CS256674B1

CS256674B1 - Equipment for excavating mine workings in hard rocks

Info

Publication number: CS256674B1
Application number: CS857899A
Authority: CS
Inventors: Petr J Fadejev; Vladimir J Fadejev; Vladlen V Korobkov; Rim A Kulagin; Nikolaj P Ermilov
Original assignee: Petr J Fadejev; Vladimir J Fadejev; Vladlen V Korobkov; Rim A Kulagin; Nikolaj P Ermilov
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1985-11-04
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS789985A1

Abstract

Zařízení sestává z pohyblivého sloupu, na němž je uložen výložník s rámem, v němž je uložen v čepech pracovní nástroj s tloukem. Cepy jsou opatřeny opěrnými prvky spolupracujícími s pístnicemi tlumicích zařízení, vytvořených jako válce. Každé tlumicí zařízení obsahuje dutinu, která je naplněna stlačitelným médiem a do níž zasahuje čelo pístnice, a první a druhý tlumicí prostor, z nicliž oba jsou vyplněny nestlačitelným médiem a jsou vzájemně spojeny škrticím prostředkem. Pístnice je opatřena nákružkem ve tvaru pístu vytlačující, nestlačitelné médium při pohybu pístnice škrticím prostředkem provedeným mezi prvním a druhým tlumicím prostorem.The device consists of a movable column on which a boom with a frame is mounted, in which a working tool with a hammer is mounted in the pins. The pins are provided with support elements cooperating with the piston rods of the damping devices, designed as cylinders. Each damping device includes a cavity that is filled with a compressible medium and into which the piston rod face extends, and first and second damping spaces, both of which are filled with an incompressible medium and are interconnected by a throttling means. The piston rod is provided with a piston-shaped collar that displaces the incompressible medium during the movement of the piston rod through a throttling means formed between the first and second damping spaces.

Description

Vynález se týká razících strojů se selektivně působícím pracovním nástrojem připevněným na výložníku, přesněji zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a punching machine having a selectively acting working tool mounted on a boom, and more particularly to a device for driving hard rock mine workings.

Vynálezu lze nejúčelněji využít v hornictví, například pro ražení důlních děl v tvrdých horninách jejich rozrušením úderem.The invention can be most effectively used in mining, for example, for driving mine workings in hard rocks by breaking them with a blow.

Mimoto je možno užít vynálezu ve stavebnictví u strojů pracujících s úderným pracovním nástrojem k rozrušování hrubých kusů hornin, k hloubení základů a bourání staveb, při vytrhává ní betonových panelů z vozovek, při přípravě skalních základů hrází a jiných vodních staveb apod.In addition, it is possible to use the invention in the construction industry for machines working with an impact tool for breaking up rough pieces of rock, for excavating foundations and demolishing buildings, for peeling concrete panels from roads, for preparing rock foundations of dams and other water structures, etc.

Je známé zařízení pro ražení důlních dél v tvrdých horninách označované jako razicí kombajn, sestávající ze základní desky, v prvního vozu namontovaného na této základní desce, z držáku ve tvaru žlabu připevněného k prvému vozu otočně, kolem svislé osy, z nosníku rovnoběžného s podélnou osou základní desky,- přimon to váného k držáku ve tvaru žlabu, otočně kolem vodorovné osy a kolem své vlastní podélné osy, z plošiny uložené otočně kolem vodorovné osy na vnějším konci nosníku, popřípadě napojené na tento vnější konec a z druhého vozu pro uložení pracovního nástroje umístěného kluzně na plošině.There is known a device for excavating hard rock lengths known as a punching combine consisting of a base plate in a first car mounted on the base plate, a trough-shaped bracket attached to the first car pivotably about a vertical axis, a beam parallel to the longitudinal axis base plate, - attached to the trough-shaped support, rotatable about a horizontal axis and about its own longitudinal axis, from a platform mounted rotatably about a horizontal axis at the outer end of the beam, optionally connected to this outer end and from a second wagon for receiving a working tool sliding on the platform.

První vůz se může pohybovat po základní desce v podélném směru prostřednictvím dvoučinných hydraulických válců.The first car can move on the base plate in the longitudinal direction by means of double-acting hydraulic cylinders.

Držák ve tvaru žlabu je vzhledem k prvnímu vozu otočný kolem svislé osy, na němž je připevněn dvěma dvoučinnýmí hydraulickými válci. Nosník umístěný na držáku ve tvaru žlabu je možno zvedat a spouštět dvojicí dvoučinných hydraulických zvedáku otočných kolem vodorovné osy. Mimoto se může otáčet kolem své vlastní podélné osy hydraulickým pohonem.The trough-shaped bracket is pivotable relative to the first carriage about a vertical axis on which it is attached by two double-acting hydraulic cylinders. The beam placed on the trough-shaped bracket can be raised and lowered by a pair of double-acting hydraulic jacks rotatable around a horizontal axis. In addition, it can be rotated about its own longitudinal axis by a hydraulic drive.

Plošina umístěná na přední části nosníku se může vzhledem k nosníku otáčet dvoučinnými hydraulickými zvedáky. Druhý vůz, který je umístěn na uvedené plošině a k němuž je připevněn pracovní nástroj, se může pohybovat pomocí dvoučinného hydraulického zvedáku podél podélné osy plošiny.The platform located on the front of the beam can rotate with double-acting hydraulic jacks relative to the beam. The second car, which is located on said platform and to which the working tool is attached, can be moved by means of a double-acting hydraulic jack along the longitudinal axis of the platform.

Všechny hydraulické zvedáky jsou poháněny hydraulickým systémem sestávajícím z nádrže tlakového oleje, ze soustavy potrubí a z rozmanitých řídicích a pojistných ventilů. Hydraulický systém je řízen ručně ze stanoviště obsluhy, umístěného na držáku ve tvaru žlabu.All hydraulic jacks are driven by a hydraulic system consisting of a pressure oil tank, a pipe system and a variety of control and relief valves. The hydraulic system is controlled manually from the operator's station, located on the trough-shaped bracket.

Pracovní nástroj je v důsledku pohybu uvedených částí přiváděn k hornině, k níž je přitla Čován na místě, kde se má hornina rubat. Poté narazí tlouk pracovního nástroje na kladivo, které přenáší nárazovou energii na horninu a tím působí její rozrušení. Po vyvrácení kusu horniny se pracovní nástroj znovu nastaví a provede další náraz.Due to the movement of said parts, the working tool is fed to the rock to which it is pressed at the point where the rock is to be mined. Then the hammer of the working tool hits the hammer, which transmits the impact energy to the rock, causing it to be excited. After the piece of rock has been dislodged, the working tool is re-adjusted and subjected to another impact.

Vyrubaná hornina še odstraňuje Škrabákem a vrátkem. Konstrukce popsaného zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách je velmi složitá, jelikož sestává z četných hydraulických zvedáků a kloubových částí. Oderný pracovní nástroj, jehož se používá v tomto zařízení, předpokládá nastavení, při němž jeho podélná osa a osa kladiva splývající s osou pracovního nástroje směřuje v místě úderu v podstatě kolmo k povrchu masivu horniny. Při vyvrácení kusu horniny po provedeném úderu může konec nástroje, který je v dotyku s horninou sklouznout po povrchu masivu horniny a svírá s osou pracovního nástroje úhel podstatně se odchylující od kolmice. Tento skluz je příčinou vzniku značných dynamických 2atížení všech částí zařízení, omezených pouze jejich ohebností. Tato dynamická zatížení mohou razicí zatížení zničit.The excavated rock removes the scraper and the winch. The construction of the described device for driving hard rock mine workings is very complicated as it consists of numerous hydraulic jacks and articulated parts. The abrasive working tool used in this device envisages a setting in which its longitudinal axis and the hammer axis coinciding with the working tool axis are substantially perpendicular to the rock mass surface at the point of impact. When a piece of rock is dislodged after an impact, the end of the tool, which is in contact with the rock, can slide over the surface of the rock mass and form an angle substantially deviating from the perpendicular to the working tool axis. This slip causes significant dynamic loads on all parts of the apparatus, limited only by their flexibility. These dynamic loads can destroy the punching loads.

Složitá konstrukce razícího zařízení a popsaný skluz vrtáku pracovního nástroje snižují podstatně spolehlivost tohoto zařízení.The complex design of the embossing device and the described drill chuck slip significantly reduce the reliability of the tool.

Nutnost, aby pracovní nástroj byl nastaven vždy kolmo k masivu horniny, vyžaduje značně dlouhou dobu pro jeho nastavení před každým úderem a snižuje proto značně efektivnost rubání.The necessity for the working tool to be set always perpendicular to the rock mass requires a considerable time to adjust it before each stroke and therefore greatly reduces the milling efficiency.

Je dále známé zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách z US patentového spisu č. 4 300 802, sestávající z pohyblivého sloupu posuvného po počvě sloje a sloužícího jako základna pro připevnění všech ostatních částí zařízení. K uvedenému sloupu je připevněn výložnik ve tvaru vidlice, který je výkyvný ve vodorovné rovině vzhledem k pohyblivému sloupu dvěma hydraulickými válci. Mezi opěrami výložníku je připevněn ve svislé rovině vzhledem k výložníku rám natáčený dvěma dalšími hydraulickými válci. Stěny rámu jsou opatřeny čtyřmi okny s vodícími plochami, po nichž se mohou smýkat opěrné prvky. Do vývrtů provedených v uvedených opěrných prvcích zasahují vzhledem k těmto prvkům otočné čepy* k nimž je připevněn pracovní nástroj. Pracovní nástroj je vytvořen jako tlouk pracující s vysokou energií po způsobu výstřelu, to jest, je to nástroj, jehož tlouk není před okamžikem spuštění ve styku se stěnou horniny v raženém důlním díle.It is further known a device for driving hard rock mine workings from U.S. Pat. No. 4,300,802, consisting of a movable column movable along the seam and serving as a base for attaching all other parts of the device. Attached to said column is a fork-shaped bracket that is pivotable in a horizontal plane relative to the movable column by two hydraulic cylinders. A frame pivoted by two other hydraulic cylinders is mounted between the boom supports in a vertical plane with respect to the boom. The frame walls are provided with four windows with guide surfaces, on which the supporting elements can slide. The bores provided in the abutment elements are supported by pivot pins * to which the working tool is attached. The working tool is designed as a high-energy hammer in the manner of the shot, i.e. it is a hammer whose hammer is not in contact with the rock wall in the excavated mine prior to the moment of lowering.

Na rámu jsou připevněny symetricky vzhledem k rovině kolmé k podélné ose pracovního nástroje a probíhající podél os čepů dvě soupravy tlumicích zařízení tak, že každý z opěrných prvků je zajištěn na dvou stranách proti skluzu po vodicích plochách narážeči uvedených tlumicích zařízení.Two sets of damping devices are mounted symmetrically to the frame perpendicular to the longitudinal axis of the working tool and running along the pivot axes so that each of the supporting elements is secured on two sides against slipping on the guide surfaces of the impact dampers.

Očelem tlumicích zařízení je snížit síly přenášené z pracovního nástroje na ostatní části zařízení při šikmo vedených úderech a při chodu naprázdno tlouku pracovního nástroje, jakož i zachovat stanovený směr podélné osy vrtáku po jeho skluzu. Každé tlumicí zařízení sestává ze dvou protilehlých pneumatických válců, jejichž pístnice opatřené písty slouží jako narážeče zasouvané do dutin válců naplněných tlakovým plynem.The purpose of the damping devices is to reduce the forces transmitted from the working tool to the other parts of the device during oblique strokes and the idle running of the working tool thickness, as well as to maintain the specified direction of the longitudinal axis of the drill bit after it slips. Each cushioning device consists of two opposed pneumatic cylinders, the piston rods of which are equipped with pistons as pushers inserted into the cavities of the cylinders filled with pressurized gas.

Při práci pracovního nástroje je značný počet úderů tlouku narážejícího na stěnu horniny, šikmo, to jest, údery jsou vedeny tak, že jejich směr nesplývá s kolmicí v místě úderu k povrchu horniny. Šikmý úder je vždy provázen bočním odrazem. Při bočním odrazu ve vodorovné rovině se otáčí pracovní nástroj vzhledem k svislé ose na dvojici čepů otočných v opěrných prvcích umístěných nad pracovním nástrojem a pod ním. Přitom se smýkají opěrné prvky ležící na stranách pracovního nástroje po vedení a působí jako narážeče tlumicího zařízení. Po skončení bočního odrazu, když pracovní nástroj zastaví svůj otáčecí pohyb, dochází působením tlumicího zařízení k opačnému otáčení pracovního nástroje. Boční odraz ve svislé rovině probíhá podobně. Když však k bočnímu odrazu dochází v rovině ležící mezi vodorovnou a svislou rovinou, pracují společně dvě svislá a dvě vodorovná tlumicí zařízení.When the working tool is operating, there is a significant number of strikes of the hammer striking the rock wall, i.e. obliquely, i.e. the strikes are guided so that their direction does not coincide with a perpendicular at the point of striking the rock surface. The oblique strike is always accompanied by a lateral reflection. In the lateral reflection in the horizontal plane, the working tool rotates with respect to the vertical axis on a pair of pins rotatable in support elements positioned above and below the working tool. The support elements lying on the sides of the working tool on the guide slide against each other and act as stops of the damping device. At the end of the lateral reflection, when the working tool stops its rotational movement, the working tool is reversed by the damping device. The lateral reflection in the vertical plane is similar. However, when the lateral reflection occurs in a plane lying between the horizontal and vertical planes, two vertical and two horizontal damping devices work together.

Běží—li tlouk pracovního nástroje zcela nebo zčásti naprázdno, přičemž tlouk nedopadá při svém dopředném pohybu na stěnu hroniny a není-li tedy možno jeho energie plně využít k rozrušení horniny, má celý pracovní nástroj snahu posouvat se za tloukem dopředu a působí přes čepy a opěrné prvky, navlečené na tyto čepy, na narážeče přední skupiny tlumicích zařízení. Po skončení pohybu pracovního nástroje dochází k opačnému chodu, to jest účinkem narážeče přední skupiny tlumicích zařízení se pracovní nástroj vrací do své výchozí polohy.If the hammer of the working tool runs completely or partially idle and the hammer does not fall on the wall of the tube when forward, and therefore its energy cannot be fully utilized to disrupt the rock, the entire working tool tends to move forward behind the hammer and support elements, strung on these pins, on the struts of the front group of damping devices. Upon completion of the movement of the working tool, the opposite movement occurs, i.e., by the impact of the front group of damping devices, the working tool returns to its initial position.

V popsaných případech se pohybuje silou působící na narážeč tlumicího zařízení tento narážeč v uvedené válcové dutině, přičemž svým pístem dále stlačuje tlakový plyn, jímž je tato dutina naplněna. Boční odraz, popřípadě běh naprázdno pracovního nástroje se zachycuje stlačením plynu ve válcové dutině tlumicích zařízení. Působením tlakového plynu vracejí narážeče pracovní nástroj do výchozí polohy.In the described cases, the force acting on the stop of the damping device moves the stop in said cylindrical cavity, with its piston further compressing the pressurized gas through which the cavity is filled. The lateral reflection or the idle run of the working tool is captured by compressing the gas in the cylindrical cavity of the damping devices. The bumpers return the working tool to the starting position by applying pressure gas.

Avšak při spuštění tlumicích zařízení, například při bočním odrazu, hromadí tlakový plyn v okamžiku svého 'dalšího stlačování narážecím pístem značné množství energie, kterou při návratu do výchozího postavení opět vydává. To má za následek, že pracovní nástroj najede do výchozího postavení poté, kdy již vyvinul značnou rychlost a proto tuto výchozí polohu přejede, přičemž působí na protilehlý narážeč, takže dochází k tlumenémxi kmitání pracovního nástroje. Kmitání, k němuž takto dochází, jednak prodlužuje dobu návratu pracovního nástroje do výchozí polohy, jednak urychluje obrus samotných tlumicích zařízení. Zmíněný nedostatek způsobuje snížení efektivnosti a zkrácení životnosti známého razícího zařízení.However, when the damping devices are triggered, for example in the case of lateral rebound, the compressed gas accumulates a considerable amount of the energy it re-generates when it returns to its starting position when it is further compressed by the ram. As a result, the working tool moves to the starting position after it has already developed a considerable speed and therefore traverses this starting position, acting on the opposing striker so that the damped oscillation of the working tool occurs. The oscillation that occurs in this way both prolongs the time of return of the working tool to the starting position and, secondly, accelerates the abrasion of the damping devices themselves. This deficiency causes a reduction in efficiency and a shorter lifetime for the known embossing device.

Úkolem vynálezu je vyvinout zařízení pro raženi důlních děl v tvrdých horninách s úderným pracovním nástrojem, jehož tlumici zařízení by tlumily kmitavé pohyby pracovního nástroje při šikmých úderech tlouku a při jeho chodech naprázdno, čímž by se zvýšila efektivnost a životnost zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus for driving hard rock mine workings with an impact tool, the damping device of which damps the oscillating movements of the work tool during oblique punching and idling, thereby increasing efficiency and service life.

Princip zařízení spočívá v tom, že zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách sestává z pohyblivého sloupu, k němuž je připevněn výložník výkyvný ve vodorovné rovině, nesoucí na svém konci rám výkyvný ve svislé rovině, v němž je uspořádán pracovní nástroj s tloukem, výkyvný ve vodorovné a ve svislé rovině a částečně posuvný podél své osy, rozrušující horninu a uložený v rámu na čepech opatřených opěrnými prvky uloženými ve vedeních a spolupracujícími s pístnicemi alespoň dvou tlumicích zařízení uspořádaných protilehle v rámu a vytvořených jako válce pro zachycování nežádoucích odchylek pracovního nástroje a pro jeho vrácení do stanovené polohy.The principle of the device consists in the fact that the device for driving hard rock mine workings consists of a movable column, to which is attached a jib swinging in a horizontal plane, bearing at its end a swinging frame in a vertical plane, in which a working tool with a hammer in a horizontal and vertical plane and partially displaceable along its axis, disrupting the rock and mounted in a frame on pins provided with supporting elements mounted in guides and cooperating with piston rods of at least two damping devices arranged opposite the frame and designed as rollers to accommodate undesirable deviations of the working tool; to return it to the specified position.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že každé tlumicí zařízení obsahuje činný prostor naplněný stlačitelným tlakovým médiem, do něhož vstupuje čelo pístnice odvrácené od opěrného prvku spolupracujícího s pístnici, první a druhý tlumicí prostor, z nichž oba jsou naplněny nestlačitelným médiem a jsou spolu spojeny škrticím prostředkem, přičemž pístnice je opatřena alespoň jedním nákružkem ve tvaru pistu, působícím na nestlačitelné médium, které při pohybu pístnice vytlačuje přes škrticí prostředek, umístěný mezi prvním a druhým tlumicím prostorem.SUMMARY OF THE INVENTION Each damping device comprises a working space filled with a compressible pressure medium into which a piston rod face facing away from a support member cooperating with a piston rod enters, a first and a second damping space, both of which are filled with an incompressible medium and connected by a throttling means wherein the piston rod is provided with at least one piston-shaped collar acting on an incompressible medium which, when the piston rod moves, forces it through the throttle means located between the first and second damping spaces.

Popsané provedení zařízení pro ražení důlního díla v tvrdých horninách umožňuje vyloučit kmitání pracovního nástroje, k němuž dochází při výchylkách tlouku ze stanovené polohy v okamžiku bočního odrazu nebo při chodu naprázdno. Tím se zvyšuje efektivnost a životnosti zařízeni. v zařízeni podle vynálezu má nákružek na pístnici. tvar pístu zasahujícího do tlumici komory, která je tímto nákružkem rozdělena na první a druhý tlumicí prostor.The described embodiment of the device for driving a mine in hard rocks makes it possible to eliminate the oscillation of the working tool, which occurs when the thrust deviates from the set position at the time of lateral reflection or during idling. This increases the efficiency and service life of the device. in the device according to the invention, the collar has a piston rod. the shape of the piston extending into the damping chamber, which is divided by this collar into the first and second damping spaces.

Toto provedení tlumicích zařízení umožňuje zkrátit délku škrticího prostředku na minimum, zajistit plnění plnicí komory tlakovým médiem a tím zvýšit i spolehlivost a životnost zařízeníThis design of the damping devices makes it possible to reduce the length of the throttle to a minimum, to ensure that the filling chamber is filled with pressure medium and thus to increase the reliability and service life of the device.

V posléze uvedeném provedení zařízení je žádoucí, aby škrticí prostředek byl proveden ve taru mezery mezi vnější plochou nárkužku a vnější plochou tlumicí komory, přičemž vnitřní plocha tlumicí komory je kuželovitá s velkou základnou kuželu, ležící na straně opěrného prvku spolupracujícího s pístnici.In the latter embodiment of the device, it is desirable that the throttle is provided in the tare of the gap between the outer surface of the collar and the outer surface of the damping chamber, the inner surface of the damping chamber being conical with a large cone base lying on the support member cooperating with the piston rod.

Toto provedení škrticího prostředku je značně jednoduché, jeho výroba je snadná, vylučuje možnost ucpání a dovoluje udržet přibližně stálý tlak v jedné dutině tlumicí komory během celého tlumicího intervalu, to jest, kdy při minimálním zatížení částí má tlumici zařízení značnou energetickou intenzitu a tak zajišřuje velmi účinné tlumení eventuálních kmitů pracovního nástroje.This design of the throttle is very simple, easy to manufacture, eliminates the possibility of clogging and allows to maintain approximately constant pressure in one cavity of the damping chamber throughout the damping interval, i.e., at a minimum load of parts, the damping device has a considerable energy intensity effective damping of possible tool oscillations.

V razícím zařízení podle vynálezu mohou být tlumicí zařízení provedena tak, že pístnice je opatřena na svých koncích dvěma nákružky ve tvaru pístu a prochází tlumicí komorou, do jejíž vnitřní plochy zasahuje mezi nákružky pístnice ve tvaru pístu prstencovitý výstupek skříně tlumicího zařízení a tlumicí komora je rozdělena na první a druhý tlumicí prostor.In the embossing device according to the invention, the damping devices can be designed such that the piston rod is provided at its ends with two piston-shaped collars and extends through the damping chamber into the inner surface of which an annular projection of the damping device housing extends between the piston-piston rings. to the first and second damping space.

Takovéto provedení tlumicího prostoru umožňuje poněkud snížit tlak stlačitelného média v činném prostoru, čímž se opět zvyšuje životnost těsnicích prvků a prodlužuje se životnost· celého razícího zařízení.Such a design of the damping space makes it possible to reduce the pressure of the compressible medium in the working space somewhat, again increasing the service life of the sealing elements and extending the service life of the entire punching device.

V posléze uvedeném provedení tlumicího zařízení má škrticí prostředek nejúčelněji tvar mezery mezi vnitřní plochou prstencového výstupku skříně tlumicího zařízení a vnější plochou pístnice spojující její dva nákružky ve tvaru pístu, přičemž tento povrch pístnice musí být vytvořen jako kužel s velkou základnou napojenou na nákružek ve tvaru pístu, ležící na straně opěrného prvku spolupracujícího s pístnici.In the latter embodiment of the damping device, the throttle means most effectively has the form of a gap between the inner surface of the annular projection of the damping housing and the outer surface of the piston rod connecting its two piston-shaped collars. lying on the side of the support element cooperating with the piston rod.

Takovéto provedení škrticího prostředku ulehčuje provedení kuželovitého povrchu a umož5 ňuje přesnější provedení měnícího se průřezu škrticího prostředku, Čímž se zdokonaluje funkce celého tlumicího zařízení.Such a design of the throttle means facilitates the conical surface design and allows for a more accurate design of the varying cross-section of the throttle means, thereby improving the performance of the entire damping device.

V kterémkoli provedení zařízení podle vynálezu je provedena v pístnici každého tlumicího zařízení dutina spojená s činným prostorem. Provedení uvedené dutiny v pístnicích zvětšuje objem řízeni, což vede ke snížení kolísání tlaku, které vzniká v činném prostoru při spuštění tlumicího zařízení. Tím se zlepšují i funkční podmínky těsnicích prvků a zvyšuje se životnost tlumicích zařízení.In any embodiment of the device according to the invention, a cavity connected to the working space is provided in the piston rod of each damping device. The design of the cavity in the piston rods increases the volume of the steering, which results in a reduction in the pressure fluctuations that arise in the operating space when the damping device is actuated. This also improves the functional conditions of the sealing elements and increases the service life of the damping devices.

Je vhodné činné prostory všech tlumicích zařízení vzájemně spojit. Takovéto spojení činných prostorů všech tlumicích zařízení usnadňuje jejich plnění stlačitelným médiem a snižuje ještě více kolísání tlaku stlačitelné kapaliny v činných prostorech tlumicích zařízení vstupujících v činnost.It is advisable to interconnect the active spaces of all damping devices. Such a connection of the working spaces of all damping devices facilitates their filling with a compressible medium and reduces even more fluctuations in the pressure of the compressible liquid in the working areas of the damping devices entering into operation.

V zařízení podle vynálezu jsou zvláště druhé dutiny tlumicích zařízení, do nichž přetéká po škrceňí nestlačitelné médium - kapalina vzájemně spojeny a mimoto jsou spojeny prostředkem k udržení trvalého oběhu nestlačitelného média.In particular, in the device according to the invention, the second cavities of the damping devices into which the incompressible medium-liquid flows over the throttles are connected to each other and, in addition, are connected by means for maintaining the continuous circulation of the incompressible medium.

Zmíněné vzájemné spojení druhých dutin tlumicích zařízení a s prostředkem udržení trvalého oběhu nestlačitelného média vylučuje možnost činnosti tlumicích zařízení bez nestlačitelného média a současně zabraňuje přehřátí škrceného média při častém spuštění tlumicích zařízení. cíle a výhody vynálezu vyplývají z následujícího příkladného provedení a z přiložených výkresů, na nichž značí obr. 1 podélný řez raženým důlním dílem s bočním pohledem na zařízení pro ražení důlního díla v tvrdých horninách podle vynálezu; obr. 2 totéž razící zařízení v důlním díle v pohledu shora; obr. 3 řez v rovině III-IIX na obr. 1? obr, 4 řez v rovině IV na obr. 1, obr. 5 provedení tlumicích zařízení, jejichž pístnice jsou opatřeny nákružky ve tvaru pístu ; obr. 6 řez v rovině VI-VI na obr. 4; obr. 7 řez v rovině VII-VII na obr. 4.Said interconnection of the second cavities of the damping devices and the means for maintaining a continuous circulation of the incompressible medium eliminates the possibility of operation of the damping devices without the incompressible medium and at the same time avoids overheating of the throttled medium when the dampers are frequently started. the objects and advantages of the invention will be apparent from the following exemplary embodiment and from the accompanying drawings, in which FIG. 1 shows a longitudinal section through a mined part with a side view of a hard rock driving device according to the invention; FIG. 2 is a top view of the same embossing device in the mine; FIG. 3 is a section along line III-IIX in FIG. 1; FIG. 4 shows a sectional view along line IV in FIG. 1, FIG. 5 of an embodiment of damping devices whose piston rods are provided with piston-shaped collars; FIG. 6 is a section along line VI-VI in FIG. 4; FIG. 7 is a section along line VII-VII in FIG. 4.

Zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách podle vynálezu sestává ze sloupu 2 (obr. 1, 2), posuvného po počvě důlního díla. K tomuto sloupu 2 je na svislé ose připevněn hydraulickými válci 2 výložník 2 výkyvný ve vodorovné rovině. Na konci výložníku 2_ je připevněn rám 4 výkyvný ve svislé rovině hydraulickými válci 5, (obr. 1). Ve stěnách rámu 4 (obr. 1, 2) jsou provedena čtyři okna £, v nichž se mohou pohybovat opěrné prvky 2 dopředu a dozadu.The device for driving hard rock mine workings according to the invention consists of a column 2 (Figs. 1, 2) movable along the beginning of the mine work. To this column 2 is mounted on a vertical axis by hydraulic cylinders 2 a boom 2 pivotable in a horizontal plane. At the end of the boom 2 a frame 4 is pivoted in a vertical plane by hydraulic cylinders 5 (Fig. 1). Four windows 4 are provided in the walls of the frame 4 (FIGS. 1, 2), in which the support elements 2 can be moved back and forth.

Do vývrtů v opěrných prvcích Ί_ (obr. 3, 4) zasahují čepy £, které jsou vzhledem k opěrným prvkům 2 otočné (obr. 3, 4) a k nimž je připevněn pracovní nástroj (obr. 1, 3). Osy otáčení protilehlých čepů 2 (obr. 3) leží v přímce a jsou kolmé k podélné ose pracovního nástroje 2· Pracovní nástroj 2 pracuje s velikým množstvím energie po způsobu výstřelu, to jest jeho tlouk 10 není až do okamžiku úderu ve styku se stěnou horniny.The bores in the support elements 7 (FIGS. 3, 4) are supported by pins 6 which are rotatable relative to the support elements 2 (FIGS. 3, 4) and to which a working tool is attached (FIGS. 1, 3). The axes of rotation of the opposing pins 2 (Fig. 3) lie in a straight line and are perpendicular to the longitudinal axis of the working tool 2. The working tool 2 operates with a large amount of energy in the manner of shot, i.e. its thickness 10 is not in contact with the rock wall .

Na rámu 4 jsou připevněny symetricky vzhledem k rovině procházející osami čepů 2 ^a kolmé k podélné ose pracovního nástroje 9 dvě skupiny tlumicích zařízení 13 (obři 1) tak, že každý opěrný prvek 7 je zajištěn proti posunutí k oknu 2 pistnicemi 12 dvou protilehlých tlumicích zařízení 12·On the frame 4, two groups of damping devices 13 (giants 1) are mounted symmetrically with respect to a plane passing through the axes of the pins 2 ^and perpendicular to the longitudinal axis of the working tool 9 so that each abutment element 7 is secured against displacement to the window 2 by piston rods. 12 ·

Očelem tlumicích zařízení 3_3_ je snížení zatížení prvků razícího zařízení pracovním nástrojem 2/ vznikajícího šikmými údery a při běhu iiaprázdno tlouku 20/ jakož i obnovení stanoveného směru podélné osy pracovního nástroje 2 P° skončení zmíněných jevů.The purpose of the damping devices 33 is to reduce the loading of the punching device elements by the working tool 2 (resulting from oblique impacts and when running at a thickness of 20) as well as restoring the specified direction of the longitudinal axis of the working tool 2 °.

Každé tlumící, zařízení, je opatřeno pístnici 12 (obr. 4) spolupracující jedním koncem s opěrným prvkem druhým koncem zasahující do činného prostoru 13 naplněného stlačitelným médiem. Pístnice 12 může být na straně činného prostoru 13 za účelem zvětšení objemu tohoto prostoru a odlehčení samotné pístnice 12 dutá. Ve skříni 14 tlumicího zařízení 11 je vytvořena tlumicí komora 26, do níž zasahuje nákružek 15 pístnice 12. Boéní stěna 17 tlumicí komory 16 je kuželovité zešikmena, přičemž velké základna kuželu je přivrácena k opěrnému prvkuEach damping device is provided with a piston rod 12 (FIG. 4) cooperating with one end with a support element with the other end extending into a working space 13 filled with a compressible medium. The piston rod 12 may be hollow on the side of the acting chamber 13 to increase the volume of the chamber and relieve the piston rod 12 itself. In the housing 14 of the damping device 11, a damping chamber 26 is formed into which the shoulder 15 of the piston rod 12 extends. The side wall 17 of the damping chamber 16 is tapered, the large cone base facing the support element.

7. Tlumicí komora 16 je naplněna nestlačitelným médiem.7. The damping chamber 16 is filled with incompressible medium.

Tlumici zařízení lze provést i tak (viz obr. 5), že pístnice 18 je opatřena dvěma nákruž256674 ky 19 a 20 ve tvaru pístu a do prostoru tlumicí, komory 21 zasahuje prstencovitý výstupek skříně tlumicího zařízení, přičemž prstencovitá štěrbina mezi vnitřní plochou uvedené štěrbiny a vnější plochou 23 části pístnice 18 spojující nákružky 19, 20 ve tvaru pístu slouží jako škrticí prostředek nestlačitelného média při jejím přetlaku z jedné dutiny tlumicí komory 21 do druhé dutiny této komory v okamžiku činností tlumících zařízení 11. Přitom má povrchThe damping device can also be designed (see FIG. 5) such that the piston rod 18 is provided with two piston-shaped rings 19 and 20 and into the damping chamber, the annular protrusion of the damping device housing extends into the damping chamber. the outer surface 23 of the piston rod portion 18 connecting the piston-shaped collars 19, 20 serves as a throttling means for the incompressible medium when overpressurized from one cavity of the damping chamber 21 to the other cavity of the chamber when the damping devices 11 operate.

Pístnice 18 tvar kuželu, jehož velká základna leží na straně opěrného prvku 7. Stejně jako u předcházejícího provedeni může být pístnice 18 dutá, přičemž její dutina je přivrácena k činnému prostoru 24.,a je vyplněna stlačitelným médiem.The piston rod 18 is in the shape of a cone, the large base of which lies on the side of the support element 7. As in the previous embodiment, the piston rod 18 can be hollow, its cavity facing the working space 24 and filled with a compressible medium.

Tlumicí komory 16, 21 v tlumicích zařízeních 11 zajištují přeměnu kinetické energie pracovního nástroje 9 při jeho vychýlení v okamžiku bočního odrazu a při jeho dopředném pohybu v okamžiku chodu naprázdno tlouku 10 na tepelnou energii škrceného kapalného média a její rozptýlení, které následuje.The damping chambers 16, 21 in the damping devices 11 provide for the conversion of the kinetic energy of the working tool 9 when it is deflected at the time of side reflection and its forward movement at idle speed 10 to the thermal energy of the throttled liquid medium and its dissipation.

Za účelem jednoduššího plnění činných prostorů 25 (obr. 6) stlačitelným médiem jsou činné prostory 25 vzájemně spojeny kanálem 2_6. K napínání tlumicích komor 2j7 (obr. 7) nestlačitelným médiem a pro neustálé vyměňování nestlačitelného média jsou tlumici komory 27 za účelem zabránění přehřátí při škrcení nestlačitelného média spojeny kanálem 28 a mimoto jsou spojeny prostředkem (není znázorněn) pro udržení stálého oběhu nestlačitelného média.In order to facilitate filling of the working spaces 25 (FIG. 6) with compressible medium, the working spaces 25 are connected to one another via a channel 26. To tension the damping chambers 27 (FIG. 7) with an incompressible medium and to constantly change the incompressible medium, the damping chambers 27 are connected by a channel 28 to prevent overheating when the incompressible medium is throttled and are further connected by means (not shown) to keep the incompressible medium steady.

Zařízení pro ražení důlních děl v tvrdých horninách pracuje takto.The device for driving hard rock mines works as follows.

Razící zařízení se pohybuje podél důlního díla, přičemž se blíží k jeho čelní rubací stěně až dosáhne určité vzdálenosti od této stěny. Poté se tlouk 10 (obr. 1) pracovního nástro je £ zaměří hydraulickými válci 3^ a J5 na žádané místo v čelní rubací stěně, pracovní nástroj 2 se spustí a provádí svým tloukem 10 údery v počtu potřebném k rozrušeni horniny v potřebné hloubce. Poté se pracovní nástroj zaměří na nejbližší místo n cyklus se opakuje. Vyrubaná hornina se odklízí známými nakládacími prostředky, které jsou součástí razícího zařízení, popřípadě jsou samostatné.The embossing device moves along the mine work, approaching its face-facing wall until it reaches a certain distance from it. Thereafter, the working tool thickness 10 (FIG. 1) is directed by the hydraulic cylinders 3 and 5 at a desired location in the front side of the wall, the working tool 2 is lowered and punched at a number 10 to break the rock at the required depth. Then the tool is focused to the nearest point n the cycle is repeated. The excavated rock is removed by known loading means, which are part of the embossing device or are separate.

Při normální činnosti razícího zařízení nejsou’tlumicí zařízení v činnosti a neruší práci jeho hlavních částí. Tlumicí zařízení vstupují v činnost při bočním odrazu pracovního nástroje 2 v okamžiku šikmo zaměřeného úderu, popřípadě při chodu tlouku 10 naprázdno.During normal operation of the punching device, the damping devices are not in operation and do not interfere with the operation of the main parts thereof. The damping devices come into operation when the working tool 2 is laterally echoed at the moment of an oblique impact or during the idle operation.

V okamžiku šikmo zaměřeného úderu, to jest, když směr pohybu tlouku 10 nesplývá v místě úderu s kolmicí k povrchu ražené stěny hroniny, působí ne> tlouk l_0 ze strany masivu horniny síla kolmá k ose pracovního nástroje 9,.At the moment of the oblique impact, i.e., when the direction of movement of the punch 10 does not coincide with the perpendicular to the surface of the embossed wall, the punch 10 does not exert a force perpendicular to the axis of the working tool.

Působením této síly se pracovní nástroj 9 vychyluje, to jest dochází k bočnímu odrazu.Due to this force, the working tool 9 is deflected, i.e. there is a lateral reflection.

Pří bočním odrazu ve vodorovné rovině vychyluje se pracovní násrój 9 od svilé osy procházející čepy ji, umístěné nad pracovním nástrojem 9_ a pod ním. V tomto okamžiku se pohybuje pracovni násroj 9_ přes vodorovnou dvojici čepů j) opěrných prvků T. uložených na obou stranách pracovního nástroje 2 ^v protilehlých směrech dopředu a zpět. Opěrné prvky 7. zase působí na pístnice 12 tlumicího zařízení 11, které posouvají.In the lateral reflection in the horizontal plane, the working tool 9 deviates from the pivot axis passing through the pins 9, located above and below the working tool 9. At this point, the working tool 9 moves over a horizontal pair of pins 14 of the supporting elements T mounted on both sides of the working tool 2 ⁱⁿ opposite directions back and forth. The support elements 7 in turn act on the piston rods 12 of the damping device 11 which they slide.

Stejně je tomu při bočním odrazu pracovního nástroje 9 ve svislé rovině.The same is true for the lateral reflection of the working tool 9 in a vertical plane.

Nenarazi-li tlouk 10 pracovního násroje 9 v okamžiku úderu na překážku, například, vyklopi-li se po předcházejícím úderu velký kus horniny nebo je-li hornina, na niž byl proveden velký náraz příliš měkká, takže nepohltí všechnu energii tlouku 10, pracuje tlouk 10 naprázdno. Tím působí tlouk 10 na skříň pracovního nástroje 9 a nutí jej k dopřednému pohybu. Při dopředném pohybu přes čepy ji a opěrné prvky 7_ působí pracovní nástroj 9 na přední skupinu pístnic 12 tlumicího zařízení 11, čímž dochází k jejich nucenému posunutí v tomtéž směru.If the hammer 10 does not hit the obstacle at the time of the impact, for example, if a large piece of rock is tipped after the previous hammer or if the rock on which the impact has been applied is too soft to absorb all the energy of the hammer 10, 10 empty. Thereby the hammer 10 acts on the housing of the working tool 9 and forces it to move forward. Upon forward movement over the pins, it and the support elements 7 act on the front group of piston rods 12 of the damping device 11, thereby forcing them in the same direction.

Každé tlumicí zařízení 11 pracuje stejně jak při bočním odrazu pracovního nástroje tak při chodu jeho tlouku 10 naprázdno. Za účelem vysvětlení této činnosti se například uvažuj činnost pravého tlumicího zařízení, znázorněného na obr. 4. Při posunutí čepu 2 na výkresu doprava, působí tento čep 8 prostřednictvím svého opěrného prvku 7 na pístnici 12 a posouvá ji v tomtéž směru. Pohyb pístnice 12 způsobuje další stlačení stlačitelného média v činném prostoru 13. Současně vytlačuje nákružek 15 nestlačitelné médium z jedné dutiny tlumicí, komory 16 nacházející se mezi nákružkem 15 a stěnou tlumicí komory 1£ oddělující tlumící komoru 16 od činného prostoru 13^ do druhé dutiny téže tlumicí komory 16, vymezené nákružkem 15 a stěnou tlumicí komory 16 na straně opěrného prvku 7_. Nestlačitelné médium přetéká z jedné dutiny tlumicí komory 16. do druhé dutiny této komory mezerou mezi vnější plochou nákružku 15 a kuželovitou boční stěnou Γ7 tlumící komory 16. Přitom se rychlost s postupujícím pohybem pístnice JJ2 snižuje a současně dochází též v důsledku zmenšeni průměru boční stěny 17 k zmenšení průřezové plochy škrtící mezery. Zůstává proto spád škrceného tlaku téměř konstantní, což zajištuje maximální spotřebu energie na stanovené tlumicí dráze. Popisovaný pohyb pístnice 12 trvá až do okamžiku, kdy se kinetická pohybová energie pracovního nástroje 2 přemění zčásti na energii dalšího stlačení stlačitelného média v činném prostoru 13, zčásti však na tepelnou energii škrceného média.Each damping device 11 operates in the same way both in the lateral reflection of the working tool and in its idling speed. For example, the right damping device shown in FIG. 4 is considered to explain this operation. When the pin 2 is moved to the right in the drawing, the pin 8 acts on its piston rod 12 by its support element 7 and moves it in the same direction. The movement of the piston rod 12 causes further compression of the compressible medium in the working space 13. At the same time, the collar 15 pushes the incompressible medium from one cavity of the damping chamber 16 located between the collar 15 and the damping chamber wall 15 separating the damping chamber 16 from the working chamber 13 into the other cavity of the same. the damping chamber 16, defined by the collar 15 and the wall of the damping chamber 16 on the side of the support element 7. Incompressible medium flows from one cavity of the damping chamber 16 to the other cavity of this chamber by the gap between the outer surface of the collar 15 and the conical side wall 17 of the damping chamber 16. The speed decreases as the piston rod 12 moves. to reduce the cross-sectional area of the choke gap. Therefore, the throttle pressure drop remains almost constant, which ensures maximum energy consumption over a specified damping path. The described movement of the piston rod 12 lasts until the kinetic movement energy of the working tool 2 is partly converted into the energy of further compression of the compressible medium in the working space 13, but partly into the thermal energy of the throttled medium.

Po zastavení pracovního nástroje 2 ^v důsledku tlaku stlačitelného média na pístnici 12 ze' strany činného prostoru .13 začne zpětný pohyb pístnic 12.> opěrných prvků 7_, čepů 2 a pracovního nástroje 2 do výchozí polohy. Při správné volbě všech parametrů tlumicího zařízení 11 probíhá zpětný pohyb jen do výchozí polohy pracovního nástroje 2r takže nedochází ke kmitání.After stopping of the working tool 2 due to ^the pressure of the compressible medium to the piston rod 12 'side operating space .13 starts backward movement of the piston 12th> bearing elements 7, the pins 2 and the tool 2 to its starting position. If all the parameters of the damping device 11 are correctly selected, the return movement only takes place to the starting position of the working tool 2r, so that no oscillation occurs.

Z popsané činnosti tlumicího zařízení j_l je zřejmé, že tlumicí komora 16 naplněná nestlačitelným médiem a posuv nákružku 15. v této komoře jsou příčinami podmiňujícími nevratnou absorpci energie vzniklé nežádoucími výkyvy pracovního nástroje 9.From the described operation of the damping device 11 it is evident that the damping chamber 16 filled with incompressible medium and the displacement of the collar 15 in this chamber are the reasons for irreversible energy absorption caused by undesirable fluctuations of the working tool 9.

Provedení tlumicího zařízení Γ1, znázorněné na obr. 5, pracuje stejně jak bylo shora popsáno. Pouze k vytlačení nestlačitelného média z jedné dutiny tlumicí komory 21_ dochází působením nákružku .19 ve tvaru pístu pístnice 18 a nestlačitelné modium se škrtí mezerou mezi kuželovitým povrchem 23 pístnice 18 a vnitřni plochou prstencovítého výstupku 22 do druhé dutiny tlumicí komory 21, vymezené prstencovitým výstupkem 22 a nákružkem 22 ^ve tvaru pístu pístnice 18.The design of the damping device Γ1 shown in Fig. 5 operates as described above. Only the incompressible medium is displaced from one cavity of the damping chamber 21 by the piston-shaped collar 19 and the incompressible modium is constricted by the gap between the conical surface 23 of the piston rod 18 and the inner surface of the annular projection 22 into the other cavity of the damping chamber 21 defined by the annular projection 22. and the shoulder 22 of ^a piston rod eighteenth

Zachovají-li se všechny parametry tlumicího zařízení 11, umožňuje toto provedení poněkud snížit tlak stlačitelného média v činném prostoru 24 a zvětšit příčné rozměry škrticí mezery. Tím se zlepšují funkční podmínky částí tlumicího zařízeni 11 a prodlužuje se jejich životnost.If all the parameters of the damping device 11 are maintained, this embodiment makes it possible to reduce the pressure of the compressible medium in the working space 24 somewhat and to increase the transverse dimensions of the throttling gap. This improves the functional conditions of the parts of the damping device 11 and extends their service life.

Razícího zařízení podle vynálezu lze nejúčelněji využít u konstrukcí strojů s úderným s velikou energií pracujícím nástrojem, určených k trhání balvanů hornin a hmot podobných horninám, jakož i strojů pro ražení důlních děl v tvrdých horninách bez použití trhavin.The embossing device according to the invention can be most effectively used in the construction of machines with a high-energy impact tool intended to tear boulders of rock and rock-like materials, as well as machines for driving hard-core mine work without the use of explosives.

Tak například trhá zařízení provedené podle navrženého schématu s kladivem pracujícím s údernou energií 100 kJ balvany s objemem několika krychlových metrů jedním nebo dvěma údery, přičemž se dosahuje pracovního výkonu 20 ra /h, i více.For example, a device made according to the proposed scheme tears a hammer operating with a 100 KJ impact energy of boulders with a volume of several cubic meters in one or two strokes, achieving a working power of 20 ra / h or more.

Claims

1. Apparatus for driving hard-rock mine workings, comprising a movable column to which a horizontal-pivotable boom is attached, carrying at its end a vertical-pivotable frame in which a working tool with a hammer is arranged, oscillating in a horizontal and a vertical position plane and partially displaceable along its axis, disrupting the rock and mounted in the frame on pins provided with supporting elements mounted in guides and cooperating with the piston rod of at least two damping devices arranged opposite the frame and designed as cylinders for catching undesirable deviations of the working tool position.

characterized by. With each damping device (11) there is a working space (13) filled with compressible pressure medium, into which the face of the piston rod (12) faces away from the support element (7) cooperating with the piston rod (12), as well as first and second damping space both are filled with incompressible medium and connected to each other by means of a throttle means, the piston rod (12) having at least one piston-shaped collar (15) acting on the incompressible medium which pushes the piston (12) through the throttle means located between the first and second damping space.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by: With the collar (15) on the piston rod (12), it has the shape of a piston extending into the damping chamber (16), which is divided by the collar (15) into first and second damping spaces.

Mine excavation device according to claim 2, characterized in that the throttle means is in the form of a gap between the outer surface of the collar (15) and the outer surface (17) of the damping chamber (16), the outer surface (17) of the damping chamber (16) is conical with a large cone base located on the side of the support element (7) cooperating with the piston rod (12).

Mine excavation device according to claim 1, characterized in that the piston rod (18) is provided at its ends with two piston-shaped collars (19, 20) and passes through a damping chamber (21), the inner surface of which extends between the collars (19 * 20) the piston rod (18) an annular projection (22) of the damping device housing (14) and the damping chamber (21) is divided into first and second damping spaces.

Mine excavation device according to claim 4, characterized in that the throttle means has the form of a gap between the inner surface of the annular projection (22) of the damping housing (14). the steering (11) and the outer surface of the piston rod (18) located between its two piston-shaped collars (19, 20), the surface of the piston-rod (18) being conical with a large base connected to the piston-shaped collar (19), lying on the side of the support element (7) cooperating with the piston rod (18).

6. Mine excavation device according to claim 1, characterized in that the piston rod (12, 18) of each damping device is provided with a cavity connected to the working space (13, 24).

7. Apparatus for the driving of mines according to claim 1, characterized in that:

The motors (13, 24) of all damping devices are connected to each other.

Mine excavation device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the second cavities of the damping devices (11) into which the incompressible medium flows after the throttling are interconnected and are additionally connected by means for maintaining the continuous circulation of the incompressible medium.