PL66929Y1 - Organ urabiajacy kombajnu scianowego - Google Patents

Description

2 PL 66 929 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest organ urabiający kombajnu ścianowego, znajdujący zastosowanie w górnictwie podziemnym węgla kamiennego.

Znane i powszechnie stosowane są organy urabiające kombajnów ścianowych, w których wykorzystywane są uchwyty na noże urabiające, posiadające co najmniej jedną dyszę rozpylającą wodę w kierunku noża urabiającego. Rozpylona mgła wodna ma za zadanie głównie strącać pył powstający w trakcie skrawania calizny węglowej nożami urabiającymi, co ma nie tylko znaczenie techniczne, ale również bardzo istotne znaczenie dla przeciwdziałania zagrożeniu wybuchem ze strony pyłu węglowego. W rozwiązaniu znanym przykładowo z polskiego opisu patentowego PL 197131 zespół noża urabiającego ma obudowę dyszy rozpylającej zabudowaną na korpusie uchwytu nożowego, przy czym w odmianie wariantowej może posiadać również drugą dyszę, zlokalizowaną pod gniazdem do mocowania noża urabiającego. Woda do dysz doprowadzana jest kanałami wydrążonymi w uchwycie tak, że istnieje prosta możliwość ich wyczyszczenia za pomocą, przykładowo, wiertła o odpowiedniej średnicy. Dysze tak rozmieszczone zapewniają dobre zabezpieczenie przestrzeni ostrza noża urabiającego. Jednakże w przypadku wypadnięcia noża urabiającego z uchwytu, co zdarza się stosunkowo często, korpus uchwytu nożowego ma bezpośredni kontakt z urabianą calizną, zwłaszcza w swej górnej części, gdzie umieszczona jest dysza zraszająca o znaczeniu podstawowym dla skuteczności zraszania. Taki bezpośredni kontakt na skutek sił dynamicznych oraz tarcia powoduje natychmiastowe uszkodzenie dyszy zraszającej, a niekiedy również wyrwanie jej obudowy z uchwytu nożowego. W takim przypadku występuje konieczność przeprowadzenia remontu organu urabiającego, co w warunkach kopalń węgla kamiennego wiąże się ze znacznymi przestojami, wynikającymi z ograniczenia możliwości wykonywania w wyrobiskach podziemnych robót spawalniczych.

Znane są również konstrukcje organów urabiających, w których dysze zraszające zamocowane są na płatach i tarczy ociosowej oddzielnie od uchwytów nożowych, głównie za tymi uchwytami nożowymi, jak to ma miejsce przykładowo w polskim opisie patentowym PL 158729. W rozwiązaniu tym dysza umieszczona za uchwytem nożowym rozpyla strumień wody o osi równoległej do osi ślimakowego zwoju. Noże urabiające na płatach organu urabiającego są tak zbudowane, że ich oś wzdłużna skierowana jest pod kątem względem wzdłużnej osi płata, co umożliwia im skrawanie calizny węglowej. Zatem, strumień wody równoległy do wzdłużnej osi płata nie jest skierowany na ostrze noża urabiającego, lecz na uchwyt oraz przestrzeń znajdującą się między płatami organu urabiającego. Stąd też zraszanie tego typu jest skuteczne dla strącania pyłu, ale nie ma większego znaczenia dla chłodzenia ostrza noża i skrawanej przez to ostrze calizny w miejscu urabiania, a także tłumienia iskrzenia powstającego w trakcie skrawania. W innym rozwiązaniu, znanym przykładowo z polskiego opisu patentowego PL 201977 B1 dysze zraszające umieszczone są oddzielnie od uchwytów noży urabiających, jednak umiejscowione są przed uchwytem noża, z którym współpracują. Stąd też muszą być osłonięte dodatkową konstrukcją osłonową, zapobiegającą ich niszczeniu. Strumień wody z dyszy kierowany jest na ostrze noża, jednak zasadniczo na tę jego część, która dopiero przystępuje do skrawania. Dla wytrzymałości i trwałości noża urabiającego przynosi to skutek pozytywny, jednak nie zabezpiecza przed nadmiernym nagrzewaniem się zakrytej przed natryskiem części ostrza oraz urabianej skały, a także nie jest w pełni skuteczne dla strącania pyłu, powstającego w znacznej mierze w przestrzeni za ostrzem noża urabiającego.

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie takiej konstrukcji organu urabiającego kombajnu ścianowego, która poprzez odpowiednie umieszczenie dysz i ukierunkowanie ich strumienia spowoduje zarówno doskonałe chłodzenie ostrza noża i gaszenie iskier powstających przy skrawaniu skał, jak i skuteczne strącanie pyłu w miejscu jego intensywnego wydzielania się.

Istota wzoru użytkowego polega na tym, że każda dysza zraszająca, zabudowana z tyłu za odpowiadającym jej uchwytem noża urabiającego, ma oś wytwarzanego przez siebie strumienia wody ukierunkowaną przestrzennie skośnie względem osi wzdłużnej noża urabiającego tak, że przecina ona od strony calizny nie urobionej tym nożem, w bezpośrednim sąsiedztwie zakończenia ostrza noża urabiającego, płaszczyznę pionową przechodzącą przez bruzdę wyznaczaną przez ostrze noża urabiającego w trakcie ruchu obrotowego organu urabiającego. W rozwinięciu na płaszczyznę poziomą oś strumienia wody wytwarzanego przez dyszę usytuowana jest względem wzdłużnej osi elementu 3 PL 66 929 Υ1 organu urabiającego, na którym jest zabudowana, pod kątem mniejszym od kąta nachylenia osi wzdłużnej noża urabiającego względem wzdłużnej osi tego elementu organu urabiającego.

Korzystnym, dla zabezpieczenia przed zniszczeniem mechanicznym jest taka budowa organu, w której obudowa każdej dyszy wystaje ponad powierzchnię elementu, na którym jest zabudowana, a więc płata, względnie tarczy ociosowej, na wysokość mniejszą od największej wysokości uchwytu wyprzedzającego ją noża urabiającego mierzonej od tej powierzchni.

Zasadniczą zaletą organu urabiającego według wzoru użytkowego jest takie ukierunkowanie strumieni rozpylanej wody przez dysze zraszające, że osie strumieni trafiają zawsze w świeżą bruzdę w caliźnie utworzoną przez ostrze noża urabiającego, a więc w miejsce, gdzie występuje największy obszar temperatury ostrza noża urabiającego i występują tu potencjalnie najbardziej sprzyjające warunki dla zapłonu metanu, bądź pyłu węglowego od iskier powstających podczas pracy noża urabiającego. Jest to jednocześnie obszar najbardziej intensywnego wydzielania pyłu węglowego i skalnego, a więc jego nawilżenie w tym miejscu, gdzie zajmuje jeszcze niewielką objętość daje najlepsze skutki dla zwalczania zapylenia. Odpowiednia wysokość obudowy dyszy zabezpiecza ją przed bezpośrednim kontaktem z urabianą calizną w przypadku wypadnięcia, bądź ukruszenia się noża urabiającego. Właściwie dobrane ukierunkowanie wzajemne osi strumienia wytwarzanego przez dyszę oraz osi wzdłużnej noża urabiającego pozwala na najbardziej efektywny dobór miejsca intensywnego zraszania dla noży urabiających, które w zależności od miejsca zabudowania mają różne usytuowanie względem wzdłużnej osi płata, lub tarczy ociosowej organu urabiającego. To ukierunkowanie ma na celu uniknięcie kierowania strumienia w obszar przed ostrzem noża urabiającego, gdzie niekorzystne zjawiska jeszcze nie występują bądź też do przestrzeni między płatami, gdzie dla osiągnięcia zadowalającego stopnia strącania pyłu wymagana jest zdecydowanie większa intensywność zraszania.

Wzór użytkowy został objaśniony na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia fragment rozwinięcia organu urabiającego kombajnu ścianowego na płaszczyznę poziomą a fig. 2 - uproszczony widok uchwytu z nożem urabiającym i współpracującej z nim dyszy osadzonej w obudowie za tym uchwytem.

Organ urabiający kombajnu ścianowego (fig. 1) posiada elementy konstrukcyjne w postaci płatów 2 i tarczy ociosowej 3, na których w uchwytach 4 zamocowane są wymiennie noże urabiające 5 z ostrzami 5' wykonanymi z kształtek z węglików spiekanych. Na płatach 2 noże urabiające 5 umieszczone są w uchwytach 4 tak, że ich oś wzdłużna Oi nachylona jest w rzucie na płaszczyznę poziomą pod kątem βϊ do wzdłużnej osi 02 płata 2. Za uchwytem 4 w górnej powierzchni 6 płata 2 osadzona jest nierozłącznie słupkowa obudowa 7, przy wierzchołku której w gnieździe zwróconym ku uchwytowi 4 zabudowana jest rozłącznie dysza zraszająca 8. Oś 03 dyszy zraszającej 8 w rozwinięciu na płaszczyznę poziomą nachylona jest względem wzdłużnej osi 02 płata 2 pod kątem ą mniejszym od kąta βϊ nachylenia osi wzdłużnej noża urabiającego 5 do tej wzdłużnej osi 02 płata 2. W trakcie ruchu obrotowego organu urabiającego 1 noże urabiające 5 skrawają urabianą caliznę 9 (fig. 2) ostrzami 5', co wyznacza bruzdy 10, dla każdego noża urabiającego 5 układające się w jednej płaszczyźnie pionowej na długości urabianej calizny 9. W obszarze tej bruzdy 10 na skutek tarcia ostrze 5' i skrawana skała miejscowo ulegają podgrzaniu do bardzo wysokiej temperatury, przekraczającej dolny próg zapalności pyłu węglowego i metanu. O ile z noża urabiającego 5 ciepło odprowadzane jest bardzo szybko, o tyle skały, nie mając tej przewodności cieplnej, rozładowują ciepło bardzo długo, stając się zagrożeniem dla bezpieczeństwa. Dlatego też w ten obszar kierowany jest strumień 11 rozpylonej wody z dyszy zraszającej 8, której oś 03 przecina się z płaszczyzną pionową wyznaczaną przez ostrze 5' w bezpośrednim sąsiedztwie tylnej powierzchni ostrza 5' noża urabiającego 5. Dla ochrony słupkowej obudowy 7, w której osadzona jest dysza zraszająca 8, wysokość h tej obudowy 7 jest mniejsza od wysokości H najwyżej położonej części uchwytu 4 nad powierzchnią 6 płata 2. W odniesieniu do tarczy ociosowej 3 występuje różnica w stosunku do płatów 2, przejawiająca się zmiennością ukierunkowania osi wzdłużnych noża urabiającego 1. Również w tym przypadku kąt β2 nachylenia osi wzdłużnej tych noży urabiających 5 w rozwinięciu na płaszczyznę poziomą (fig. 1) jest zawsze większy od kąta a2 nachylenia osi 03 strumienia 11 rozpylanego przez dyszę zraszającą 8 względem wzdłużnej osi 04 tarczy ociosowej 3. Kierunek obrotów organu urabiającego 1 zaznaczony jest na fig. 1 i fig. 2 strzałką.

Claims (2)

1. 4 PL 66 929 Υ1 Zastrzeżenia ochronne 1. Organ urabiający kombajnu ścianowego, na którego elementach konstrukcyjnych w postaci płatów i tarczy ociosowej zamocowane są uchwyty do osadzania w nich noży urabiających, za którymi zamocowane są w obudowach odpowiadające uchwytom dysze zraszające, do których woda doprowadzana jest kanałami z wału napędzającego organ urabiający, znamienny tym, że każda dysza zraszająca /8/ zabudowana z tyłu za odpowiadającym jej uchwytem /4/ noża urabiającego /5/ ma oś /03/ wytwarzanego przez siebie strumienia /11/ wody ukierunkowaną przestrzennie skośnie względem osi wzdłużnej /(V noża urabiającego /5/ i przecinającą od strony calizny nie urobionej w bezpośrednim sąsiedztwie zakończenia ostrza /57 płaszczyznę pionową o śladzie bruzdy /10/ wyznaczanej przez to ostrze /57 noża urabiającego /5/ w trakcie ruchu obrotowego organu urabiającego /1/, przy czym w rozwinięciu na płaszczyznę poziomą oś /03/ strumienia /11/ wody usytuowana jest pod kątem lau a2/ względem wzdłużnej osi /02, 04/ elementu /2, 3/, na którym osadzona jest dysza /8/, mniejszym od kąta /β1; β2/ nachylenia osi wzdłużnej /(V noża urabiającego /5/ względem wzdłużnej osi /02, O4/ tego elementu /2, 3/ organu urabiającego /1/.
2. 2. Organ według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa /7/ dyszy zraszającej /8/ wystaje ponad powierzchnię /6/ elementu /2, 3/, na którym jest zabudowana, na wysokość Ihl mniejszą od największej wysokości /H/ uchwytu /4/ noża urabiającego /5/ mierzonej od tej powierzchni /6/.