RU2813840C1 - Исполнительный орган горного комбайна - Google Patents
Исполнительный орган горного комбайна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813840C1 RU2813840C1 RU2022129434A RU2022129434A RU2813840C1 RU 2813840 C1 RU2813840 C1 RU 2813840C1 RU 2022129434 A RU2022129434 A RU 2022129434A RU 2022129434 A RU2022129434 A RU 2022129434A RU 2813840 C1 RU2813840 C1 RU 2813840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- motion
- relative
- transportation
- portable
- drives
- Prior art date
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород резцами горных комбайнов с планетарными исполнительными органами. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных свойств горного комбайна посредством повышения эффективности процесса отбойки горной массы и снижения динамических нагрузок приводов его исполнительных органов. Заявлена компоновка исполнительных органов горного комбайна, включающая два планетарных исполнительных органа, содержащих резцовые диски с приводами относительного и переносного движения и механизм синхронизации переносного движения планетарных исполнительных органов. При этом приводы относительного движения дисков соединены с приводом переносного движения и механизмом синхронизации переносного движения посредством редукторов относительного движения. Привод переносного движения с механизмом синхронизации переносного движения выполнен в виде редуктора переносного движения с жесткой кинематической связью, имеющей постоянное значение отношения частот вращения относительного и переносного движения. Зубчатые пары редуктора переносного движения связаны с зубчатыми парами редукторов относительного движения и выполнены с возможностью обеспечения разрушения горного массива шахматно-последовательными резами с расположением последующих резов между двумя предыдущими. 3 ил.
Description
Область техники изобретения
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород резцами горных комбайнов с планетарными исполнительными органами.
Уровень техники
Проходческо-очистные комбайны бурового действия выпускаются с одним и двумя исполнительными органами с двумя и тремя кинематически не связанными приводами, один из которых предназначен для переносного движения дисков, два других – для относительного вращения. В конструкции привода переносного движения предусмотрена синхронизация переносного вращения двух исполнительных органов, выполненная в виде зубчатой кинематической передачи с устройством ее размыкания.
В качестве прототипа принята механическая компоновка приводов дисков проходческо-очистного комбайна Урал-20Р с двумя исполнительными органами, имеющий превалирующее значение в промышленных условиях [Старков, Л.И. Развитие механизированной разработки калийных руд / Л.И. Старков, А.Н. Земсков, П.И. Кондрашев. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2007. – 522 с. (с. 217–225)]. Резцы указанного комбайна при работе разрушают забой периодическими, последовательными, расходящимися к периферии забоя резами с переменной глубиной. Существенный недостаток такой схемы разрушения забоя состоит в том, что резы резцовых дисков каждого планетарного исполнительного органа не ориентированы относительно друг друга и занимают произвольное положение.
Отсутствие ориентации резов резцовых дисков планетарного исполнительного органа относительно друг друга объясняется тем, что приводы относительного и переносного движения комплектуются асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Одна из особенностей этих электродвигателей состоит в том, что при изменении действующей нагрузки, варьируется величина скольжения электродвигателя и изменяется частота вращения ротором относительного и переносного движения дисков, соответственно, отношение этих частот и положения резов относительно друг друга на поверхности забоя. Таким образом, резы на поверхности забоя одного диска, относительно резов другого диска будут занимать произвольное положение.
Экспериментальными исследованиями установлено, что разрушение горного массива строго ориентированными шахматными резами по сравнению с последовательными резами позволяет улучшить качество горной массы и снизить энергозатраты на ее отбойку [Харламова Н. А. Влияние глубины и шага резания на энергоемкость разрушения и выход некондиционной мелкой фракции. Горный журнал. Изв. вузов. 1997, №1–2, с. 8–12].
Конструктивный недостаток исполнительных органов серийных горных комбайнов обусловлен сложностью силовых кинематических связей приводов, реализованных посредством цилиндрических и планетарных передач и трех электродвигателей.
При работе комбайна центральная часть забоя разрушается обоими планетарными органами, в каждом из которых в период движения диска в указанной зоне происходит снижение нагрузки и возникновение колебаний с большими амплитудами. Особенно большие динамические нагрузки при повторном ходе комбайна неполным сечением забоя.
Область работы комбайнов по углу наклона проводимых выработок ограничивается тяговой способностью гусеничных органов перемещения.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей предлагаемого технического решения является улучшение эксплуатационных свойств горного комбайна посредством повышения эффективности процесса отбойки горной массы, снижения динамических нагрузок приводов его исполнительных органов.
Для достижения технических результатов необходимо между приводами относительного и переносного движения дисков каждого исполнительного органа установить жесткую кинематическую связь, имеющую постоянное значение отношения частот вращения относительного к переному, и обеспечивающую разрушение забоя шахматно-последовательными резами с расположением последующих резов посередине двух предыдущих. Предложенная компоновка приводов реализуется посредством передачи вращения от приводов относительного движения через зубчатые пары редуктору синхронизации переносного движения дисков и имеет следующие преимущества:
- шахматно-последовательные резы позволяют разрушать забой с большим шагом и, следовательно, меньшим числом резцов на исполнительных органах, вследствие чего снижается реакция забоя на исполнительные органы в направлении движения, а область работы комбайнов без проскальзывания гусениц увеличивается;
- шахматно-последовательные резы являются более эффективными по сравнению с нестабильными резами, возникающими при работе серийных комбайнов, поэтому разрушение массива шахматно-последовательными резами для глубин резания, свойственных комбайновой выемке, позволяет снизить выход мелких фракций в руде и удельный расход энергии на отбойку.
Таким образом, технический результат предложения обеспечивается более эффективными шахматно-последовательными резами горного массива, снижением динамических эксплуатационных нагрузок и расширение области работы горных комбайнов без проскальзывания гусениц.
Признаки заявляемого технического решения, отличные от признаков известных устройств и способов разрушения горного массива состоят в использовании дополнительной жесткой кинематической связи между приводами относительного и переносного движения дисков исполнительных органов горных комбайнов, реализованной посредством зубчатых пар, позволяющую разрушать горный массив шахматно-последовательными резами.
Описание чертежей
На фиг. 1 – схема компоновки исполнительного органа горного комбайна.
На фиг. 2 – кинематическая схема приводов исполнительных органов комбайна.
На фиг. 3 – схема шахматно-последовательных резов при разрушении забоя планетарным исполнительным органом.
Осуществление изобретения
Исполнительный орган горного комбайна, включающий два планетарных исполнительных органа 1, 2 (фиг. 1). Каждый из упомянутых исполнительных органов оснащён резцовыми дисками 4, которые, в свою очередь, закреплены на выходных валах раздаточных редукторов 3 и получают относительное вращение от электродвигателей 7, 8 через редукторы 5, 6. Редукторы 5, 6 также оснащены зубчатыми колесами 26, 22 (фиг. 2), установленными на полных валах 27, 23 для передачи переносного вращения исполнительным органам 1 и 2 (фиг. 1) соответственно. Редуктор переносного движения 9 в данной компоновке обеспечивает синхронизацию переносного движения и жесткую кинематическую связь привода относительного движения дисков с переносным движением. Редуктор переносного вращения, обеспечивающий жесткую кинематическую связь, через зубчатые пары 14-15-16-17-18-19 (фиг. 2) совместно с механизмом синхронизации переносного движения резцовых дисков 25-24-20-21, обеспечивают реализацию шахматно-последовательных резов при разрушении горного массива. (Схема передачи движения описана только для исполнительного органа 2. Для исполнительного органа 1 схема передачи движения будет аналогичной.)
Такая жесткая кинематическая связь редукторов относительного вращения 5, 6 (фиг. 1) и редуктора переносного движения 9 позволяет установить постоянное значение отношения частот вращения относительного и переносного движения, не зависящее от действующей нагрузки на электродвигателях 7, 8 и, соответственно, от величины изменения скольжения электродвигателей 7, 8.
Схема разрушения забоя шахматно-последовательными резами для одного исполнительного органа приведена на фиг. 3. Посередине между последовательными резами одного резцового диска 28 располагаются последовательные резы второго диска 29, обеспечивая таким образом разрушение горного массива шахматно-последовательными резами.
Основным расчетным параметром осуществления шахматно-последовательного разрушения горного массива является отношение относительной частоты вращения дисков к переносной частоте. При выборе оптимального значения отношения скоростей вращения дисков эффективность резов повышается.
Заявляемое изобретение может найти широкое применение в горной промышленности, в частности, в горных комбайнах бурового действия с планетарными исполнительными органами.
Claims (1)
- Компоновка исполнительных органов горного комбайна, включающая два планетарных исполнительных органа, содержащих резцовые диски с приводами относительного и переносного движения и механизм синхронизации переносного движения планетарных исполнительных органов, отличающаяся тем, что приводы относительного движения дисков соединены с приводом переносного движения и механизмом синхронизации переносного движения посредством редукторов относительного движения, при этом привод переносного движения с механизмом синхронизации переносного движения выполнен в виде редуктора переносного движения с жесткой кинематической связью, имеющей постоянное значение отношения частот вращения относительного и переносного движения, зубчатые пары которого связаны с зубчатыми парами редукторов относительного движения и выполнены с возможностью обеспечения разрушения горного массива шахматно-последовательными резами с расположением последующих резов между двумя предыдущими.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813840C1 true RU2813840C1 (ru) | 2024-02-19 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU408348A1 (ru) * | 1971-12-17 | 1973-12-10 | Авторы изобретени | Автоматический синхронизатор оборотов |
| SU514952A1 (ru) * | 1974-06-12 | 1976-05-25 | Копейский машиностроительный завод им.С.М.Кирова | Горный комбайн |
| SU1671847A1 (ru) * | 1989-01-13 | 1991-08-23 | Украинский Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Подземной Гидравлической Добычи Угля | Исполнительный орган угольного комбайна |
| US20080116734A1 (en) * | 2005-01-27 | 2008-05-22 | Ulrich Bechem | Device for Milling Rock and Other Materials and Method for Milling Rock or the Like Using Said Device |
| RU2522111C1 (ru) * | 2013-03-26 | 2014-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ разрушения горного массива перекрестными резами |
| RU2630839C1 (ru) * | 2016-05-24 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ разрушения горного массива перекрестными резами |
| RU2780787C1 (ru) * | 2021-11-18 | 2022-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" | Исполнительный орган горного комбайна |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU408348A1 (ru) * | 1971-12-17 | 1973-12-10 | Авторы изобретени | Автоматический синхронизатор оборотов |
| SU514952A1 (ru) * | 1974-06-12 | 1976-05-25 | Копейский машиностроительный завод им.С.М.Кирова | Горный комбайн |
| SU1671847A1 (ru) * | 1989-01-13 | 1991-08-23 | Украинский Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Подземной Гидравлической Добычи Угля | Исполнительный орган угольного комбайна |
| US20080116734A1 (en) * | 2005-01-27 | 2008-05-22 | Ulrich Bechem | Device for Milling Rock and Other Materials and Method for Milling Rock or the Like Using Said Device |
| RU2522111C1 (ru) * | 2013-03-26 | 2014-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ разрушения горного массива перекрестными резами |
| RU2630839C1 (ru) * | 2016-05-24 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ разрушения горного массива перекрестными резами |
| RU2780787C1 (ru) * | 2021-11-18 | 2022-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" | Исполнительный орган горного комбайна |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТРИФАНОВ М.Г., Оценка нагруженности проходческо-очистных комбайнов "УРАЛ-20Р" для выбора технически обоснованных режимов работы в реальных условиях эксплуатации, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Пермь, 2017 г, c. 25, 26, 41-44, 76, 77, 88, 126, 128, рис.1.1. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2319835C1 (ru) | Комбайн проходческо-очистной | |
| CN108425625B (zh) | 一种开凿深度可调节式隧道钻孔设备及其施工方法 | |
| RU2013125565A (ru) | Камнебурильная установка и способ передачи камнебурильной установки | |
| CN102536227B (zh) | 旋挖式采煤机与掘进机的截割部 | |
| RU2813840C1 (ru) | Исполнительный орган горного комбайна | |
| CN104196543B (zh) | 一种大直径全断面冲击破碎硬岩的刀盘装置 | |
| CN108194093B (zh) | 一种多刀头三牙轮钻头顶管机刀盘 | |
| CN114412462B (zh) | 适用于硬岩矿开采的刀盘及硬岩开采方法 | |
| CN103306606B (zh) | 一种油气深井钻进用行星轮系节能双层钻头 | |
| US9925598B2 (en) | Vibratory machining device | |
| US7544144B2 (en) | Geared-neutral bidirectional positively infinitely variable rotary motion transmission | |
| CN109630620A (zh) | 一种无万向轴螺杆 | |
| CN110159293B (zh) | 一种钻铣式掘进机截割实验机构 | |
| RU2811708C1 (ru) | Исполнительный орган проходческо-очистного комбайна | |
| CN107740697B (zh) | 单回次浅钻、多回次组合、全断面破碎的顶管碎岩方法 | |
| KR101637743B1 (ko) | 하이브리드 차량용 파워트레인 | |
| RU2634152C1 (ru) | Способ разработки сложноструктурных угольных месторождений | |
| RU2630839C1 (ru) | Способ разрушения горного массива перекрестными резами | |
| RU2442893C2 (ru) | Исполнительный орган горного комбайна для выемки угля в пластах с твердыми породными включениями | |
| CN202391425U (zh) | 旋冲采煤机 | |
| RU2097557C1 (ru) | Исполнительный орган горной машины | |
| RU2078207C1 (ru) | Планетарный исполнительный орган проходческого комбайна | |
| CN2729290Y (zh) | 主动力采用无级调速电机驱动的打桩钻机 | |
| RU2009315C1 (ru) | Рабочий орган горного очистного комбайна | |
| CN202220604U (zh) | 滚筒式采煤机截割部无惰轮或少惰轮传动装置 |