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On connaît des complexes d'exploitation assurant la mécanisation complète de l'extraction du charbon dans dois tailles en couches peu pontées* Ces complexes comprennent un engin d'abattage et de chargement - rabot ou abatteuse - chargeuse - un convoyeur 4 raclettes de tailles (blindé) un soutènement marchant hydraulique, un mécanisme hydroélectri- que d'actionnement et un pupitre de commande* Toutefois, les complexes connue demandent la présence permanent* d'homme. dans la taille pour la conduite et la surveillance de leur travail .
La présente invention vise à réaliser l'extraction automatique du charbon sans présence permanente d'homme dans la taille* Ceci est obtenu grâce au fait que lea mécanismes constituant le complexe travaillent automatiquement suivant une séquence technologique se répétant sans cesse.
L'asservissement de l'attaque de la couche suivant sa puissance et son hypsométrie est assurée par mécanisme situé sur l'engin d'abattage et de chargement. Ce mécanisme est constitué par des vérins qui relèvent ou abaissent les parties supérieure et inférieure de l'organe d'attaquer une centrale de pompage des capteurs contrôlant les épaisseur* de charbon laissées au mur et au toit de la couche et agissant par l'intermédiaire d'un amplificateur sur les distributeurs de commande du système hydraulique de la centrale de pompage chargée d'alimenter les vérins de relevage.
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Pour le travail avec contrôle visuel, des épaisseurs, de
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charbon laissées , réalisé par des tînmes se trouvant pdric- diquement dans la taille, les distributeurs de commande sont manoeuvrés par des règles 4 programme disposées sur le flanc du convoyeur de taille.
Pour assurer l'avancement automatique) vers le front, du convoyeur et des piles côté front du soutènement qui lui sont liées, de l'engin d'abattage et de chargement et des machines à creuser les niches, on a employé des interrupteurs de fin de course qui, lorsque l'engin d'abattage'et de
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chargement arrive en fin d'allée, agissent sur on d8tr1bu- teare commandent les vérins hydrauliques d'avancement. fie déplacement automatique des piles doeoutenement côté foudroyage a lieu lorsque la distance entre elle$ et
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les piles côté front atteint une valeur déterminée. 00 d4plà oement s'effectue à l'aide d'une butée située sur la bas* de chaque pile o0t<! foudroyée.
Bn fin de course du vérin &''àv&a-' cément, cette butée agit sur la soupape commandant la décharge des élançons hydrauliques et le ripage de* piles* Après ravanoement, une butée située sur le convoyeur ouvre la soupape de mise en serrage des étançon hydrauliques côté foudroyée .
Afin d'assurer la descente automatique du poinçon de
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l' 4tan9021. hydraulique arrière après décharge et de hif,t¯n1r une contre-pression nécessaire pendant le déplacement de la pile coté foudràyage, l'étançon est lié au chapeau l'aide d'une tète à rotule et de ressorts*
L'adaptation du soutènement à l'hypsométrie du toit
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s'effectue à l'aide du chapeau articulé et la pile obti foudroyage. Le chapeau est doté d'un élément jumelé articulé
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aux têtes avant et arrière qui comportent des rainures longi- tudinales aux jonctions.
Le réglage de l'effort appliquant le convoyeur et l'engin d'abattage et de chargement au mur et prévenant son basculement est réalise par liaison rigide du convoyeur aux pilee cOté front du soutènement ee trouvant en serrage et dont,la base s'appuie sur une semelle mobile à l'arrière
Le creusement continu des niches pendant la marche du complexe est fait par une machine à creuser les niches liée au convoyeur. Le chargeur de la machine à creuser les niches est actionna à partir de l'arbre moteur du convoyeur de taille.
" Aux dessins :
Figure 1 représente le schéma des ensembles essentiels du complexe.
Figure 2 représente le schéma de principe pour la commando automatique de l'engin d'abattage et de chargeaient selon la puissance variable de la couche* Figures 3 et 3' représentent le schéma de principe pour la commande semi-automatique selon la puissance variable de la couche, employé pour un rabot.
Figures 4 et 4' représentent le schéma de principe pour la commande semi-automatique selon la puissance variable , de la couche, employé pour une abatteuse-chargeuse.
Figure 5 représente le schéma de disposition des piles de soutènement en fin de course du vérin d'avancement (avant ripage de la pile coté foudroyage).
Figure 6 représente le schéma de disposition des pilon après ripage de la pile coté foudroyage.
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Figures 7 et 8 représentent le chapeau d'une pile
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08 te foudroyage du soutènement enfcleux proeotione.
Figure 7' représente l'ensemble de liaison des tête avant et arrière. figure 9 représente la liaison du convoyeur awea la
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pile o8 td front du soutènement. fleure 10 représente la machine à creuser les niches.
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Le complexe est constitue (figure 1) par un engin d'abat- tage et de chatcement 1 réalisé sous la forme d'un rabot rapide à couteaux multiples ou d'une abatteuae -ohargeu8. passe* étroites conçus pour l'arrachement par gros morceaux, un mécanisme d'avancement II, un convoyeur à raclettes rip&ble de tailla III avec machine à creuser les niches, un soutènement
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marchant hydraulique IV, un mécanisme d'aotionnement éleotro- hydraulique V, une installation d'arrosage VI.
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L'abattage des charbons mi-durs et tendres eteffectue par rabot rapide à couteaux multiples ; l'abattage don charbons durs par abatteuse-chargeuse à passes étroites.
L'engin d'abattage et de chargement abat le charbon sur toute la hauteur variable de la couche par régulation automa- tique ou semi-automatique de la hauteur d'attaque en fonction des variations de puissance de la couche.
L'acheminement du charbon le long de la taille est assuré par le convoyeur à raclettes ripable de taille III. Le toit est tenu et contrôlé par le soutènement hydraulique IV du type porteur. Le soutènement est fractionné en piles c8td front et piles coté foudroyage.
Les piles côté front ont une
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portance relativement faible et sont ripéea en atfce tempe que le convoyeur-our toute la longueur de la taille avec tua pas réduit correspondant à la largeur de passe de l'engin
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d'abattage et de chargement* tes piles côté foudroyage ont une grande portance et se déplacent avec un grand pas après prise de plusieurs bandes de charbon*
Pour assurer l'abattage automatique du charbon sur toute la hauteur variable de la couche, jusqu'aux épontes, l'engin d'abattage et de chargement (rabot) I (figure 2)
comporte des éléments mobiles supérieur 4 et inférieur 2 portant des couteaux qui coupent le charbon au ras du toit et du mur de la douche
Sur le rabot se trouvent des capteurs 3 contrôlant les épaisseurs de charbon restantes et envoyant des signaux de commande aux amplificateurs 4 qui sont alimentes par une dynamo 5.
, Le signal amplifie arrive aux électroaimants 6 qui actionnent les distributeurs 7 et 8 dosant l'admission du fluide dans les vérins 9 et 10 de remontre et de descente des éléments mobiles du rabot* Le système hydraulique à circuit fermé du rabot est alimente par une pompe II puisant le fluide dans un réservoir 12.
L'entraînement de la dynamo et de la pompées-tissure par un pignon moteur 13 fixé sur le rabot et attaqué par la chaîne 14. les figures 3 et 3' représentent une variante de la commande semi-automatique du rabot selon la puissance de la couche
Dans les complexes connus la régulation de la partie coulissante à couteaux du rabot en fonction de la puissance de la couche est effectuée par des glissières à reproduire de force ( disposées le long du flanc arrière du convoyeur sur toute sa longueur)
. le profil de ces glissières est période
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quement ajusta en accord avec l'hypsométrie réelle de la ' couche suivant son pendage et sa direction. Cet ajustement s'opère à la main, par contrôle visuel de l'épaisseur de charbon laissée au toit par le rabot.
Mais ce procédé de régulation du rabot en fonction de la puissance de la couche a un défaut : le mécanisme de régulation en fonction de la puissance est réalité nous forme d'une transmission volumétrique hydraulique caloulés peu* transmettre de grands efforts agissant sur'les couteaux de la partie coulissante du rabots Ces efforts amplifiés plusieurs fois sont transmis sur les glissières à reproduire qui doivent être robustes* Aussi, les glissières à reproduire et les mécanismes assurant leur relevage, situés $=,le convoyeur de taille sont-ils encombrante et d'un poids éleva.
Dans la présente invention$ on a remplacé les encombran tes glissières à reproduire de force par des règles à programme de construction légère. Ces règles agissent sur les distributeurs des circuits de commande de la remontée (de la descente) des éléments coulissants supérieur et inférieur du rabot.
La pompe huile II (figures 3 et 3') est entrainée à partir du pignon 13, par l'intermédiaire d'un multiplicateur 1'. Le pignon est mis en rotation par la chaîna 14 lorsque le rabot I se meut sur le convoyeur III le long de la taille.
L'huile du réservoir 12 arrive à la pompe II qui la refoule aux distributeurs 7 et 8 par des conduites d'huile Les distributeurs 7 et 8 règlent la quantité d'huile fournie aux vérins 9 et 10 de remontée et de descente des éléments coulissante supérieur-1 et intérieur 2 du rabot*
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En l'absence de consommation d'huile, c'est-à-dire quand les vérins 9 et 10 sont Immobiles, l'huile débitée par la pompe II passe, par la soupape de by-pass 16 pour revenir au réservoir 12 et, partiellement, va charger 1'accumulateur hydraulique à air comprimé 17 qui assure le remplissage en hui- le constant de tout le système hydraulique du rabot.
Les distributeurs de commande 7 et 0 sont déplacés dans un sens ou dans l'autre par les règles à programme 18 et 19 fixées sur le convoyeur III et périodiquement mises au point en hauteur d'après les épaisseurs de oharbon laissées par le rabot au toit et au mur de la couche.
Pour la mise au point en hauteur, là où il reste du charbon, il faut relever les règles a programme (pour le toit) ou les abaisser (pour le mur),provoquant ainsi la montée ou la descente des distributeurs de commande. Ceux-ci dirigent respectivement le fluide (huile) vers l'enceinte côte piétonou l'enceinte ,et' tige des vérins.
Stant donné que l'hypsométrie de la couche varie pério- diquement, la mise au point des règles à programme 18 et 19 s'opère de même périodiquement. Ensuite, le rabot travaille automatiquement d'après le programme proscrit.
Le rappel du corps de distributeur 7 à la position de départ après exécution de l'opération est réalisé automatique- ment à partir du vérin 9 remonté ou abaissé, grâce à la contre-réaction 20.
La commande du vérin inférieur 10 actionnant la partie coulissante inférieure du rabot s'effectue d'une façon analogue
Les figurer 4 et 4t représentent ce même système adapté à une abatteuss-chargeuse.
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Comme pour le schéma, décrit plus haut, le fluide venant des distributeurs de commande arrive dans l'enceinte cote piston ou dans l'enceinte côté tige des vérins 9 et 10 pro- voquant respectivement la remontée ou la descente des organe. d'attaque de l'abatteuse-chargeuse.
La déplacement de l'engind'abattage et de chargement (rabot) 1 le long du front de taille s'effectue suivant les glissières 21du convoyeur III. L'organe de traction est une chaîne calibrée 14 actionnée par le mécanisme d'avancement Il*
Le long du oonvoyeur de taille III (coté foudroyage) sont placées les piles du soutènement marohant hydraulique IV.
Parmi ces piles, celles coté front 22 sont rigidement liées par leur base 23 au convoyeur III (figures 1 et 9) quant aux piles cote foudroyage 24, elles sont liées au convoyeur à l'ai- de des vérins d'avancement 25 incorporée dans la base de* piles côté foudroyage.
Toua les câbles de puissance 26,les câbles 27, les circuits de commande, les tuyauteries pour le fluide 28 et l'eau 29 et le pupitre de commande 30 du complexe sont 'la- leaont nontéa sur le convoyeur.
De cette façon, l'avancement du complexe vers le front au cours de l'exploitation se ramené à l'avancement du convoy- eur III et, en conséquence,de tout l'équipement qui lui est lié, hormis les piles côtés foudroyage 24. Pendant l'avancement! du complexe, ces dernières sont serrées entre mur et toit et ravancent le convoyeur à l'aide de leurs vérins d'avancement 25.
Apres mise en route de l'engin d'abattage et de charge- ment, (rabot) 1 en course active de bas en haut, le travail se déroule automatiquement* En fin de course active, l'inter-
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rupteur de fin de course supérieur 31 renverse automatiquement la marche du rabot qui revient en arrière en chargeant le char bon resté sur l'allée puis s'arrête au bas de la taille grâce à l'action de l'interrupteur de fin de courte inférieur 32.
Ce dernier ouvre automatiquement sur le pupitre de commande le distributeur électromagnétique 33 qui commande les vérins 25, faisant avancer le complexe vers le front de la largeur de la bande de charbon enlevée*
L'avancement du complexe Vers le front de taille, d'une valeur rigoureusement déterminée correspondant à la largeur de passe de l'engin d'abattage et de chargement, est réalisé à l'aide de doseurs volumétriques 34 qui sont des cylindres à piston flottant remplis d'huile : chaque cylindre communique par des flexibles 35 avec les vérins devancement avoisinants 25.
Lorsque le fluide est amené par les Conduites d'un cote du piston flottant dans l'enceinte A, le volume de fluide déterminé se trouvant de l'autre cote du piéton est expulse dans l'enceinte cote piston du vérin d'avancement 2$. De ce fait là course du vérin 25 est celle prescrite et, par conséquent,la valeur de 1* avancement aussi* Après avance* ment, du complexe,les doseurs sont rechargeât
Pendant la recharge des doseurs,
le fluide $OU$ pris* sion qui arrive par la conduite à travers le clapet de non retour 36 et emplit l'enceinte b déplace le piston flottant jusqu'à la position de départ et le doseur se trouve "chargé", c'est-à-dire de nouveau prêt à fonctionner. Comme tous les doseurs sont slimentés à partir l'une conduite générait . l'avancement du complexe s lieu simultanément sur toute la longueur de la taille
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L'avancement du complexe vers le front terminé, la sa
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soupape de/pureté 37 entre en action ettairec son poussoir bzz3, elle ferme les contacts mettant en marche le moteur éloo.
trique du mécanisme II actionnant le rabot. ose dernier oo=eu- ce automatiquement à fonctionner. Des que le rabot commence sa nouvelle course active, le levier de l'interrupteur de
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fin de course inférieur 32 est rappelé par un ressort à sa peii.
tion de départ, position à laquelle sur le pupitre de oemmandw le distributeur électromagnétique 39 se trouve tain nous tonsioi et assure la recharge des doseurs* Zes doseurs aont chargea juequtan moment ou le rabot ayant exécute sa course active et sa course terminant le chargement revient l'interrupteur de fin de course inférieur 32* Le rabot s'arrête en faisant basculer le levier de l'interrupteur de la position de départ à la position indiquée
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en pointillés L'interrupteur de fin de course coupe l*aug- mentation du distributeur électromagnétique 39 commandant ' la
recharge, des doseurs et ferme automatiquement le circuit du
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distributeur électromagnétique 3 des vérins d'avancement 25* L'avancement terminé, comme indiqué 3ud haut, la soupape de sûreté ?7 entre en action pe qui pasure de nouveau la mise en marche automatique du rabot qui recommence sa course acti- ve,et ains de suite.
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Pc cette fggone plusieurs passes aont fartée (cycles d'abattage) jusqu'à épuisement de la longueur de course du vérin'd'avançel4ent 25. Ensuite les piles ç8t4 foudroyage 24 sont ripées vers le convoyeur III. Cette opération a lieu comme suit : lorsque les piles côté front 22 se sont écartées
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de la .onguausr,d e aourse totale du vérin d'avancement 25 (figure )t la butée réglable 40 monté t. à l'avant de la pile
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côté foudroyage 24 déplace le levier 41du bloc hydraulique 42 fixé sur la pile côté front, ouvrant ainsi le passage au flui- de.
Par le flexible 43 ( figure 1) le fluide est amené au' bloc hydraulique 44 de la pile côté foudroyage et dans l'enceinte côté tige du vérin d'avancement. Sous la pression du fluide, avec l'aide de la cervo-valve commandée hydraulique- ment, la soupape de retour s'ouvre,la pile est déchargée de la pression, puis ripée vers le convoyeur par le vérin d'avancement 25.
En fin de la course de ripage, le 'bloc hydraulique 44 de la pile côté foudroyage appuie avec la poignée 45 contre la butée réglable 46 montée sur le convoyeur III. Il se produit une manoeuvre dans le bloo hydraulique 1 la soupape de vidange se ferme et la soupape de serrage s'ouvre, mettant en serrage les étançons entre le mur et le toit.
Après arrêt du mouvement du fluide (c'est-à-dire quand la mise en serrage de la pile côté foudroyage est terminée et la soupape de serrage se ferme), le levier 41 est auto- matiquement rappelé à sa position de départ, Tour créer une contre-pression permanente déterminée lors du déplacement de la pile côté foudroyage du soutènement, ainsi que pour descendre les poinçons des étançons hydrauli- ques après que ces derniers seront libérés de la pression des terrains, ce qui est nécessaire pour le déplacement rapide et sans obstacles de la pile (figures 7 et 8).
le poinçon de l'étançon hydraulique arrière 47 est lié à la tête arrière 48 du chapeau à l'aide d'une tète à rotule 49 et de ressorts 50
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L'adaptation des chapeaux recouvrant les ,il.. ,et'
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foudroyée du soutènement à I"nypoomjtrie de la gouohé est assurée grâce au fait que lea têtes avant 31 et arrière 48 sont liées entre elles par un élément jumelé 52 formant
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Aux jonctions, les t9tea ont des rainures lon1- t'dittf1.101J :E..
Une telle construction des chapeaux permet aux tH z 0vnnt 51 et arrière 48 d'occuper des position* 1n4'- pcndfnteo en hauteur et d'être rdç1proquement décalées quelles que soient les Inégalités du toit.
La figure 9 représente la fixation rigide du convoyeur
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III nvsc la base d'une pile odtê front 23 à l'aide d'axes 53 d'autre part, la 'base est dotée d'un ski réglable 54 du o8t4 de l'ol'J:'ière-taille. Une telle fixation du convoyeur assure son application., conjointement avec l'engin d'abattage, contre lu ur do la couche grâce à l'effet de serrage de l1 étang on hydrcul1' iu de la pile côté front.
La fleure 10 représente la machine à creuser le* niche* qui se oonpoae d'un organe d'attaque constitué par deux oouroa
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noa 55 eli rotation par un moteur individuel 56 et <mim<tee d*i.r r.cuvaaent de va-at-vient à l'aide d'un pignon xotour et d'ime yillre annulaire.
L'organe d'attaque est logé dans une élinde 57 articulée
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sur le convoyeur III à l'aide de la console 580 Lt411n4' eut dotec d'un chargeur 59 entraîné à partir de learbre .0- tour 50 du convoyeur III, par l'1nt.tm'4iair. du manchot d'tiocouplement 61. Le chargeur charge aux, la sauterelle 62 non seulement le charbon abattu par les couronner, mais aussi le charbon chassé dans la niche par l'engin d'abattage.