RU194667U1

RU194667U1 - Фреза стволопроходческого комбайна

Info

Publication number: RU194667U1
Application number: RU2019126694U
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Антипов; Юрий Николаевич Наумов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Скуратовский опытно-экспериментальный завод"
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2019-12-18

Abstract

Техническое решение относится к устройствам для разрушения горных пород механическим способам, в частности к фрезам стволопроходческих комбайнов. Достигаемый технический результат заключается в снижении энергоемкости разрушения горного массива и, как следствие, повышении производительности при тех же энергозатратах. Это достигается за счет того, что корпус фрезы выполнен в виде фланца (1) с элементами (2) для крепления к рукояти исполнительного органа, по периферии оснащенного направленными вниз боковыми пластинами (3). Фреза может оснащаться забурным участком (4) в виде кольца, соединенного в нижней части с боковыми пластинами (3), а также при необходимости имеющим внутреннюю центральную пластину (5). Рабочая ширина боковых пластин (3), забурного участка (4) и внутренней центральной пластины (5) не менее ширины основания режущих блоков (6). При этом боковые пластины (3) и/или внутренняя центральная пластина (5) выполнены изогнутыми, а степень изгиба определяется схемой расстановки режущих блоков (6). 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к горному машиностроению, в частности, к породоразрущающим элементам горных машин для проходки шахтных стволов.

Прототипом является любая фреза стволопроходческого комбайна, выполненная в виде барабана с вертикальной осью вращения, на нижнем торце которого расположена забурная часть; а со стороны боковой поверхности навиты спиральные лопасти с закрепленными на них режущими блоками (как правило, приваренные кулаки с размещаемыми в них резцами), например [Описание изобретения к патенту Польши №388017 от 13.05.2009, МПК Е21С 25/10, опубл. 22.11.2010].

Недостатком подобного технического решения является существенная площадь контакта не участвующих в разрушении горного массива элементов с разрушенной горной массой, например лопастей и центрального барабана. За счет этого, как показывает практика [Жабин А.Б., Фомичев А.Д. Определение показателей работы шнеково-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата АСП-8,0 при погружном режиме работы // Горное оборудование и электромеханика. - 2014. - №8. - С. 7-12.], [Results of studies of shaft boring machine operation in vertical shaft construction at Upper Kama potash deposit /Zhabin А.В., Fomichev A.D., Naumov J.N., Solovyh D.J. //Eurasian Mining. - 2016. - №1. - C. 29-32.], существенно увеличивается энергоемкость разрушения горных пород, что снижает общую производительность работ.

Задачей для предлагаемого технического решения является минимизация площади контакта поверхностей элементов фрезы, не участвующих в непосредственном разрушении горного массива, с разрушенной горной массой. Достигаемый технический результат заключается в снижении энергоемкости разрушения горного массива и, как следствие, повышении производительности при тех же энергозатратах.

Поставленная задача решается за счет того, корпус фрезы выполнен в виде фланца с элементами для крепления к рукояти исполнительного органа, по периферии оснащенного направленными вниз боковыми пластинами.

Кроме этого:

- в нижней части фрезы боковые пластины соединены с забурным участком, выполненным в виде кольца;

- забурный участок оснащен внутренней центральной пластиной;

- рабочая ширина боковых пластин, забурного участка и внутренней центральной пластины не менее ширины основания режущих блоков;

- боковые пластины и/или внутренняя центральная пластина выполнены изогнутыми, а степень изгиба определяется схемой расстановки режущих блоков.

Полезная модель иллюстрируется четырьмя фигурами:

- на фиг. 1 изображена трехмерная модель корпуса фрезы без забурного участка в виде кольца;

- на фиг. 2 изображена трехмерная модель корпуса фрезы с забурным участком в виде кольца;

- на фиг. 3 изображена трехмерная модель корпуса фрезы с забурным участком в виде кольца и внутренней центральной пластиной;

- на фиг. 4 изображена трехмерная модель корпуса фрезы с расставленными по его рабочей поверхности режущими блоками (на примере корпуса с забурным участком и внутренней центральной пластиной).

На фиг. 1 показан фланец 1 с элементами 2 для крепления к рукояти исполнительного органа (условно не показана), по периферии оснащенного направленными вниз боковыми изогнутыми пластинами 3, которые совместно формируют корпус фрезы стволопроходческого комбайна.

На фиг. 2 показан тот же корпус, что и на фиг. 1, за исключением наличия в нижней части связанного с боковыми изогнутыми пластинами 3 забурного участка 4, выполненного в виде кольца.

На фиг. 3 показан тот же корпус, что и на фиг. 2, за исключением наличия у забурного участка 4 внутренней центральной изогнутой пластины 5.

На фиг. 4 показана фреза с корпусом, как на фиг. 3, с расставленными на ней режущими блоками 6, выполненными в виде кулаков для установки в них в них тангенциальных резцов (условно не показаны), расставлеными преимущественно по боковым пластинам (3) и внутренней центральной пластине (5) забурного участка (4), причем ширина рабочих поверхностей пластин 3 и 4 не менее ширины основания режущих блоков 5.

Параметры расстановки режущих блоков 6 являются приоритетом по сравнению с другими конструктивными особенностями фрез горнопроходческих машин [Оптимизация расположения резцов на коронках исполнительных органов проходческих комбайнов /Жабин А.Б., Поляков Ан.В., Поляков Ал.В., Мурашов В.В. // Горный журнал. - 2016. - №12. - С. 73-82.], а при их расстановке исходят из критерия минимизации вариации нагрузки на исполнительном органе [Модернизация метода для расчета устойчивого момента двигателя проходческого комбайна / Жабин А.Б., Поляков Ан.В., Аверин Е.А., Поляков Ал.В. // Известия ТулГУ. Науки о Земле. - 2018. - №3. - С. 170-179.], что обуславливает расстановку режущих блоков 6 по спиралям, из чего следует изогнутый вид боковых пластин 3 и внутренней центральной пластины 5 забурного участка 4.

Наличие забурного участка 4 и внутренней центральной изогнутой пластины 5 обусловлено геометрическими размерами фрезы. Очевидно, что при малом диаметре пространство внутри полости фрезы может быть разрушено при забуривании за счет установленных на боковых изогнутых пластинах 3 режущих блоков 6, ориентированных к центру вращения фрезы. А при большом диаметре фрезы наличие и забурного участка 4, и внутренней центральной изогнутой пластины 5 является необходимым при забуривании.

Проиллюстрируем принцип работы режущего органа следующим примером.

Фланец 1 фрезы посредством элементов крепления 2 присоединен к рукояти исполнительного органа. Во вращение приводится конструктивный элемент рукояти (условно не показан), к которому при помощи элементов крепления 2 присоединен фланец 1, за счет чего фреза также приводится во вращение вокруг своей вертикальной оси. Далее осуществляется забуривание вращающейся фрезы продольным вертикальным перемещением вниз. При этом первыми в контакт с горным массивом вступают режущие блоки 6, расположенные в нижней части корпуса - в зависимости от конструкции фрезы:

- в нижней части боковых изогнутых пластин 3 (для корпуса фрезы как на фиг. 1);

- на забурном участке 4 (для корпуса как на фиг. 2);

- на забурном участке 4 и внутренней центральной пластине 5 (для корпуса как на фиг. 3).

Разрушенная горная масса остается в полости внутри фрезы, практически не контактируя с элементами корпуса. После забуривания на необходимую величину (как правило, не более высоты фрезы) продольное вертикальное перемещение фрезы останавливают; при этом вращение фрезы вокруг собственной вертикальной оси продолжается. Далее рукоять исполнительного органа совершает плоско-планетарное перемещение, а вращающаяся фреза разрушает горный массив при помощи режущих блоков 6, установленных на боковых пластинах 3. Разрушенная при этом горная масса проникает через отверстия между изогнутыми боковыми пластинами 3 во внутреннюю полость фрезы, где, практически не контактируя с элементами фрезы, не препятствует разработке забоя. По мере движения фрезы вдоль забоя из внутренней полости разрушенная горная масса через те же отверстия между боковыми изогнутыми пластинами 3 вываливается на разработанную часть забоя, где уже можно осуществлять операции по ее складированию и/или отгрузке.

Применение данной фрезы позволило снизить энергоемкость разрушения горного массива и соответственно увеличить производительность при тех же энергозатратах.

Claims

1. Фреза стволопроходческого комбайна с вертикальной осью вращения, отличающаяся тем, что корпус фрезы выполнен в виде фланца (1) с элементами (2) для крепления к рукояти исполнительного органа, по периферии оснащенного направленными вниз изогнутыми боковыми пластинами (3) с установленными на них режущими блоками (6) по спирали.

2. Фреза по п. 1, отличающаяся тем, что в нижней части фрезы боковые пластины (3) соединены с забурным участком (4), выполненным в виде кольца.

3. Фреза по п. 2, отличающаяся тем, что забурный участок (4) оснащен внутренней центральной пластиной (5).

4. Фреза по п. 3, отличающаяся тем, что рабочая ширина боковых пластин (3), забурного участка (4) и внутренней центральной пластины (5) не менее ширины основания режущих блоков (6).