PL149301B1 - Organ urabiający kombajnu ścianowego - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY 149 301

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

URZĄD

PATENTOWY

PRL

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: 85 09 19 (P. 255438)

Pierwszeństwo--Zgłoszenie ogłoszono: 87 03 23

Int. Cl.4 E21C 25/10 w N-MIS

Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30

Twórcy wynalazku: Jan Myrczek, Norbert Pioseczny, Rajmund Jośko, Michał Fels, Kazimierz Franczak, Stanisław Orchel, Marek Barycki

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Eksploatacji Węgla „Południe Kopalnia Węgla Kamiennego „Borynia, Jastrzębie Zdrój (Polska)

Organ urabiający kombajnu ścianowego

Przedmiotem wynalazku jest organ urabiający kombajnu ścianowego utworzony z piasty o kształcie obrotowej bryły osadzonej na napędowym wale kombajnu węglowego, do której to piasty od czoła jest przytwierdzona odcinająca tarcza, a wzdłuż piasty do jej zewnętrznej powierzchni są zamocowane ładujące płaty zwinięte wokół piasty śrubowe, przy czym odcinające tarcze i krawędzie ładujących płatów są zaopatrzone w nożowe uchwyty, a w nich w urabiające noże. Organ według wynalazku jest przeznaczony do urabiania pokładów węgla dużej wysokości, czyli wynalazek dotyczy organów o dużej i bardzo dużej średnicy zewnętrznej.

Znane organy urabiające zaopatrzone w ładujące płaty owijające piastę organu według linii śrubowej cechuje stały kąt nachylenia linii śrubowej ładujących płatów, wynoszący zwykle od 21° do 24° mierzony względem płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu organu. Przy tym powierzchnię ładujących płatów wyznaczają wzdłuż całej długości płatu proste przechodzące promieniowo przez oś obrotu organu. Znany jest także organ, w którym kąt linii śrubowej ładujących płatów jest zmienny wzdłuż organu i zwiększa się w miarę zbliżenia się płatu do kombajnu, co ma na celu zwiększenie prędkości transportowanego urobku przez płaty w miarę zbliżania się do kombajnu. Przy tym także w tym organie powierzchnia płatów jest wyznaczona przez proste przechodzące przez oś obrotu organu.

Wadą znanych organów jest zdolność wyrzucania urobku poza organ z pomiędzy ładujących płatów na skutek działania sił odśrodkowych działających promieniowo, co ze szczególnym natężeniem występuje w organach dużej średnicy. W tych organach bowiem występują duże prędkości obwodowe, przy czym prędkości te są szczególnie duże przy krawędzi zewnętrznej ładujących płatów. To też duże siły odśrodkowe działają zwłaszcza na bryły urobku, które znajdują się w pobliżu zewnętrznej krawędzi ładujących płatów, a ma to miejsce w części organu od strony kombajnu, gdzie przestrzeń między ładującymi płatami jest wypełniona przez urobek prawie w całości. Tutaj bowiem urobek gromadzi się zarówno ten, który został urobiony przez odcinającą

149 301 tarczę jak i urobek powstający wzdłuż płatów, transportowany następnie płatami ku kombajnowi, gdzie jest przesypywany na przenośnik ścianowy. Wyrzucaniu brył urobku poza cylindryczny obrys organu sprzyja uformowanie ładujących płatów, których powierzchnia, jak wspomiano, jest utworzona przez proste przechodzące promieniowo przez oś obrotu organu. W rezultacie tego urobek zamiast w całości być transportowany przez organ wzdłuż ładujących płatków na przenośnik ścianowy jest rozrzucany poza organ w obszarze urabiania.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 56 521 bęben urabiający posiadający na ładujących płatach lemiesze w pobliżu krawędzi zewnętrznej tych płatów. Taka konstrukcja bębna zapobiega rozrzucaniu urobku promieniowo poza jego obrys w trakcie urabiania. Istnieje jednak drugie miejsce rozrzucania urobku, a dzieje się to na krawędzi ładujących płatów od strony kombajnu, gdzie struga urobku odrywa się od ładujących płatów i opada na przenośnik. Bryła urobku, która znalazła się między ładującymi płatami podlega złożonemu ruchowi, a wektor jej prędkości jest geometryczną sumą dwóch wektorów. Jeden z nich jest równoległy do osi obrotu organu i jest wywoływany obrotowym ruchem śrubowym zwiniętych ładujących płatów. Jest to ruch zasadniczo transportujący urobioną bryłę ku przenośnikowi. Drugi wektor prędkości jest promieniowy względem osi obrotu organu i powoduje, że bryła urobku w miarę zbliżania się ku końcowej krawędzi ładującego płata od strony kombajnu jednocześnie zbliża się ku obwodowej krawędzi ładującego płata. Ostatecznie więc urobek transportowany wzdłuż organu skupia się w swej głównej strudze przy obwodowej krawędzi ładujących płatów. W chwili osiągnięcia przez bryłę urobku końcowej krawędzi ładującego płatu od strony kombajnu opuszcza się organ i spada ku spągowi po parabolicznej trajektorii. Początek tej trajektorii znajduje się szczególnie wysoko ponad spągiem, gdy organ urabiający ma dużą zewnętrzną średnicę i jej organem wzniesionym ku górze, aby urabiać węgiel w pobliżu stropu. Wówczas te bryły urobku znajdują się bliżej piasty organu opadają na przenośnik.

Natomiast bryły urobku, które znajdują się bliżej obwodu organu, a tych jest większość, rozpoczynając opadanie z wysokiego punktu ponad spągiem przelatują ponad przenośnikiem i opadają na spąg poza przenośnikiem. Przy organach dużej średnicy i w wysokich pokładach ilość urobku spadająca poza przenośnik jest szczególnie duża. Utrudnia to eksploatację pokładu, gdyż rozrzucony poza przenośnik węgiel musi być, jak dotąd ręcznie, narzucany ze spągu łopatami na przenośnik. W wysokich pokładach ilość tego węgla poza przenośnikiem są tak duże, że ich załadowanie powoduje opóźnienie pracy kombajnu, utrudnia przestawianie obudowy, jest pracochłonne i ostatecznie zmniejsza wydajność pracy w przodku górniczym, Okazuje się przy tym, że prędkość wyrzuconych przez organ brył urobku jest duża, a bryły te są odrzucane na dużą odległość, co zagraża bezpieczeństwu górników pracujących w wyrobisku ścianowym.

Celem wynalazku jest organ urabiający, zwłaszcza o dużej średnicy zewnętrznej, z którego urobek nie będzie wyrzucany na zewnątrz siłą odśrodkową wokół zewnętrznego walcowego zarysu organu, ani nie będzie wyrzucany poza przenośnik w obszar obudowy.

Istotą wynalazku jest to, że organ urabiający ma na ładujących płatach przy ich końcowej krawędzi odkładnie w formie powierzchni rozciągającej się wzdłuż wysokości ładującego płata. Odkładnia jest usytuowana na przeciwległej powierzchni ładującego płata w stosunku do jego transportującej powierzchni. Odkładnia ma przy tym kąt nachylenia mierzony od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu organu mniejszy niż kąt nachylenia ładującego płata mierzony od tej samej płaszczyzny.

W innym wykonaniu organ ma ładujące płaty nachylone względem płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu organu o kąt większy, bliżej odcinającej tarczy, a o kąt mniejszy w części bliżej końcowej krawędzi ładującego płata. W szczególnym wykonaniu większy kąt nachylenia ładującego płata rozciąga się do połowy jego długości mierzonej wzdłuż organu. Zaopatrzenie organu w odkładnie zmienia kierunek w jakim urobek opuszcza organ. Kierunek ten staje się bardziej skośny względem wzdłużnej osi ścianowego przenośnika, a przez to przy tej samej długości trajektorii lotu bryły urobku z organu ku spągowi kończy się ona w obszarze przenośnika, a nie poza nim. Ten sam skutek powstaje, jeżeli zamiast odkładni, zmniejszy się kąt nachylenia ładującego płata w pobliżu jego końcowej krawędzi od strony kombajnu.

Organ urabiający według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania rysunku, na którym fig. 1 jest rozwinięciem organu o stałym kącie nachylenia linii śrubowej płatów, fig. 2 jest

149 301 3 rozwinięciem organu z ładującymi płatami z dwoma kątami nachylenia linii śrubowej płatów, a fig. 3 jest przekrojem organu płaszczyzną prostopadłą do osi obrotu organu.

Organ urabiający 1 ma odcinającą tarczę 2 od której rozciągają się ładujące płaty 3,6 zwinięte śrubowo wokół piasty 13 o kształcie bryły obrotowej, w szczególności walca. Organ 1 obraca się względem osi 9. Ładujące płaty 3, 6 mają zewnętrzną krawędź 10 i końcową krawędź 12 z przeciwległej strony względem odcinającej tarczy 2. Ładujące płaty 3, 6 mają na zewnętrznej krawędzi 10 uchwyty 7, a w nich mają osadzone urabiające noże. Na transportującej powierzchni 11 ładujące płaty 3,6 mają lemiesze 4 usytuowane w pobliżu krawędzi 10. Lemiesz 4 tworzy wypukłość o wysokości H wzrastającej w stronę końcowej krawędzi 12. Przez wzrastającą wysokość H krawędź lemiesza 4 od strony piasty 13 zbliża się ku tej piaście.

W wykonaniu ogranu według fig. 1 ładujący płat 3 ma niezmienny kąt nachylenia względem płaszczyzny prostopadłej do osi 9 na całej długości organu 1. Kąt ten wynosi od 21° do 24°. Od strony końcowej krawędzi 12 znajdują się odkładnie 5. Są to powierzchnie rozciągające się wzdłuż wysokości płata 3, a ich kąt nachylenia względem płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu 9 jest mniejszy niż kąt nachylenia ładujących płatów 3.

W wykonaniu organu według fig. 2 organ 1 jest pozbawiony odkładni 5. W miejsce tego ładujące płaty 6 mają dwa różne kąty nachylenia względem płaszczyzny prostopadłej do osi 9. Od strony odcinającej tarczy 2 ładujący płat 6 ma nachylenie pod kątem a. Od strony końcowej krawędzi 12 płat 6 ma nachylenie pod kątem β, przy czym kąt β jest mniejszy od kąta a.

Organ urabiający 1 w czasie pracy obraca się w kierunku oznaczonym na rysunku strzałką. Noże urabiające osadzone w uchwytach 7 urabiają węgiel, którego bryły wpadają między ładujące płaty 3, 6. Na skutek obrotowego ruchu organ wokół osi 9 płaty 3,6 napierają na bryły urobku transportującą powierzchnię 11. Nachylenie powierzchni 11 powoduje przesuwanie brył urobku wzdłuż osi 9 od odcinającej tarczy 2 ku końcowej krawędzi 12 ładujących płatów 3, 6. Ruch obrotowy organu 1 powoduje, że bryły urobku pod działaniem siły odśrodkowej dążą ku krawędzi

10. Jednakże zapobiegają temu ruchowi lemiesza 4, kierujące strumień urobku tak, by przemieszczał się wzdłuż organu bliżej piasty 13. Zapobiega to wyrzucaniu brył urobku promieniowo poza krawędź 10, a zarazem obniża punkt w którym bryły urobku opuszczają organ 1 przy krawędzi 12. Bryły te osiągają poziom spągu bliżej organu, czyli padają na przenośnik, a nie poza jego zarys. Struga urobku opuszczająca organ 1 przy krawędzi 12 ma kierunek skośny względem przenośnika, co wynika z nachylenia ładujących płatów. Odkładnia 5 powoduje, że struga ta opuszcza organ 1 jeszcze bardziej skośnie, czyli bryły poruszające się po długich trajektoriach mimo to opadają na przenośnik ścianowy, a nie poza jego krawędź. Taki sam skutek uzyskuje się przez zmianę nachylenia ładujących płatów 6 przy krawędzi 12.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Organ urabiający kombajnu ścianowego utworzony z piasty o kształcie obrotowej bryły osadzonej na napędowym wale kombajnu węglowego, do której to piasty od czoła jest przytwierdzona odcinająca tarcza, a wzdłuż piasty do jej zewnętrznej powierzchni są zamocowane ładujące płaty zwinięte wokół piast śrubowo, przy czym odcinająca tarcza i krawędzie ładujących płatów są zaopatrzone w nożowe uchwyty, a w nich urabiające noże oraz posiada na ładujących płatach lemiesze stanowiące wypukłość na transportującej powierzchni ładujących płatów, znamienny tym, że ma na ładujących płatach (3), przy ich końcowej krawędzi (12) odkładnie (5) w formie powierzchni rozciągającej się wzdłuż wysokości ładującego płata (3) usytuowane na przeciwległej powierzchni płata (3) w stosunku do transportującej powierzchni (11) płata (3).
2. 2. Organ urabiający według zastrz. 1, znamienny tym, że odkładnia (5) ma kąt nachylenia mierzony od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu (9) organu (1) mniejszy niż kąt nachylania ładującego płata (3) mierzony względem tej samej płaszczyzny.
3. 3. Organ urabiający według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że ładujące płaty (6) mają bliżej czołowej tarczy (2) kąt (a) nachylenia w stosunku do płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu (9) organu (1) większy od kąta (β) nachylenia części ładującego płata (6) od strony krawędzi (12).
4. 4. Organ urabiający według zastrz. 3, znamienny tym, że większy kąt (a) nachylenia ładującego płata (6) sięga połowy długości płata (6) mierzonej wzdłuż organu (1).

   W f&³

   Pracownia Poligraficzna UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 1500 zł