телескопическая головка скребкового конвейера

Формула изобретения

Телескопическая головка скребкового конвейера, включающая привод, закрепленный на раме, установленной на опорной плите с возможностью продольного перемещения вдоль нее и образования зазора между торцами рештака концевой секции и опорного листа рамы привода, разделяющего ее полость на верхний и нижний каналы, промежуточный элемент, расположенный перед концевой секцией со стороны привода, и гидродомкраты, установленные по обе стороны привода на его раме и связанные с ней своими корпусами, причем с наружной стороны боковин рамы привода выполнены выступающие консольные участки, установленные в продольные направляющие захваты опорной плиты, отличающаяся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде полой направляющей прямоугольного сечения, расположенной в нижнем канале рамы привода, телескопически связанной с ней с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью нижнего канала и соединенной с концевой секцией, причем указанный зазор в продольном направлении ограничен верхней поверхностью полой направляющей, открываемой после продольного перемещения рамы привода по опорной плите, а его размер зависит от требуемой величины изменения длины скребкового конвейера и колеблется от нуля до соответствующей величины удлинения или укорочения этого конвейера, при величине этого зазора более нуля он перекрыт вкладной вставкой мерной длины, соответствующей величине удлинения или укорочения скребкового конвейера, причем штоки гидродомкратов соединены с опорной плитой, а в консольных участках рамы привода и продольных направляющих захватах опорной плиты выполнены соосные отверстия под пальцы, фиксирующие привод относительно опорной плиты, при этом завальная сторона телескопической головки оснащена раздвижным оградительным бортом, состоящим из двух крайних частей, соответственно закрепленных на концевой секции и раме привода, и внутренней подвижной части, закрепленной с помощью болтов к крайним частям и имеющей продольные прорези для перемещения относительно упомянутых болтов из одного крайнего положения в другое крайнее положение при раздвижке или вдвижке борта во время продольного перемещения рамы привода по опорной плите относительно полой направляющей, причем опорная плита имеет габаритные размеры по длине и ширине, достаточные для размещения на ней рамы привода и гидродомкратов и соединения с концевой секцией со стороны рамы привода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к скребковым конвейерам очистных механизированных комплексов для выемки угольных пластов, регулируемых по длине посредством телескопических устройств, и может быть использовано в конструкциях головного привода.

Известна головка скребкового конвейера с плавающим приводом, включающая привод, расположенный на опорной плите, концевую секцию, закрепленную на опорной плите, вкладной рештак, установленный в концевой секции с возможностью продольного перемещения, и гидродомкраты для натяжения скребковой цепи, при этом концевая секция выполнена с разделяющим ее внутреннюю полость на верхний и нижний каналы опорным листом и накладными направляющими для перемещения лыж комбайна, а вкладной рештак и рама привода соединены между собой посредством шарнирных соединений, при этом каждый гидродомкрат шарнирно соединен одним концом с рамой привода, а другим концом - с концевой секцией, привод установлен на опорной плите с возможностью продольного перемещения, причем вкладной рештак установлен с возможностью взаимодействия своим днищем с опорным листом, а перемещение вкладного рештака в плоскости, перпендикулярной к продольной оси концевой секции, ограничено бортами концевой секции и накладными направляющими [1].

Недостатком данного решения является сложность процесса монтажа (или демонтажа) элементов головки привода, обусловленная наличием дополнительных проставок с двух сторон концевой секции, выполняющих функцию направляющих при выдвижении вкладного рештака этой секции вслед за перемещением рамы привода.

Причем в случае необходимости увеличения длины скребкового конвейера после выдвижки рамы привода в сторону узла пересыпа появляется разрыв между вкладным рештаком концевой секции, жестко связанный с рамой привода, и вкладным рештаком последующей линейной секции скребкового конвейера, который ничем не перекрывается. Поэтому тяговая цепь конвейера скользит по опорному листу концевой секции на участке образованного разрыва, а ее скребки приходят в столкновение с торцами вкладного рештака концевой либо линейной секции (в зависимости от направления движения тяговой цепи). В результате тяговая цепь работает в условиях повышенных динамических нагрузок, а это может привести к аварийной ситуации. Описанное обстоятельство снижает надежность работы известной головки скребкового конвейера.

Известна телескопическая головка скребкового конвейера, включающая установленные на общей плите привод, закрепленный на раме, концевую секцию, связанные с рамой привода и общей плитой гидродомкраты и промежуточную секцию, расположенную перед концевой секцией со стороны привода, жестко закрепленную на общей плите и имеющую борта, установленные с охватом с двух сторон рамы привода, и днище, при этом боковины рамы привода выполнены с продольными пазами, в которых с возможностью продольного перемещения на величину, не меньшую шагу раздвижки, установлено днище промежуточной секции, а рама привода выполнена с наклонным транспортным листом, одна из торцевых кромок которого установлена с возможностью опоры на днище промежуточной секции и скольжения по ней с сохранением угла между наклонным транспортным листом и днищем промежуточной секции. Причем рама привода выполнена с консольными участками, а общая плита - с продольными направляющими захватами, при этом консольные участки рамы установлены в продольных захватах общей плиты с возможностью перемещения рамы привода вдоль общей плиты.

Гидродомкраты выполнены с гидрозамками с предохранительным клапаном, при этом корпуса гидродомкратов расположены по обе стороны от привода и установлены на его раме с возможностью совместного перемещения, а штоки гидродомкратов соединены с промежуточной секцией [2].

Описанная телескопическая головка, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату, принята за прототип при составлении настоящей заявки.

Недостатками прототипа являются конструктивная сложность вмещения промежуточной секции в раму привода, выполняющей функцию удлинительного элемента при увеличении длины скребкового конвейера, отсюда низкие надежность в работе и ремонтопригодность после устранения непредвиденных аварийных ситуаций, связанных непосредственно с работой телескопической головки.

Кроме того, ухудшает эксплуатационную надежность и консольное расположение рамы привода после ее выдвижки в сторону узла пересыпа, поскольку отсутствуют средства фиксации рамы привода относительно опорной плиты, по существу - в случае заклинивания тяговой цепи в нижнем канале рамы линейной секции, обусловленного ее заштыбовкой, могут произойти поломки узлов рамы привода, а это повлечет за собой простои механизированного очистного комплекса.

Использование опорной плиты, габаритные размеры которой по длине и ширине превышают соответственно габаритные размеры рамы привода, не позволит произвести выемку угля из ниши комбайном, т.к. он может переместиться только до опорной плиты с расположенной на ней концевой секцией и рамой привода. В противном случае, чтобы произвести выемку угля из ниши необходимо головку привода с плитой вынести на конвейерный штрек, который, в свою очередь, должен быть пройден увеличенным сечением.

В данном решении при выдержке рамы привода также, как и в аналоге [1], отсутствует плавный переход верхней плоскости вкладного рештака концевой секции в верхнюю плоскость днища промежуточной секции, т.е. образуется вертикальный уступ, а это снижает надежность работы тяговой цепи скребкового конвейера.

Кроме того, боковины промежуточной секции имеют меньшую высоту, чем высота боковин рамы привода, поэтому при выдвижке рамы на переходном участке не исключено просыпание угля, а это создает определенные трудности для обслуживающего персонала, выполняющего комплекс работ на концевом участке лавы.

Из описанных недостатков следует, что данное техническое решение (прототип) обладает низкой эксплуатационной надежностью и эффективностью использования при регулировке длины скребкового конвейера.

Задача, решаемая в заявляемом изобретении, заключается в повышении надежности в работе и эффективности использования при одновременном упрощении конструкции телескопической головки и снижении трудоемкости монтажных или демонтажных работ при выполнении операций по удлинению или укорачиванию скребкового конвейера.

Указанная задача решается благодаря тому, что в телескопической головке скребкового конвейера, включающей привод, закрепленный на раме, установленной на опорной плите с возможностью продольного перемещения вдоль нее и образования зазора между торцам рештака концевой секции и опорного листа рамы привода, разделяющего ее полость на верхний и нижний каналы, промежуточный элемент, расположенный перед концевой секцией со стороны привода, и гидродомкраты, установленные по обе стороны привода на его раме и связанные с ней своими корпусами, причем с наружной стороны боковин рамы привода выполнены выступающие консольные участки, установленные в продольные направляющие захваты опорной плиты, согласно изобретению промежуточный элемент выполнен в виде полой направляющей прямоугольного сечения, расположенной в нижнем канале рамы привода, телескопически связанной с ней с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью нижнего канала и соединенной с концевой секцией, причем указанный размер в продольном направлении ограничен верхней поверхностью полой направляющей, открываемой после продольного перемещения рамы привода по опорной плите, а его размер зависит от требуемой величины изменения длины скребкового конвейера и колеблется от нуля до соответствующей величины удлинения или укорочения этого конвейера, при величине этого зазора более нуля он перекрыт вкладной вставкой мерной длины, соответствующей величине удлинения или укорочения скребкового конвейера, причем штоки гидродомкратов соединены с опорной плитой, а в консольных участках рамы привода и продольных направляющих захватах опорной плиты выполнены соосные отверстия под пальцы, фиксирующие привод относительно опорной плиты, при этом завальная сторона телескопической головки оснащена раздвижным оградительным бортом, состоящим из двух крайних частей, соответственно закрепленных на концевой секции и раме привода, и внутренней части, закрепленной с помощью болтов к крайним секциям и имеющей продольные прорези для перемещения относительно упомянутых болтов из одного крайнего положения в другое крайнее положение при раздвижке или вдвижке борта во время продольного перемещения рамы привода по опорной плите относительно полой направляющей, причем опорная плита имеет габаритные размеры по длине и ширине, достаточные для размещения на ней рамы привода и гидродомкратов и соединения с концевой секций со стороны рамы привода.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Выполнение промежуточного элемента в виде полой направляющей прямоугольного сечения необходимо для размещения ее в нижнем канале рамы привода, а это позволило упростить конструктивное исполнение решения вмещения направляющей в раму привода при сохранении функции телескопичности головки для регулирования длины скребкового конвейера.

Кроме того, последнее обстоятельство, а также соединение направляющей с концевой секцией, а не с опорной плитой, как это выполнено в прототипе (2), и соединение штоков гидродомкратов с опорной плитой позволило значительно уменьшить габаритные размеры опорной плиты по ее ширине и длине, причем указанные размеры приняты в заявляемом решении несколько больше, чем габаритные размеры соответственно рамы привода, но которые достаточны для размещения на этой плите корпусов гидродомкратов по обеим сторонам привода. Принятые размеры опорной плиты позволят перемещаться очистному комбайну ближе к головке скребкового конвейера, чтобы вынуть уголь из нижней ниши лавы.

Кроме того, положительный эффект применения в телескопической головке скребкового конвейера направляющей, выполняющей функцию промежуточного элемента и заключенной в нижнем канале рамы привода, состоит еще и в снижении трудоемкости монтажа телескопической части заявляемой головки скребкового конвейера вследствие простоты ее конструкции.

Обеспечение возможности изменять величину зазора, образованного между торцами рештака концевой секции и опорного листа рамы привода и ограниченного верхней поверхностью полой направляющей, в широком диапазоне, т.е. от нуля до соответствующей величины удлинения или укорочения скребкового конвейера и перекрывать упомянутый зазор вкладными вставками мерной длины, позволит исключить образование вертикального уступа по ходу движения тяговой цепи. Тогда поверхность скольжения тяговой цепи будет непрерывной, что улучшит его динамику в работе и, как следствие, повысит надежность работы в целом скребкового конвейера.

Выполнение соосных отверстий в консольных выступах рамы привода и продольных направляющих захватах опорной плиты и скрепление их между собой с помощью пальцев обеспечивает надежность фиксации привода относительно опорной плиты, особенно когда он имеет консольное расположение после выдвижки рамы привода в сторону штрека.

Оснащение завальной стороны головки оградительным бортом, телескопически раздвигающимся или вдвигающимся вслед за изменением положения рамы привода во время регулирования длины скребкового конвейера, предотвращает просыпание транспортируемого угля из лавы в районе расположения телескопической головки.

Заявляемое изобретение с учетом раскрытых технических результатов, достигаемых им, позволяет решить поставленную задачу - повысить эксплуатационную надежность и эффективность использования при одновременном упрощении конструкции и технологии монтажа (демонтажа).

Следует также отметить, что область применения заявляемого изобретения за счет механизации работ по наращиванию (укорачиванию) скребкового конвейера распространяется на пласты с переменной гипсометрией, приводящей к изменению длины очистного забоя и соответственно длины рештачного става скребкового конвейера.

Таким образом, из приведенного описания видно, что при реализации заявляемого изобретения достигается технический результат, который явным образом не следует из сведений об уровне техники, а поэтому оно имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображена описываемая телескопическая головка скребкового конвейера, вид сбоку, в крайнем сжатом положении; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид в плане; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку, разрез; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку, в крайнем выдвинутом положении; на фиг. 5 - то же, что на фиг. 4, вид в плане; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - то же, что на фиг. 4, вид сбоку, разрез; на фиг.8 - опорная плита с направляющими захватами, вид сбоку; на фиг. 9 - вид Б фиг. 8; на фиг. 10 - вид В на фиг. 8; на фиг. 11 - рама привода, вид сбоку; на фиг. 12 - вид Г на фиг. 11; на фиг. 13 - полая направляющая прямоуголного сечения, вид в плане; на фиг. 14 - вид Д на фиг. 13; на фиг. 15 - внутренняя подвижная часть ограждающего борта с продольными прорезями.

Телескопическая головка скребкового конвейера включает привод 1, закрепленный на раме 2, имеющей боковины 3, с наружной стороны которых выполнены выступающие консольные участки 4, концевую секцию 5, опорную плиту 6 с лыжами 7, промежуточный элемент 8, расположенный перед концевой секцией 5 со стороны привода 1 и выполненный в виде полой направляющей прямоугольного сечения, гидродомкраты 9, установленные по обе стороны привода 1 на его раме 2, и корпуса которых соединены посредством проушин 10 с рамой 2 привода 1, а их штоки - с опорной плитой 6 с помощью проушин 11.

Рама 2 совместно с приводом 1 установлена на опорной плите 6 с возможностью продольного перемещения вдоль нее с помощью гидродомкратов 9 и за счет того, что выступающие консольные участки 4 рамы 2 установлены в продольных направляющих захватах 12 опорной плиты 6. Опорный лист 13 рамы 2 разделяет ее полость на верхний 14 и нижний 15 каналы.

Промежуточный элемент 8 выполнен в виде полой направляющей прямоугольного сечения, например в виде пенала, заключен в нижнем канале 15 рамы 2 с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью этого канала и соединен с концевой секцией 5 с помощью проушин 16 и пальцев 17.

Для обеспечения возможности изменения длины скребкового конвейера образуют разрыв поверхности скольжения тяговой цепи. Этот разрыв представляет собой зазор 18, который образован между торцами рештака концевой секции 5 и опорного листа 13 рамы 2 привода 1 и ограничен верхней поверхностью полой направляющей в ее продольном направлении, открывающейся после продольного перемещения рамы 2 по опорной плите 6. Причем размер зазора 18 может колебаться от нуля, т.е. когда длина скребкового конвейера остается постоянной по отношению к ее первоначальной длине, до требуемых величин изменения длины скребкового конвейера, каждая из которых соответствует определению величине удлинения или укорочения конвейера.

Чтобы исключить столкновение тяговой цепи с вертикальным уступом 19 на торце рештака концевой секции 5 и вертикальным уступом 20 на торце опорного листа 13 рамы 2, зазор 18, появляющийся после выдвижения или выдвижения рамы 2 с приводом 1, перекрывают вкладными вставками 21, каждая из которых мерной длины, зависящей от величины удлинения или укорочения скребкового конвейера.

Для фиксации привода 1 относительно опорной плиты 6, являющегося силовой установкой с большим крутящим моментом, с обеих сторон рамы 2 в ее консольных участках 4 и продольных направляющих захватах 12 выполнены соосные отверстия 22, в которые вставлены пальцы 23, причем в консольных участках 4 рамы 2 выполнено несколько отверстий 22 и на расстоянии друг от друга, зависящем от величины выдвижки рамы 2 привода 1 по опорной плите 6 в сторону штрека.

С завальной стороны телескопической головки установлен оградительный борт, состоящий из двух крайних частей 24 и 25, соответственно закрепленных на раме 2 привода 1 и концевой секции 5, и внутренней подвижной части 26, закрепленной с помощью болтов 27 и 28 соответственно на крайних частях 24 и 25 этого оградительного борта. В выдвижной части 26 выполнены продольные прорези 29 для обеспечения возможности ее перемещения относительно болтов 28 во время перемещения рамы 2 с приводом 1 из одного крайнего положения в другое крайнее положение. Габаритные размеры опорной плиты 6 по длине и ширине принимают достаточными для размещения на ней рамы 2 привода 1 и гидродомкратов 9, и соединения ее с концевой секцией 5. Приняние таких размеров опорной плиты 6 позволит перемещаться очистному комбайну к головке для выемки угля из нижней ниши.

Работа телескопической головки происходит следующим образом.

В исходном положении рама 2 с приводом 1 (фиг. 1, 2) вплотную примыкает к концевой секции 5 так, что их вертикальные уступы 19 и 20 состыкованы меду собой. Зазор 18 отсутствует. Скребковая цепь беспрепятственно скользит по поверхности рештака концевой секции 5, верхнему каналу 14 рамы 2 привода 1 и, обогнут приводную звездочку 30, продолжает скользить по днищу нижнего канала 15 рамы 2, внутренней поверхности промежуточного элемента 8, выполненного в виде полой направляющей, и далее движется в сторону концевой и линейных секций. Гидродомкраты 9 находятся в крайнем сжатом положении.

В случае удлинения очистного забоя рамы 2 с приводом 1 передвигают в продольных направляющих захватах 12 опорной плиты 6 гидродомкратами 9 на требуемую величину, которая зависит от величины L удлинения скребкового конвейера, определяемой местом пересыпа угля на штрековый конвейер.

Для чего сначала разъединяют скребковую цепь и прослабляют болты 28, соединяющие подвижную часть 26 оградительного борта с его крайней частью 25.

Затем включением поршневой полости гидродомкратов 9 происходит передвижение рамы 2 привода 1 по опорной плите 6 на вышеуказанную заданную величину L относительно промежуточного элемента 8 в сторону штрека.

При этом одновременно перемещается внутрення подвижная часть 26 оградительного борта вдоль продольных прорезей 29 на длину, соответствующую величине L удлинения скребкового конвейера, а по окончании указанного перемещения болты 28 затягиваются. Причем длина прорезей 29 соответствует максимальной величине удлинения скребкового конвейера.

После перемещения рамы 2 привода 1 в образовавшийся зазор 18 между вертикальными уступами 19 и 20 на верхнюю поверхность полой направляющей укладывают мерную вставку 21 длиной, соответствующей величине L удлинения скребкового конвейера, и закрепляют ее известным способом.

Далее в соосные отверстия 22, выполненные в консольных участках 4 рамы 2 и продольных направляющих захватах 12 опорной плиты 6, вставляют пальцы 23, фиксирующие раму 2 на опорной плите 6.

После этого наращивают скребковую цепь мерным отрезком, соответствующим величине L удлинения скребкового конвейера, и соединяют известным способом.

В результате поверхность скольжения скребковой цепи остается непрерывной, т. к. между концевой секцией 5 и рамой 2 привода 1 уложена вкладная вставка 21, являющаяся связующим звеном между ними.

При уменьшении длины очистного забоя все работы по сокращению телескопической головки производятся в обратной последовательности, описанной выше.

Вследствие простоты конструкции телескопичности рамы 2 привода 1 все операции по удлинению или укорачиванию скребкового конвейера выполняются быстро, не опасны для работы при эксплуатации заявляемой головки привода и за короткий промежуток времени обеспечивается оптимальный пересып угля при работе очистного механизированного комплекса.

На шахте "Центральная" ОАО по добыче угля "Воркутауголь" разработанная конструкция заявляемой телескопической головки, изготовленная как опытный образец, проходит промышленные испытания в условиях лавы 814-в пласта Мощного, имеющей переменную длину очистного забоя.

Результаты испытаний подтверждают работоспособность, надежность заявляемой телескопической головки и основную идею этой конструкции.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит отказаться от трудоемкого традиционного способа удлинения скребкового конвейера установкой дополнительных линейных секций, а также повысить надежность его работы.

Источники информации

1. Патент РФ N 2046742, кл. B 65 G 19/00, E 21 F 13/08, 1992.

2. Патент РФ N 2046744, кл. B 65 G 19/04, E 21 F 13/08, 1991.