исполнительный орган горного комбайна

Формула изобретения

1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОГО КОМБАЙНА, включающий отрезной диск, ступицу с винтовыми разгрузочными лопастями, кронштейны с консольно установленными осями, закрепленные винтовыми зажимами, зарубные и линейные шарошки, свободно вращающиеся в подшипниках, отличающийся тем, что оси зарубных шарошек расположены в П-образных кронштейнах отрезного диска наклонно к оси вращения исполнительного органа под углом 0 35^o и зафиксированы в определенных угловых положениях зубчатыми секторами, один из которых жестко связан с осью шарошки, а другой с П-образным кронштейном посредством винтового механизма, при этом оси линейных шарошек установлены клиновыми хвостовиками в клиновидных пазах и торцевых цилиндрических выемках П-образных кронштейнов, расположенных на погрузочных лопастях, и зафиксированы клиново-винтовыми механизмами.

2. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что опоры зарубных и линейных шарошек выполнены в виде радиально-упорных бессепараторных подшипников качения, причем в качестве тел качения использованы шарики и ролики, беговые дорожки внутренних колец выполнены на осях шарошек, а наружных колец в ступицах шарошек, при этом оси выполнены с наклонными отверстиями для сборки и разборки подшипников, закрываемыми замковыми пальцами, которые фиксируются отгибными шплинтами.

3. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что опоры качения шарошек герметизированы металлическими разрезными кольцами.

4. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что породоразрушающие шарошки выполнены составными, имеющими как минимум по два съемных режущих сектора с радиальным разъемом.

5. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что режущие сектора выполнены из износостойкого материала.

6. Исполнительный орган по п.1, отличающийся тем, что режущие сектора армированы вставками из твердого сплава.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для отбойки преимущественно крепкой горной массы очистными комбайнами.

Известен исполнительный орган добычного комбайна, включающий корпус, отрезной диск и шнек, погрузочные лопасти которого оснащены дисковыми шарошками [1]

Cущественными недостатками данного органа являются низкая эксплуатационная технологичность из-за недостаточной прочности и стойкости отрезного диска, а также невозможность размещения большого количества шарошек из-за ограниченности пространства между погрузочными лопастями.

Известен также исполнительный орган, состоящий из ступицы, отрезного диска с резцами, погрузочных лопастей, за которыми расположены последовательно кронштейны с дисковыми шарошками [2]

Однако такой исполнительный орган способен разрушать горную массу крепостью по шкале проф. М.М.Протодьяконова не более f=4-6 из-за низкой режущей способности резцов отрезного диска. Кроме того, подшипник скольжения шарошечного узла обладает малой надежностью и износостойкостью ввиду открытости трущихся поверхностей. Переустановка пальцев и замена шарошек характеризуются повышенной трудоемкостью.

Наиболее близким к предлагаемому является исполнительный орган горного комбайна, включающий ступицу с линейными дисковыми шарошками, погрузочные лопасти, отрезной диск и зарубную часть с радиальными и тангенциальными дисковыми шарошками, установленными под углом к оси вращения исполнительного органа [3]

Недостатком данного исполнительного органа является наличие двух тангенциальных зарубных шарошек, вызывающих при эксплуатации органа удары, неравномерность нагружения породоразрушающих инструментов, неравномерный износ линейных и зарубных шарошек и повышенную вибрацию не только исполнительного органа, но и очистного комбайна. Это приводит к преждевременному выходу из строя шарошек, букс, подшипников шарошечных узлов и редукторов комбайна. Для замены вышедших из строя зарубных шарошек требуется создание в груди забоя специальных ниш, так как сборка-разборка шарошечных узлов осуществляется по осевой схеме.

Цель изобретения повышение надежности и эксплуатационной технологичности исполнительного органа, снижение динамических нагрузок на привод комбайна, устранение неравномерного изнашивания и увеличение срока службы шарошек, повышение как производительности, так и экономичности процесса отбойки.

Цель достигается тем, что устанавливается рациональная для конкретных горно-геологических и горно-технических условий схема набора шарошек путем их консольного расположения в П-образных пазах кронштейнов, причем на отрезном диске оси шарошек расположены под разными (в диапазоне 0-35^о) углами относительно оси вращения исполнительного органа. Это обеспечивает малые шаги разрушения горной массы в кутке, возможность увеличения количества зарубных шарошек в одной линии резания, уменьшение динамических нагрузок на каждую шарошку.

На фиг. 1 изображен исполнительный орган; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.2.

Исполнительный орган горного комбайна состоит из ступицы 1, отрезного диска 2 с кронштейнами 3, зарубных 4 и линейных 5 шарошек, погрузочных лопастей 6 с кронштейнами 7. Отрезной диск 2 и погрузочные лопасти 6 жестко соединены со ступицей 1.

Конструкция линейного шарошечного узла включает ось 8, опору в виде шариков 9 и роликов 10, замковый палец 11, шплинт 12, защитные уплотнительные кольца 13 и 14, корпус шарошки 15, которые составляют радиально-упорный подшипник качения; армированные твердосплавными вставками 16 сменные режущие сектора 17, закрепленные винтами 18 со стопорными шайбами 19. Ось шарошки установлена клиновым хвостовиком в клиновидном пазу с торцовыми цилиндрическими поднутрениями П-образного кронштейна 7 и с торца закреплена специальным болтом 20 с шайбой 21.

Конструкция зарубного шарошечного узла (фиг.4) отличается от конструкции линейного шарошечного узла возможностью его поворота вокруг пальца 22 на угол =0-35^о. Ось 23 с неподвижным зубчатым сектором 24 установлена в П-образном кронштейне 3 и закреплена подвижным зубчатым сектором 25 с помощью винтового зажима 26.

Исполнительный орган работает следующим образом.

При вращении органа и подаче его на забой шарошки 4 и 5 разрушают горную массу, которая с помощью погрузочных лопастей 6 перемещается на забойный конвейер.

Перед началом работы все зарубные шарошки выставляются по схеме набора, определяемой крепостью разрушения горной массы, при этом должно соблюдаться условие: с повышением крепости горной массы уменьшается шаг разрушения зарубных шарошек, который определяется по формуле

t_min= Kf, мм где t_min минимальный шаг разрушения между смежными шарошками;

К коэффициент пропорциональности, определенный экспериментально;

f крепость горной массы по шкале проф. М.М.Протодьяконова.

При f=6-8 K=10-7;

f=9-14 K=6-3;

f=15-18 K=2-1,5.

Наличие механизма поворота зарубных шарошек существенно расширяет технологические возможности исполнительного органа и делает его более универсальным по сравнению с жесткой схемой набора породоразрушающих инструментов. Применение подшипников качения взамен подшипников скольжения, как показали испытания, увеличивают срок службы шарошечного узла в 2,5-3 раза. Армирование сменных режущих лезвий шарошек износостойким сплавом или твердосплавными вставками также повышает их долговечность в 2-3 раза. Применение П-образных пазов позволяет реализовать в исполнительном органе радиальную схему сборки-разборки шарошечных узлов, чем и достигается их быстросъемность.