Ведерников Н.И. Горные машины и комплексы для добычи и обогащения полезных ископаемых

Подождите немного. Документ загружается.

обычно начинается с врезания коронки в левом нижнем углу

выработки, затем последовательными перемещениями осущест-

вляется разрушение забоя по всей площади на глубину захвата ко-

ронки. Направление перемещения коронки выбирают в зависимости

от направления кливажа забоя.

Рисунок 3.4 - Схемы избирательных исполнительных органов,

перемещающихся в двух плоскостях

Двухбарабанные исполнительные органы в

отличие от однобарабанных имеют на рукояти две коронки с

вертикальными осями вращения (рис. 3.4,.б) или одну коронку,

состоящую из двух полусфер, с горизонтальными осями вращения

(рис.11.4, в). Исполнительный орган может иметь две рукояти,

которые синхронно качаются в противоположных направлениях в

горизонтальной плоскости. Для проведения дренажных канавок

предусмотрена возможность раздельного перемещения рукояти в

вертикальной плоскости.

Лучевые исполнительные органы (рис.3.4, г), перемещаю-

щиеся в двух плоскостях, состоят из двух — четырех пятилучевых

коронок, имеющих общую горизонтальную ось вращения и рас-

положенных по обеим сторонам подвижной рукояти.

Кольцевые исполнительные органы (рис. 3.4. д) состоят

из конической пустотелой трубы со шнеком внутри. Широкий

конец трубы, на торцевой поверхности которого расположены

резцы, создающие кольцевую щель, является рабочим.

Дисковые исполнительные органы (рис.3.4, е) предназ-

начены для подрезания горного массива и образования уступов,

которые разрушаются отрывом от забоя. Первоначально в забой

внедряется диск на сложенной рукояти. По мере образования

вруба на рукояти гидродомкратом выдвигается диск, скалывающий

образовавшийся уступ.

Комбинированные исполнительные

органы, (рис.11..4, ж) состоят из консольной рукояти, на конце

которой располагается кольцевая коронка с трехлучевой турелью

внутри. Коронка и турель вращаются в противоположных

направлениях с различной скоростью. Рукоять при обработке забоя

перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Комбинированный исполнительный орган (рис.3 .4, з) состоит

из нескольких цепных баров, расположенных на двух осях и ка-

чающихся вокруг одной из них.

Буровые исполнительные органы непрерывного

действия состоят из одной или нескольких планшайб,

вращающихся в плоскостях, параллельных забою, и одновременно

разрушающих забой режущим и скалывающим инструментом. При

этом ось вращения планшайбы не изменяет своего положения

относительно корпуса комбайна.

Траектории движения инструмента в исполнительных органах

бурового типа являются либо плоскостными и лежат в плоскостях,

перпендикулярных к оси вращения планшайб, либо представляют

сложные пространственные кривые.

Буровые исполнительные органы по принципу разрушения и ос-

новному конструктивному отличию подразделяют на роторные и

планетарные. В зависимости от формы и сечения исполнительные

органы этого типа могут состоять из одной или нескольких план-

шайб, каждая из которых вращается вокруг своей оси и разру-

шает часть забоя, равную площади планшайбы. При органе, со-

стоящем из одной планшайбы, проводимая выработка имеет круглое

сечение, а при наличии дополнительных разрушающихся механизмов

— арочное. При комбинации двух или нескольких планшайб с

дополнительными механизмами получают овальную или

прямоугольную со скругленными углами форму выработки.

Роторные буровые исполнительные органы (рис.3.5)

применяют для разрушения угля, руды и пород различной крепости.

Разрушение пород средней и выше средней крепости производят

роторными исполнительными органами со свободно вращающимися

на своих осях дисковыми, зубчатыми или штыревыми шарошками.

Центральная часть забоя разрушается сплошным резанием спе-

циальным забурником.

Планшайбы могут быть плоскими, коническими или сфериче-

скими со сплошным диском или состоять из отдельных лучей. При-

менение четного числа планшайб позволяет при их встречном на-

правлении вращения уравновесить реактивный крутящий момент, что

повышает в некоторой степени устойчивость машины. Буровые

исполнительные органы с двумя и более планшайбами широко ис-

пользуют на комбайнах для камерной системы разработки

Энерговооруженность комбайнов с роторным исполнительным

органом значительно выше, чем комбайнов избирательного действия,

так как исполнительный орган последних вследствие определенных

конструктивных сложностей нельзя использовать для большой

энерговооруженности.

Роторные исполнительные органы разделяют на одноосевые,

состоящие из одной планшайбы, соосно-планшайбовые — из двух

встречно вращающихся планшайб, сидящих на одной оси, и парал-

лельно-осевые (две и более рядом расположенные планшайбы с па-

раллельными осями).

Рисунок 3..5 – Схемы роторных буровых исполнительных

органов

К одноосевым (рис.3.5, а) относят исполнительные ор-

ганы, обычно имеющие одну планшайбу с частотой вращения до 0,1

с-1

. Исполнительный орган подается на забой шагающим обо-

рудованием. Показанный на рис. 3.5, а исполнительный орган имеет

одну трехлучевую планшайбу.

Нижнюю часть выработки оформляют бермовые фрезы с гори-

зонтальной осью вращения.

Исполнительный орган (рис.3.5, б) состоит из сплошной пло-

ской, конусной или сферической планшайбы с дисковыми или

штыревыми шарошками, установленными по винтовой линии или

радиально. Шарошки могут быть установлены на планшайбе для

лобового или подрезного резания. Исполнительный орган в этом

случае предназначен для разрушения весьма крепких пород (f = 8 ÷

16).

Соосно-планшайбовые исполнительные органы

(рис.3.5, в) предназначены обычно для работы по слабым породам и

калийным рудам. Встречное вращение наружной и внутренней

планшайб этих органов позволило уравновесить реактивный крутящий

момент и улучшить поперечную устойчивость комбайна. В связи с

этим появилась возможность поставить комбайны на гусеничный ход, а

следовательно, повысить их маневренность.

Резцы соосно-планшайбовых исполнительных органов постоянно

контактируют с забоем, толщина снимаемой стружки находится в

пределах 5—20 мм и зависит только от скорости подачи комбайна на

забой. Резцы разрушают около 40 % площади забоя, примерно столько

же разрушают скалыватели, остальное выбирают бермовые фрезы.

Последние расположены горизонтально и имеют форму шнеков,

транспортирующих разрушенную горную массу к центру выработки.

Параллельно-осевые исполнительные органы

(рис.11 .5. г—з) предназначены для работы по углю и мягким поро-

дам и состоят из двух планшайб, смонтированных на отдельных

встречно вращающихся приводных валах. Такое расположение

позволяет уравновесить планшайбы и обеспечить подгребание отбитой

горной массы к центру выработки для погрузки на скребковый

конвейер.

Двухпланшаибовые исполнительные органы образуют выработку

овальной формы, уступы в почве и кровле разрушаются оконтури-

вающими режущими цепями.

Рисунок 3.6 - Схемы планетарных буровых

исполнительных органов

Планетарные буровые исполнительные органы

(рис.3.6) применяют в основном для разрушения калийных руд, угля

и пород.

На исполнительных органах, предназначенных для слабых по-

род, применяют резцы, а для пород средней крепости и крепких —

шарошечный инструмент.

Планетарные буровые исполнительные органы могут быть про-

странственными (рис3.6, а—в), в которых режущий инструмент

перемещается по сложной кривой в двух плоскостях и не имеет

постоянного контакта с забоем, и плоскими (рис.3.6, г, д), в которых

инструмент перемещается в одной плоскости параллельно забою по

кривой, зависящей от двух движений.

Планетарные буровые исполнительные органы имеют сложный

приводной механизм.

Таким образом, комбайны с избирательными исполнительными

органами имеют возможность без каких-либо монтажных и демон-

тажных работ изменять величину и форму (любую) сечения

проводимой выработки, эффективно разрушать неоднородные и

различные породы крепостью f ≤ 8. Смена инструмента значительно

облегчена. Вследствие равного расстояния от центра вращения ре-

жущий инструмент используется более рационально.

Разрушение забоя по всему сечению буровыми исполнитель-

ными органами позволяет достигнуть непрерывного движения ис-

полнительного органа комбайна и, следовательно, высокой произ-

водительности. Комбайном можно разрушать породы с f ≤ 14÷16.

Энерговооруженность комбайнов с такого типа органами достигает

1000 кВт и более. Кроме того, конструкция погрузочного механизма

комбайна благодаря применению ковшей проще по сравнению,

например, с нагребающими лапами. Призабойное пространство

может быть отделено щитом, что облегчает пылеподавление. Управление

комбайном с буровым исполнительным органом проще, чем с

избирательным.

3.4. Органы погрузки

Для уборки из забоя горной массы, разрушенной исполнитель-

ным органом, в проходческих комбайнах применяют погрузочное

оборудование. Его конструкция зависит в основном от типа приме-

няемого исполнительного органа.

Погрузочное оборудование может быть либо специальным меха-

низмом, либо приспособлением, встроенным в исполнительный орган или

конвейер комбайна.

В зависимости от конструктивных особенностей и характера

работы погрузочное оборудование подразделяют на следующее: на-

гребающие лапы, ковшовые, шнековые, скребково-кольцевые и ба-

ровые механизмы.

Погрузочное оборудование в виде нагребающих лап,

ковшовых и шнековых механизмов служит для уборки

разрушенной горной массы из забоя и перегрузки ее на встроенный в

комбайн конвейер. Скребковое кольцевое и баровое погрузочное

оборудование предназначено для погрузки ее на транспортные

средства, расположенные вслед за комбайном.

Погрузочное оборудование должно эффективно грузить

горную массу с различными физико-механическими свойствами в

выработках различных сечений. Производительность погрузочного

оборудования должна превышать производительность

исполнительного органа по разрушению забоя.

Нагребающими лапами (рис. 3.6) оснащено

большинство проходческих комбайнов. Лап может быть две (рис.

3.6, а) или четыре (рис.3.6,б).

Погрузочное оборудование в виде нагребающих лап устанавли-

вается по горизонтальной оси корпуса комбайна и с помощью гид-

родомкратов может поворачиваться в вертикальной плоскости. При

этом носок грузчика опускается или поднимается относительно уровня

гусениц, что необходимо при проведении выработок с изменяющимся

профилем почвы.

Рисунок 3.6 – Схемы погрузочного оборудования в виде

нагребающих лап

Для погрузки породы по всей ширине забоя в выработках боль-

ших сечений применяют погрузочное оборудование, которое может

поворачиваться в горизонтальной плоскости, а в некоторых случаях

устанавливают дополнительные приводные диски с лапами и

подлапниками.

Погрузочными органами другого типа являются нагребающие

лапы-скребки (рис3.6, в), правая и левая лапы которых свободно

насажены на горизонтальную ось поворотной части стрелы рабочего

органа. С помощью гидродомкратов лапы-скребки автоматически

поднимаются или опускаются в момент реверса стрелы. При движении

стрелы справа налево правая лапа опущена и подгребает отбитую

горную массу на центральный скребковый конвейер, а левая в это

время поднята. При движении стрелы слева направо погрузку

производит левая лапа.

Скребково-кольцевое погрузочное оборудование

обычно имеет производительность 0,025—0,030 т/с, фронт погрузки