RU221157U1 - Устройство для послойного разрушения горных пород - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к карьерному оборудованию и может быть использована для непрерывной послойной разработки мягких и средней крепости горных пород и полезных ископаемых, например угольных пластов в наклонной плоскости откосов уступов, в том числе высоких уступов. Устройство для послойного разрушения горных пород состоит из самоходной платформы с тяговым механизмом, канатной подвески несущей рамы и несущей рамы, на которой размещены предразрушающий механизм, выполненный в виде вертикальных режущих дисков, закрепленных на первом валу и равномерно отстоящих друг от друга, и рабочий орган, выполненный в виде скалывающих фрез, закрепленных парами на втором валу и расположенных между вертикальными режущими дисками. Диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез. С одной стороны валов на торцы установлены приводы их вращения, а с противоположной стороны валов на торцах размещен поворотный механизм, при этом диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез не более чем на 5%. Поворотный механизм состоит из привода поворота, контактирующего через редуктор с шестеренкой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом и жестко соединенной с рычагом, в торцах которого с возможностью вращения размещены валы вертикальных режущих дисков и скалывающих фрез. Техническим результатом является повышение производительности устройства и эффективности разрушения горных пород. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Полезная модель относится к карьерному оборудованию и может быть использована для непрерывной послойной разработки мягких и средней крепости горных пород и полезных ископаемых, например, угольных пластов в наклонной плоскости откосов уступов, в том числе высоких уступов.

Известна машина для разработки пород (АС №800367, Е21С 39/00, опубл. 1981), включающая самоходный тяговый механизм, устанавливаемый на кровле уступа, связанный канатом и узлом стабилизации подвески с платформой, на которой консольно закреплен врубовой рабочий орган в виде режущего барабана со скалывающими элементами. Узел стабилизации включает блок подвески, шарниры, коромысло и гидроцилиндр. На платформе установлен блок управления исполнительными механизмами. Машина, перемещаясь по откосу уступа снизу вверх с помощью подъемного каната, образует врубовую щель в основании слоя породы, которая обрушается крупными блоками. Отделившаяся от массива порода перемещается к основанию уступа, где перегружается на транспорт.

Недостатком известной машины для разработки пород являются низкие надежность конструкции и эффективность работы. Указанные недостатки обусловлены консольным креплением рабочего органа и отработкой полосы породы на ширину барабана без ее предразрушения, что увеличивает нагрузку на вал и скалывающие элементы рабочего органа, снижая надежность конструкции. Кроме того, отделенная порода перемещается к основанию откоса уступа в неуправляемом режиме, что снижает эффективность работы.

За прототип выбрана машина для послойного разрушения горных пород (патент на полезную модель KR №266, Е21С 27/24, опубл. 2019), состоящая из управляемых тягового механизма с несущей рамой и связанной с ним канатной подвеской, самоходной платформы, в торце которой с зазором между собой размещены предразрушающий механизм и рабочий орган. Предразрушающий механизм выполнен в виде вертикальных режущих дисков, равномерно размещенных на одном валу, а рабочий орган выполнен в виде кольцевых фрез, расположенных на валу попарно ориентированно между вертикальными режущими дисками. При этом диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра кольцевых фрез не менее чем в два раза.

Разрушение горных пород производится при движении машины от нижнего основания уступа вверх, разделяя с опережением приповерхностный слой откоса уступа на полосы мощностью больше заданной высоты отрабатываемого слоя породы, ослабляя ее прочность.

Недостаток машины для послойного разрушения горных пород состоит в холостом ходе устройства при перемещении от верхней рабочей площадки к нижней, что снижает производительность устройства и эффективность послойного разрушения горных пород. Кроме того, разность диаметров не менее чем в два раза вертикальных дисков предразрушающего механизма и фрез рабочего органа приводит к уменьшению мощности отрабатываемого слоя.

Техническая задача полезной модели - повышение производительности устройства и эффективности разрушения горных пород.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для послойного разрушения горных пород, состоящего из самоходной платформы с тяговым механизмом, канатной подвеской несущей рамы и несущей рамы, на которой размещены предразрушающий механизм, выполненный в виде вертикальных режущих дисков, закрепленных на первом валу и равномерно отстоящих друг от друга, и рабочий орган, выполненный в виде скалывающих фрез, закрепленных парами на втором валу и расположенных между вертикальными режущими дисками, причем диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез, причем с одной стороны валов на торцы установлены приводы их вращения, а с противоположной стороны валов на торцах размещен поворотный механизм, при этом диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез не более чем на 5%.

Поворотный механизм состоит из привода поворота, контактирующего через редуктор с шестеренкой, находящейся зацеплении с зубчатым колесом и жестко соединенной с рычагом, в торцах которого с возможностью вращения размещены валы вертикальных режущих дисков и скалывающих фрез.

Установка с одной стороны валов на торцы приводов их вращения, а с противоположной стороны валов размещение на торцах поворотного механизма, состоящего из привода поворота, контактирующего через редуктор с шестеренкой, находящейся зацеплении с зубчатым колесом и жестко соединенной с рычагом, в торцах которого с возможностью вращения размещены валы вертикальных режущих дисков и скалывающих фрез, позволяет менять положение рабочего органа перед предразрушающим механизмом, тем самым осуществлять разрушение горных пород в обоих направлениях движения - от верхней рабочей площадки к нижней и наоборот, что повышает эффективность работы.

Выполнение диаметра вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез не более чем на 5%, позволяет повысить производительность разрушения пород скалывающими фрезами послойного разрушения горных пород, в том числе, на высоких уступах.

Устройство для послойного разрушения горных пород иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - положение устройства при движении от верхней рабочей площадки к нижней, общий вид, на фиг.6 - то же, при перемещении от нижней рабочей площадки к верхней; на фиг.7 - поворотный механизм.

Устройство для послойного разрушения горных пород состоит из платформы 1, установленной на гусеничных движителях 2. На платформе 1 размещены исполнительные механизмы и аппаратурный шкаф управления 3, кабельный барабан 4, гидростанция 5 и аккумулятор 6. Платформа 1 тяговыми тросами 7 соединена с несущей платформой на верхней рабочей площадке уступа (на рис. не показана). В торце платформы 1 установлена рама 8 на подъемных гидроцилиндрах 9, на которой размещены предразрушающий механизм и рабочий орган. Предразрушающий механизм выполнен в виде вертикальных режущих дисков (далее ВРД) 10, равномерно размещенных на валу 11. Рабочий орган выполнен в виде скалывающих фрез 12, попарно закрепленных на валу 13 и сориентированных между ВРД 10. Диаметр ВРД 10 больше диаметра скалывающих фрез 12 не более чем на 5%. На одноименных торцах валов 11 и 13 установлены привод 14 ВРД 10 и привод 15 скалывающих фрез 12 соответственно. На противоположных торцах валов 11 и 13 размещен поворотный механизм. Поворотный механизм состоит из привода поворота 16, установленного в свободном торце рамы 8, и через редуктор 17 контактирующего с шестеренкой 18, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 19, жестко соединенной с рычагом 20, в торцах которого с возможностью вращения размещены валы 11 и 13. На переднем торце гусеничных движителей 2 установлены отвалы 21 на подъемных гидроцилиндрах 22.

Устройство для послойного разрушения горных пород работает следующим образом. Устройство располагают на верхней рабочей площадке на несущей платформе под углом, равным углу откоса уступа, причем несущую платформу отодвигают от бровки откоса на расстояние, равное мощности отрабатываемого слоя. Далее рама 8 на подъемных гидроцилиндрах 9 опускается таким образом, чтобы нижние кромки ВРД 10 и скалывающих фрез 12 касались поверхности несущей платформы. Далее ВРД 10, размещенные на валу 11 и скалывающие фрезы 12, размещенные на валу 13, приводами 14 и 15 соответственно приводятся во вращение, причем ВРД 10 и скалывающие фрез 12 вращаются против часовой стрелки. Одновременно с этим включаются гусеничные движители 2, отвалы 21 на подъемных гидроцилиндрах 22 опускаются, и устройство, поддерживаемое тросами 7, начинает движение по откосу уступа по направлению от верхней рабочей площадки к нижней. ВРД 10 прорезают щели на глубину, равную мощности отрабатываемого слоя, а скалывающие фрезы 12 разрушают слой породы. Разрушенная порода перемещается по поверхности откоса вниз под действием силы тяжести. Отвалы 21 подбирают фрагменты разрушенной породы и направляют ее под платформу 1, препятствуя попаданию ее на гусеничные движители 2. По достижении нижней кромки откоса рама 8 на подъемных гидроцилиндрах 9 и отвалы 21 на подъемных гидроцилиндрах 22 поднимаются, и устройство перемещается на нижнюю рабочую площадку.

Гусеничные опоры 2 с помощью гидроцилиндров поворачиваются перпендикулярно отработанной полосе породы и устройство перемещается к следующей полосе породы. Синхронно с устройством несущая платформа на верхней рабочей площадке также перемещается к новой полосе породы.

Далее включается привод 16, который через редуктор 17 и шестеренку 18 вращает зубчатое колесо 19 и жестко соединенный с ним рычаг 20 на 180°. При этом валы 13 и 11, закрепленные в торцах рычага 20, меняются местами, перемещаясь радиально вокруг его оси.

Устройство начинает движение по откосу уступа к верхней рабочей площадке. ВРД 10, размещенные на валу 11 и скалывающие фрезы 12, размещенные на валу 13, приводами 14 и 15 соответственно приводятся во вращение, причем ВРД 10 и скалывающих фрез 12 вращаются по часовой стрелке. Рама 8 на подъемных гидроцилиндрах 9 опускается таким образом, чтобы нижние кромки ВРД 10 и скалывающих фрез 12 углубились в целик породы на мощность отрабатываемого слоя породы. ВРД 10 прорезают щели на глубину, равную мощности отрабатываемого слоя, а скалывающие фрезы 12 разрушают слой породы, которая далее перемещается по поверхности откоса уступа вниз под действием силы тяжести. По достижении верхней кромки откоса рама 8 на подъемных гидроцилиндрах 9 поднимается, и устройство перемещается на несущую платформу на верхней рабочей площадке.

Далее включается привод 16, который через редуктор 17 и шестеренку 18 вращает зубчатое колесо 19 и жестко соединенный с ним рычаг 20 на 180°. При этом валы 13 и 11, закрепленные в торцах рычага 20, меняются местами, перемещаясь радиально вокруг оси рычага 20.

Далее цикл повторяют.

Использование устройства для послойного разрушения горных пород предлагаемой конструкции позволит увеличить производительность и эффективность разрушения горных пород в наклонной плоскости откоса уступов.

Claims (2)

1. Устройство для послойного разрушения горных пород, состоящее из самоходной платформы с тяговым механизмом, канатной подвески несущей рамы и несущей рамы, на которой размещены предразрушающий механизм, выполненный в виде вертикальных режущих дисков, закрепленных на первом валу и равномерно отстоящих друг от друга, и рабочий орган, выполненный в виде скалывающих фрез, закрепленных парами на втором валу и расположенных между вертикальными режущими дисками, причем диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез, отличающееся тем, что с одной стороны валов на торцы установлены приводы их вращения, а с противоположной стороны валов на торцах размещен поворотный механизм, при этом диаметр вертикальных режущих дисков больше диаметра скалывающих фрез не более чем на 5%.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный механизм состоит из привода поворота, контактирующего через редуктор с шестеренкой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом и жестко соединенной с рычагом, в торцах которого с возможностью вращения размещены валы вертикальных режущих дисков и скалывающих фрез.

Images