RU2016194C1

RU2016194C1 - Cleaning miner for thin coal seams

Info

Publication number: RU2016194C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Журавлев; В.Н. Чирков; В.Н. Брилинг; И.Н. Дарыкин; П.Г. Сидоров; Н.И. Буцык; В.А. Апрышко
Original assignee: Тульский государственный технический университет
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: cleaning miner has case 1 arranged before the conveyer 15. Engines 2 and gear-boxes 3 connected with gears 4 and 5 are installed in case 1. Cleaning miner also has gear-box 6 with screw conveyer 7 hinged on the case 1, input 10 and output 11 pairs of bevel gears connected with each other by means of shaft 12. Spiral gearing with total angle of engagement of 90^°-α is arranged at input of rotary gear-box 6, bevel orthogonal gearing being arranged at the output. EFFECT: enhanced efficiency of mining. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к очистным комбайнам для тонких пластов угля с размещением корпуса комбайна перед забойным конвейером (в уступе забоя). The invention relates to the mining industry, in particular to shearers for thin seams of coal with the placement of the body of the combine in front of the face conveyor (in the ledge of the face).

Известен очистной комбайн "К 103" для выемки угля на тонких пластах угля, содержащий расположенные перед забойным конвейером корпус, приводные двигатели, редукторы режущей части, исполнительные органы, включающие режущие шнеки и поворотные редукторы-рукояти с управляемыми гидродомкратами, погрузочные щитки, портал над конвейером с опорами, из которых завальные выполнены с захватами, и вынесенный на штреки цепной механизм подачи с тяговыми звездами. При этом, поворотные редукторы-рукояти шнеков расположены со стороны конвейера параллельно его борту (забою), закреплены шарнирно на корпусе комбайна с осями, размещенными перпендикулярно борту конвейера (забою), и снабжены в полости рядом последовательно соединенных зубчатых колес, из которых выходное колесо непосредственно связано с валом шнека (см. Новое в технике добычи угля. - Угол, 1980, N 4, Недра, с. 49). Known shearer "K 103" for coal mining on thin seams of coal, containing a housing located in front of the face conveyor, drive motors, gear reducers, actuators, including cutting screws and rotary gear-sticks with controlled hydraulic jacks, loading shields, portal above the conveyor with supports, of which the blockage is made with grips, and a chain feed mechanism with traction stars, which is mounted on the drifts. At the same time, the rotary gears-handles of the screws are located on the conveyor side parallel to its board (face), pivotally mounted on the combine body with axes perpendicular to the conveyor board (face), and equipped in the cavity with a series of serially connected gears, of which the output wheel is directly connected with the screw shaft (see. New in the technique of coal mining. - Corner, 1980, N 4, Nedra, p. 49).

Недостатками данного очистного комбайна являются низкая погрузочная способность и невысокая сортность угля. В связи с последним недостатком шахты несут значительные убытки по сортности угля. Основной причиной этого служит расположение поворотного редуктора-рукояти шнека со стороны погрузочного борта конвейера, которое перекрывает окно выгрузки угля и ограничивает его размеры. В результате чего перед окном выгрузки угля из шнека создается значительный подпор и уголь вынужден многократно циркулироваться в полостях шнека и измельчаться. The disadvantages of this shearer are low loading capacity and low grade of coal. In connection with the latter drawback, mines suffer significant losses in terms of the grade of coal. The main reason for this is the location of the rotary gear-handle of the screw on the side of the loading side of the conveyor, which closes the window for unloading coal and limits its size. As a result, a significant back pressure is created in front of the window for unloading coal from the screw and the coal is forced to circulate repeatedly in the screw cavities and grind.

Кроме того, размещение корпуса комбайна в уступе забоя при расположении поворотного редуктора-рукояти параллельно борту конвейера (корпусу комбайна) и выполнении оси шнека перпендикулярной поворотному редуктору, приводит к потере устойчивости комбайна в плоскости конвейера и перегрузке опор с захватами, что снижает надежность комбайна. In addition, the placement of the combine body in the ledge of the face when the rotary gear-handle is parallel to the conveyor side (combine body) and the screw axis is perpendicular to the rotary gear leads to the loss of stability of the combine in the conveyor plane and the overload of supports with grippers, which reduces the reliability of the combine.

Известен очистной комбайн для тонких пластов угля (авт. св. N 1234615), включающий корпус, установленный перед забойным конвейером, двигатель, редукторы, исполнительный орган, включающий шнек, поворотную рукоять со встроенным передаточным механизмом, гидродомкрат регулирования рукояти, погрузочный механизм, зубчато-реечный механизм перемещения и в котором с целью повышения производительности и сортности угля поворотная рукоять со стороны конвейера выполнена в средней части со сквозным окном для прохода угля и размещенными в ее полости приводными звездочками, кинематически связанными многорядной роликовой цепью для привода шнека. Known shearer for thin seams of coal (ed. St. N 1234615), comprising a housing mounted in front of the face conveyor, an engine, gearboxes, an actuator including an auger, a rotary handle with a built-in gear, a handle adjustment jack, a loading mechanism, a gear a rack-and-pinion movement mechanism and in which, in order to increase the productivity and grade of coal, the rotary handle on the conveyor side is made in the middle part with a through window for the passage of coal and single sprockets kinematically connected by a multi-row roller chain to drive the screw.

В данном устройстве поворотная рукоять расположена со стороны конвейера параллельно конвейеру (забою) и ее выходная приводная звездочка соосно связана с валом шнекового органа выемки. In this device, the rotary handle is located on the conveyor side parallel to the conveyor (face) and its output drive sprocket is coaxially connected with the shaft of the auger body of the excavation.

К недостатку этого устройства относится ограниченность размеров площади окна погрузки угля, так как она определяется размерами (длиной и шириной) поворотной рукояти, расположенной со стороны конвейера. В результате чего уголь из такого окна погрузки вынужден выдавливаться на конвейер со значительным подпором, что приводит к снижению сортности угля и уменьшению погрузочной способности шнека. Кроме того, комбайн данной конструкции имеет невысокую надежность, что связано с потерей устойчивости комбайна в плане конвейера, недостаточной жесткостью поворотной рукояти, так как она ослаблена сквозным окном и размещением в полости рукояти многорядной роликовой цепи и механизма ее натяжения, надежность которой, как известно, считается ниже, чем зубчатой передачи. The disadvantage of this device is the limited size of the area of the coal loading window, since it is determined by the dimensions (length and width) of the rotary handle located on the conveyor side. As a result, coal from such a loading window is forced to be squeezed out onto the conveyor with significant back pressure, which leads to a decrease in the grade of coal and a decrease in the loading capacity of the screw. In addition, the harvester of this design has low reliability, which is associated with a loss of stability of the harvester in terms of the conveyor, insufficient rigidity of the rotary handle, since it is weakened by the through window and placement of a multi-row roller chain and its tension mechanism in the cavity of the handle, the reliability of which, as you know, deemed lower than gear transmission.

Известен также исполнительный орган очистного комбайна для тонких пластов угля, содержащий основной редуктор, расположенный перед забойным конвейером, поворотный редуктор, на выходном валу которого установлен шнек, погрузочный щиток, гидродомкрат. В этом органе с целью улучшения сортности и погрузки отбиваемого угля на забойный конвейер, при повышенной мощности на валу шнека поворотный редуктор-рукоять расположен со стороны забоя и выполнен в виде двухцепного редуктора с приводными режущими цепями с постоянным расстоянием между осями звездочек, а его выходной вал снабжен режущим диском, размещенным с забойной стороны, корпус поворотного двухцепного редуктора снабжен также подвижными верхней и нижней направляющими с горизонтальными пазами для цепей и двумя двухэксцентриковыми механизмами натяжения цепей, расположенными по концам корпуса на его продольной оси (авт. св. N 1177474). The executive body of a shearer for thin coal seams is also known, containing a main gearbox located in front of the downhole conveyor, a rotary gearbox, on the output shaft of which there is a screw, loading plate, hydraulic jack. In this body, in order to improve the grade and loading of chipped coal to the bottomhole conveyor, with increased power on the screw shaft, the rotary gear-handle is located on the bottom side and is made in the form of a double-chain gearbox with drive cutting chains with a constant distance between the sprocket axes, and its output shaft equipped with a cutting disc located on the bottom side, the rotary double-chain gear case is also equipped with movable upper and lower guides with horizontal grooves for chains and two two-eccentric The mechanisms tension circuits disposed at the ends of the housing in its longitudinal axis (auth. binding. N 1,177,474).

Очистной комбайн с исполнительным органом данной конструкции имеет открытое окно для погрузки угля, так как оно не перекрывается поворотной рукоятью со стороны забойного конвейера, что способствует повышению погрузочной способности шнека и улучшению сортности угля. The shearer with the executive body of this design has an open window for loading coal, since it does not overlap with a rotary handle on the face of the face conveyor, which increases the loading capacity of the screw and improves the grade of coal.

Недостатками данного комбината являются невысокая надежность и сложность конструкции исполнительного органа, что связано с применением в качестве передаточного механизма открытой двухрядной режущей цепи, оконтуривающей поворотную рукоять, которая относится к слабому звену, устройства натяжения цепи и отрезного диска со стороны забоя, а также с потерей устойчивости комбайна в плоскости конвейера. The disadvantages of this plant are the low reliability and complexity of the design of the executive body, which is associated with the use of an open double-row cutting chain contouring the pivot handle, which refers to the weak link, the chain tensioning device and the cutting disc from the bottom side, as well as the loss of stability harvester in the plane of the conveyor.

Целью изобретения является повышение надежности комбайна для тонких пластов угля при упрощении инструкции исполнительного органа с поворотной рукоятью, размещенной со стороны забоя. The aim of the invention is to increase the reliability of the combine for thin seams of coal while simplifying the instructions of the executive body with a rotary handle located on the side of the face.

Достигается это тем, что в очистном комбайне для тонких пластов угля, содержащем размещенные перед забойным конвейером корпус, приводные двигатели, редукторы, исполнительные органы, включающие шнек и установленный со стороны забоя поворотный редуктор-рукоять с передаточным механизмом в полости, портал над конвейером, опоры, захваты и механизм подачи, поворотный редуктор-рукоять выполнен наклонным в сторону забоя с размещенным в его полости на входе и выходе двух пар конических зацеплений, кинематически связанных промежуточным валом, из которых одна пара на входе выполнена косоугольной с общим углом 90- α, где α- угол наклона рукояти, а вторая пара на выходе - ортогональной (прямоугольной). Кроме того, поворотная рукоять наклонена на угол до 15...30^о.This is achieved by the fact that in a shearer for thin coal seams containing a housing located in front of the face conveyor, drive motors, gearboxes, actuators, including a screw and a rotary gearbox-handle mounted on the bottom side with a transmission mechanism in the cavity, a portal above the conveyor, supports , grips and feed mechanism, the rotary gear-handle is made inclined towards the bottom with two pairs of tapered gears kinematically connected by an intermediate shaft located in its cavity at the inlet and outlet of of which one pair at the input is oblique with a total angle of 90- α, where α is the angle of inclination of the handle, and the second pair at the output is orthogonal (rectangular). In addition, the rotary handle is tilted at an angle of up to 15 ... 30 ^about .

Существенное отличие состоит в выполнении поворотного редуктора-рукояти наклонным в сторону забоя с размещением в его полости на входе и выходе двух пар конических зацеплений, кинематически связанных промежуточным валом, из которых одна пара на входе выполнена косоугольной с общим углом 90- α , где α- угол наклона рукояти, а вторая пара на выходе - ортогональной, а также в наклоне поворотной рукояти на угол до 15...30^о.A significant difference consists in making the rotary gear-handle inclined towards the face with the placement in its cavity at the inlet and outlet of two pairs of tapered gears kinematically connected by the intermediate shaft, of which one pair at the input is oblique with a total angle of 90-α, where α- the angle of inclination of the handle, and the second pair at the exit is orthogonal, as well as in the inclination of the rotary handle at an angle of up to 15 ... 30 ^° .

На чертеже дан вид очистного комбайна в плане конвейера. The drawing shows a view of the shearer in terms of the conveyor.

Очистной комбайн включает расположенный перед забойным конвейером 15 корпус 1, в котором размещены приводные двигатели 2 и зубчатые редуктора 3, кинематически связанные с зубчатыми колесами 4 и 5, наклоненный в сторону забоя поворотный редуктор-рукоять 6 со шнеком 7, образующие исполнительный орган, при этом рукоять 6 опорной цапфой 8 закреплена шарнирно в опорном отверстии 9 корпуса 1 и содержит в полости входную пару 10 конических колес, образующих косоугольное зацепление с общим углом 90^о-α , где α - угол наклона поворотной рукояти, и выходную пару 11 конических колес ортогонального зацепления, которые между собой кинематическими связаны промежуточным валом 12, причем входная пара 10 конических колес кинематически связана с зубчатым колесом 5 с помощью промежуточного вала 13, смонтированного внутри опорной цапфы 8, а также погрузочный щиток 14, закрепленный на корпусе 1 перед шнеком 7, и не показанные на чертеже портал комбайна, расположенный над конвейером, опоры, захваты и механизм подачи с тяговыми звездами. Ведомое колесо конической пары колес 11 непосредственно связано с валом шнека 7, в результате чего шнек наклонен в сторону забоя на тот же угол α , что и поворотная рукоять 6. Для тонких пластов угля наклон шнека соответствует 15...30^о.The shearer includes a housing 1 located in front of the face conveyor 15, in which drive motors 2 and gear reducers 3 are placed, kinematically connected with gears 4 and 5, a rotary gear reducer 6 with an auger 7 inclined towards the bottom, forming an actuator, 6 the handle support 8 is secured pivotally journalled in the bearing bore 9 of the housing 1 and comprises an inlet cavity in a pair of bevel gears 10, forming an oblique engagement with the total angle of ⁹⁰ ° -α, wherein α - angle pivot arm, and an output n aru 11 of orthogonal bevel gears, which are kinematically connected by an intermediate shaft 12, and the input pair of 10 bevel gears is kinematically connected to the gear 5 by means of an intermediate shaft 13 mounted inside the support pin 8, as well as a loading plate 14 mounted on the housing 1 in front of the screw 7, and not shown in the drawing, the portal of the combine located above the conveyor, supports, grips and feed mechanism with traction stars. The driven wheel of the conical pair of wheels 11 is directly connected to the shaft of the screw 7, as a result of which the screw is inclined towards the bottom by the same angle α as the rotary handle 6. For thin coal seams, the inclination of the screw corresponds to 15 ... 30 ^about .

Работает очистной комбайн следующим образом. При включении приводных двигателей 2 зубчатые редуктора (основные) 3 сообщают вращение сопряженной паре зубчатых колес 4 и 5, из которых зубчатое колесо 5, жестко закрепленное на валу 13, передает вращение размещенным в полости наклонного поворотного редуктора 6 входной 10 и выходной 11 парам конических колес, кинематически связанных промежуточным валом 12. В результате этого ведомое коническое колесо выходной пары 11 колес, как непосредственно связанное с валом шнека 7, приводит его во вращение. Очистной комбайн перемещается по челноковой схеме в лоб уступа с помощью механизма подачи, в качестве которого может использоваться вынесенный цепной (ВСП, как в комбайне "К103") и бесцепной (например, зубчато-реечный, гидродомкратный шагающий и др.) механизмы подачи (на чертеже не показаны). Works shearer as follows. When the drive motors are turned on, 2 gear reducers (main) 3 report rotation of a paired pair of gears 4 and 5, of which gear 5, rigidly mounted on the shaft 13, transmits rotation to the input 10 and output 11 pairs of bevel gears located in the cavity of the inclined rotary gear 6 kinematically connected by the intermediate shaft 12. As a result, the driven conical wheel of the output pair of wheels 11, as directly connected to the shaft of the screw 7, causes it to rotate. The shearer is moved through the shuttle scheme to the forehead of the ledge using the feed mechanism, which can be used as a remote chain (VSP, as in the K103 combine) and chainless (for example, rack and pinion, hydraulic jack walking, etc.) feed mechanisms (on not shown).

Комбайн, перемещаясь при вращении шнека 7 и наличий погрузочного щитка 14, производит одновременно отбойку и погрузку угля на конвейер 15. Выгрузка угля из шнека и его погрузка на конвейер происходят при открытой погрузочной зоне перед конвейером, т. е. без значительного его подпора, что обеспечивает повышение погрузочной способности шнека и, следовательно, производительности комбайна, а также улучшению сортности угля. The combine, moving during the rotation of the screw 7 and the presence of the loading plate 14, simultaneously breaks and loads the coal onto the conveyor 15. The coal is unloaded from the screw and loaded onto the conveyor with the loading zone open in front of the conveyor, i.e., without significant back pressure, which provides an increase in the loading capacity of the screw and, consequently, the performance of the combine, as well as improving the grade of coal.

Такое выполнение очистного комбайна позволяет повысить его надежность при упрощении конструкции исполнительного органа с поворотной рукоятью, размещенной со стороны забоя. This embodiment of the shearer improves its reliability while simplifying the design of the executive body with a rotary handle located on the side of the face.

Повышение надежности достигается тем, что в очистном комбайне поворотный редуктор-рукоять выполнен наклонным в сторону забоя с размещением в его полости на входе и выходе двух пар конических зубчатых зацеплений, кинематически связанных промежуточным валом, из которых одна пара на входе выполнена косоугольной с общим углом 90^о- α , где α - угол наклона рукояти, а вторая пара на выходе - ортогональной (прямоугольной). В результате этого шнек, закрепляемый перпендикулярно на поворотной рукояти, имеет такой же наклон, что и рукоять.Improving reliability is achieved by the fact that in the shearer the rotary gear-handle is made inclined towards the bottom with the placement in its cavity at the inlet and outlet of two pairs of bevel gears kinematically connected by an intermediate shaft, of which one pair at the input is made oblique with a common angle of 90 ^о - α, where α is the angle of inclination of the handle, and the second pair at the exit is orthogonal (rectangular). As a result of this, the screw fixed perpendicularly to the pivot handle has the same inclination as the handle.

Размещение зубчатых трансмиссий в полости поворотной рукояти повышает жесткость и упрощает конструкцию поворотной рукояти, так как по всей ее длине исключается необходимость в сверлении поперечных сечений, снижающих изгибную и крутильную жесткость рукояти. The placement of gear transmissions in the cavity of the pivot handle increases rigidity and simplifies the design of the pivot handle, since over its entire length there is no need to drill cross sections that reduce the bending and torsional stiffness of the handle.

Выполнение рукояти и следовательно, шнека наклонными в сторону забоя на угол 15...30^о позволяет поворотный редуктор-рукоять перенести в сторону забоя (куток забоя) и тем самым упростить конструкцию очистного комбайна, в частности исполнительного органа, за счет устранения применения режущих цепей, приводных звездочек, отрезного диска. Это упрощение содействует повышению надежности работы исполнительного органа и, следовательно, очистного комбайна в целом.Performing the handle and hence the screw inclined towards the bottom at an angle of ^about 15 ... 30 allows turning gear-handle to move towards the face (face codend) and thereby simplify the construction of the shearer, in particular executive body, by eliminating the use of the cutting chain , sprockets, cutting disc. This simplification helps to increase the reliability of the executive body and, therefore, the shearer as a whole.

Угол наклона рукояти в сторону забоя связан с вынимаемой минимальной мощностью угля, т. е. с диаметром шнека, что показано в таблице. The angle of inclination of the handle towards the bottom is associated with the removable minimum power of coal, i.e., with the diameter of the screw, as shown in the table.

В результате наклона рукояти на забой при отбойке угля на шнеке возникает осевая сила, которая рассматривается как положительная, так как она прижимает комбайн к конвейеру и повышает его устойчивость в плане конвейера, что разгружает опоры с захватами и повышает надежность комбайна в целом. Наклонная поворотная рукоять шнека улучшает также условия зарубки комбайна при маневрировании. As a result of the tilt of the handle to the face during the breaking of coal, an axial force arises on the screw, which is considered positive, since it presses the combine to the conveyor and increases its stability in terms of the conveyor, which unloads the supports with grips and increases the reliability of the combine as a whole. The inclined rotary handle of the auger also improves the conditions of the notch of the combine during maneuvering.

Claims

1. CLEANING COMBINE FOR THIN COAL LAYERS, comprising a housing installed on the face side using the portal, in which the engine is located, connected by means of a rotary gear installed on the face side with a screw working body, characterized in that, in order to increase loading capacity while to simplify the design, the rotary gear-handle is made inclined towards the face at an angle α with placed in its cavity at the input of the gear bevel gear with a total engagement angle of 90 <198> - α, and at the exit de - conical orthogonal, the gears on the input and output rotary-reducer arm are interconnected by a shaft.

2. The harvester according to claim 1, characterized in that the angle α = 15-30 ^o .