PL207027B1 - Strug urabiający - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy konstrukcji struga urabiającego, znajdującego zastosowanie w górnictwie podziemnym, zwłaszcza węgla kamiennego. Głowica strugowa, przemieszczająca się wzdłuż prowadnicy strugowej, podparta jest korzystnie dwoma podporami ślizgowymi (7). Każda z podpór ślizgowych (7) ma na swej dolnej stronie (17) korzystnie dwie wkładki ścieralne (25, 26) uzbrojone stopem twardym, zlokalizowane tak, że styczność podpory ślizgowej (7) z szyną ślizgową przebiega przez te wkładki ścieralne (25, 26). Stopa głowicy strugowej, wchodząc w szczelinę wtykową podpory ślizgowej (7), tworzy z nią połączenie będące połączeniem ruchomym, przegubowym. Połączenie to realizowane jest za pomocą odpowiednio ukształtowanych czołowych ścianek ograniczających (28, 29) szczeliny wtykowej, a także konstrukcji podpory ślizgowej (7) z jej trzewikiem prowadzącym (18), ramieniem (22) i utworzonym między nimi gniazdem (19) mającym w profilu korzystny kształt zbliżony do litery U.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest strug urabiający, znajdujący zastosowanie w górnictwie podziemnym, zwłaszcza węgla kamiennego.

Znany jest, na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 33 13 502 strug urabiający, który posiada głowicę strugową uzbrojoną w noże urabiające, prowadzoną wzdłuż prowadnicy strugowej, zamocowanej do trasy przenośnika zgrzebłowego ścianowego. Głowica struga na obu swych końcach połączona jest stopami z wymiennymi podporami ślizgowymi, które swymi powierzchniami przylegania na dolnej stronie przesuwają się po szynie ślizgowej prowadnicy strugowej.

Podczas pracy struga, podpory ślizgowe swoimi powierzchniami ślizgowymi przesuwają się po szynie ślizgowej prowadnicy strugowej i w wyniku dużej masy struga oraz dużych sił działających podczas pracy struga, przenoszonych z podpór ślizgowych na szynę ślizgową, podpory ślizgowe podlegają szczególnie szybkiemu zużyciu. Z tego względu podpory ślizgowe połączone są rozłącznie z głowicą strugową, co pozwala na stosunkowo prostą wymianę zużytych podpór ślizgowych. Wymiana ta związana jest jednak z relatywnie wysokimi kosztami, jako że podpory ślizgowe są podzespołami stanowiącymi jedną, kompleksową część, drogą i skomplikowaną w wykonaniu. Jednocześnie częsta wymiana zużytych podpór ślizgowych wymaga stosunkowo długiego postoju struga i przerwy w urabianiu węgla, co zdecydowanie pogarsza ekonomiczną efektywność stosowania struga.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji struga urabiającego, która zasadniczo ograniczy częstotliwość wymian podpór ślizgowych i wpłynie na poprawę relacji ekonomicznych wynikających z pracy struga urabiającego.

Istota wynalazku polega na tym, że podpora ślizgowa na swej dolnej stronie, w strefie występowania obciążeń, posiada co najmniej jedną wkładkę ścieralną.

W korzystnym wykonaniu podpora ś lizgowa połączona jest ruchomo, przegubowo z odpowiadającą jej stopą głowicy strugowej, przy czym oś wychyłu przebiega prostopadle do obu wzajemnie przeciwnych kierunków ruchu podpory ślizgowej. Podpora ślizgowa posiada przy tym dwie wkładki ścieralne, z których jedna zlokalizowana jest przed, a druga za osią wychyłu.

W możliwym wykonaniu podpory ślizgowej odstęp pomiędzy jedną z dwóch wkładką ścieralną a osią wychyłu jest w przybliżeniu dwukrotnie większy, niż odstęp między pozostałą wkładką ścieralną a tą osią wychył u. W takiej sytuacji jedna z tych wkł adek ś cieralnych musi przenosić dwukrotnie wię ksze obciążenia, niż pozostała, stąd też celowym jest, aby wkładka ścieralna, zlokalizowana bliżej osi wychyłu, posiadała większą efektywną powierzchnię i/lub wykazywała większą odporność na ścieranie, przez co uzyskuje się w przybliżeniu jednakowe zużycie obu wkładek ścieralnych.

Dobrze jest jednak, gdy odstępy obu wkładek ścieralnych od osi wychyłu są w przybliżeniu sobie równe, jako że umożliwia to równomierne rozłożenie obciążeń na obie wkładki ścieralne, co przy jednakowej odporności na ścieranie zapewnia równomierne ich zużycie.

Wkładka ścieralna może być uzbrojona stopem twardym, przez co uzyskuje się wysoką odporność na ścieranie.

W szczególnym wykonaniu wkł adka ś cieralna zbudowana jest ze sworzni z twardego materiał u, odlewanych w postaci matrycy korzystnie ze staliwa, osadzonych na płycie ze spawalnego materiału i skonfigurowanych poprzecznie do kierunku ruchu podpory ś lizgowej. Obwodowy kontur tych sworzni powinien być wykonany tak, że również po zużyciu nie będą one tworzyć lub mieć ostrych krawędzi, powodujących ewentualne uszkodzenia powierzchni szyny ślizgowej.

Pożądanym jest, gdy wkładki ścieralne zamocowane są wymiennie na dolnej stronie podpory ślizgowej.

W korzystnym wykonaniu takiego zamocowania pojedyncza wkładka ś cieralna zamocowana jest po dolnej stronie podpory ślizgowej za pomocą złączy śrubowych. Alternatywnie wkładka ścieralna jest przylutowana, bądź przyspawana na dolnej stronie podpory ślizgowej.

Celowym jest także, gdy wkładki ścieralne mają postać płytek, które osadzone są w dopasowanych do nich wybraniach w dolnej stronie podpory ślizgowej, przy czym każda płytka ścieralna może mieć powierzchnię równą z powierzchnią dolnej strony, bądź lekko z niej wystawać.

W korzystnym wykonaniu dolna strona podpory ślizgowej, przynajmniej na częściowym odcinku jest wybrzuszona na zewnątrz, przy czym wkładka ścieralna jest tak zlokalizowana na tym odcinku, że styczność zachodzi tylko między tą wkładką ścieralną a prowadnicą strugową. Zapobiega to powstawaniu starć w tym obszarze podpory ślizgowej, gdzie nie przewiduje się wzmocnień z hartowanego metalu.

PL 207 027 B1

Szczególnie pożądanym jest takie wykonanie podpory ślizgowej, w którym jest ona wyposażona w hakową nasadkę , posiadają c ą ramię zachowują ce odstę p od trzewika prowadzą cego i wraz z nim tworzące gniazdo o kształcie zbliżonym do litery U dla skierowanej ku dołowi belki prowadzącej prowadnicy strugowej. Dzięki temu podpora ślizgowa prowadzona jest przez obejmowaną ramieniem i trzewikiem prowadzącym belkę prowadzącą również w kierunku bocznym, a więc poprzecznie do właściwego kierunku szyny ślizgowej.

Trzewik prowadzący posiada przy tym korzystnie wystający wysoko do góry wspornik, zlokalizowany od strony wystającego ramienia. Wysokość wspornika, mierząc od cokołu poprzecznego hakokształtnej nasadki łączącej wystające ramię i trzewik prowadzący, może być większa, niż wysokość ramienia. Wysoko zlokalizowany wspornik tworzy dużą powierzchnię przylegania do belki prowadzącej, a to zmniejsza zużycie w tej strefie.

Możliwym jest również takie wykonanie podpory ślizgowej, w której po wewnętrznej stronie wspornika i/lub na powierzchni ramienia zwróconej ku wspornikowi również zainstalowane są wkładki ścieralne.

W zasadniczym wykonaniu trzewik prowadzący wyposażony jest w otwartą ku górze szczelinę wtykową, służącą do wprowadzania stopy głowicy strugowej. Czołowa ścianka ograniczająca szczeliny wtykowej ma postać panewki tworzącej ruchome złącze podpory ślizgowej z odpowiednio ukształtowaną stopą głowicy strugowej.

Zasadniczą zaletą struga według wynalazku jest to, że jego podpory ślizgowe wyposażone we wkładki ścieralne są w stanie znacznie dłużej znosić wysokie obciążenia mechaniczne, niż to jest możliwe przy podporach ślizgowych o dotychczasowej konstrukcji. Użyty przy tym materiał na wkładki ścieralne jest tańszy, niż podpora ślizgowa w całości, a przy tym wkładki ścieralne zlokalizowane są w newralgicznych miejscach, przez co są jeszcze bardziej efektywne. Ogólnie rzecz ujmując, podpory ślizgowe przemieszczają się na wkładkach bądź wkładce ścieralnej. Przy dwóch wkładkach ścieralnych na podporze ślizgowej siły działające na tą podporę ślizgową rozkładają się na dwie wkładki ścieralne, przy czym proporcja przenoszonych przez nie obciążeń częściowych odpowiada odwrotnej proporcji umiejscowień wkładek ścieralnych w stosunku do osi wychyłu. Umiejscowienia te w dużym przybliżeniu odpowiadają przy tym istniejącym odstępom między powierzchniowymi środkami ciężkości obu powierzchni ślizgowych wkładek ścieralnych, a osią wychyłu. Istotne znaczenie ma również łatwość i mała czasochłonność wymiany podpory ślizgowej, wynikająca z jej konstrukcji.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia w uproszczeniu strug z głowicą strugową prowadzoną na prowadnicy strugowej i wspierający się na podporze ślizgowej w widoku bocznym, fig. 2 - podporę ślizgową w widoku bocznym, fig. 3 - podporę ślizgową w widoku czołowym, fig. 4 - podporę ślizgową w widoku perspektywicznym ukośnie od góry, z zaznaczeniem liniami przerywanymi linii oraz krawędzi niewidocznych, a fig. 5 - podporę ślizgową w widoku perspektywicznym od dołu.

Przenośnik 1, wykonany jako ścianowy przenośnik zgrzebłowy (fig. 1) z blachą denną 2, wyposażony jest na odociosowym profilu bocznym 3 w prowadnicę strugową 4. Prowadnica strugowa 4 zbudowana jest, tak samo, jak przenośnik 1, z segmentów mogących się w niewielkim stopniu odchylać względem siebie, zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej, co jest powszechnie znane w technice strugowej i nie wymaga dodatkowego objaśniania. Prowadnica strugowa 4 wyposażona jest w dolną szynę ślizgową 5 wspierającą się o spąg 6 wyrobiska ścianowego, na której opierają się podpory ślizgowe 7 zlokalizowane na obydwóch czołowych końcach głowicy strugowej 8. Powyżej szyny ślizgowej 5 prowadnica strugowa 4 posiada dolny kanał łańcuchowy 9, oraz górny kanał łańcuchowy 10, przez które przechodzi cięgno łańcuchowe 11 bez końca poruszające głowicę strugową 8 wzdłuż prowadnicy strugowej 4. Głowica strugowa 8 posiada czop 12 służący do mocowania nie narysowanej listwy tnącej, na której osadzone są noże urabiające. Jednocześnie prowadnica strugowa 4 posiada skierowaną ku górze listwę prowadzącą 13, która obejmowana jest kształtowo przez górną nasadkę prowadzącą 14 głowicy strugowej 8. Pomiędzy nasadką prowadzącą 14 a listwą prowadzącą 13 zlokalizowany jest element prowadzący 15 o kształcie w profilu zbliżonym do litery U, który podlega wzmożonemu zużyciu i dlatego połączony jest z nasadką prowadzącą 14 rozłącznie i wymiennie. W górnej części głowica strugowa 8 posiada uchwyty 16 służące do jej podnoszenia za pomocą odpowiednich podnośników.

Podpory ślizgowe 7 ślizgają się swymi dolnymi stronami 17 po szynie ślizgowej 5, przy czym każda z nich posiada boczny trzewik prowadzący 18, do którego wchodzi skierowana w dół, nie narysowana stopa głowicy strugowej 8, oraz siły działające w trakcie urabiania przenoszone są na podpo4

PL 207 027 B1 rę ślizgową 7, a przez to również na prowadnicę strugową 4. Każda z podpór ślizgowych 7 posiada gniazdo 19 w kształcie zbliżonym do litery U, obejmujące od dołu skierowaną ku dołowi belkę prowadzącą 20 prowadnicy strugowej 4 tak, że siły poprzeczne w stosunku do kierunku pracy głowicy strugowej 8, mogą być przenoszone na podporę ślizgową 7.

Zbliżone kształtem do litery U gniazdo 19 podpory ślizgowej 7 (fig. 2), przewidziane dla belki prowadzącej 20 prowadnicy strugowej 4, ograniczone jest z jednej strony przez hakowatą nasadkę 21 wyposażoną w wystające w górę ramię 22. Ramię 22 jest na swych czołowych powierzchniach zaokrąglone. Drugie ramię U-kształtnego gniazda 19 tworzy wyżej wystający do góry wspornik 23 trzewika prowadzącego 18. Wysokość wspornika 23, mierząc od cokołu poprzecznego 24 gniazda 19, łączącego go z ramieniem 22, jest większa od wysokości naprzeciwległego wystającego ramienia 22. Ramię 22 w normalnym położeniu podpory ślizgowej 7 sięga do dolnego kanału łańcuchowego 9 i we współpracy ze wspornikiem 23 zabezpiecza boczne prowadzenie podpory ślizgowej 7.

Podpora ślizgowa 7 wyposażona jest w dwie płytkowe wkładki ścieralne 25, 26, osadzone na częściowo wybrzuszonym odcinku jej dolnej strony 17 (fig. 3). Wkładki ścieralne 25, 26 mają postać płytek uzbrojonych w elementy z hartowanego metalu i są ulokowane w odpowiednio dopasowanych wybraniach w dolnej stronie 17 podpory ślizgowej 7 i tam przylutowanych, bądź zamocowanych trwale innym sposobem. Dzięki takiemu uzbrojeniu wkładki ścieralne 25, 26 wykazują szczególnie wysoką odporność na ścieranie, w związku z czym wyposażona w nie podpora ślizgowa 7 wykazuje zasadniczo zwiększoną żywotność. Jednocześnie zużyta podpora ślizgowa 7 może zostać łatwo zregenerowana przy niskich kosztach naprawy, jako że wymaga to tylko wymiany wkładek ścieralnych 25, 26, będących w zasadzie jedynymi jej elementami narażonymi na szybkie zużycie pod wpływem obciążeń roboczych. Zatem mimo, iż same koszty wykonania wkładek ścieralnych 25, 26 są relatywnie wysokie, to i tak możliwość wielokrotnego wykorzystania podpory ślizgowej 7 w ogólnym rozrachunku wychodzi taniej, niż wymiana na nowy egzemplarz.

Szczelina wtykowa 27 trzewika prowadzącego 18 ograniczona jest czołowymi ściankami ograniczającymi 28, 29 oraz wzdłużnymi bocznymi ściankami ograniczającymi 30, 31, przy czym jest ona otwarta ku górze i ku dołowi (fig. 3, fig. 4). Czołowa ścianka ograniczająca 28 szczeliny wtykowej 27 wykonana jest w postaci otwartej ku wnętrzu szczeliny wtykowej 27, jednoczęściowej, masywnej panewki, zasadniczo półkolistej, w której wychylnie osadzana jest nie narysowana stopa z głowicą przegubową głowicy strugowej 8. Druga czołowa ścianka ograniczająca 29, zlokalizowana naprzeciw ścianki ograniczającej 28 ma o powierzchnię przylegania wyposażoną w zagłębienia, w które wchodzą stożkowate wybrzuszenia, znajdujące się na tylnej stronie stopy.

Oś wychyłu ruchomego połączenia stopy głowicy strugowej 8 z każdą z podpór ślizgowych 7 przebiega pionowo względem obydwóch kierunków ruchu podpory ślizgowej 7, zaznaczonych za pomocą strzałki 32 (fig. 3), przy czym przebiega ona przez punkt przecięcia osi 33, 34. Odległości obu wkładek ścieralnych 25, 26 od osi wychyłu pozostają we wzajemnej proporcji jak 1:2, co oznacza, że wychodząc od równowagi chwilowej w osi wychyłu przednia wkładka ścieralna 25, zlokalizowana w pobliżu półkolistej ścianki ograniczającej 28 musi przejąć mniej więcej dwukrotnie większe siły, niż druga wkładka ścieralna 26. Dzięki zróżnicowaniu czynnej powierzchni ślizgowej i odporności na ścieranie możliwym jest dostosowanie wkładki ścieralnej 25 do zróżnicowanych obciążeń.

Wkładki ścieralne 25, 26 mają postać płytek o prostokątnym kształcie podstawowym, przy czym ich naroża są zaokrąglone (fig. 5) i rozciągają się one na przeważającej części szerokości dolnej strony 17 podpory ślizgowej 7. Tylna wkładka ścieralna 26 po stronie zwróconej ku szczelinie wtykowej 27, mniej więcej na połowie swej długości jest lekko zagłębiona, co ułatwia osadzanie stopy głowicy strugowej 8. Możliwym jest również, że wkładka ścieralna 26 jest osadzona w większej odległości od szczeliny wtykowej 27, jednak oznaczać to będzie większy jej odstęp od osi wychyłu, a przez to obciążenie pozostałej wkładki ścieralnej 25 będzie odpowiednio większe.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Strug urabiający, posiadający głowicę strugową prowadzoną po prowadnicy strugowej, która to głowica strugowa ma co najmniej jedną stopę do osadzania odpowiadającej jej podpory ślizgowej wyposażonej po dolnej stronie w powierzchnię przylegania, przesuwającą się w roboczym położeniu po szynie ślizgowej prowadnicy strugowej, znamienny tym, że podpora ślizgowa (7) na swej dolnej stronie (17), w strefie występowania obciążeń, posiada co najmniej jedną wkładkę ścieralną (25, 26).

   PL 207 027 B1
2. 2. Strug według zastrz. 1, znamienny tym, że podpora ślizgowa (7) połączona jest ruchomo, przegubowo ze stopą głowicy strugowej (8), przy czym oś wychyłu przebiega prostopadle do obu wzajemnie przeciwnych kierunków ruchu (32) podpory ślizgowej (7), natomiast podpora ślizgowa (7) posiada dwie wkładki ścieralne (25, 26), z których jedna wkładka ścieralna (25) zlokalizowana jest przed, a druga wkładka ścieralna (26) za osią wychyłu.
3. 3. Strug według zastrz. 2, znamienny tym, że odstęp pomiędzy drugą wkładką ścieralną (26) a osią wychyłu jest w przybliżeniu dwukrotnie większy, niż odstęp między pierwszą wkładką ścieralną (25) a tą osią wychyłu.
4. 4. Strug według zastrz. 2, znamienny tym, że odległości obu wkładek ścieralnych (25, 26) od osi wychyłu są w przybliżeniu takie same.
5. 5. Strug według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że wkładka ścieralna (25, 26) jest uzbrojona stopem twardym.
6. 6. Strug według zastrz. 5, znamienny tym, że wkładka ścieralna (25, 26) zbudowana jest z hartowanych sworzni z twardego materiału, odlewanych w postaci matrycy, korzystnie ze staliwa, osadzonych na płycie ze spawalnego materiału i skonfigurowanych poprzecznie do kierunku ruchu (32) podpory ślizgowej (7).
7. 7. Strug według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że wkładka ścieralna (25, 26) zamontowana jest wymiennie na dolnej stronie (17) podpory ślizgowej (7).
8. 8. Strug według zastrz. 7, znamienny tym, że wkładka ścieralna (25, 26) zamocowana jest na dolnej stronie (17) podpory ślizgowej (7) za pomocą złączy śrubowych.
9. 9. Strug według zastrz. 7, znamienny tym, że wkładka ścieralna (25, 26) jest przylutowana, bądź przyspawana na dolnej stronie (17) podpory ślizgowej (7).
10. 10. Strug według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że wkładki ścieralne (25, 26) mają postać płytek, które osadzone są w dopasowanych do nich wybraniach w dolnej stronie (17) podpory ślizgowej (7).
11. 11. Strug według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna strona (17) podpory ślizgowej (7) przynajmniej na częściowym odcinku jest wybrzuszona na zewnętrz, przy czym wkładka ścieralna (25, 26) jest tak zlokalizowana na tym odcinku, że styczność zachodzi tylko między tą wkładką ścieralną (25, 26) a prowadnicą strugową (4).
12. 12. Strug według zastrz. 1, znamienny tym, że podpora ślizgowa (7) wyposażona jest w hakową nasadkę (21) posiadającą wystające ramię (22), zachowujące odstęp w stosunku do trzewika prowadzącego (18) podpory ślizgowej (7) i tworzące gniazdo (19) o kształcie zbliżonym do litery U dla belki prowadzącej (20) prowadnicy strugowej (4).
13. 13. Strug według zastrz. 12, znamienny tym, że trzewik prowadzący (18) posiada wystający w górę wspornik (23), zlokalizowany od strony wystającego ramienia (22).
14. 14. Strug według zastrz. 13, znamienny tym, że po wewnętrznej stronie wspornika (23) i/lub na powierzchni ramienia (22) podpory ślizgowej (7) zainstalowane są wkładki ścieralne.
15. 15. Strug według zastrz. 12 albo 13, albo 14, znamienny tym, że trzewik prowadzący (18) wyposażony jest w otwartą ku górze szczelinę wtykową (27), służącą do wprowadzania stopy głowicy strugowej (8), przy czym czołowa ścianka ograniczająca (28) szczeliny wtykowej (11) ma postać panewki tworzącej ruchome złącze podpory ślizgowej (7) z odpowiednio ukształtowaną stopą głowicy strugowej (8).