RU74958U1 – Шнек очистного угольного комбайна – Google Patents

Publication number RU74958U1 RU74958U1 RU2008106601/22U RU2008106601U RU74958U1 RU 74958 U1 RU74958 U1 RU 74958U1 RU 2008106601/22 U RU2008106601/22 U RU 2008106601/22U RU 2008106601 U RU2008106601 U RU 2008106601U RU 74958 U1 RU74958 U1 RU 74958U1 Authority RU Russia Prior art keywords cutters auger shell coal tool holders Prior art date 2008-02-20 Application number RU2008106601/22U Other languages English ( en ) Inventor Александр Иванович Подзоров (RU) Александр Иванович Подзоров Федор Иванович Козий (RU) Федор Иванович Козий Виктор Геннадьевич Аверьянов (RU) Виктор Геннадьевич Аверьянов Original Assignee Открытое акционерное общество “Завод Гидромаш” Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2008-02-20 Filing date 2008-02-20 Publication date 2008-07-20 2008-02-20 Application filed by Открытое акционерное общество “Завод Гидромаш” filed Critical Открытое акционерное общество “Завод Гидромаш” 2008-02-20 Priority to RU2008106601/22U priority Critical patent/RU74958U1/ru 2008-07-20 Application granted granted Critical 2008-07-20 Publication of RU74958U1 publication Critical patent/RU74958U1/ru

Links

Abstract

Шнек очистного угольного комбайна, содержащий корпус, включающий лобовину с обечайкой и крышкой, резцедержатели с резцами, ступицу, лопасти, отличающийся тем, что на торцевой поверхности крышки шнека установлены зарубные резцедержатели с тангенциальными поворотными резцами, которые оснащены соответствующими форсунками подачи жидкости на следы резцов.

Description

Полезная модель относится к средствам, применяемым при эксплуатации угольных шахт для отбойки угля и погрузки его на конвейер в очистном забое.

Известен шнековый исполнительный орган очистного угольного комбайна, содержащий корпус, включающий лобовину с обечайкой и крышкой, накладные кулаки с резцами, ступицу, втулку, лопасти (см. Патент РФ №35834 на полезную модель «Шнековый исполнительный орган очистного комбайна»).

Недостатком прототипа является конструктивное несовершенство корпуса шнека, заключающееся в том, что в процессе работы комбайна лобовина и крышка шнека контактируют с « грудью » угольного пласта, в результате чего происходит нагрев корпуса шнека, дополнительное искро-пылеобразование, которое не подавляется в связи с отсутствием системы орошения в указанной зоне, что снижает безопасность условий труда. Кроме того, на преодоление фрикционного трения, возникающего в зоне взаимодействия торцевой крышки и лобовины шнека с « грудью» пласта непроизводительно затрачивается энергия двигателя комбайна.

Предлагаемая полезная модель решает задачи повышение эффективности работы комбайна и повышение безопасности условий труда в подземных условиях угольных шахт.

Задача решается тем, что на торцевой поверхности крышки установлены резцедержатели с тангенциальными поворотными резцами с круглым сечением хвостовика, которые оснащены форсунками подачи жидкости.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного и соответствует критериям патентоспособности по новизне и промышленной применимости.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 – общий вид торцевой части шнека; фиг.2 – разрез А-А фиг.1; фиг.3 – разрез Б-Б фиг.1.

Шнек очистного угольного комбайна содержит: корпус, включающий обечайку 1 с лобовиной 4 и крышкой 9, при этом внутри обечайки 1 сваркой закреплена ступица 2, которая насаживается на выходной вал редуктора. На внешней поверхности обечайки 1 жестко установлены лопасти 3, на гребнях которых помещены резцедержатели 5 с тангенциальными поворотными резцами 6 с круглыми сечениями хвостовиков. На торцевой поверхности крышки 9 установлены симметрично по отношению к друг другу четыре группы зарубных резцедержателей 8 с тангенциальными поворотными резцами 6 с круглыми сечениями хвостовиков, при этом все резцы оснащены штуцерами с форсунками для подачи жидкости к резцам с целью искро-пылеподавления. Для удаления угля, образующегося в зоне работы зарубных резцов, в крышке 9 предусмотрены разгрузочные окна 10.

Производят запуск электродвигателя комбайна, который приводит во вращение шнек (Фиг.1), закрепленный на выходном валу (не показан)

поворотного редуктора, при этом одновременно перемещается поступательно комбайн по рештакам лавного скребкового конвейера, в результате осуществляется зарубка и очистная выемка угля резцами 6, установленными как на лопастях шнека, так и на торцевой части крышки 9, разрушающими угольный массив по линиям резания.

Одновременно начинают функционировать форсунки 7, распыляя воду в зоне разрушения угля, предотвращая искро-пылеобразование в рабочей зоне шнека очистного угольного комбайна.

Claims ( 1 )

Шнек очистного угольного комбайна, содержащий корпус, включающий лобовину с обечайкой и крышкой, резцедержатели с резцами, ступицу, лопасти, отличающийся тем, что на торцевой поверхности крышки шнека установлены зарубные резцедержатели с тангенциальными поворотными резцами, которые оснащены соответствующими форсунками подачи жидкости на следы резцов.

Priority Applications (1)

Applications Claiming Priority (1)

Publications (1)

Комбайн очистной: классификация, устройство и характеристики

Очистные комбайны – это основное оборудование, используемое при подземной добыче полезных ископаемых в составе механизированных комплексов. От их производительности и надежности во многом зависит эффективность всего горнодобывающего предприятия.

Назначение и область применения очистных комбайнов

Очистной комбайн представляет собой комбинированную горную машину, которая механизирует одновременно технологические операции в очистном забое по отделению полезного ископаемого от массива пласта и погрузки его на транспортную машину.

Основные функции очистного комбайна:

• Разрушение угольного пласта на транспортабельные куски
• Погрузка отбитой горной массы на конвейер
• Перемещение вдоль линии очистного забоя

Комбайны эксплуатируются в сложных условиях подземных выработок на большой глубине при высоком горном давлении в забоях значительной длины.

Классификация очистных комбайнов

Существует несколько признаков классификации очистных комбайнов:

1. По конструкции исполнительного органа:

• Шнековые
• Барабанные

1. По ширине захвата исполнительного органа:

• Широкозахватные (более 1 м)
• Узкозахватные (до 1 м)

1. По углу падения пласта:

• Для пологих пластов (до 35°)
• Для крутых пластов (более 35°)

1. По мощности вынимаемого пласта:

• Для тонких пластов (менее 1,2 м)
• Для пластов средней мощности (1,2-2,5 м)
• Для мощных пластов (более 2,5 м)

В настоящее время основными являются узкозахватные шнековые комбайны для пологих и наклонных пластов различной мощности.

Конструкция и основные узлы очистного комбайна

Очистной комбайн состоит из следующих основных частей:

1. Исполнительный орган режущего типа (шнек или барабан)
2. Привод исполнительного органа
3. Механизм подачи вдоль забоя
4. Гидравлическая система
5. Электрооборудование во взрывобезопасном исполнении
6. Системы управления и автоматики

Рассмотрим подробнее конструкцию и работу основных узлов.

Исполнительный орган очистного комбайна выполняет функции резания угля и его погрузки. Наибольшее распространение получили шнековые органы, состоящие из вращающегося шнека, несущего на себе резцы. При вращении шнека резцы разрушают угольный пласт, а винтовая поверхность перемещает отбитый уголь на забойный конвейер, обеспечивая его погрузку. Также применяются барабанные исполнительные органы с резцами, закрепленными на цилиндрической поверхности барабана.

Привод исполнительного органа комбайна включает электродвигатель или пневмодвигатель и редуктор для передачи крутящего момента на вал шнека или барабана. Установленная мощность привода может достигать 600 кВт.

Для перемещения комбайна вдоль линии очистного забоя служит механизм подачи, осуществляющий контактное трение между цевочной звездочкой на комбайне и цевочной рейкой, закрепленной вдоль конвейера. Скорость подачи плавно регулируется и может достигать 20 м/мин.

Гидравлическая система комбайна используется для регулирования исполнительного органа по мощности пласта, а также приводов отдельных механизмов.

Вся электрическая часть комбайна выполнена во взрывобезопасном исполнении для работы в метаноопасных шахтах. Комбайны оснащают автоматизированными системами программного управления с дистанционными пультами.

Таким образом, устройство очистного комбайна довольно сложное, что обусловлено разнообразием выполняемых им функций в тяжелых условиях подземных горных выработок.

Режимы работы очистных комбайнов

Очистные комбайны могут работать в двух основных режимах:

1. По односторонней схеме, когда выемка угля осуществляется при движении комбайна только в одну сторону. В обратном направлении комбайн перегоняется вхолостую для зачистки забоя.
2. По челноковой схеме, предусматривающей выемку угля при движении комбайна в обоих направлениях.

При челноковой схеме зарубка в угольный пласт выполняется косыми заездами на ширину захвата шнека. Затем происходит выемка полосы угля по всей длине забоя при движении туда и обратно.

Скорость подачи комбайна может плавно регулироваться в пределах от 0 до 20 м/мин. Она ограничивается возможностями крепления забоя и нагрузкой на режущий орган.

Характеристики очистных комбайнов

Основные технические характеристики очистных комбайнов:

• Энерговооруженность (установленная мощность приводов) – 300-600 кВт
• Скорость подачи – до 20 м/мин
• Диаметр шнеков – 1600-2200 мм
• Ширина захвата шнеков – 0,5-1 м
• Вынимаемая мощность пласта – 1,3-4,3 м
• Допустимый угол падения пласта – до 35°

Помимо технических показателей, важны эксплуатационные характеристики – надежность, безотказность, удобство обслуживания и ремонта. От этого зависит общая производительность комплекса по добыче полезных ископаемых.

Проходческо-очистные комбайны

Для проходки подготовительных горных выработок используются специальные проходческие комбайны. Они отличаются от очистных комбайнов меньшими габаритами, более компактной конструкцией, возможностью поворота исполнительного органа для формирования выработки сечением до 20 м2.

На базе проходческих комбайнов созданы проходческо-очистные комбайны типа КП, предназначенные как для проходки подготовительных выработок, так и последующей отработки очистных забоев небольшого сечения.

Монтаж очистных комбайнов

Перед монтажом очистного комбайна производится соответствующая подготовка выработки – нивелировка почвы, оборка боков, установка вспомогательного оборудования.

Сборка и установка комбайна выполняется в следующем порядке:

1. Монтаж и выверка опорной площадки
2. Установка приводов и механизмов
3. Подсоединение электрооборудования и гидравлики
4. Монтаж исполнительного органа и защитных кожухов
5. Окончательная регулировка и испытания

Пусконаладочные работы и тестовый прогон комбайна являются важной частью перед вводом в эксплуатацию.

Техническое обслуживание очистных комбайнов

Регулярное техническое обслуживание (ТО) является залогом бесперебойной работы очистного комбайна. Плановое ТО подразделяется на ежесменное, еженедельное, ежемесячное.

При ежесменном ТО проверяется:

• Состояние крепежа узлов и механизмов
• Надежность электросоединений
• Уровни масел в редукторах
• Работа тормозов и датчиков

• Зачистку электродвигателей от пыли
• Проверку состояния коллекторов
• Измерение сопротивления изоляции

Особенности ремонта очистных комбайнов

При капитальном ремонте очистного комбайна производят полную разборку, дефектацию, замену изношенных деталей и узлов, сборку с регулировкой.

Основные операции при капремонте:

1. Демонтаж узлов комбайна
2. Разборка и мойка узлов
3. Дефектация деталей
4. Замена изношенных деталей
5. Сборка и регулировка узлов
6. Монтаж узлов на комбайн
7. Испытания и обкатка комбайна

Модернизация очистных комбайнов

Для повышения эффективности работы проводится модернизация очистных комбайнов с заменой узлов на более производительные и надежные, увеличением степени автоматизации.

Основные направления модернизации:

• Установка приводов большей мощности
• Замена механических частей на более износостойкие
• Добавление систем автоматического контроля и управления

Виконавчий орган очисного комбайна

Виконавчий орган очисного комбайна, що включає поворотний редуктор, шнек і струмене 37855 жувальним торцем шнека і бортом забійного конвеєра (відстань 300-400 мм). Частина потоку вугілля, що переміщається, не зумівши перебороти опір, захоплюється лопатями в їхньому обертальному р усі на незабойну сторону шнека, тобто утягується в процес циркуляції. На вугілля, що циркулює, у зустрічному напрямку діє потік водоповітряної суміші, що витікає з каналів струєформуючого механізму. При достатній силі гідродинамічного впливу водоповітряної суміші вугілля, отримавши додатковий підпір, проштовхується через вікно вивантаження. Однак відстань від струєформуючого механізму до вугілля, що перекидається, рівне Rhл + балок із каналами, яке забезпечує підвищення навантажувальної спроможності і надійності. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображений загальний вид виконавчого органу; на фіг. 2 – вид на виконавчий орган по стрілці А; на фіг. 3 – вид на поворотний редуктор по стрілці Б; на фіг. 4 – розріз В-В по осі балки. Виконавчий орган очисного комбайну складається із поворотного редуктора 1, на вихідному валі (на кресленні не показаний) якого встановлений шнек 2. На корпусі поворотного редуктора 1 змонтовані балки З із поздовжніми каналами 4. Балки 3 розташовані паралельно осі шнека 2 у секторі b = 85°-95°, відлік якого ведеться униз від горизонтальної осі симетрії корпуса поворотного редуктора 1. Поздовжні канали 4 балок 3 з’єднані з зовнішньою поверхнею балок за допомогою додаткових каналів 5, розташованих до осі обертання шнека під кутом a = 40°-50°. Вода в поздовжні канали 4 подається від насосної установки (на кресленні не показана) за допомогою напірної мережі (на кресленні не показана). З’єднання балок 3 з елементами напірної мережі здійснюється за допомогою штуцерів, що закручуються по різьбленню 6. Виконавчий орган очисного комбайна працює наступним способом. При обертанні шнека 2 вугілля переміщається лопатями в напрямку вивантаження. Одночасно в балки 3, розташовані на зовнішній поверхні корпуса поворотного редуктора 1, подається водоповітряна суміш під тиском від насосної установки. Вода переміщається по каналах 4 і 5 і на виході каналів 5 чинить гідродинамічний вплив на насипний валок вугілля, що розташовується між розвантажувальним торцем шнека і бортом забійного конвеєра. Для сучасних очисних комбайнів, що працюють в умовах тонких шарів, ширина насипного валка L складає 300-400 мм. У результаті гідродинамічного впливу водоповітряної суміші валок переміщається на забійний конвеєр і транспортується їм далі по транспортному ланцюжку. Висота валка вугілля Н в, за результатами виконаних нами теоретичних і експериментальних досліджень, є такою, що його вершина розташовується приблизно на рівні горизонтальної осі симетрії корпусу поворотного редуктора. Тому балки струєформуючого механізму розташовуються в секторі b = 85°-95° (відлік сектора ведеться униз від горизонтальної осі симетрії корпусу поворотного редуктора). Установка балок струєформуючого механізму у меншому секторі призведе до впливу потоків рідини не на усю висоту валка, а отже – до зменшення ефективності гідродинамічного впливу. Установка балок струєформуючого механізму у більшому секторі призведе до впливу потоку рідини на зону, у якій відсутній валок. Енергія потоку рідини в цьому випадку втрачається нераціонально, а, отже, зменшується ефективність гідродинамічного впливу струєформуючого механізму. Крім того, у цьому випадку має місце підвищена витрата рідини, розмір якої обмежений. Розташування додаткових каналів 5 до осі обертання шнека під кутом a = 40°-50° визначає найбільш короткий можливий шлях транспортування валка вугілля, що обчислюється по залежності Lmp = L/tg a. При більшому значенні кута a довжина транспортування валка вугілля збільшу 3hл2 , має досить велике значення в реа4 льних конструкціях. Тому для забезпечення необхідного значення сили гідродинамічного впливу необхідна насосна установка значної потужності і велика витрата води. Великі додаткові витрати електроенергії підвищують енергоємність виїмки, а витрата води, яку подають до виконавчого органа для пилоподавлення, обмежена нормативами. Це визначає низьку навантажувальну спроможність, зумовлену малою ефективністю струєформуючого механізму при реальних у підземних умовах параметрах, насосної установки. Крім того, вадою виконавчого органу є його низька надійність, зумовлена консольним закріпленням струєформуючого механізму у зоні силового впливу вугілля, що циркулює. Засобами прототипу не можна досягти зменшення опору переміщенню потоку вивантажуємого вугілля, яке б забезпечувало високу навантажувальну спроможність і надійність, оскільки прийняте розташування струєформуючого механізму із каналами для подачі водоповітряної суміші не дозволяє впливати на валок вугілля, розташований перед вікном вивантаження між розвантажувальним торцем шнека і бортом забойного конвеєра. В основу винаходу поставлена задача удосконалення виконавчого органа, у якому за рахунок зменшення опору переміщенню потоку вугілля, що вивантажується, за допомогою струєформуючого механізму у вигляді балок із каналами, розташованих на зовнішній поверхні корпусу поворотного редуктора, і у якому немає рухливи х елементів, забезпечується висока навантажувальна спроможність і надійність. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому виконавчому органі очисного комбайна, що включає поворотний редуктор, шнек і струєформуючий механізм, який складається із балок із каналами, відповідно до винаходу балки розташовані на зовнішній поверхні корпуса поворотного редуктора паралельно осі шнека в секторі b = 85°95°, відлік якого ведеться униз від горизонтальної осі симетрії корпуса поворотного редуктора, причому в балках виконані додаткові капали, розташовані під кутом a = 40°-50° до осі шнека. Зазначені ознаки складають суть винаходу, тому що є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату – зменшення опору переміщенню потоку вугілля, що вивантажується, за допомогою струєформуючого механізму у вигляді 2 37855 ється. Виконання додаткових каналів 5 до осі шнека під кутом, меншим a, практично неможливо конструктивно і технологічно. Відсутність валка вугілля перед вікном вивантаження обумовлює істотне зменшення опору у вікні рс, який у цьому випадку легко переборюється всім потоком вугілля, що переміщується. Запропоноване технічне рішення забезпечує зменшення опору переміщенню потоку вугілля, що вивантажується, за рахунок розташування струєформуючого механізму безпосередньо в потоці вугілля, вивантажується, що зумовлює високу ефективність гідродинамічного впливу, а отже, підвищену навантажувальну спроможність виконавчого органу. Крім того, у запропонованому технічному рішенні струєформуючий механізм не містить рухливих частин, що з умовлює його підвищену надійність. Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 3 37855 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП “Український інститут промислової власності” (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4

Додаткова інформація

Executive device of production combine

Nechepaiev Valerii Heorhiiovych, Semenchenko Anatolii Kyrylovych

Исполнительный орган очистного комбайна

Нечепаев Валерий Георгиевич, Семенченко Анатолий Кириллович

МПК / Мітки

Код посилання

Виконавчий орган очисного комбайна

1. Исполнительный орган очистного комбай­на, включающий шнеки, установленные на пово­ротных редукторах, нижняя поверхность корпуса каждого из которых выполнена вогнутой с образо­ванием погрузочных окон, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности погрузки угля за счет увеличения площади сечения погру­зочных окон, вогнутая поверхность последних вы­полнена с кривизной, увеличивающейся в сторону шнека.2. Орган по п.1.

Шнековий виконавчий орган очисного комбайна

Шнековий виконавчий орган очисного комбайна, що містить маточину лопаті, установлені з перемінним кроком, і різцетримачі, який відрі­зняється тим, що лопаті виконані складовими з об’ємних блоків, передні грані яких у сукупності утворююгь суцільну поверхню, причому в кожно­му об’ємному блоці нижня і верхня грані з’єднані наскрізним отвором для установки різця, а дві бічні грані з’єднані перпендикулярним йому наскріз­ним отвором для установки.

Виконавчий орган прохідницького комбайна

1. Исполнительный орган проходческого комбайна, включающий раму, резцовую коронку, редуктор, электродвигатель, отличающийся тем, что редуктор имеет два приводных вала, каждый из которых соединен со своим электродвигателем, и объединяющий вал, на котором установлен на шлицах подвижный в осевом направлении блок из двух колес, при этом колесо меньшего диаметра установлено с возможностью взаимодействия с двумя приводными валами, а колесо большего.

Виконавчий орган вугільного комбайну

1. Исполнительный орган угольного комбайна, включающий закрепленные на поворотном редукторе шнек и оградительный щит в виде секций из эластичных элементов, отличающийся тем, что каждый эластичный элемент выполнен в виде ленты, образующей в сечении арку.2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что каждая лента выполнена одно- или многослойной.3. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что между корпусом.

Виконавчий орган вугільного комбайну

(57) Исполнительный орган угольного комбайна, включающий шнек с резцами и гибким элементом, расположенным по периферии спирали шнека, отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде сплошной полосы, закрепленной с возможностью регулирования по радиусу шнека посредством пазов, выполненных в полосе и элементов крепления.