RU2120549C1

RU2120549C1 - Actuating member of mining machine

Info

Publication number: RU2120549C1
Application number: RU97110521A
Authority: RU
Inventors: Г.С. Забурдяев; Ю.Н. Линник; В.Г. Мерзляков; В.И. Чуденков; В.Г. Дружинин; В.С. Забурдяев; Ю.С. Воронюк
Original assignee: Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1998-10-20

Abstract

FIELD: actuating members of mining machines used for cutting of rocks. SUBSTANCE: actuating member includes mounted on shaft: body with cutters, carrier, ejectors with sprayers located over circumference, hydraulic control valve and deflector attached to carrier. Accommodated in body are piston pumps whose pistons are made with circular recesses on outer side surface. End surface of carrier has wavy projections engageable with pump rods reciprocating the pistons in rotation of body. Circular recess of each piston is made for communication of pump hollow with outlet of hydraulic control valve. Design of the actuating member allows elimination of accumulation of explosive concentrations of gases in zone of its operation and reduction of dust concentration. Automatic engagement of supply of spraying fluid to sprayer and cutters prevents water logging of broken coal. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано в горных машинах, в основном очистных и проходческих комбайнах, предназначенных для разрушения горного массива с обеспечением безопасности и здоровых условий труда шахтеров по факторам взрыва газа и пыли и заболеваемости пневмокониозом. The invention relates to the mining industry, mainly coal, and can be used in mining machines, mainly shearers and roadheaders, designed to destroy the rock mass with safety and healthy working conditions for miners due to gas and dust explosion factors and the incidence of pneumoconiosis.

Известен очистной комбайн с эжекторной системой пылеподавления (а.с. СССР N 1214918, E 21 C 27/02, 35/22, опубл. 1990 г.), включающий исполнительные органы, систему орошения и дополнительное устройство для пылеподавления, состоящее из эжектора со всасывающими и выходными отверстиями, расположенными по его концам, и оросителя, при этом эжектор установлен своей продольной осью параллельно продольной оси комбайна на механизме подачи между исполнительными органами. Known shearer with an ejector dust suppression system (as USSR N 1214918, E 21 C 27/02, 35/22, publ. 1990), comprising actuators, an irrigation system and an additional device for dust suppression, consisting of an ejector with the suction and outlet openings located at its ends and the sprinkler, the ejector being mounted with its longitudinal axis parallel to the longitudinal axis of the combine on the feed mechanism between the actuators.

Недостатком этого комбайна является большое удаление эжектора от источников пыле- и искрообразования, что снижает эффективность пылеподавления и пылегазовзрывозащиты. The disadvantage of this combine is the large distance of the ejector from the dust and spark sources, which reduces the efficiency of dust suppression and dust and gas explosion protection.

Известен исполнительный орган очистного комбайна с фазовой подачей воды от 20 до 150 МПа ("High pressure waterjet assised cutting system for shearer loaders/ Mining magazine. September, 1987, vol. 38, p. 238-241), включающий редуктор с встроенными радиально-поршневыми насосами, эксцентрично установленный роликовый подшипник, обратный клапан, резцы и оросители (форсунки) с сапфировыми соплами диаметром 0,6 мм, при этом поршни сообщены непосредственно с устьями сопел. A well-known executive body of a shearer with a phase supply of water from 20 to 150 MPa ("High pressure waterjet assised cutting system for shearer loaders / Mining magazine. September, 1987, vol. 38, p. 238-241), including a gearbox with integrated radial piston pumps, eccentrically mounted roller bearings, non-return valves, cutters and sprinklers (nozzles) with sapphire nozzles with a diameter of 0.6 mm, while the pistons communicate directly with the mouths of the nozzles.

Недостатками этого исполнительного органа являются сложность конструкции и, несмотря на увеличение срока службы резцов, уменьшение вибрации комбайна и низкий расход воды, недостаточно высокая эффективность пылеподавления, поскольку показатель запыленности воздуха по содержанию подсчитанных частиц пыли остался без изменений (относительно традиционного способа пылеподавления с использованием оросителей). The disadvantages of this executive body are the complexity of the design and, despite the increase in the service life of the cutters, the reduction of the combine harvester vibration and the low water consumption, the dust suppression efficiency is not high, since the air dust content of the counted dust particles remained unchanged (relative to the traditional method of dust suppression using sprinklers) .

Известно также устройство для реализации способа нормализации атмосферы в забое подготовительной выработки (а. с. СССР N 1663199A1, E 21 F 5/00, 35/22, опубл. 1991 г.), включающее исполнительный орган комбайна, форсунки (оросители), размещенные в полости исполнительного органа для отсоса запыленного воздуха и газа, пленкообразующий элемент, который жестко закреплен на стреле (водиле) комбайна у выходной части насадки, причем внешняя боковая поверхность насадки у ее выходной части выполнена перфорированной, а сопла оросителей направлены на входную часть насадки, при этом исполнительный орган снабжен пластинчатыми решетками и винтовыми направляющими, его стенки выполнены с отсасывающими каналами, в которых установлены пластинчатые решетки, а винтовые направляющие закреплены на внутренней поверхности стенок исполнительного органа. There is also known a device for implementing the method of normalizing the atmosphere in the face of the preparatory mine (a. With. USSR N 1663199A1, E 21 F 5/00, 35/22, publ. 1991), including the executive body of the combine, nozzles (sprinklers), placed in the cavity of the actuator for suction of dusty air and gas, a film-forming element that is rigidly fixed to the boom (carrier) of the combine at the outlet of the nozzle, the outer side surface of the nozzle at its outlet is perforated, and the nozzles of the sprinklers are directed to the inlet shrinkage, while the executive body is equipped with plate grilles and screw guides, its walls are made with suction channels in which plate grilles are installed, and screw guides are fixed on the inner surface of the walls of the executive body.

Недостатком этого устройства являются низкая надежность работы и сложность конструкции, поскольку жидкая пленка, в условиях постоянно падающих и разлетающих кусков и мелких частиц разрушаемой горной породы, не способна разделить потоки жидкости и газа и не поступит в своем первозданном виде к исполнительному органу, а пластинчатые решетки и винтовые направляющие, которыми снабжен исполнительный орган, будут способствовать дополнительному пылеообразованию за счет истирания частиц горной породы, либо закупорятся, т. к. разряжение, создаваемое оросителями в насадке, явно недостаточно для удаления всех продуктов разрушения горной породы, поступающих внутрь исполнительного органа. The disadvantage of this device is the low reliability and design complexity, since the liquid film, in the conditions of constantly falling and flying pieces and small particles of destructible rock, is not able to separate the flows of liquid and gas and will not arrive in its original form to the actuator, and plate gratings and the screw guides that the executive body is equipped with will contribute to additional dust formation due to the abrasion of the rock particles, or become clogged, since the vacuum, creating Vai sprinklers in the nozzle, is not enough to remove all the products of rock breaking, entering into the executive body.

Наиболее близким по технической сущности является исполнительный орган горной машины ("Обеспыливание воздуха при работе выемочных машин и комплексов". Экспрессинформация, вып. 7, М., ЦНИИЭИуголь, 1985 г., с. 15-16), включающий закрепленный на валу корпус с резцами, водило, размещенные по окружности корпуса эжекторы с оросителями, выполненные в корпусе канала для подачи орошающей жидкости к резцам и оросителям, гидрораспределитель, вход которого сообщен с каналом для подвода жидкости, а выход - с каналами для ее подачи к оросителям, а также закрепленный на водиле отражатель. The closest in technical essence is the executive body of the mining machine (“Dust removal of air during the operation of extraction machines and complexes.” Expressinformation, issue 7, Moscow, TsNIIEIugol, 1985, p. 15-16), including a housing with a shaft cutters, a carrier, ejectors with sprinklers placed around the circumference of the body, made in the channel body for supplying irrigating liquid to the cutters and sprinklers, a hydraulic distributor, the inlet of which is connected to the channel for supplying liquid, and the outlet with channels for its supply to the sprinklers, as well as fixing reflector on the carrier.

Этому исполнительному органу присуща недостаточная эффективность плавления тонкодисперсных фракций пыли, а также большие расходы на приобретение дорогостоящих насосов и шлангов высокого давления и набора сальников. This executive body is characterized by insufficient melting efficiency of fine dust fractions, as well as high costs for the purchase of expensive high-pressure pumps and hoses and a set of gaskets.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в том, что исполнительный орган снабжен поршневыми насосами с возможностью автоматического включения подачи орошающей жидкости в эжекторы в процессе корпуса и увеличения объема отсасываемого пылегазовоздушного потока из зоны разрушения горного массива. Кроме того, обеспечивается автоматическое включение подачи орошающей жидкости к источникам пылеискрообразования только при наличии нагрузки на резце за счет установки подпружиненных обратных клапанов в корпусе исполнительного органа. Такое конструктивное решение позволит повысить надежность работы и эффективность пылегазоотсоса из зоны разрушения и устранить переувлажнение отбитой горной массы. The technical problem solved by the invention is that the actuator is equipped with piston pumps with the ability to automatically turn on the supply of irrigating fluid to the ejectors in the process of the housing and to increase the volume of suction dust and gas flow from the zone of destruction of the rock mass. In addition, the automatic supply of irrigation fluid to the dust sources is ensured only when there is a load on the cutter due to the installation of spring-loaded check valves in the body of the actuator. Such a constructive solution will improve the reliability and efficiency of the gas exhaust pump from the destruction zone and eliminate overmoistening of the broken rock mass.

Положительный эффект изобретения достигается тем, что, с учетом общих признаков наиболее близкого по технической сущности исполнительного органа, он снабжен размещенными в корпусе поршневыми насосами, имеющими полости, а поршни выполнены с осевыми каналами и снабжены кольцевыми проточками на наружной боковой поверхности, а торцевая поверхность водила снабжена одним или несколькими волнообразными выступами, причем осевые каналы поршней сообщены с полостями, которые в свою очередь сообщены с каналами для подачи жидкости к оросителям, а штоки насосов размещены с возможностью взаимодействия с выступами водила и создания возвратно-поступательного движения поршня при вращении корпуса, при этом кольцевая проточка поршня выполнена с возможностью сообщения полости насоса с выходом гидрораспределителя. Кроме того, каналы для подачи орошающей жидкости к резцам снабжены подпружиненными обратными клапанами, размещенными с возможностью взаимодействия резца с запорным элементоvв клапана при наличии нагрузки на резце. Для очистного комбайна водило снабжено диском с отверстиями, при этом диск расположен между корпусом и отражателем с образованием полости, а для проходческого комбайна полости эжекторов выполнены в пространстве между резцами. The positive effect of the invention is achieved by the fact that, taking into account the common features of the closest in technical essence of the executive body, it is equipped with piston pumps located in the housing having cavities, and the pistons are made with axial channels and provided with annular grooves on the outer side surface, and the end surface of the carrier equipped with one or more wavy protrusions, and the axial channels of the pistons are in communication with the cavities, which in turn are in communication with the channels for supplying fluid to the sprinklers, and the pump rods are arranged to interact with the protrusions of the carrier and create a reciprocating movement of the piston during rotation of the housing, while the annular groove of the piston is configured to communicate the pump cavity with the output of the valve. In addition, the channels for supplying irrigation fluid to the cutters are equipped with spring-loaded check valves placed with the possibility of interaction between the cutter and the valve shut-off elements when there is a load on the cutter. For the shearer, the carrier was equipped with a disk with holes, while the disk is located between the housing and the reflector to form a cavity, and for the tunneling machine the ejector cavities are made in the space between the cutters.

Обоснование достижения положительного эффекта от изобретения с помощью отличительных признаков следующее:
1. Снабжение исполнительного органа поршневыми насосами позволяет увеличить давление орошающей жидкости на оросителях и, естественно, объем отсасываемого воздуха с газом и пылью (за счет увеличения скорости движения диспергированной жидкости в эжекторах). Увеличение скорости движения жидкости повысит степень ее диспергирования, т.е. образование тумана.The rationale for achieving the positive effect of the invention using the distinguishing features is as follows:
1. The supply of the executive body with piston pumps allows you to increase the pressure of the irrigating liquid on the sprinklers and, naturally, the volume of sucked air with gas and dust (due to an increase in the speed of dispersed liquid in the ejectors). An increase in the fluid velocity will increase the degree of its dispersion, i.e. fogging.

2. Выполнение на торце водила волнообразного выступа (выступов) с возможностью взаимодействия со штоками поршневых насосов и создания возвратно-поступательного движения поршня, наружная боковая поверхность которого имеет кольцевую проточку, позволяет автоматически включать подачу орошающей жидкости к оросителям эжекторов в процессе работы (вращения) исполнительного органа и отключать подачу жидкости при его остановке. 2. Performing at the end of the carrier a wave-like protrusion (s) with the possibility of interacting with the piston pump rods and creating a reciprocating piston movement, the outer side surface of which has an annular groove, allows you to automatically turn on the irrigation fluid supply to the ejector sprinklers during the operation (rotation) of the actuator body and turn off the fluid supply when it stops.

3. Выполнение каналов для подачи орошающей жидкости к резцам с подпружиненными обратными клапанами с возможностью взаимодействия резца с запорным элементом клапана позволяет автоматически включать подачу орошающей жидкости при наличии нагрузки на резце и включать подачу - при отсутствии нагрузки на нем. 3. The implementation of the channels for supplying irrigation fluid to the cutters with spring-loaded check valves with the possibility of interaction of the cutter with the valve shutoff element allows you to automatically turn on the flow of irrigation fluid when there is a load on the cutter and turn on the flow when there is no load on it.

4. Автоматическое включение подачи орошающей жидкости к оросителям эжекторов и к резцам в процессе работы горной машины позволяет рационально расходовать жидкость, устранять переувлажнение отбитого угля, снизить обезводненность горных выработок и улучшить санитарно-гигиенические условия труда шахтеров, особенно при выемке пластов малой мощности. 4. Automatically turning on the supply of irrigation fluid to the ejector sprinklers and to the cutters during the operation of the mining machine allows to rationally spend the liquid, eliminate overmoistening of the beaten coal, reduce the dewatering of the mine workings and improve the sanitary and hygienic working conditions of miners, especially when excavating low-power formations.

5. Подача орошающей жидкости к горной машине с низким давлением и повышение давления жидкости поршневыми насосами непосредственно в исполнительном органе позволяет снизить расходы на приобретение дорогостоящих насосов и шлангов высокого давления, а также набора сальников. 5. The supply of irrigation fluid to the low-pressure mining machine and the increase in fluid pressure by piston pumps directly in the executive body can reduce the cost of purchasing expensive high-pressure pumps and hoses, as well as a set of gaskets.

6. Снабжение исполнительного органа очистного комбайна диском с отверстиями и расположение его между корпусом и отражателем позволяет получить полость, в которой уменьшается скорость движения (выноса) пылегазоводовоздушной смеси, создаваемой эжекторами, при этом в полости будет повышенная концентрация тонкодиспергированного тумана. 6. Providing the drive body of the shearer with a disk with holes and its location between the housing and the reflector allows you to get a cavity in which the speed of the dust-gas-air mixture created by ejectors decreases, while the concentration of finely dispersed fog will be in the cavity.

7. В процессе работы эжекторов, например, в очистных комбайнах, газы (преимущественно метан и сероводород) и различные виды пыли, соответственно выделяемые и образуемые при разрушении горного массива исполнительным органом, проходят вместе с потоком воздуха вдоль полостей эжекторов и поступают в полости между корпусом, диском и отражателем. Газ, отсосанный из мест разрушения, выбрасывается в атмосферу горной выработки. При прохождении же пыли вдоль вышеотмеченных полостей происходят три вида коагуляции пыли: кинематическая коагуляция - на выходе орошающей жидкости из оросителя, гравитационная и тепловая коагуляция, при этом грубые фракции пыли осаждаются в основном благодаря первыми двум процессам, а тонкодисперсные фракции - благодаря третьему. Скорость слипания частиц пыли зависит главным образом от счетной концентрации тумана. Если эта концентрация достаточно велика - эффект будет значительным. В связи с этим для повышения эффективности пылеподавления в исполнительном органе очистного комбайна образована полость между отражателем и диском. В этой полости относительная концентрация тумана будет значительно выше, чем в полостях эжекторов и в полости между корпусом и диском. 7. During the operation of the ejectors, for example, in shearers, gases (mainly methane and hydrogen sulfide) and various types of dust, respectively emitted and generated during the destruction of the rock mass by the executive body, pass along with the air flow along the ejector cavities and enter the cavity between the housing , disc and reflector. Gas sucked from the site of destruction is released into the atmosphere of the mine. When dust passes along the above-mentioned cavities, three types of dust coagulation occur: kinematic coagulation - at the exit of the irrigating fluid from the irrigator, gravitational and thermal coagulation, while coarse dust fractions are deposited mainly due to the first two processes, and fine fractions due to the third. The coalescence rate of dust particles mainly depends on the calculated concentration of the fog. If this concentration is high enough, the effect will be significant. In this regard, to increase the efficiency of dust suppression in the executive body of the shearer, a cavity is formed between the reflector and the disk. In this cavity, the relative concentration of fog will be significantly higher than in the cavities of the ejectors and in the cavity between the body and the disk.

В процессе работы эжекторов в исполнительном органе проходческого комбайна газ и пыль вместе с потоком воздуха проходят вдоль полостей эжекторов и поступают в зону выемки, при этом происходит дополнительное образование тумана при встрече водовоздушного потока с горным массивом и продуктами его разрушения, в результате чего создается завеса на пути выхода частиц пыли из глубины выемки массива в атмосферу горной выработки, повышается эффективность подавления пыли как крупных, так и мелких фракций пыли. During the operation of the ejectors in the executive body of the roadheader, gas and dust along with the air flow pass along the cavities of the ejectors and enter the extraction zone, with this, additional fog formation occurs when the air-water stream meets the mountain massif and its destruction products, as a result of which a curtain is created the ways of the exit of dust particles from the depths of the excavation of the massif into the atmosphere of mining, the efficiency of dust suppression of both large and small fractions of dust is increased.

8. Полость эжекторов, выполненная в теле корпуса и образованная стенками внутри корпуса, обеспечивает надежную и устойчивую работу системы отсоса пылегазовоздушного потока из зоны разрушения горного массива, исключает ее поломку. 8. The cavity of the ejectors, made in the body of the casing and formed by the walls inside the casing, ensures reliable and stable operation of the dust-gas-air suction system from the zone of destruction of the rock mass, eliminates its breakdown.

9. В известных технических решениях отличительные признаки в таком сочетании и взаимосвязи не обнаружены. 9. In the known technical solutions, distinguishing features in such a combination and relationship are not found.

Сущность изобретения "Исполнительный орган горной машины" поясняется графическими изображениями, где на фиг.1 показана принципиальная схема газо- и пылеотсоса очистного комбайна; на фиг.2 - принципиальная схема газо- и пылеотсоса проходческого комбайна; на фиг.3 - торец водила с выступом плавной формы для исполнительных органов с высокой частотой оборотов; на фиг.4 - торец водила с выступами плавной формы для исполнительных органов с низкой частотой оборотов; на фиг. 5 - размещение выступов на торце водила (вид по стрелке A фиг.1 и фиг.4); на фиг.6 и 7 - форма выступов (развернута) соответственно для одного и трех выступов; на фиг.8 - обратный клапан с запорным элементом. The essence of the invention "Executive body of the mining machine" is illustrated by graphic images, where figure 1 shows a schematic diagram of a gas and dust extraction shearer; figure 2 is a schematic diagram of a gas and dust extraction tunneling machine; figure 3 - the end face of the carrier with a protrusion of a smooth shape for the executive bodies with a high speed; figure 4 - the end face of the carrier with protrusions of a smooth shape for the executive bodies with a low speed; in FIG. 5 - placement of the protrusions on the end face of the carrier (view along arrow A of FIG. 1 and FIG. 4); in Fig.6 and 7 - the shape of the protrusions (deployed), respectively, for one and three protrusions; on Fig - check valve with a locking element.

Исполнительный орган горной машины включает закрепленный на валу 1 корпус 2 с резцами 3, водило 4, размещенные по окружности корпуса эжекторы 5 с оросителями 6, выполненные в корпусе каналы 7-10 для подачи орошающей жидкости к резцам и оросителям, гидрораспределитель 11, вход которого сообщен с каналом 12 для подвода жидкости, а выход - с каналами 8 и 10 для ее подачи к резцам с оросителям, а также закрепленный на водиле отражатель 13. The executive body of the mining machine includes a housing 2 mounted on a shaft 1 with cutters 3, a carrier 4, ejectors 5 with irrigators 6 placed around the circumference of the housing, channels 7-10 made in the housing for supplying irrigation fluid to the cutters and sprinklers, a control valve 11, the input of which is communicated with a channel 12 for supplying fluid, and the output with channels 8 and 10 for its supply to the cutters with sprinklers, as well as a reflector 13 mounted on the carrier.

Исполнительный орган снабжен размещенными в корпусе поршневыми насосами 14, имеющими полости 15, а поршни 16 насосов выполнены с осевыми каналами 17 и снабжены кольцевыми проточками 18 на наружной боковой поверхности 19. Торцевая поверхность 20 водила (фиг.3-7) снабжена одним или несколькими волнообразными выступами 21. Осевые каналы поршней сообщены с полостями, которые в свою очередь сообщены с каналами 22 и 10 для подачи жидкости к оросителям. Штоки 23 насосов размещены с возможностью взаимодействия с выступами 21 водила и создания возвратно-поступательного движения поршня при вращении корпуса. Ход поршня зависит от высоты выступа и определяется количеством и давлением жидкости, необходимыми для эффективного отсоса газа и пыли эжекторами. Кольцевая проточка 18 поршня выполнена с возможностью сообщения полости насоса с выходом гидрораспределителя посредством каналов 24 и 7. Каналы 9 для подачи орошающей жидкости к резцам (фиг.8) снабжены подпружиненными обратными клапанами 25, размещенными с возможностью взаимодействия резца с запорным элементом 26 клапана при наличии нагрузки на резце. The Executive body is equipped with piston pumps 14 located in the housing, having cavities 15, and the pistons 16 of the pumps are made with axial channels 17 and are provided with annular grooves 18 on the outer side surface 19. The end surface 20 of the carrier (FIGS. 3-7) is provided with one or several wave-like protrusions 21. The axial channels of the pistons are in communication with the cavities, which in turn are in communication with the channels 22 and 10 for supplying fluid to the sprinklers. The rods 23 of the pumps are arranged to interact with the protrusions 21 of the carrier and create a reciprocating motion of the piston during rotation of the housing. The stroke of the piston depends on the height of the protrusion and is determined by the amount and pressure of the liquid necessary for the effective suction of gas and dust by ejectors. The annular groove 18 of the piston is configured to communicate the pump cavity with the output of the control valve via channels 24 and 7. The channels 9 for supplying irrigation fluid to the cutters (Fig. 8) are equipped with spring-loaded check valves 25, which are arranged to interact with the cutter and the valve shut-off element 26, if any load on the cutter.

В исполнительном органе очистного комбайна водило 4 снабжено диском 27 с отверстиями 28, при этом диск расположен между корпусом 2 и отражателем 13 с образованием полости 29. In the Executive body of the shearer 4 drove equipped with a disk 27 with holes 28, while the disk is located between the housing 2 and the reflector 13 with the formation of the cavity 29.

В исполнительном органе проходческого комбайна выход эжекторов 5 выполнен в пространстве между резцами. In the executive body of the roadheader, the ejectors 5 exit is made in the space between the cutters.

В отличие от ближайшего аналога в предлагаемом техническом решении полости эжекторов выполнены в теле корпуса. Необходимое количество эжекторов и поршневых насосов определяется конструктивными параметрами и размерами исполнительного органа, а также требованиями для обеспечения безопасных и здоровых условий труда шахтеров. Полость 15 поршневого насоса имеет пружину 30. Оросители 6 эжекторов 5 снабжены подпружиненными обратными клапанами 31. Взаимодействующие поверхности штоков 23 в поршневых насосах и вилкообразных выступов 21 (предпочтительно четное количество) на водиле 4 выполнены из коррозионно стойких материалов с низкими коэффициентами трения и истираемости. В варианте выполнения диск 27 и отражатель 13 имеют форму круга с отсеченным внизу сегментом с возможностью обеспечения погрузки отбитой горной массы на контейнер шнековыми лопастями 32 при выемке тонких и маломощных пластов очистными комбайнами. Кольцевая проточка 18 сообщена с осевым каналом 17 посредством канала (каналов) 33. In contrast to the closest analogue in the proposed technical solution, the cavities of the ejectors are made in the body of the housing. The required number of ejectors and piston pumps is determined by the design parameters and dimensions of the executive body, as well as the requirements to ensure safe and healthy working conditions for miners. The cavity 15 of the piston pump has a spring 30. The sprinklers 6 of the ejectors 5 are equipped with spring-loaded check valves 31. The interacting surfaces of the rods 23 in the piston pumps and fork-shaped protrusions 21 (preferably an even number) on the carrier 4 are made of corrosion-resistant materials with low coefficients of friction and abrasion. In an embodiment, the disk 27 and the reflector 13 have a circle shape with a segment cut off below to enable loading of the broken rock mass onto the container with auger blades 32 during the extraction of thin and low-power seams by shearers. The annular groove 18 is in communication with the axial channel 17 through the channel (s) 33.

Исполнительный орган горной машины работает следующим образом. The executive body of the mining machine operates as follows.

Орошающая жидкость подается под низким давлением по каналу 12 в гидрораспределитель 11. Из гидрораспределителя жидкость по каналам 7, 8 и 9 поступает к резцам 3, а также по каналам 7 и 24 - к поршневому насосу 14. У резца 3 канал 9 (фиг.1, 2 и 8) имеет обратный клапан 25 с запорным элементом 26. Кольцевая проточка 18 на наружной боковой поверхности поршня 16 не совмещена с каналом 24. Пути выхода орошающей жидкости перекрыты. Irrigating fluid is supplied under low pressure through channel 12 to the control valve 11. From the control valve, the fluid flows through channels 7, 8 and 9 to the cutters 3, and also through channels 7 and 24 to the piston pump 14. At the cutter 3, channel 9 (Fig. 1 2 and 8) has a check valve 25 with a shut-off element 26. The annular groove 18 on the outer lateral surface of the piston 16 is not aligned with the channel 24. The exit paths of the irrigating liquid are closed.

В процессе вращения исполнительного органа осуществляется автоматическая подача орошающей жидкости к оросителям эжекторов, поскольку при взаимодействии штока 23 с выступами 21 поршень 16 совершает возвратно-поступательное движение. На фиг.1 и 2 показано положение поршня, когда орошающая жидкость к оросителям не поступает, т.к. шток поршня находится не на выступе 21, а на торцевой поверхности 20 водила 4 (фиг.1, 2, 3, 4, 6 и 7). В процессе вращения исполнительного органа шток 23 поршня 16 проходит торцевую поверхность и плавно взаимодействует с выступом 21, при этом поршень смещается в сторону от водила 4 (фиг.1 и 2) и кольцевая проточка 18 совмещается с каналом 24. Орошающая жидкость из канала 7 через канал 24, кольцевую проточку 18 и каналы 33 и 17 поступают в полость 15 насоса. В полости 15 за счет усилия, возникающего при движении поршня, давление жидкости повышается и она поступает по каналам 22 и 10 к оросителю 6 и далее в диспергированном виде - в эжекторе 5. Величина давления орошающей жидкости зависит от хода поршня после прохождения кольцевой проточкой 18 канала 24. При прохождении штоком 23 вершины выступа 21 поршень под действием усилия пружины 30 будет двигаться в обратном направлении, т.е. в сторону водила 4. Далее процесс подачи жидкости будет повторяться, и частота возвратно-поступательного движения поршня будет определяться количеством выступом на водиле, а также частотой вращения исполнительного органа. In the process of rotation of the actuator, the irrigation fluid is automatically supplied to the ejector sprinklers, since when the rod 23 interacts with the protrusions 21, the piston 16 reciprocates. Figures 1 and 2 show the position of the piston when the irrigation fluid does not enter the sprinklers, because the piston rod is not on the protrusion 21, but on the end surface 20 of the carrier 4 (Figs. 1, 2, 3, 4, 6 and 7). In the process of rotation of the actuator, the piston rod 23 extends along the end surface and interacts smoothly with the protrusion 21, while the piston moves away from the carrier 4 (Figs. 1 and 2) and the annular groove 18 is aligned with the channel 24. Irrigation fluid from channel 7 through channel 24, the annular groove 18 and channels 33 and 17 enter the cavity 15 of the pump. In the cavity 15 due to the force arising from the movement of the piston, the fluid pressure rises and it flows through channels 22 and 10 to the sprinkler 6 and then dispersed into the ejector 5. The magnitude of the pressure of the irrigating fluid depends on the stroke of the piston after passage through the annular channel 18 of the channel 24. When the rod 23 passes through the top of the protrusion 21, the piston will move in the opposite direction under the action of the spring force 30, i.e. in the direction of the carrier 4. Next, the fluid supply process will be repeated, and the frequency of the reciprocating movement of the piston will be determined by the number of protrusions on the carrier, as well as the speed of the executive body.

При работе оросителей внутри эжекторов 5 создается разрежение. При этом пылегазовоздушный поток отсасывается из зоны разрушения и проходит через эжекторы, в которых частицы пыли, в основном крупных фракций, смачиваются. When the irrigators inside the ejectors 5 creates a vacuum. In this case, the dusty gas-air flow is sucked out of the destruction zone and passes through ejectors in which dust particles, mainly of large fractions, are wetted.

В исполнительном органе очистного комбайна (фиг.1) из эжекторов 5 пылегазовоздушный поток через полость между корпусом 2 и диском 27 и отверстия 28 в диске поступает в полость 29, при этом часть газоводовоздушного потока (содержащего в основном крупные частицы пыли в результате центробежной силы, создаваемой при вращении корпуса и закручивания потока в эжекторах) отражается от диска 27 и выбрасывается в виде плазмы в атмосферу горной выработки через зазор между корпусом 2 и диском 27. Другая газоводовоздушного потока (содержащего полидисперсный аэрозоль, преимущественно тонкодисперсных фракций), попав через отверстия 28 в полость 29, резко меняет свои физические параметры: уменьшается скорость движения и увеличивается туманообразование за счет расширения потока на выходе из отверстий и дополнительного диспергирования жидкости при ударе об отражатель 13, а также за счет уменьшения скорости выноса тумана из полости 29, относительно полости между корпусом 2 и диском 27. В результате увеличения концентрации тумана (его плотности) повышается эффективность подавления тонкодисперсных фракций пыли. In the executive body of the shearer (Fig. 1) from the ejectors 5, the dust and gas flow through the cavity between the housing 2 and the disk 27 and the holes 28 in the disk enters the cavity 29, while part of the gas-air stream (containing mainly large particles of dust as a result of centrifugal force, created during rotation of the body and swirling the flow in the ejectors) is reflected from the disk 27 and is ejected in the form of a plasma into the atmosphere of the mine through the gap between the body 2 and the disk 27. Another gas-air stream (containing polydisperse aerosol, mainly of finely dispersed fractions), having entered through the openings 28 into the cavity 29, sharply changes its physical parameters: the speed of movement decreases and fogging increases due to the expansion of the flow at the exit from the openings and additional dispersion of the liquid upon impact against the reflector 13, and also due to a decrease the speed of removal of fog from the cavity 29, relative to the cavity between the housing 2 and the disk 27. As a result of increasing the concentration of fog (its density), the efficiency of suppressing fine particles Dust shares.

В исполнительном органе проходческого комбайна (фиг.2) из эжекторов 5 водовоздушный поток поступает в зону выемки, при этом происходит дополнительное образование тумана при встрече потока с угольным массивом и продуктами его разрушения и создается завеса из диспергированной жидкости, которая, благодаря повышенной плотности тумана и замкнутости зоны выемки, смачивает частицы пыли, выходящие из глубины выемки массива в атмосферу горной выработки. In the executive body of the roadheader (Fig. 2), from the ejectors 5, the air-to-air flow enters the extraction zone, with this, additional formation of fog occurs when the stream meets the coal mass and its destruction products and a curtain is created from the dispersed liquid, which, due to the increased density of the fog and closure of the excavation zone, wets the dust particles coming from the depth of the excavation of the massif into the atmosphere of the mine.

С целью уменьшения расхода орошающей жидкости предпочтительно использовать зонтичные оросители. In order to reduce the flow of irrigation fluid, it is preferable to use umbrella sprinklers.

В процессе разрушения горной породы исполнительным органом подача орошающей жидкости к резцам, также как и подача ее к оросителям, осуществляется автоматически. При взаимодействии резца с горной породой, т.е. при наличии нагрузки на резец (фиг.8, стопорный элемент, предотвращающий разрушение обратного клапана, не показан), резец 3 подается назад и своей державкой 36 воздействует на запорный элемент 26 клапана 25. При этом запорный элемент отходит от седла 37 и открывает пути истечения жидкости из канала 9 по каналу 34, вдоль наружной поверхности 35 державки 36 резца 3 и внутренней поверхности 38 резцедержателя 39 к источникам пыле- и искрообразования. При снятии нагрузки на резце подачи жидкости прекращается. Далее процессы подачи и прекращения подачи жидкости будут чередоваться в зависимости от того, есть или нет нагрузка на резец. In the process of destruction of the rock by the executive body, the supply of irrigation fluid to the cutters, as well as its supply to the sprinklers, is carried out automatically. When the cutter interacts with the rock, i.e. in the presence of a load on the cutter (Fig. 8, a stop element preventing the destruction of the non-return valve is not shown), the cutter 3 is fed back and with its holder 36 acts on the shut-off element 26 of the valve 25. The shut-off element moves away from the seat 37 and opens the outflow paths liquid from channel 9 through channel 34, along the outer surface 35 of the holder 36 of the cutter 3 and the inner surface 38 of the tool holder 39 to the sources of dust and spark formation. When removing the load on the cutter, the fluid supply stops. Further, the processes of supplying and stopping the supply of fluid will alternate depending on whether or not there is a load on the cutter.

В процессе ведения ремонтно-подготовительных работ, требующих вращение исполнительного органа без подачи орошающей жидкости к оросителям в эжекторах, предусмотрено устройство, блокирующее подачу жидкости (на фигурах не показано). In the process of conducting preparatory work, requiring rotation of the actuator without supplying irrigation fluid to the sprinklers in the ejectors, a device is provided that blocks the flow of fluid (not shown in the figures).

Экспериментальная проверка системы эжекторного отсоса с встроенными в корпусе поршневыми насосами проведена в лабораторных условиях. Экспериментальная проверка, а также анализ экспериментальных данных литературных источников по данному вопросу, показали, что по сравнению с ближайшим аналогом предлагаемое изобретение позволяет увеличить объем отсасываемого пылегазовоздушного потока. Система работоспособна. An experimental test of the ejector suction system with piston pumps integrated in the housing was carried out in laboratory conditions. Experimental verification, as well as analysis of experimental data of literary sources on this issue, showed that, in comparison with the closest analogue, the present invention allows to increase the amount of sucked dust and gas stream. The system is operational.

Базовый объект (журнал "Уголь", 1996 г., N 5, с.30 и N 7, рекламный лист) содержит исполнительные органы очистных и проходческих комбайнов (например, К-800, К-900 и П-110) с системой высоконапорного орошения с применением насадок и оросителей. Система эжекторного отсоса пылегазоводовоздушного потока на исполнительных органах отсутствует, поэтому концентрация тонкодисперсных фракций пыли в процессе разрушения горного массива относительно велика. The base facility (Ugol magazine, 1996, N 5, p.30 and N 7, an ad sheet) contains the executive bodies of shearers and roadheaders (for example, K-800, K-900 and P-110) with a high-pressure system irrigation using nozzles and irrigators. There is no ejection suction system for dust-gas-air-air flow on the executive bodies, therefore, the concentration of fine dust fractions in the process of destruction of the rock mass is relatively high.

Предлагаемый исполнительный орган горной машины устраняет недостатки ближайшего аналога и тем более базового объекта. Снижение его поршневыми насосами с возможностью автоматического включения в процессе вращения корпуса позволяет увеличить объем отсасываемого пылегазовоздушного потока из зоны разрушения горного массива и обеспечить безопасные и здоровые условия труда шахтеров по факторам взрыва газа и пыли и заболеваемости пенвмокониозом. Выполнение каналов для орошающей жидкости к резцам с подпружиненными обратными клапанами с возможностью взаимодействия запорного элемента клапана с резцом обеспечит автоматическое включение подачи орошающей жидкости при наличии нагрузки на резце и выключение подачи - при снятии нагрузки на нем. Кроме того, автоматическое включение подачи орошающей жидкости к оросителям эжекторов и к резцам в процессе работы горной машины позволяет рационально расходовать жидкость, устранить переувлажнение отбитого угля, снизить обводненность горных выработок и улучшить санитарно-гигиенические условия труда шахтеров, особенно при выемке пластов малой мощности. The proposed executive body of the mining machine eliminates the disadvantages of the closest analogue and, moreover, the base facility. Reducing it with piston pumps with the ability to automatically turn on during rotation of the housing allows you to increase the amount of sucked dust and gas air flow from the zone of destruction of the rock mass and ensure safe and healthy working conditions for miners by factors of gas and dust explosion and incidence of pencoconiosis. The implementation of the channels for the irrigation fluid to the cutters with spring-loaded check valves with the possibility of interaction of the locking element of the valve with the cutter will automatically turn on the supply of the irrigation fluid when there is a load on the cutter and turn off the feed when the load is removed on it. In addition, the automatic inclusion of the irrigation fluid supply to the ejector sprinklers and to the cutters during the operation of the mining machine allows to rationally spend the liquid, eliminate overmoistening of the beaten coal, reduce the water cut of the mine workings and improve the sanitary and hygienic working conditions of miners, especially when excavating low-power formations.

Claims

1. The executive body of the mining machine, which includes a housing with cutters mounted on a shaft, a carrier, ejectors with sprinklers placed around the circumference of the housing, channels for supplying irrigation fluid to the cutters and sprinklers made in the housing, a hydraulic distributor, the input of which is connected to the fluid supply channel, and output - with channels for its supply to the sprinklers, as well as a reflector mounted on the carrier, characterized in that it is equipped with piston pumps located in the housing having cavities, and the pistons of the pumps are made with axial channels equipped with annular grooves on the outer side surface, and the end surface of the carrier is provided with one or more wave-like protrusions, the axial channels of the pistons communicating with the cavities, which, in turn, are in communication with the channels for supplying fluid to the sprinklers, and the pump rods are arranged to interact with protrusions drove and create a reciprocating motion of the piston during rotation of the housing, while the annular groove of the piston is made with the possibility of communication of the pump cavity with the output of hydraulic divider.

2. The executive body according to claim 1, characterized in that the channels for supplying irrigating fluid to the cutters are equipped with spring-loaded check valves placed with the possibility of interaction between the cutter and the valve shut-off element when there is a load on the cutter.

3. The executive body according to claim 1, characterized in that for the shearer the carrier has a disk with holes, the disk being located between the housing and the reflector with the formation of a cavity.

4. The executive body according to claim 1, characterized in that for the tunneling machine, the ejector cavities are made in the space between the cutters.