RU2701764C1 - Виброактивный исполнительный орган - Google Patents
Виброактивный исполнительный орган Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701764C1 RU2701764C1 RU2019105393A RU2019105393A RU2701764C1 RU 2701764 C1 RU2701764 C1 RU 2701764C1 RU 2019105393 A RU2019105393 A RU 2019105393A RU 2019105393 A RU2019105393 A RU 2019105393A RU 2701764 C1 RU2701764 C1 RU 2701764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- oscillation generator
- casing
- air distributor
- actuator
- Prior art date
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N cobalt tungsten Chemical compound [Co].[W] JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C27/00—Machines which completely free the mineral from the seam
- E21C27/20—Mineral freed by means not involving slitting
- E21C27/24—Mineral freed by means not involving slitting by milling means acting on the full working face, i.e. the rotary axis of the tool carrier being substantially parallel to the working face
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/093—Control of the driving shield, e.g. of the hydraulic advancing cylinders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке тоннелей проходческими щитами с роторными исполнительными органами в условиях кембрийских глин с включениями известняков и песчаников. Технический результат – повышение разрушающей способности исполнительного органа. Виброактивный исполнительный орган содержит генератор колебаний, упругий элемент, кожух, пружину, подпружиненные шарошки, пружины которых зацентрированы в кольцевых пазах и через толкатель П-образной формы. Толкатель выполнен с кольцевым пазом и соосно соединен с генератором колебаний, который через быстроразъемные соединения соединен рукавом высокого давления с воздушным распределителем. На генераторе колебаний установлен концевой датчик, к которому подсоединен питающий кабель от электромагнитной катушки воздушного распределителя. Ось шарошки с фронтальной стороны, а также задняя стенка направляющей с тыльной стороны жестко соединены с упругим элементом и торцевой стенкой кожуха, которые в свою очередь соединены с возможностью съема с корпусом ротора со стороны забоя пластиной прямоугольной формы с отверстием прямоугольной формы под лезвие шарошки, а с противоположной стороны корпуса ротора закреплена с возможностью съема крышка. 4 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке тоннелей проходческими щитами с роторными исполнительными органами в условиях кембрийских глин с включениями известняков и песчаников.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР №1587190, опубл. 23.08.1990 г.), включающий породоразрушающую коронку, резцы, полый корпус стрелы, приводной вал, шлицевую втулку, шпонку, стакан, крышку, профилированные торцевые поверхности, упругий элемент (пружина).
Недостатком такого исполнительного органа является невозможность создания продольных колебаний в виду того, что колебания передаются под некоторым углом к оси исполнительного органа, а также большой износ профилированных торцевых поверхностей.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР №1087661, опубл. 23.04.1984 г), включающий поворотную стрелу с приводным валом, полую резцовую коронку, гаситель колебаний, генератор механических колебаний.
К недостаткам этого устройства можно отнести большое количество зубчатых передач, сложность балансировки неуравновешанных масс внутри планетарного редуктора, повышенный износ шестерен планетарного редуктора, сложность создания колебаний по продольной оси исполнительного органа в виду того, что колебания прикладываются перпендикулярно продольной оси исполнительного органа.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР №562651, опубл. 25.06.1977 г), включающий стрелу с вращающейся коронкой и наковальней, ступицу, приводной вал, упругие элементы, управляемый поворотный вал, ударник, боек.
Недостатком этого устройства является невозможность создания колебаний по продольной оси исполнительного органа, в виду того что колебания прикладываются к оси исполнительного органа под некоторым углом.
Известно устройство для рыхления твердых грунтов (авторское свидетельство СССР №644911, опубл. 30.01.1979 г), содержащее ротор, ось, подпружиненные резцы, направляющие, ударники, пружины, упругие элементы, упоры.
Недостатком этого устройства является, цикличность действия ударника, а также низкая частота ударов.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР №467180, опубл. 15.04.1975 г), принятый за прототип, включающий генератор колебаний, упругие элементы, кожух, пружины.
Недостатками этого устройства являются, смещенная относительно оси исполнительного органа ударная нагрузка в виду того, что вибратор находится не на одной оси с исполнительным органом, сложность кинематической схемы передачи вибрации на резцы, которая заключается в том, что вибрация от вибратора передается через большое число элементов.
Техническим результатом является создание устройства с целью повышения разрушающей способности исполнительного органа.
Технический результат достигается тем, что дополнительно установлены подпружиненные шарошки, пружины которых зацентрированы в кольцевых пазах и через толкатель «П» образной формы, выполненный с кольцевым пазом соосно соединены с генератором колебаний, который через быстроразъемные соединения соединен рукавом высокого давления с воздушным распределителем, на генераторе колебаний установлен концевой датчик, к которому подсоединен питающий кабель от электромагнитной катушки воздушного распределителя, ось шарошки с фронтальной стороны, а также задняя стенка направляющей с тыльной стороны жестко соединены с упругим элементом и торцевой стенкой кожуха, которые в свою очередь соединены с возможностью съема с корпусом ротора со стороны забоя пластиной прямоугольной формы с отверстием прямоугольной формы под лезвие шарошки, а с противоположной стороны корпуса ротора закреплена с возможностью съема крышка.
Устройство исполнительного органа поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - общая схема устройства
фиг. 2 - вид с тыльной стороны ротора по линии разреза А-А
фиг. 3 - направляющая
фиг. 4 - вид со стороны забоя, где:
1 - шарошка;
2 - ось;
3 - корпус ротора;
4 - толкатель;
5 - направляющая;
6 - кожух;
7 - пружина;
8 - генератор колебаний;
9 - винт;
10 - рукав высокого давления;
11 - концевой датчик;
12 - питающий кабель;
13 - пластина;
14 - кольцевой паз;
15 - крышка;
16 - упругий элемент;
17 - торцевая стенка;
18 - вырез.
Виброактивный исполнительный орган включает шарошку 1 (фиг. 1), ось которой 2 установлена с возможностью перемещения в пазу направляющей 5 и поджата толкателем 4, который установлен в паз направляющей 5. Толкатель 4 «П» образной формы выполнен с кольцевым пазом 14. Направляющая 5 выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда в центральной части верхней и нижней стороны которой, сделаны выступающие пазы с «П» образным профилем, внутренняя часть которых покрыта антифрикционным сплавом. На задней стенке направляющей 5 выполнен кольцевой паз 14. С наружной стороны направляющей 5 установлен кожух 6, состоящий из упругого элемента 16, торцевой стенки 17 и выполненный из виброгасящей резины. Упругий элемент 16 полностью облегает шарошку 1. Между толкателем шарошки 4 и задней стенкой направляющей 5 жестко в кольцевые пазы 14 установлена пружина 7. К толкателю шарошки 4 в центральное пространство пружины 7 при помощи винтов 9 фланцево закреплен генератор колебаний 8, причем генератор колебаний 8 и шарошка 1 расположены соосно. Воздушный распределитель соединен рукавом высокого давления 10, при помощи быстроразъемного соединения крепится с генератором колебаний 8. На генераторе колебаний 8 установлен концевой датчик 11 к которому подсоединяется питающий кабель 12 от электромагнитной катушки воздушного распределителя. Во фронтальной части корпуса ротора 3 винтами 9, например с потайными головками закреплена с возможностью съема и выполненная из пружинной стали пластина 13 прямоугольной формы с вырезом 18 прямоугольной формы под лезвие шарошки. На поверхность пластины 13 наплавлен вольфрамо-кобальтовый сплав шаровидной формы. Крышка 15 закреплена на корпусе ротора 3 с возможностью съема винтами 9, например с потайными головками.
Работа исполнительного органа осуществляется следующим образом. При работе по породам с твердыми включениями, шарошка 1 встречая препятствие отжимается вместе с толкателем 4 в направляющей 5 в сторону противоположную забою. Пружина 7, зацентрированная в кольцевых пазах 14 сжимаясь, позволяет снизить динамику воздействия твердых включений. В момент сжатия пружины 7 отрабатывает концевой датчик 11, подавая сигнал на подачу рабочего тела (жидкости или газа) по рукаву высокого давления к генератору колебаний 8. Генератор колебаний 8 включается только тогда, когда шарошка поджалась и не соприкасается с пластиной 13 через упругий элемент 16. Таким образом исключена возможность удара оси шарошки по фронтальной части ротора. Колебания от генератора колебаний 8 передаются на шарошку 1 через толкатель 4 и ось 2, совершая возвратно-поступательные движения, с целью увеличения эффективности разрушения твердых прослоек. Для защиты тоннелепроходческого комплекса от вибрации, а также всей внутренней конструкции виброактивной шарошки от породы служат выполненные из виброгасящей резины кожух 6, торцевая стенка 17, упругий элемент 16, плотно прилегающий по всей поверхности шарошки 1. Во фронтальной части ротора окно шарошки закрывается пластиной из пружинной стали 13. Таким образом совокупность пластины 13 и упругого элемента 16 позволяет снизить динамику работы пружины 7. Для снижения износа на поверхность пластины 13 в шаровидной форме наплавлен карбид вольфрама.
Claims (1)
- Виброактивный исполнительный орган, содержащий генератор колебаний, упругий элемент, кожух, пружину, отличающийся тем, что дополнительно установлены подпружиненные шарошки, пружины которых зацентрированы в кольцевых пазах и через толкатель П-образной формы, выполненный с кольцевым пазом соосно соединены с генератором колебаний, который через быстроразъемные соединения соединен рукавом высокого давления с воздушным распределителем, на генераторе колебаний установлен концевой датчик, к которому подсоединен питающий кабель от электромагнитной катушки воздушного распределителя, ось шарошки с фронтальной стороны, а также задняя стенка направляющей с тыльной стороны жестко соединены с упругим элементом и торцевой стенкой кожуха, которые в свою очередь соединены с возможностью съема с корпусом ротора со стороны забоя пластиной прямоугольной формы с отверстием прямоугольной формы под лезвие шарошки, а с противоположной стороны корпуса ротора закреплена с возможностью съема крышка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105393A RU2701764C1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Виброактивный исполнительный орган |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105393A RU2701764C1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Виброактивный исполнительный орган |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701764C1 true RU2701764C1 (ru) | 2019-10-01 |
Family
ID=68171102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019105393A RU2701764C1 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Виброактивный исполнительный орган |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701764C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796708C1 (ru) * | 2023-01-12 | 2023-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Виброактивный породоразрушающий инструмент |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467180A1 (ru) * | 1973-05-28 | 1975-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструекторский Угольный Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU548711A1 (ru) * | 1974-08-06 | 1977-02-28 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Нефтяного Машиностроения | Способ бурени скважин и устройство дл его осуществлени |
SU562651A1 (ru) * | 1976-03-01 | 1977-06-25 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU588378A1 (ru) * | 1975-10-20 | 1978-01-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Нерудных Строительных Материалов И Гидромеханизации (Вниинеруд) | Грунтозаборное устройство землесосного снар да |
SU644911A1 (ru) * | 1976-10-11 | 1979-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации Им. А.Н.Костякова | Устройство дл рыхлени твердых грунтов |
SU1087661A1 (ru) * | 1983-03-14 | 1984-04-23 | Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU1587190A1 (ru) * | 1987-09-03 | 1990-08-23 | Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промышленности и подземного строительства | Исполнительный орган проходческого комбайна |
US5203614A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-20 | The Robbins Company | Tunneling machine having liquid balance low flow slurry system |
-
2019
- 2019-02-26 RU RU2019105393A patent/RU2701764C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467180A1 (ru) * | 1973-05-28 | 1975-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструекторский Угольный Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU548711A1 (ru) * | 1974-08-06 | 1977-02-28 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Нефтяного Машиностроения | Способ бурени скважин и устройство дл его осуществлени |
SU588378A1 (ru) * | 1975-10-20 | 1978-01-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Нерудных Строительных Материалов И Гидромеханизации (Вниинеруд) | Грунтозаборное устройство землесосного снар да |
SU562651A1 (ru) * | 1976-03-01 | 1977-06-25 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU644911A1 (ru) * | 1976-10-11 | 1979-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации Им. А.Н.Костякова | Устройство дл рыхлени твердых грунтов |
SU1087661A1 (ru) * | 1983-03-14 | 1984-04-23 | Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Исполнительный орган проходческого комбайна |
SU1587190A1 (ru) * | 1987-09-03 | 1990-08-23 | Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промышленности и подземного строительства | Исполнительный орган проходческого комбайна |
US5203614A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-20 | The Robbins Company | Tunneling machine having liquid balance low flow slurry system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796708C1 (ru) * | 2023-01-12 | 2023-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Виброактивный породоразрушающий инструмент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2569950C2 (ru) | Радиальное вибрационное устройство | |
US3768576A (en) | Percussion drilling system | |
EP1825095B1 (en) | Vibrational apparatus | |
CA2692769C (en) | Magnetic hammer | |
EP2681408B1 (en) | Mechanical force generator for a downhole excitation apparatus | |
AU2018203820A1 (en) | Cutter head for mining machine | |
US20170175446A1 (en) | Force Stacking Assembly for Use with a Subterranean Excavating System | |
LU93438B1 (en) | Vibration Impact Lump Coal Crushing Drum and Shearer with Same | |
CN102705140A (zh) | 钻井动力工具、钻井工具及形成井眼的钻井方法 | |
US20220049560A1 (en) | Device for generating an axial load in a drill string assembly | |
JP6429098B2 (ja) | 掘削機を用いた掘削装置 | |
RU2701764C1 (ru) | Виброактивный исполнительный орган | |
US20140332278A1 (en) | Extended reach drilling | |
CN104878794A (zh) | 一种振动冲击破碎锤 | |
KR101630089B1 (ko) | 굴삭기를 이용한 타격 드릴 장치 | |
KR20160073240A (ko) | 유압브레이커 | |
KR20140095885A (ko) | 샹크 링크 회전 방식의 진동 리퍼 | |
CN109209221A (zh) | 一种潜孔锤设备及其冲击导向系统 | |
CA1087641A (en) | Bucket-wheel for bucket-wheel excavators or the like | |
RU2796708C1 (ru) | Виброактивный породоразрушающий инструмент | |
CN210132649U (zh) | 一种岩土旋转铣削装置 | |
Yungmeister et al. | Analysis of the options of modernization of roller-bit drilling machines with a submersible steamer | |
GB699265A (en) | Improvements in or relating to earth boring apparatus | |
RU2288568C1 (ru) | Устройство для выравнивания стеблей льна | |
RU69135U1 (ru) | Буровой станок для проходки скважин в подземных условиях |