PL217038B1 - Głowica urabiająca urządzenia do głębienia szybów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica urabiająca przeznaczona dla urządzenia do głębienia szybów. Głowica mocowana jest na ramieniu prowadzącym i wykonuje ruch złożony, gdyż dzięki zapewnieniu w przegubie łączącym ramię prowadzące z mechanizmem wychyłu ramienia, ma możliwości realizacji ruchu postępowego i ruchu obrotowego. Urządzenie do głębienia szybów drąży wielkośrednicowe wyrobisko o przekroju kołowym i osi pionowej.

Znane są głowice urabiające, stosowane w technologiach kombajnowych w górnictwie węglowym, stosowane do wykonywania wyrobisk o przekrojach prostokątnych, kołowych oraz łukowych i osiach poziomych lub nachylonych do 45°.

W kombajnach ścianowych urabianie czoła przodka realizowane jest przez głowicę urabiającą wraz z ramieniem wykonującymi ruch postępowy w płaszczyźnie równoległej do powierzchni spągu. W kombajnach chodnikowych możliwe jest urabianie czoła przodka przez głowicę urabiającą z ramieniem wykonującymi ruch postępowy i obrotowy w płaszczyźnie prostopadłej lub równoległej do spągu.

Konstrukcje głowic kombajnów chodnikowych i ścianowych różnią się znacznie i nie mogą być stosowane zamiennie. W kombajnach chodnikowych głowica urabiająca ma zarys w formie stożka ściętego, walca, kuli lub paraboloidy i wyposażona jest w noże skrawające osadzone w uchwytach nożowych, których ostrza rozmieszczone są na pobocznicy bryły obrotowej wzdłuż jednej lub kilku linii śrubowych o dużym kącie zwicia. W kombajnach ścianowych stosowane są konstrukcje głowic urabiających posiadających zarys walcowy, a ostrza noży rozmieszczone są w uchwytach nożowych mocowanych w płatach ślimakowych nawiniętych na pobocznicy piasty oraz na obwodzie tarczy odcinającej stanowiącej czoło głowicy urabiającej. Znane są również z opisów patentowych PL135 911 i PL 157 705 konstrukcje głowic urabiających, które posiadają na czołowej powierzchni traczy odcinającej oraz na krawędzi czołowej płatów ślimakowych częściowe promieniowe zbrojenie w uchwyty nożowe do osadzania w nich ostrzy noży.

Znane jest z opisu patentowego PL205492 urządzenie do poszerzania szybu wyposażone w poprzeczne organy urabiające, które stosowane są w kombajnach chodnikowych np. typu AM-50. Głowice urabiające połączone przegubowo za pomocą siłowników z ramą wychylają się na odległość nie większą niż rozstaw górnej i dolnej. Dzięki temu, że rama zamocowana jest obrotowo i przesuwnie do cylindrycznego elementu, organ urabiający ma możliwość wykonywania ruchu posuwowego i obrotowego.

Próba zastosowania, w technologii głębienia szybów, głowic urabiających adaptowanych konstrukcyjnie z technologii urabiania kombajnami chodnikowymi, stosowanych przy poszerzaniu szybów, nie spełnia warunków poprawnego usuwania powstałych zwiercin w czasie skrawania oraz ogranicza wydajność i efektywność procesu urabiania.

Znany jest też z opisu patentowego PL313639 organu urabiającego kombajnu ścianowego, który stosuje się do urabiania i ładowania węgla w ścianowym systemie eksploatacji pokładów, o osi organu równoległej do spągu, po którym porusza się kombajn. Walcowy, ślimakowy organ urabiający składa się z cylindrycznej piasty, na której nawinięte są spiralnie płaskie płaty mocowane do cylindrycznej piasty wzdłuż linii śrubowej skokowo zmiennym kącie nachylenia na długości piasty. Od strony czoła calizny węglowej do płatów mocowana jest jednolita tarcza ociosowa. Tarcza i zewnętrzne krawędzie płatów uzbrojone są w noże skrawające.

Bezpośrednie zastosowanie głowic urabiających stosowanych w technologiach kombajnów ścianowych również nie spełnia wymagań eksploatacyjnych z uwagi na brak wyposażenia w ostrza skrawające czoła głowicy, na pełnej średnicy, przed fazą czołowego wcinania w dno szybu oraz na zapewnienie swobodnego odprowadzania zwiercin z czoła głowicy urabiającej do przestrzeni międzypłatowych i usuwanie ich poza obszar oddziaływania głowicy.

Celem wynalazku jest głowica urabiająca urządzenia do głębienia szybów zapewniająca czołowe zawrębianie się urządzenia w ruchu posuwowym w kierunku równoległym do osi wyrobiska oraz realizująca ruch posuwowy, po zadanym promieniu, w płaszczyźnie równoległej do czoła dna szybu.

Głowica urabiająca przeznaczona dla urządzenia do głębienia szybów wielkośrednicowych o przekroju kołowym i osi pionowej, mocowana na ramieniu prowadzącym w przegubie łączącym ramię prowadzące z mechanizmem wychyłu ramienia, zawierająca szereg płatów mocowanych wzdłuż linii śrubowej o zmiennym kącie nachylenia, ma cylindryczną piastę o różnej średnicy zewnętrznej, połączoną od czoła z pokrywą i segmentową tarczę czołową, na której zamocowane są dwuczęściowe płaty składające się z części wlotowej i części odrzutnikowej.

PL 217 038 B1

Liczba segmentów tarczy czołowej odpowiada ilości dwuczęściowych płatów.

Część odrzutnikowa płata ma najkorzystniej przekrój skrzynkowy.

Głowica urabiająca od czoła ma cylindryczną piastę połączoną z pokrywą poprzez zamek kształtowy znajdujący się na tulei.

Pokrywa najkorzystniej ma kształt stożka ściętego i ma na swojej powierzchni czołowej zamocowane spiralnie ukształtowane ładujące listwy umieszczone bezpośrednio przed uchwytami do mocowania noży.

Fragment segmentu czołowej tarczy, niezwiązany z cylindryczną piastą, jest powiązany z płatem za pomocą dwu stężeń.

Ostrza noży umieszczone w uchwytach nożowych znajdujących się na części wlotowej i części odrzutnikowej płata oraz uchwyty nożowe na tarczy czołowej tworzą obrys o zarysie prostokątnym.

Uchwyty na powierzchni czołowej tarczy i na pokrywie są ułożone wzdłuż linii śrubowej, przy czym dla obrysu prostokątnego są przesunięte o wielkość L w kierunku powierzchni czołowej pokrywy.

Głowica urabiająca według wynalazku posiada zróżnicowaną konstrukcję w zależności od rodzaju i twardości urabianego materiału skalnego. Pozwala to na efektywne wykorzystanie jej w urządzeniu do głębienia szybów wykorzystującego technologię, w której oś głowicy urabiającej jest równoległa do osi głębionego szybu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłuż osi obrotu głowicy, fig. 2 przedstawia widok od czoła głowicy, a fig. 3 przedstawia rozwinięcie segmentowej tarczy z płatami dwuczęściowymi.

Głowica urabiająca urządzenia do głębienia szybów posiada cylindryczną piastę 1a i 1b, połączoną od czoła z pokrywą 5 i ma segmentową tarczę czołową 7, a na jej zewnętrznej powierzchni ma zamocowane dwuczęściowe płaty, z których każdy składa się z części wlotowej 2 i części odrzutnikowej 3. Cylindryczna piasta 1a i 1b ma zewnętrzną część dwuśrednicową. Część wlotowa 2 płata i część odrzutnikowa 3 płata ustawione są pod różnymi kątami nachylenia α i β, zawartymi pomiędzy wartością 0° a 90°, względem tworzącej cylindrycznej piasty 1. Jednocześnie, jak pokazano na fig.3, części wlotowa 2 i odrzutnikowa 3 mają różne kąty odchylenia względem płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu 14 głowicy urabiającej, zawarte pomiędzy wartością 0° a 60°, przy czym najkorzystniej odchylenie części wlotowej 2 jest mniejsze od odchylenia części odrzutnikowej 3 płata.

Dodatkowo po stronie ładującej części wlotowej 2 i odrzutnikowej 3 płata mocowana jest osłona 4 uchwytów nożowych 15, zwiększająca jednocześnie efektywność odprowadzania zwiercin w czasie głębienia szybu. Segmentowa czołowa tarcza 7 ma w przekroju kształt stożka ściętego i ma na swojej powierzchni czołowej zamocowane spiralnie ukształtowane ładujące listwy 10 umieszczone bezpośrednio przed uchwytami 16 do mocowania noży. Segmentowa czołowa tarcza 7 łączy się częściowo z cylindryczną piastą Ib. Niezwiązany z cylindryczną piastą 1 a fragment segmentu czołowej tarczy 7 jest powiązany z płatem 2 za pomocą stężeń 17 i 18.

Od czoła cylindrycznej piasty 1b lub 1a znajduje się pokrywa 5 połączona z cylindryczną piastą poprzez kształtowy zamek 6 znajdujący się na tulei 12. Pokrywa 5 ma na swojej powierzchni czołowej zamocowane spiralnie ukształtowane ładujące listwy 10 umieszczone bezpośrednio przed uchwytami 19b do mocowania ostrzy noży. Ostrza noży umieszczone w uchwytach nożowych 15 znajdujących się na części wlotowej 2 płata i części odrzutnikowej 3 tworzą obrys 8 i 8a o zarysie prostokątnym. Najkorzystniej jest, gdy dla obrysu 8a ostrza noży znajdujące się w uchwytach 19a są przesunięte o wielkość L w kierunku powierzchni czołowej pokrywy 5.

Zaś ostrza noży umieszczone w uchwytach nożowych 15 znajdujących się na części wlotowej 2 i części odrzutnikowej 3 płata oraz uchwyty nożowe 16 i 19a na tarczy czołowej 7 tworzą obrys 8, i 8ą o zarysie prostokątnym (wieloboku). Uchwyty nożowe 16 i 19a, na powierzchni czołowej tarczy 7 i na pokrywie Sl są ułożone wzdłuż linii śrubowych 11.

Głowica urabiająca według wynalazku posiada zróżnicowaną konstrukcję w zależności od rodzaju i twardości urabianego materiału skalnego. Przykładowa konstrukcja tarczy czołowej 7 wykonana jest jako stożkowa lub jako segmentowa, gdzie liczba segmentów tarczy odpowiada ilości dwuczęściowych płatów 2, 3 oraz poprzez różny sposób mocowania uchwytów nożowych 19a, 19b i 16 na tarczy 5 i płatach. Ponadto efektywność usuwania zwiercin z czoła głowicy oraz z przestrzeni międzypłatowej zwiększa stożkowa pokrywa umieszczona na czole cylindrycznej piasty wyposażona w śrubowo mocowane listwy ładujące, które powodują łatwiejsze przemieszczanie zwiercin do przestrzeni międzypłatowej. Przestrzeń międzypłatowa ograniczona jest dwuczęściowymi płatami przemieszczającymi zwierciny w stronę wylotu dzięki zróżnicowanym nachyleniom poszczególnych części płata.

PL 217 038 B1

Różny sposób mocowania uchwytów nożowych na tarczy odcinającej i płatach powoduje, że ostrza noży mocowane w uchwytach nożowych tworzą różny kształt obrysu głowicy urabiającej.

Claims (8)

1. Głowica urabiająca przeznaczona dla urządzenia do głębienia szybów wielkośrednicowych o przekroju kołowym i osi pionowej, mocowana na ramieniu prowadzącym w przegubie łączącym ramię prowadzące z mechanizmem wychyłu ramienia, zawierająca szereg płatów mocowanych wzdłuż linii śrubowej o zmiennym kącie nachylenia, znamienna tym, że ma cylindryczną piastę /1a/ i /1b/ o różnej średnicy zewnętrznej, połączoną od czoła z pokrywą /5/ i segmentową tarczę czołową /7/, na której zamocowane są dwuczęściowe płaty składające się z części wlotowej /2/ i części odrzutnikowej /3/.

2. Głowica urabiająca według zastrz. 1, znamienna tym, że liczba segmentów tarczy czołowej /7/ odpowiada ilości dwuczęściowych płatów /2/ i /3/.

3. Głowica urabiająca według zastrz. 2, znamienna tym, że część odrzutnikowa płata /3/ ma najkorzystniej przekrój skrzynkowy.

4. Głowica urabiająca według zastrz. 1, znamienna tym, że od czoła cylindryczna piasta /1b/ połączona jest z pokrywą /5/ poprzez zamek kształtowy /6/ znajdujący się na tulei /12/.

5. Głowica urabiająca według zastrz. 4, znamienna tym, że pokrywa 151 ma najkorzystniej kształt stożka ściętego i ma na swojej powierzchni czołowej zamocowane spiralnie ukształtowane ładujące listwy /10/, umieszczone bezpośrednio przed uchwytami /16/ do mocowania noży.

6. Głowica urabiająca według zastrz. 1, znamienna tym, że fragment segmentu czołowej tarczy /7/, niezwiązany z cylindryczną piastą /1b/, jest powiązany z płatem /2/ za pomocą stężeń /17/ i /18/.

7. Głowica urabiająca według zastrz 2, znamienna tym, że ostrza noży umieszczone w uchwytach nożowych /15/ znajdujących się na części wlotowej /2/ i części odrzutnikowej /3/ płata oraz uchwyty nożowe /16/ i /19a/ na tarczy czołowej /7/ tworzą obrys /8/ i /8a/ o zarysie prostokątnym.

8. Głowica urabiająca według zastrz. 7, znamienna tym, że uchwyty /16/ i /19a/ na powierzchni czołowej tarczy /7/ i na pokrywie /5/ ułożone wzdłuż linii śrubowej mają obrys prostokąta i są przesunięte o wielkość /L/ w kierunku powierzchni czołowej pokrywy /5/.