Патент на изобретение №2182668

(54) АГРЕГАТ СТРУГОДОСТАВОЧНЫЙ, СТАВ СТРУГОДОСТАВОЧНОГО АГРЕГАТА, МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ, АГРЕГАТНАЯ КРЕПЬ, ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДХВАТА ПРИЗАБОЙНОЙ КРОВЛИ, ОПОРНАЯ БАЗА КОЛЬЦЕВОГО СТРУГА

(57) Реферат:

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при очистной выемке пластовых угольных и рудных месторождений. Задачами изобретения являются повышение КПД транспортирования, упрощение конструкции, снижение сопротивления в механизме перемещения, повышение прочности крепления при увеличении вынимаемой мощности и повышение устойчивости, а также непрерывность ведения работ и повышение точности управления. Агрегат стругодоставочный включает гидрофицированную крепь, средства управления и исполнительный орган, содержащий пластинчатую цепь, замкнутую в вертикальной плоскости и снабженную скребками и резцовыми каретками, став с направляющими и транспортным желобом и концевые привода. Обе направляющие нижней ветви исполнительного органа выполнены цилиндрическими, расположены по обе стороны от цепи в плане. Забойная направляющая закреплена к ставу жестко по всей длине, а завальная – шарнирно. Цепь в зоне резания снабжена с забойной стороны круглым захватом цилиндрической направляющей с приварным резцедержателем, а с завальной стороны – хвостовиком с С-образным захватом задней направляющей. В зоне погрузки она снабжена с забойной стороны круглым захватом с плужком-погрузчиком, в зоне доставки по всей длине цепи снабжена с завальной стороны качающимися в вертикальной плоскости скребками. Соединение звеньев цепи между собой выполнено ограниченно гибким в вертикальной плоскости в пределах радиуса приводных звезд в одном направлении и радиуса расчетной гипсометрии пласта в другом направлении. Ограниченная изгибаемость става обеспечивается телескопичностью стоек, установленных наклонно в вертикальной плоскости по типу раскосок фермы. Механизм перемещения завальных направляющих имеет нижний подпружиненный гидроплунжер, верхний гидроцилиндр двухстороннего действия и двуплечий рычаг, ось которого связана с базой, а плечи – с гидроцилиндром и направляющей. Работа верхних и нижних домкратов передвижения синхронизирована. Рычаг регулятора скорости подачи взаимодействует с натянутым внутри верхней базы тросом. Промежуточные козырьки вместе с забойными образуют верхнюю базу с направляющими исполнительного органа. Вынимаемая мощность регулируется поворотом резцовых кареток. 7 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к очистной выемке пластовых угольных и рудных месторождений с применением гидравлических крепей, очистных комбайнов или стругов и средств доставки отбитой массы по лаве и штрекам.

Известен струговый агрегат А-2С, состоящий из быстроходной многорезцовой струговой установки, достаточного скребкового конвейера и механизированной крепи. Струговая выемка осуществлялась с регулировкой на полную мощность пласта, для чего струг был снабжен гидравлической выдвижной частью, которая следила за копир-линейкой, установленной и настраиваемой на доставочном конвейере.

Недостатком аналога изобретению является разделение струговой отбойки угля и доставки специальным конвейером, имеющим свои цепи и свой привод, что усложняет конструкцию и повышает энергопотребление (см. (1) В.Н. Хорин и др. Развитие техники для подземной добычи угля, калийных и марганцевых руд, М., Недра, 1985, с. 131, рис.50).

Известен струговый фронтальный агрегат А-3 с совмещенным струго-доставочным исполнительным органом и агрегат АК-3, поставленный на серийное производство для пологих, наклонных и крутых пластов ((2) см. там же, с. 172, рис. 67 и с. 174, рис. 68).

Достоинством прототипа является возможность совмещения операций отбойки и доставки угля при непрерывном подвигании и дистанционном управлении при наличии одной пластинчатой струговой цепи, замкнутой в вертикальной плоскости и снабженной резцовыми каретками и скребками и движущейся по плоским и цилиндрическим направляющим с помощью двух приводов, расположенных на штреках.

Недостатком прототипа и его струго-доставочного органа применительно к пологим пластам и длинным лавам является низкий КПД транспорта из-за недостаточной ширины транспортного желоба, расположенного между забоем и нижней плоской направляющей. Это расстояние определяется вылетом резцедержателя от цепи, расположенной за плоской направляющей до груди забоя, и задает КПД резания.

Вторым недостатком прототипа является малая база между плоской направляющей, расположенной внизу, и цилиндрической, расположенной над нижней плоской. Эта база определяется расположением четырех направляющих в одной вертикальной плоскости по мощности пласта.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, повышение КПД транспортирования. Для решения этой задачи в струго-доставочном агрегате, включающем гидрофицированную крепь, средства управления и испытательный орган, содержащий пластинчатую цепь, замкнутую в вертикальной плоскости и снабженную скребками и резцовыми каретками, став с направляющими и транспортным желобом и концевые привода, обе направляющие нижней ветви исполнительного органа выполнены цилиндрическими, расположены по обе стороны от цепи в плане, причем забойная направляющая закреплена к ставу жестко по всей длине, а завальная шарнирно, а цепь в зоне резания снабжена с забойной стороны круглым захватом цилиндрической направляющей с приварным резцедержателем, а с завальной стороны – хвостовиком с С-образным захватом завальной направляющей, в зоне погрузки снабжена с забойной стороны круглым захватом с плужком-погрузчиком, в зоне доставки по всей длине цепи снабжена с завальной стороны качающимися в вертикальной плоскости скребками, а соединение звеньев цепи между собой выполнено ограниченно гибким в вертикальной плоскости в пределах радиуса приводных звезд в одном направлении и радиуса расчетной гипсометрии пласта – в другом направлении.

Другим недостатком става струго-доставочного органа агрегата А-3 и АК-3, являющегося прототипом, является сложность конструкции направляющих из-за необходимости выполнить их телескопическими для обеспечения вписываемости става в заданную гипсометрию пласта.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, упрощение конструкции.

Для решения поставленной задачи в ставе струго-доставочного агрегата с направляющими и стойками между нижними и верхними звеньями става звенья этой цепи (т. е. звенья става) не изменяют своей длины при изменении гипсометрии пласта, направляющие выполнены нетелескопическими, а ограниченная изгибаемость става обеспечивается за счет телескопичности стоек, установленных наклонно в вертикальной плоскости по типу раскосок фермы.

Известна схема агрегата АФД с механизмом перемещения завальных направляющих и струго-доставочным исполнительным органом с вертикальнозамкнутой струговой цепью, расположенной у груди забоя впереди цилиндрической направляющей, армированной забойными резцами, с круглыми захватами на завальной стороне цепи и плоскими хвостовиками резцовых кареток, движущимися внутри пазов завальных С-образных направляющих, закрепленных подвижно с помощью поступательно перемещающихся механизмов управления по гипсометрии пласта (патент РФ 2114996 от 10.07.98, бюл. 19).

Недостатком прототипа является повышенное сопротивление в механизме перемещения завальных направляющих по высоте и сложность этих механизмов из-за разнотипности их конструкции для нижней и верхней ветви исполнительного органа, поскольку верхний механизм необходимо иметь с двуплечим рычагом в плоскости, параллельной забою, а нижний – в виде ползуна трения.

Вторым недостатком прототипа является возможность заклинки плоских хвостовиков силовых опор резцовых кареток на С-образных поверхностях задней направляющей, перемещаемых поступательно при существенных поворотах резцовых кареток вокруг оси передней цилиндрической направляющей, которая к тому же существенно смещена в сторону завала из-за расположения струговой цепи с забойной стороны от направляющей.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков прототипа и максимальная унификация механизмов.

Для ее решения в механизме перемещения верхней и нижней завальных направляющих струго-доставочного исполнительного органа агрегата, включающем силовой гидроцилиндр, отрезок цилиндрической направляющей и силовую кинематическую пару движения, гидроцилиндр перемещения нижней завальной направляющей выполнен в виде подпружиненного гидроплунжера с одной гидравлической полостью, опирающегося на нижний став, силовая кинематическая пара выполнена в виде двуплечего рычага, расположенного в вертикальной плоскости, перпендикулярной забою, соединенного шарнирно завальным плечом со штоком гидроцилиндра, забойным плечом – жестко с отрезком цилиндрической направляющей, а осью – с нижним ставом для перемещения нижней завальной направляющей и верхним ставом для перемещения верхней завальной направляющей, причем силовой гидроцилиндр перемещения для верхней завальной направляющей выполнен двухстороннего действия с двумя гидравлическими полостями, а соотношение длин двух плеч рычага для перемещения верхней завальной направляющей равно соотношению плеч резцовой каретки с кровельным резцом, расположенных до оси забойной направляющей и до кровельного резца, при этом двуплечий рычаг и резцовая каретка расположены симметрично относительно завальной направляющей.

Известен очистной агрегат А-2С, включающий крепь, челноковый струг и гидросистему передвижения става конвейера с забойными секциями крепи, жестко прикрепленными к завальному борту конвейера и посадочных секций крепи ((3) В.Н. Хорин и др. Развитие техники для подземной добычи угла, калийных и марганцевых руд. Недра, М., 1985, с. 131, рис. 50, с. 132, рис. 51, абзацы 2 и 3).

Особенностью забойной крепи агрегата А-2 является возможность фронтальной ее передвижки на забой с активным подпором кровли за счет работы только нижнего домкрата передвижения и жесткого закрепления забойной стойки в вертикальном положении.

Недостатком прототипа является недостаточная прочность крепления передней забойной стойки при увеличении вынимаемой мощности пласта и недостаточная устойчивость выдвигаемой забойной крепи под действием только нижнего двигательного домкрата.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Указанная задача решается тем, что в агрегатной крепи, включающей забойные секции со ставом, забойными стойками и забойными верхняками, посадочные секции со стойками, перекрытиями, основаниями и их связями с перекрытиями, а также двигательные домкраты и гидросистему, забойные стойки соединены со ставом горизонтальными шарнирами (шкворнями), параллельными забою, и соединены с забойными верхняками также горизонтальными шарнирами, параллельными забою (шкворнями), двигательные домкраты расположены и у почвы и у кровли между посадочными и забойными секциями с последовательным их гидропитанием, при котором рабочая жидкость при подаче става на забой поступает в поршневую полость нижнего домкрата, штоковая полость которого сообщена с поршневой полостью верхнего домкрата, имеющего такую же площадь, как площадь штоковой полости нижнего, штоковая полость верхнего домкрата сообщена со сливом для синхронизации работы верхнего и нижнего домкрата, а сброс накопленной ошибки обеспечивается параллельным питанием обоих домкратов при каждой выдвижке посадочной секции.

Известна гидросистема управления фронтальной подачи става с гидравлическими порционерами подачи струговой установки агрегата А-2С, обеспечивающая по всей длине лавы постоянство стружки угля ((4). Там же с. 132, первый абзац).

Эта система представляет собой последовательное подключенный в линию питания двигательного домкрата порционер, отмеряющий объем жидкости при подаче става на забой с возможностью настройки его на заданную постоянную стружку для всей лавы.

Недостатком этой системы является ее циклический процесс, предусматривающий периодические остановки подачи става, что неприемлемо для фронтального агрегата с непрерывным движением кольцевого струга. Вторым недостатком прототипа является возможность накопления ошибки и искривления линии забоя и разворот фронта забоя.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Указанная задача решается тем, что в гидравлической системе управления фронтальной подачи става, включающей гидродомкраты подачи става, регуляторы перемещения секции крепи, линии подачи жидкости от штрека до каждой секции, в качестве регулятора перемещения используется управляемый непрерывно регулятор скорости или расхода, последовательно включенный гидравлически в линию питания гидродомкратов подачи става, параллельно которому установлен обратный клапан для обхода регулятора при выдвижке данной секции крепи, а управляемый рычаг регулятора скорости взаимодействует с тросом, натянутым внутри верхней базы агрегата, обеспечивая увеличение или уменьшение скорости (до нуля включительно) подачи става на забой в зависимости от отставания или опережения данного участка става от натянутого троса, управляемого со штрека.

Известно устройство для подхвата призабойной полосы кровли с неустойчивой пачкой пород над пластом, примененное в агрегатах А-3 и А-2С (1) и (2). В агрегате А-3 обнаженная полоса призабойной зоны в исходном положении равна примерно 300 мм, при установившемся режиме подачи става на забой и групповой выдвижке секций крепи, когда перекрытия располагаются елочкой, обнажения против выдвинутых секций равны 450 мм, а против отстающих секций – до 800 мм. В агрегате А-2С обнажения против забойных верхняков равны 300 мм постоянно, а обнажение против посадочных секций может доходить до 1100 мм, что недопустимо для условий применения в неустойчивых боковых породах.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа и достижение уменьшения площади замкнутых неподдерживаемых зон в пределах не более 1,5 м², что в 2 раза улучшает допускаемые нормы ((4) А.А. Орлов и др. Крепление и управление кровлей в комплексно-механизированных очистных забоях, М., Недра, 1993, с. 183).

Указанная задача решается тем, что устройство для подхвата призабойной поверхности кровли, включающее забойные секции крепи с козырьками, направленными в сторону забоя, и посадочные секции крепи, расположенные поочередно вдоль лавы, снабжено промежуточными козырьками, закрепленными шарнирно к козырькам забойных секций перед посадочными секциями, козырьки которых соответственно укорочены, при этом промежуточные козырьки вместе с козырьками забойных секций образуют верхнюю базу агрегата с направляющими исполнительного органа агрегата.

Известна конструкция опорной базы фронтального агрегата А-3 и АК-3, обеспечивающая крепление и силовое перемещение на забой верхних направляющих исполнительного органа независимо от положения фактической поверхности кровли с постоянным размером установленной вынимаемой мощности пласта (2).

Для обеспечения устойчивости и прочности закрепления верхних направляющих конструкция базы содержит мощные телескопические передние стенки и развитые основания става, жестко соединенные со стенками.

Недостатком такой конструкции является существенное утяжеление агрегата, сопоставимое с весом остальной части агрегата и его крепи, которая по условиям горного давления имеет также существенную массу, которая не участвует в должной мере в восприятии реакции от резания угля.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Указанная задача решается тем, что в опорной базе направляющих верхней ветви кольцевого струга, включающей опорную конструкцию с верхним и нижним ставами механизмом установки заданной вынимаемой мощности, в качестве опорной конструкции используются козырьки, предназначенные для поддержания призабойной полосы кровли, путем сплошной приварки к ним забойной цилиндрической направляющей, воспринимающей основные реакции от резцовых кареток, а разница между заданной и вынимаемой мощностью и стабилизация вынимаемой мощности при случайных отклонениях поверхности кровли достигается поворотом резцовой каретки вокруг оси забойной цилиндрической направляющей посредством механизма перемещения завальной направляющей верхней ветви, выполненного в виде двуплечего рычага, ось которого шарнирно соединена с верхним ставом, забойное плечо жестко соединено с завальной направляющей верхней ветви, а завальное плечо – с гидроцилиндром, закрепленным к нижнему ставу.

На фиг.1 представлен общий вид агрегата, поперечное сечение, на фиг.2 – сечение А-А в направлении на забой, на фиг.3 – вид К в плане, на фиг.4 – сечение Б-Б по забойной секции.

Агрегат включает гидрофицированную крепь, средства управления и струго-доставочный исполнительный орган 1 с нижней и верхней ветвями, состоящий из пластинчатой кольцевой цепи 2, замкнутой в вертикальной плоскости, соединение звеньев которой между собой выполнено ограниченно гибким в вертикальной плоскости в пределах радиуса приводных звезд в одном направлении и радиуса расчетной гипсометрии пласта – в другом направлении, двух концевых приводов по концам лавы (на чертежах не показаны), закрепленных на цепи резцовых кареток 3 с расположенным в зоне резания с забойной стороны цепи круглым захватом 4 цилиндрической направляющей 16 с приварными резцедержателями 5, а с завальной стороны – хвостовиком 6 с С-образным захватом 7, завальной направляющей 17, скребков 8 на ограниченных шарнирах 9, качающихся в вертикальной плоскости и расположенных в зоне доставки по всей длине цепи, погрузочных кареток 10 с круглым захватом и прутком – погрузчиком 11 челнокового профиля Л-образным, расположенным с забойной стороны в зоне погрузки хвостовиком 6. Став нижний 12 и верхний 13 состоит из основания – транспортного желоба 14, стенки 15, имеющихся у каждой ветви приварной забойной цилиндрической направляющей 16 и завальной подвижной цилиндрической направляющей 17, расположенных по обе стороны от цепи в плане, опирающейся на короткие участки двуплечих рычагов 18, закрепленных шарнирно на горизонтальных шарнирах 19 в вертикальных ребрах 20 для нижнего става и 21 для верхнего става, совмещенного с забойными верхняками забойных секций крепи. Верхний став 13 содержит верхняки 22 забойных секций гидрофицированной крепи и промежуточные козырьки 23, закрепленные шарнирами с пальцами 24 к верхнякам 22 забойных секций с образованием двух силовых поясов и внутреннего окна 25 для размещения в нем троса 26 системы управления, соединенного тягами 27 с регуляторами 28 перемещения секций крепи, выполненных в виде регуляторов скорости или расхода жидкости, включенными в линии питания нижних 29 и верхних 30 двигательных домкратов. Агрегат содержит также секционные балки 31с пыжами 32 и проушинами 33 и 34 для присоединения к нижнему ставу с помощью горизонтального шарнира (шкворня) 35 и к двигательному домкрату 29 с помощью пальца 36. Став струго-доставочного агрегата имеет направляющие, между нижними и верхними звеньями става установлены стойки. Звенья става выполнены так, что не изменяют своей длины при изменении гипсометрии пласта, направляющие выполнены нетелескопическими, а ограниченная изгибаемость става обеспечивается за счет телескопичности стоек, установленных наклонно в вертикальной плоскости по типу раскосов фермы. Механизм 37, 38 перемещения верхней и нижней завальных направляющих струго-доставочного исполнительного органа агрегата включает для каждой из направляющих силовой гидроцилиндр, отрезок цилиндрической направляющей и силовую кинематическую пару движения. Гидроцилиндр перемещения 39 нижней завальной направляющей выполнен в виде подпружиненного гидроплунжера с одной управляемой гидравлической полостью для дистанционного управления давлением в специальной магистрали с центрального пульта лавы (на чертеже не показаны), опирающегося на нижний став 12.

Силовая кинематическая пара выполнена в виде двуплечего рычага 18, расположенного в вертикальной плоскости, перпендикулярной забою, соединенного шарнирно завальным плечом со штоком гидроцилиндра, забойным плечом жестко с отрезком цилиндрической направляющей, а осью, соответственно, с нижним ставом 12 для перемещения нижней завальной направляющей 17 и с верхним ставом 13 для перемещения верхней завальной направляющей 17. Силовой гидроцилиндр 40 для перемещения верхней завальной направляющей 17 выполнен двухстороннего действия с двумя гидравлическими полостями. Соотношение длин двух плеч двуплечего рычага 18 для перемещения верхней завальной направляющей 17 равно соотношению плеч кровельной (почвенной) резцовой каретки 3 с кровельным резцом и составляет 1:2. Одно плечо резцовой каретки 3 расположено от резца до оси забойной направляющей 16, второе плечо – от этой оси до оси завальной направляющей 17, относительно которой соответствующие плечи двуплечего рычага 18 и резцовой каретки 3 расположены симметрично. Гидродомкрат 40 механизма перемещения 38 верхней завальной направляющей 17 закреплен к ребрам 41 отрезка става, являющегося желобом 14 и расположенного в зоне забойной секции с возможностью перестановки по высоте посредством цапф 42 и вырезов в ребрах 43. Забойные стойки 44 соединены с нижним 12 и верхним 13 ставом посредством горизонтальных шарниров (шкворней) 35 с возможностью изменения угла наклона раскосов фермы по мере изменения мощности пласта вокруг горизонтальных пальцев 45, перпендикулярных забою, с возможностью отставания верхней или нижней базы при работе двигательных домкратов 29, 30 – за счет поворота вокруг оси шарнира (шкворня) 35, параллельной забою. Длины участков става вместе с направляющими не меняются при изменении гипсометрии пласта за счет того, что наклонные забойные стойки имеют возможность компенсации в пределах расчетной гипсометрии, а стабилизация вынимаемой мощности позволяет обеспечить постоянство шага крепи по кровле без применения выдвижных бортов крепи.

Агрегатная крепь имеет забойные секции со ставом, забойными стойками и забойными верхняками, посадочную крепь 47 из секций, каждая из которых состоит из перекрытия 48, основания 49, стоек 50, связей 51 между перекрытием и основанием, обеспечивающих силовое удержание перекрытия относительно основания с ограниченным смещением, а также двигательные домкраты 29, 30 и гидросистему. Забойные стойки 44 соединены со ставом и с забойными верхняками горизонтальными шарнирами 35 (шкворнями), параллельными забою, двигательные домкраты 29 и 30 расположены, соответственно, у почвы и у кровли между посадочными и забойными секциями с последовательным их гидропитанием, при котором рабочая жидкость при подаче става на забой поступает в поршневую полость нижнего домкрата 29, штоковая полость которого сообщена с поршневой полостью верхнего двигательного домкрата 30. Оба домкрата выполнены таким образом, что площадь штоковой полости нижнего домкрата точно равна площади поршневой полости верхнего, например, предусматривается применить нижний домкрат с диаметрами поршня и штока Ф125/Ф60, а верхний соответственно Ф110/Ф60. Штоковая полость верхнего двигательного домкрата 30 сообщена со сливом для синхронизации работы верхнего 30 и нижнего 29 двигательных домкратов, а сброс накопленной ошибки обеспечивается параллельным питанием обоих домкратов при каждой выдвижке посадочной секции. Переключатель 52 соединяет штоковую полость нижнего и поршневую верхнего двигательных домкратов между собой при подаче става на забой, обеспечивая синхронное движение верхнего става с исполнительным органом с относительным смещением не более смещения перекрытия посадочной секции относительно верхнего става с исполнительным органом с относительным смещением не более смещения перекрытия посадочной секции относительно основания 49. Гидросистема также содержит гидромагистрали П – подачи става на забой (одна на лаву), В – выдвижки трех групп секций (три), распора, слива, для управления домкратами механизмом 43 и для гидростоек 50 и одну гидромагистраль Г гипсометрии почвы, в которую с центрального пульта управления со штрека подается переменное во времени давление, которое воздействует сразу на все гидроплунжеры нижних механизмов 37, поднимая завальную направляющую на всем нижнем ставе, что приведет к местной подрубке почвы только в одной точке по длине почвы, где в данный момент находится почвенный резец 53. Это изменение давления в линии Г выполняет центральный пульт управления (на чертеже не показан).

Гидросхемой управления фронтальной подачи става предусмотрено также последовательное включение в линию подачи става на забой (линию питания) регулятора скорости или расхода следящего типа 28, который изменяет скорость подачи вплоть до нуля, т.е. до полной остановки в зоне данной секции в зависимости от ее отставания или опережения, т.е. отклонения от прямолинейной линии, задаваемой тросом 26, натянутым внутри окна 25 между штрековыми постами управления. Благодаря такому устройству достигается прямолинейность става и его разворот в плоскости пласта. Предусмотрен также параллельно установленный обратный клапан 54 для обхода регулятора при выдвижке данной секции и обратный клапан 55 для параллельного гидропитания нижнего домкрата при выдвижке, что необходимо для исключения накопленных ошибок положения верхнего става по отношению к нижнему. Давление в линии В при выдвижке данной группы секций воздействует также на торец переключателя 52, отсекая тем самым штоковую полость нижнего домкрата от поршневой полости верхнего, которая соединяется со сливом в линии П в момент дистанционной выдвижки трех групп рассредоточенных секций.

Устройство для подхвата призабойной поверхности кровли содержит забойные секции крепи с козырьками, направленными в сторону забоя, и посадочные секции крепи, расположенные поочередно вдоль лавы, промежуточные козырьки, закрепленные шарнирно к козырькам забойных секций перед посадочными секциями, козырьки которых соответственно укорочены.

Промежуточные козырьки вместе с козырьками забойных секций образуют верхнюю базу агрегата с направляющими исполнительного органа агрегата. Обнажения перед посадочными секциями при отставании этих секций изолируются от призабойной полосы, имеющей постоянную, минимальную для резания одним резцом, ширину.

Опорная база направляющих верхней ветви кольцевого струга включает опорную конструкцию с механизмом установки заданной вынимаемой мощности. В качестве опорной конструкции используются те же козырьки, которые предназначены для поддержания призабойной полосы кровли, путем сплошной приварки к ним забойной цилиндрической направляющей, воспринимающей основные реакции от резцовых кареток, а разница между заданной и вынимаемой мощностью и стабилизация вынимаемой мощности при случайных отклонениях поверхности кровли достигается поворотом резцовой каретки вокруг оси передней цилиндрической направляющей посредством механизма перемещения завальной направляющей верхней ветви, базирующегося на положении нижнего става нижним концом рабочего гидроцилиндра и на положении фактической кровли – креплением на верхнем козырьке горизонтальной оси двуплечего рычага.

Агрегат струго-доставочный работает следующим образом. При включении приводов кольцевой цепи 2 резцедержатели с резцами, расположенными под разными углами на захватах 4, снимают стружку порядка 200-300 мм, а двигающиеся за ними другие участки цепи, снабженные погрузочными каретками 10 с плужками 11, осуществляют погрузку отбитой массы в зону транспортного желоба между забойной 16 и завальной стенкой 15, где расположены скребки 8, качающиеся на шарнирах 9, привязанных к каждой четной щеке пластинчатой цепи. Верхняя ветвь обеспечивает струговую отбойку верхней половины мощности пласта, при этом скребки под собственным весом отклоняются вниз, обеспечивая пространство для верхнего става и системы прямолинейности.

Благодаря совмещенному процессу выемки и транспорта и перемещения става с дистанционной выдвижной крепи достигается экономия энергии, времени, высокая эффективность добычи крупносортового угля при полной автоматизации и выводе людей из лавы.

Формула изобретения

1. Агрегат стругодоставочный, включающий гидрофицированную крепь, средства управления и исполнительный орган, содержащий пластинчатую цепь, замкнутую в вертикальной плоскости и снабженную скребками и резцовыми каретками, став с направляющими и транспортным желобом и концевые привода, отличающийся тем, что обе направляющие нижней ветви исполнительного органа выполнены цилиндрическими, расположены по обе стороны от цепи в плане, причем забойная направляющая закреплена к ставу жестко по всей длине, а завальная – шарнирно, а цепь в зоне резания снабжена с забойной стороны круглым захватом цилиндрической направляющей с приварным резцедержателем, а с завальной стороны – хвостовиком с С-образным захватом завальной направляющей, в зоне погрузки снабжена с забойной стороны круглым захватом с плужком-погрузчиком, в зоне доставки по всей длине цепи снабжена с завальной стороны качающимися в вертикальной плоскости скребками, а соединение звеньев цепи между собой выполнено ограниченно гибким в вертикальной плоскости в пределах радиуса приводных звезд в одном направлении и радиуса расчетной гипсометрии пласта в другом направлении.

2. Став стругодоставочного агрегата с направляющими и стойками между нижними и верхними звеньями става, отличающийся тем, что звенья става выполнены так, что не изменяют своей длины при изменении гипсометрии пласта, направляющие выполнены нетелескопическими, а ограниченная изгибаемость става обеспечивается за счет телескопичности стоек, установленных наклонно в вертикальной плоскости по типу раскосов фермы.

3. Механизм перемещения верхней и нижней завальных направляющих стругодоставочного исполнительного органа агрегата, включающий для каждой из направляющих силовой гидроцилиндр, отрезок цилиндрической завальной направляющей и силовую кинематическую пару движения, отличающийся тем, что гидроцилиндр перемещения нижней завальной направляющей выполнен в виде подпружиненного гидроплунжера с одной гидравлической полостью, опирающегося на нижний став, силовая кинематическая пара выполнена в виде двуплечего рычага, расположенного в вертикальной плоскости, перпендикулярной забою, соединенного шарнирно завальным плечом со штоком гидроцилиндра, забойным плечом – жестко с отрезком цилиндрической завальной направляющей, а осью – с нижним ставом для перемещения нижней завальной направляющей и верхним ставом для перемещения верхней завальной направляющей, причем силовой гидроцилиндр для перемещения верхней завальной направляющей выполнен двухстороннего действия с двумя гидравлическими полостями, а соотношение длин двух плеч двуплечего рычага для перемещения верхней завальной направляющей равно соотношению плеч резцовой каретки с кровельным резцом, расположенных от оси завальной направляющей до оси забойной направляющей и от оси последней до кровельного резца и симметричных плечам двуплечего рычага относительно завальной направляющей.

4. Агрегатная крепь, включающая забойные секции со ставом, забойными стойками и забойными верхняками, посадочные секции со стойками, перекрытиями, основаниями и их связями с перекрытиями, а также двигательные домкраты и гидросистему, отличающаяся тем, что забойные стойки соединены со ставом горизонтальными шарнирами, параллельными забою, и соединены с забойными верхняками также горизонтальными шарнирами, параллельными забою, двигательные домкраты расположены у почвы и у кровли между посадочными и забойными секциями с последовательным их гидропитанием, при котором рабочая жидкость при подаче става на забой поступает в поршневую полость нижнего двигательного домкрата, штоковая полость которого сообщена с поршневой полостью верхнего двигательного домкрата, имеющей такую же площадь поперечного сечения, как площадь поперечного сечения штоковой полости нижнего, штоковая полость верхнего двигательного домкрата сообщена со сливом для синхронизации работы верхнего и нижнего двигательных домкратов, а сброс накопленной ошибки обеспечивается параллельным питанием обоих двигательных домкратов при каждой выдвижке посадочной секции.

5. Гидравлическая система управления фронтальной подачи става, включающая двигательные домкраты подачи става, регуляторы перемещения секций крепи, линии подачи жидкости от штрека до каждой секции, отличающаяся тем, что в качестве регулятора перемещения секции крепи используется управляемый непрерывно регулятор скорости или расхода, последовательно включенный гидравлически в линию питания двигательных домкратов для подачи става, параллельно которому установлен обратный клапан для обхода регулятора при выдвижке данной секции крепи, а управляемый рычаг регулятора скорости взаимодействует с тросом, натянутым внутри верхней базы агрегата, обеспечивая увеличение или уменьшение скорости до нуля включительно подачи става на забой в зависимости от отставания или опережения данного участка става от натянутого троса, управляемого со штрека.

6. Устройство для подхвата призабойной поверхности кровли, включающее забойные секции крепи с козырьками, направленными в сторону забоя, и посадочные секции крепи, расположенные поочередно вдоль лавы, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточными козырьками, закрепленными шарнирно к козырькам забойных секций перед посадочными секциями, козырьки которых соответственно укорочены, при этом промежуточные козырьки вместе с козырьками забойных секций образуют верхнюю базу агрегата с направляющими исполнительного органа агрегата.

7. Опорная база направляющих верхней ветви кольцевого струга, включающая опорную конструкцию с верхним ставом и механизмом установки заданной вынимаемой мощности, отличающаяся тем, что в качестве опорной конструкции используются козырьки, предназначенные для поддержания призабойной полосы кровли, путем сплошной приварки к ним забойной цилиндрической направляющей, воспринимающей основные реакции от резцовых кареток, а разница между заданной и вынимаемой мощностью и стабилизация вынимаемой мощности при случайных отклонениях поверхности кровли достигаются поворотом резцовой каретки вокруг оси забойной цилиндрической направляющей посредством механизма перемещения завальной направляющей верхней ветви, выполненного в виде двуплечего рычага, ось которого шарнирно соединена с верхним ставом, забойное плечо жестко соединено с завальной направляющей верхней ветви, а завальное плечо – с гидроцилиндром, закрепленным к нижнему ставу.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.06.2005

Извещение опубликовано: 10.06.2006 БИ: 16/2006