SU856391A3 - Направл ющее и установочное устройство дл рабочего органа машины дл сверлени или забивки выпускных отверстий шахтных печей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к направл ющим и установочным устройствам дл  рабочего органа машины дл  сверлени  или забивки выпускных отверстий дл  шахтных печей.

Известна сверлильна  или забивочна  машина, наклон которой в рабочем положении приводит к тому, что главный поворотный подшипник устанавливаетс  наклонно в направлении к печи .под углом, приблизительно равным углу наклона выпускного отверсти , из-за чего сверлильна  или забивочна  машина передвигаетс  в наклонно лежащей плоскости, проход щей через удлиненную ось выпускного отверсти  ti .

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  привода рабочего органа ма .шины дл  сверлени  или забивки выпускных отверстий шахтных печей , содержащее лафет рабочего органа, закрепленный на одном конце манипул тора, состо щего из кронштейна и направл ющей штанги, причем другим концом манипул тор шарнирно закреплен в главном подшипнике И .

Однако если в данном устройстве услови , предъ вл емые к траектории движени  и рабочему положению, выполн ютс , то рабочий орган в положении поко  занимает верхнее или наклонное положение, вследствие чего комбинаци  сверлильной и забивочной машин становитс  невозможной, или если выполн ютс  услови  дл  положени  поко , при которых это вообще невозможно, рабочий орган должен передвигатьс  над боковыми ограничительными стенками выпускного желоба.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и улучшение условий обслуживани  устройства.

Поставленна  цель достигаеохг  тем,- что устройство дл  привода рабочего органа машины дл  сверлени  или забивки выпускных отверстий шахтных печей, содержащее лафет рабочего органа , закрепленный на одном конце манипул тора, состо щего из кронштейна и направл квдей штанги, причем другим концом манипул тор шарнирно закреплен в главном подшипнике, снабжено коромыслом, сочлененным с кронштейном , направл ющей штангой ы с лафетом рабочего органа, причем

сочленение коромысла с кронштейном выполнено в виде дополнительного поворотного подшипника, установленного наклонно к главному подшипнику, а сочленение коромысла с лафетом рабочего органа выполнено жестким с возможностью поворота лафета вокруг продольной оси коромысла.

Дополнительный подшипник установлен наклонно в плоскости, проход щей через ось главного подашпника и продольную ось коромысла.

Дополнительный подшипник (вариант установлен наклонно в плоскости,перпендикул рной к плоскости, проход щей через ось главного подшипника и продольную ось коромысла.

Верхн   часть поворотного кронштейна установлена наклонно в сторону от главного поворотного подшипника .

Верхн   часть поворотного кронштейна установлена наклонно в сторону главного поворотного подаиипника. Кронштейн выполнен с коленчатым изгибом. Кронштейн снабжен шарниром , ось которого установлена перпендикул рно оси дополнительного поворотного подшипника.

На фиг. 1 изображено предлагаемое направл ющее и установочное устройство , горизонтальна  проекци  в положении поко ; на фиг. 2 - то же, в рабочем полокении; на фиг.З - конец кронштейна с дополнительным поворотным подшипником в направлении оси лафета; на фиг. 4 - то же, с двум  разными углами наклона; на фиг. 5 и 6 - положени , соответствущие фиг. 3 и 4, в которых под кронштейном подразумеваетс  шарнир,обеспечивающий наклон дополнительного поворотного подшипника;, на фиг. 7 и 8 - вид соответственно А и Б на фиг и 2, схема наклона лафета,соответствующа  наклону дополнительного пошипника на фиг. 3 и 5; на фиг. 9 и 10 - положени fсоответствующие фиг. и 8, нос наклонами дополнительного подшипника,, соответствующими фиг. 4 и б; на фиг. 11 и 12 - схема траектории движени  остри  рабочего ор ,гана,вид спереди и сверху; на фиг. 13 и 14 - траектори  движени  остри  рабочего органа, вид спереди и сверху; на фиг. 15 и 16 - схемы вариантов,аналогичные фиг. 7 и 8, дл  дополнительного поворотного подшипника , имеющего возможность наклона в двух направлени х.

Устройство состоит из стенки 1 шахтной печи, в которой имеетс  выпускное отверстие 2, высверленное с помощью сверлильной машины 3. В удлинении выпускного отверсти  2 в основании выпускной камеры имеетс , выпускной желоб 4, ограниченный с боков вертикальными или наклонными стенками 5 и 6. Сверлильна  машина

содержит лафет 7 с рабочим органом, борштангу 8, котора  в этом, случае смонтирована на одном конце кронштейна 9, другой конец которого установлен в главном поворотном подшипнике 10, причем последний установлен в суппорте 11, на котором находитс  гидроцилиндр 12 дл  поворачивани  .кронштейна 9 вокруг подшипника 10 между обоими положени ми (см.фиг.1 и 2). Кроме того, кронштейн 9 имеет

О направл кадую штангу 13 дл  кинематического управлени  лафетом 7.Лафет 7 смонтирован на промежуточном коромысле 14, которое со своей стороны шарнирно соединено с концом кронштейна

5 9 и направл ющей штангой 13. Крепление лафета 7 к промежуточному коромыслу 14 выполнено жестким, но с возможностью рерушировани  известным образом, бла-годар  тому, что это

Q крепление, например с торцовых сторон , имеет зубчатые фланцы. В устройстве имеетс  продольна  ось С кронштейна 9, ось D промежуточного коромысла 14 проходит через среднюю точку регулируемого креплени  15 V

между промежуточным коромыслом 14 и лафетом 7, а продольна  ось F лафета 7 проходит по удлинению оси борштанги 8 в рабочем положении, и по удлинению оси О выпускного отверсти  2.

Направл юща  штанги 13 и кронштейн

9могут быть расположены как параллельно друг другу, так и наклонно

е относительно друг друга, и таким образом могут составл ть псевдопараллелогра вместо параллелограмма , или плоск1 й рычажный механизм. В рабочем положении кронштейн 9 не об зательно должен быть расположен относительно выпускного желоба 4 вертикально в положении поко , кронштейн 9 также не об зательно должен быть параллельным выпускному желобу 4.;Как эти различные положени ,

5 так и угол поворота между нерабочим и рабочим положени ми завис т от конкретных условий данной установки. Устройство работает следующим образом (фиг. 1 и 2).

0 Главный поворотный подшипник 10 имеет возможность полностью отклон тьс  в плоскости, перпендикул рной к оси О выпускного отверсти , а именно верхней части выпускного желоба. Ось главного поворотного подшипника

10может, кроме того, иметь некоторый наклон во втором направлении. В этом случае подшипник отклон етс  либо в направлении к печи, либо в противоположном направлении. Выбор и величина этих наклонов в каждом отдельном случае зависит от траектории движени , выполн емого кронштейном 9

с лафетом 7 и борштангой 8. Но возможен также особый случай вертикального положени  главного подшипника .

Шарнирное соединение между промежуточным коромыслом 14 и кронштей; ном 9 осуществл етс  посредством дополнительного поворота подшипника 16 (фиг. 3 и 4), Согласно другому основному признаку этот поворотный подшипник 16, а тем самым и промежуточное коро1«исло 14 с лафетом 7 и борштангой 8, наклон етс  относительно кронштейна 9. Согласно первому варианту, дополнительный подшипник 16 наклон етс  только в одном направлении (фиг. 3 и 4) в плоскости , ограниченной осью кронштейна 9 и осью главного поворотного подшипник а 10,

Когда сверлильна  машина посредством гидроцилиндра 12 перемещаетс  меду .обоими положени ми, показанными на фиг.1 и 2, с поворотом целиком вокруг главного подшипника 10 происходит поворачивание лафета 7 и промежуточного коромысла 14 вокруг дополнительного поворотного подшипника 16. Этот последний поворот обеспечиваетс  наличием направл ющей штанги 13. Вследствие этого дополнительного поворота лафет 7 приводитьс  из положени , перпендикул рного кронштейну 9 в положение поко , и наоборот. Следует отметить, что показанное на фиг. 1 и 2 выравнивание лафета относительно кронштейна посредством регулировани  длины направл ющей штанги 13 может измен тьс ,причем это регулирований длины может производитьс  просто посредством резьбового нат жного устройства 17. Вследствие наклона главного подшипника 10 и, в частности, вследствие другого на:клона дополнительного подшипника 16 происходит поворачивание лафета 7 вокруг его поворотного подшипника 16 в наклонной плоскости вокруг этого подвижного подшипника,если он прин т за точку отсчета, тогда как поворачивание всей системы вокру жесткого закрепленного главного подшипника 10 осуществл етс  в другой наклонной плоскости. Наложение этих движений создает довольно сложную траекторию дл  лафета 7 и передней части борштанги 8, координаты этой траектории движени  определ ютс  величиною и знаком направлени  наклонов обоих подшипниковЮ и 16 и, при необходимости, длиной направл ющей штанги 13.

Вследствие наклона главного подшипника 10 и, в частности, вследстви другого наклона дополнительного подшипника 16, происходит поворачивание лафета 7 вокруг его поворотног подшипника 16 в наклонной плоскости вокруг этого подвижного подшипника/ если он прин т з точку отсчета,тогда как поворачивание всей системы вокруг жесткого закрепленногоглавното подшипника 10 осуществл етс  в

другой наклонной плоскости. Наложение этих движений создает довольно сложную траекторию дл  лафета 7 и передней части борштанги 8, координаты этой траектории движени  определ ютс  величиною и знаком направлени наклонов обоих подшипников 10 и 16 и при необходимости, длиной направл ющей штанги 13.

Дл  лучшего контрол  за параметрами траектории борштанги 8 она преимущественно поддерживаетс  в аксиальном положении относительно промежуточного коромысла 14, т.е. так,чтоЬы оси F и О этих .обеих частей пересекались в одной точке. Дл  этого необходимо (фиг.З и 4) либо предусмотреть промежуточную деталь 18 между лафетом 7 и промежуточным коромыслом 14,-либо придать последнему соответствующую фо.рму дл  того, чтобы лафет 7 переместилс  вверх по отношению к оси..

Простое средство дл  обеспечени  дополнительного наклона дополнительного поворотного подшипншса 16 соетоит в том (фиг.З и 4), что в кронштейне 9 Предусмотрен продольный изгиб . Из фиг.З следует, что такой изгиб имеет угол наклона между осью О промежуточного коромысла 14 и осью С кронштейна 9. В зависимости от условий места, благодар  этому изгибу в кронштейне 9 лафет 7 может опускатьс  (фиг.З) или подниматьс  (фиг.4). На фиг. 5 и 6 показаны варианты конструкции дл  достижени  заданного положени  лафета согласно фиг. 3 и 4, за счет того, что на кронштейне 9 предусмотрен шарнир 19, вследствие чего оси D придаетс  переменна  изгибность относительно оси С. Ось этого шарнира 19 проходит перпендикул рно к оси поворотного подшипника 16, так что арнир 19 вместе с подшипником 16 представл ет своего рода карданный механизм. Установление заданного угла перегиба шарнира . 19 может производитьс  известным средством, причем самое простое решение состоит в тем, что примен етс  нат жна  гайка 20. Любой угол между углом падени  d (фиг.З) и углом подъема р (фиг.6) может быть отрегулирован с помощью установки вручную нат жной гайки. Можно заменить нат жную гайку 20 другим регулировочным средством, таким как, например , гидроцилиндр.

Без изгиба в кронштейне 9, т.е. при параллельном положении дополнительного поворотного подшипника 16 и главного подшипника 10 ось F находилась бы посто нно в той же плоскости , что и ось скронштейна 9, или в плоскости, параллельной к ней.Если предположить, что главный поворотный подшипник 10 отклон етс  так, что коромысло 14 в положении поко  будет

иметь горизонтальное положение, то Обе оси F и С (фиг.7) совпгщут в одну горизонтальную линию.

Если вследствие имеющегос  в кронштейне 9 изгиба в положении поко  (фиг.1) по вл етс  наклон оси относительно горизонтали, в креплении II; ничего не мен етс  {фиг.7) . Ось Е дополнительного подшипника 16 образует при этом угол cL с вертикалью (фиг. 3 и 5). При этом ось F также образует угол ot с горизонталью , причем острие борштанги 8 окажетс  направленным вверх. Но в .св зи с тем, что крепление 15 может регулироватьс , лафет может быть снова приведен в горизонтальное полжение повертыванием его на угол ei вокруг оси О промежуточного коромысла 14, нова  заданна  ориентаци  лафета и борштанги (фиг.7) представлена жирной сплошной линией.

При перемещении лафета из нерабочего в рабочее положение, {фиг.2), вли ние наклона дополнит-ельного подшипника 16 на наклон лафета 7 постепенно уменьшаетс  дл  того, чтобы в положении (см.фиг.2) исчезнуть совсем .

Ось Е дополнительного подшипника 16 (фиг.8) совпадает с вертикалью Объ сн етс  это тем, что дополнителный подшипник 16 наклон етс  только в одном направлении, а именно в плоскости, образованной осью главного подшипника 10 и вертикальной ось С кронштейна 9 (фиг.8). Следовательно , наклон лафета 7 в его рабоч положении определ етс  только установкой регулируемого креплени  15. Так как это регулируемое крепление как было описано выше, устанавливаес  под углом ct| лафет в его рабочем положении также имеет наклон относительно горизонтали, (фиг.8, жирна  сплошна  лини ). Вследствие этого выпускное отверстие высверливаетс  под углом относительно горизонтали .

В положении поко  вли ние наклон дополнительного подшипника 16 и регулирование посредством креплени  на наклон лафета направлены противоположно , и лафет принимает наклон, соответствующий разности этих вли ний , тогда, как в рабочем положении воздействие наклона дополнительного подшипника 16 на наклон лафета исчезает и он принимает наклон, равный углу юстировки, установленному в креплении 15. Таким образом, данное направл ющее и установочное устройство дает возможность приводить сверлильную машину из нижнего и горизонтального положени  в зависимости от. необходимости в положении большим,.или меньшим наклоном, и наоборот . ;

На фиг. 11 и 12 показаны две кривые , соответственно, вид спереди (фиг.11) и вид сверху (фиг.12) траектории движени  остри  борштанги 8, когда она перемещаетс  между положени ми , показ энными на фиг. 1 и 2 при наклоне оС дополнительного подшипника 16 (.Фиг. 3,5,7 и 8). Крива  а на фиг. 11 означает, что, если машина переводитс  назад из рабочего положени  в нерабочее, борштанга быстро поднимаетс  под углом, по крайней мере, oi, , из спускного желоба 4.. Максимум кривой движени  почти достигает, места, где борштанга отходит от выпускного желоба 4 над |ограничивающей его стенкой 6. В этом случае крива  проходит более полого, вплоть до положени  поко . Крива  (фиг.12) означает что, когда борштанга 8 находитс  внутри выпускного желоба 4, т.е. когда крива  oi (фиг.11) проходит под верхним краем боковой стенки 6, крива  Ь проходит в центральной зоне выпускного желоба 4. Поэтому нет никакой опасности, что борштанга 8 ударитс  в одну из боковых стенок или выпускного желоба 4.

Аналогичные рассуждени  верны и в случае фиг. 7 и 8, соответствующим исполнению согласно фиг. 4 или 6, в которых изгиб кронштейна 9 проходит в обратном направлении. Ось Е дополнительного подшипника в положении поко  (фиг.1) и в направлении стрелки А образует угол | с вертикалью {фиг.9). Вместе с тем, несмотр  на горизонтальное положение лафета в этом положении поко , регулируемое крепление 15 должно быть скорректировано на угол Ь дл  того, чтобы устранить вли ние наклона оси Е (фиг.9).

Claims (7)

1. Перемещение машины из положени  поко  в рабочее положение устран ет вли ние наклона дополнительного подшипника, в результате чего в рабочем положении лафет имеет угол наклона (Ъ соответствующий углу юстировки на креплении 15. Н фиг.10 это выделено жирной сплошной линией, изображающей лафет. Таким образом, на фиг. 8 и 10 показано, что при одинаковых начальных услови х, т.е. при одинаковом наклоне главного подшипника 10 и одинаковом положении поко  кронштейна 9, можно либо высверлить выпускное отверстие 2, нисход щее во внутреннее пространство печи, либо отверстие 2, восход щее снаружи внутрь, в зависимости от тог какой наклон имеет дополнительный подшипник (фиг. 3 и 4). Наклон дополнительного подшипника 16 (фиг.5 и 6J  вл етс  регулируемым. В варианте исполнени  (фиг.5 и 6) в случае .необходимости можно путем простой регулировки гайки 21 и с помощью той же самой машины высвердивать за пасные отверсти  на более высоком уровне, что до сих пор было возможно только вручную и с большим риском дл  обслуживающего персонала Кривые сии (фиг.13 и 14) обозначают траектории движени  остри  борштанги 8 при ее перемещении между обоими положени ми, соответствук дими фиг.1 и 2, и дл  конфигураций , соответствующих фиг. 9 и 10. При этом крива  с особенно интере на, так как отсюда следует, что, несмотр  на угол наклона в рабочем положении лафета и почти горизонтальное положение его в нерабочем состо нии, борштанга 8 проходит поч ти горизонтальную траекторию. Это значит, что вследствие комбинирован ного воздействи  поворотов вокруг наклонных подшипников 10 и 16, задн   часть лафета при его приближении к рабочему положению подаетс  вниз или вверх, если лафет отводитс  назад в положение поко . Следует заметить, что описанное выше протекание движени , в частнос ти соответственно фиг. 7-14, действ тельно только при совершенно определенных исходных услови х, как например , изображенных на фиг. 1 и 2, при совершенно определенном наклоне главного подшипника 10. Если то или иное из этих условий мен етс , это сказываетс  как на траектории движе ни , так и на наклоне лафета в рабо чем положении. Может, например, встретитьс  случай, когда при ином наклоне главного подшипника 10 возникает необходимость предусмотреть кронштейн 9 с изгибом (фиг.4} дл  того, чтобы обеспечить рабочее положение соответственно , или кронштейн с изгибом согласно фиг.З, дл  того, чтобы привести лафет в рабочее положение (соответственно фиг.10). Если этих разных параметро еще недостаточно дл  того, чтобы машина в трудных услови х сама могл выбрать оптимальный режим, имеетс  возможность обеспечить наклон допол нительного подшипника 16 во второй плоскости перпендикул рной к плоско ти наклона (фиг. 3 и 4) ,т.е. в пло кости, перпендикул рной к плоскости этих фиг. 3 и 4. На фиг. 15 и 16 эта возможность представлена в виде схемы. Как следует из этих фигур, наклон о1 оси Е дополнительного подшипника 16 остаетс  в первом направлении, как было описано выше, тогда как второй наклон во второй перпендикул рной к первой плоскости под углом р  вл етс  дополнительным. Если теперь привести те же доводы, которые были выдвинуты относительно предыдущих фигур, и сравнить между собой фиг.1 и 15 с одной сторонй, и фиг. 2 и 16 с другой, то можно утверждать, что угол j не оказывает никакого вли ни  на наклон лафета 7 в его положении поко  согласно фиг. 1 и 15,так как угол f соответствует наклону оси Е в плоскости, перпендикул рной к плоскости фиг.15. Вследствие дополнительного наклона оси Е лафет 7 укладываетс  глубже, чем ось С кронштейна 9, причем он остаётс  параллельным к ней. Величина этого рассто ни  (фиг.15) между осью С и лафетом 7 зависит от величины угла р.. При повороте сверлильной машины из положени  поко  (фиг.1) в ее рабочее положение (фиг.2) вли ние хугла f на наклон лафета 7 постепенно уменьшаетс  дл  того,чтобы наконец исчезнуть (фиг.2). С другой стороны, происходит наклон дополнительного подшипника 16 во втором направлении от положени  поко ,оказывающий все большее воздействие, которое в рабочем положении (фиг.2) . становитс  максимальным (фиг.16). Ось Е дополнительного подшипника образует угол с вертикалью. Если дополнительный наклон дополнительного подшипника 16 происходит в направлении , показанном на фиг. 16, то его воздействие добавл етс  к воздействию угла d на наклон лафета в его рабочем положении, вследствие чего в этом случае наклон равен + f. Отсюда следует, что этот дополнительный наклон дополнительного подшипника может быть предусмотрен, например,если выпускные отверсти  должны высверливатьс  с чрезвычайно большим подъемом и следует сохранить преимущества Нижнего горизонтального положени  поко  машины. Можно также этот второй наклон дополнительного подшипника сделать регулируемым. Можно также наклонить дополнительный подшипник только во втором направлении , т.е. сделать угол d. равным нулю. У конструктора таких машин имеетс  в распор жении целый р д параметров дл  того, чтобы смонтировать машину так, чтобы она наилучшим образом отвечала поставленным услови м, в частности что касаетс  траектории движени , ее положени  поко  и ра- / бочего положени . Сроме того, уже смонтированную машину можно просто установить и даже приспособить к необычным производственным услови м, если она снабжена шарниром, соответствующим фиг.5 и 6, в частности,дл  сверлени  выпускных отверстий на разных уровн х. Формула изобретени  1. Направл ющее и установочное стройство дл  рабочего органа машины дл  сверлени  или забивки выпускных отверстий шахтных печей, содержащее лафет рабочего органа, закрепленный на одном конце манипул тора, состо щего из кронштейна и направл ющей штанги, причем другим концом манипул тор шарнирно закреплен в главном подшипнике, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и улучшени  условий обслуживани , устройство снабжено коромыслом, сочлененным с кронштейном , направл ющей штангой и с лафетом рабочего органа, причем сочленение коромысла с кронштейном выполjHeHo в виде дополнительного поворотного подшипника, установленного наклонно к главному подшипнику, а, сочленение коромысла с лафетом рабочего органа выполнено жестким с возможностью поворота лафета вокруг продольной оси коромысла.
2. 2.Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что дополнительный подшипник установлен наклонно в плоскости, проход щей через ось главного подшипника и продольную ось коромысла,
3. 3.Устройство по , о т л ичающеес  тем, что дополниТельный подшипник установлен наклонно в плоскости, перпендикул рной к плоскости,проход щей через ось главного подшипника и продольную ось коромысла.
4. 4.Устройство по п.2, о т л ичающеес  тем, что верхн   часть поворотного кронштейна установлена наклонно в сторону от главного поворотного подшипника.
5. 5.Устройство по п.2, о т л ичающеес  тем, что верхн   часть поворотного кронштейна установлена наклонно в сторону главного поворотного пода1ипника.
6. 6.Устройство по пп. 2-5, о т л чающеес  тем, что кронштейн выполнен с коленчатьил изгибом.
7. 7.Устройство по пп. 2-6, о т л чающеес  тем, что кронштейн снабжен шарниром, ось которого установлена перпендикул рно оси дополнительного поворотного подшипника . .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент ФРГ 2704891, кл. С 21 В 7/14, 1972.

   2.Патент Люксембурга № 78209, кл. С 21 В 7/14, 1972.

   i

   ./ /

   f7

   Ч 1

   1

   л

   I

   /

   Т

   15