[go: up one dir, main page]

RU2780787C1 - Actuator of the mining combine - Google Patents

Actuator of the mining combine Download PDF

Info

Publication number
RU2780787C1
RU2780787C1 RU2021133500A RU2021133500A RU2780787C1 RU 2780787 C1 RU2780787 C1 RU 2780787C1 RU 2021133500 A RU2021133500 A RU 2021133500A RU 2021133500 A RU2021133500 A RU 2021133500A RU 2780787 C1 RU2780787 C1 RU 2780787C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
combine
movement
destruction
actuators
Prior art date
Application number
RU2021133500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Дмитриевич Трифанов
Николай Васильевич Чекмасов
Владислав Дмитриевич Куоза
Михаил Геннадьевич Трифанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780787C1 publication Critical patent/RU2780787C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: invention relates to the mining industry and can be used in tunneling and cleaning combines for the destruction of a mountain massif by a working tool of actuators. The actuator of the tunneling and cleaning combine includes two planetary inclined-cutting actuators with rotating cutting discs mounted on handles that carry out portable movement. At the same time, the cutting discs of the mentioned planetary inclined-cutting actuators are installed at an angle to the plane perpendicular to the longitudinal axis of movement of the combine, to ensure the possibility of destruction of the face by the front and rear cutters along the course of movement of the handles by the edges of the cutting discs of different planetary inclined-cutting actuators by cross, periodic, divergent-converging cuts of cycloidal-radial direction with equal depth at the places of their intersection.
EFFECT: expanding the functionality and improving the performance of the combine, due to a decrease in the yield of small fractions in the ore, a decrease in energy consumption for the destruction of the rock mass and an increase in the traction capacity of the crawler moving the combine.
1 cl, 2 dwg

Description

Область техники изобретенияField of invention

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в проходческо-очистных комбайнах для разрушения горного массива рабочим инструментом исполнительных органов.The invention relates to the mining industry and can be used in roadheaders for the destruction of the rock mass by the working tool of the executive bodies.

Уровень техникиState of the art

Известны способы разрушения горного массива пересекающимися резцами с использованием планетарно-дисковых и роторных исполнительных органов проходческо-очистных комбайнов [1, 2, 3].Known methods for the destruction of the rock mass by intersecting cutters using planetary-disk and rotary executive bodies of tunneling-cleaning machines [1, 2, 3].

В известных способах разрушение горного массива осуществляется тангенциальными и радиальными резами роторных исполнительных органов, либо циклоидально-радиальными резами планетарно-дисковых органов.In the known methods, the destruction of the rock mass is carried out by tangential and radial cuts of the rotary actuators, or by cycloidal-radial cuts of the planetary-disk organs.

Общий недостаток, снижающий эффективность использования известных способов разрушения горного массива, обусловлен большим количеством резцов, установленных на обоих исполнительных органах. На основании экспериментальных исследований выявлено, что шаг резания, при котором удельный расход энергии на разрушение горного массива перекрестными резами минимален, составляет около 3 см [4]. Большое количество резцов, находящихся в контакте с горным массивом, приводит к росту реакции забоя на исполнительный орган в направлении, противоположном перемещению комбайна и ограничению области работы комбайна без проскальзывания гусениц. Для устранения проскальзывания гусениц необходимо увеличивать тяговую способность гусениц, либо использовать органы разрушения, имеющие меньшее количество резцов.A common disadvantage that reduces the efficiency of using the known methods of destruction of the rock mass is due to the large number of cutters installed on both executive bodies. On the basis of experimental studies, it was found that the cutting step, at which the specific energy consumption for the destruction of the rock mass by cross cuts is minimal, is about 3 cm [4]. A large number of cutters in contact with the rock mass leads to an increase in the reaction of the face to the executive body in the direction opposite to the movement of the combine and limiting the area of the combine without slipping of the tracks. To eliminate caterpillar slippage, it is necessary to increase the traction ability of the caterpillars, or to use destruction organs with a smaller number of cutters.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является планетарный наклонно-дисковый исполнительный орган проходческо-очистного комбайна, реализующий способ разрушения горного массива перекрестными резами. Вращающиеся в противоположные стороны относительно продольной оси исполнительного органа диски, установленные под углом к плоскости, образованной продольной осью органа разрушения и радиальным направлением относительно оси, и разрушают массив последовательными, пересекающимися резами радиально-тангенциального и тангенциально-радиального направлений [5]. Данное устройство органа разрушения принято в качестве прототипа.Closest to the proposed technical solution is a planetary tilt-disk executive body of a tunneling-cleaning machine that implements the method of destroying a rock mass with cross cuts. Rotating in opposite directions relative to the longitudinal axis of the executive body, the discs are installed at an angle to the plane formed by the longitudinal axis of the destruction body and the radial direction relative to the axis, and destroy the array with successive, intersecting cuts of the radial-tangential and tangential-radial directions [5]. This device of the body of destruction is taken as a prototype.

К общим недостаткам прототипа относится суммирование вращающихся моментов, возникающих при разнонаправленном вращении резцовых дисков. Так при движении взаимодействующих с забоем установленных на дисках резцов вниз, силы реакции забоя на резцы будут направлены вверх, это приводит к снижению тяговой способности гусениц, вызывает периодическое проскальзывание гусениц комбайна, а также приводит к возникновению динамических нагрузок в приводах и снижению курсовой устойчивости комбайна. Второй недостаток этого устройства обусловлен тем, что траектории движения резцов (для одного резцового диска - расходящиеся, а для другого - сходящиеся) имеют участки, на которых разрушение горного массива происходит блокированными резами, характеризующимися повышенными удельным расходом энергии и выходом мелких фракций в отбитой руде. Блокированным является рез, у которого отсутствует влияние на соседние резы.The common disadvantages of the prototype include the summation of the torques that occur during multidirectional rotation of the cutting discs. So, when the cutters mounted on the disks interacting with the bottom move down, the reaction forces of the bottom on the cutters will be directed upwards, this leads to a decrease in the traction ability of the tracks, causes periodic slippage of the combine caterpillars, and also leads to dynamic loads in the drives and a decrease in the directional stability of the combine. The second drawback of this device is due to the fact that the trajectories of movement of the cutters (for one cutting disk - diverging, and for the other - converging) have sections where the destruction of the rock mass occurs by blocked cuts, characterized by increased specific energy consumption and the output of fine fractions in broken ore. A blocked cut is one that has no effect on neighboring cuts.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эксплуатационных качеств комбайна, обусловленных снижением выхода мелких фракций в руде, снижением расхода энергии на разрушение массива и увеличением тяговой способности гусеничного органа перемещения комбайна.The objective of the claimed invention is to expand the functionality and improve the performance of the combine, due to a decrease in the yield of fine fractions in the ore, a decrease in energy consumption for the destruction of the array and an increase in the traction ability of the caterpillar moving body of the combine.

Для достижения технического результата при осуществлении изобретения необходимо разрушать горный массив перекрестными, периодическими, расходяще-сходящими резами циклоидально-радиального направления с равной глубиной в местах их пересечения. Резцовые диски установлены под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси движения комбайна. При такой компоновке исполнительного органа забой разрушается резами передней части одного диска (передняя по ходу переносного движения диска кромка диска) и резцами задней части другого диска (задняя кромка). Центральная часть исполнительного органа оснащена роторным забурником, который разрушает центральную часть забоя с неэффективной зоной перекрестного резания.To achieve a technical result in the implementation of the invention, it is necessary to destroy the rock mass with cross, periodic, divergent-descending cuts of the cycloidal-radial direction with equal depth at their intersections. The cutting discs are installed at an angle to the plane perpendicular to the longitudinal axis of the combine. With such an arrangement of the executive body, the bottomhole is destroyed by cuts in the front part of one disk (front edge of the disk in the direction of the portable movement of the disk) and cutters in the rear part of the other disk (rear edge). The central part of the executive body is equipped with a rotary chisel, which destroys the central part of the face with an inefficient cross-cutting zone.

Технический результат достигается тем, что в изобретении у расходяще-сходящихся, циклоидально-радиальных резов, по сравнению с резами прототипа, между глубиной и шагом резов существует однозначная зависимость, т.е. в первой половине поворота резцового диска шаг и глубина резов увеличивается, а во второй половине - уменьшается. При однозначной зависимости параметров резов снижается удельный расход энергии на разрушение и содержание мелких фракций в отбитой руде.The technical result is achieved by the fact that in the invention for divergent-converging, cycloidal-radial cuts, in comparison with the cuts of the prototype, there is an unambiguous relationship between the depth and the pitch of the cuts, i.e. in the first half of the rotation of the cutting disc, the pitch and depth of cuts increase, and in the second half they decrease. With an unambiguous dependence of the cut parameters, the specific energy consumption for destruction and the content of fine fractions in the broken ore are reduced.

При движении резцовых дисков 1, 2 (фиг. 1) вниз, а забойных резцов 3 диска вверх реакция забоя на резцы направлена вниз, что увеличивает силу сцепления и тяговую способность гусениц с почвой. Движение резцовых дисков вверх происходит в общей зоне разрушения забоя обоими исполнительными органами, поэтому снижение тяговой способности в этот период значительно меньше по сравнению с его увеличением при движении вверх резцовых дисков, а суммарная реакция забоя на оба диска, в отличие от прототипа, увеличивает тяговую способность гусениц. Увеличению тяговой способности гусениц также способствует отсутствие вертикальной составляющей реакции забоя в зоне, разрушаемой забурником.When the cutting discs 1, 2 (Fig. 1) move down, and the downhole cutters 3 drive up, the reaction of the face on the cutters is directed downward, which increases the adhesion force and traction ability of the tracks with the soil. The movement of the cutting disks upwards occurs in the common zone of destruction of the bottomhole by both executive bodies, therefore, the decrease in traction capacity during this period is much less compared to its increase when the cutting disks move upwards, and the total reaction of the bottomhole on both disks, unlike the prototype, increases the traction ability caterpillars. The increase in the traction ability of the tracks is also facilitated by the absence of a vertical component of the bottomhole reaction in the area destroyed by the chimney.

Перемещение резцовых дисков с задней режущей кромкой вверх сопровождается заполнением пространства между диском и забоем отбитой горной массой, ее переизмельчением и дополнительными потерями энергии в приводах относительного и переносного движения. Для устранения заполнением пространства между диском и забоем отбитой горной массой, ее переизмельчением и дополнительными потерями энергии необходимо использовать резцовые диски с отверстиями между ступицей 11 и ободом 12 (фиг. 1), на котором крепятся резцедержатели.The movement of the cutting disks with the rear cutting edge up is accompanied by filling the space between the disk and the bottom with broken rock mass, its regrinding and additional energy losses in the drives of relative and portable motion. To eliminate the filling of the space between the disk and the face with broken rock mass, its regrinding and additional energy losses, it is necessary to use cutting disks with holes between the hub 11 and the rim 12 (Fig. 1), on which the tool holders are mounted.

Описание чертежейDescription of drawings

На фиг. 1 показана схема компоновки исполнительного органа проходческо-очистного комбайна;In FIG. 1 shows the layout of the executive body of the tunneling machine;

на фиг. 2 - схема перекрестных резов исполнительного органа проходческо-очистного комбайна.in fig. 2 is a diagram of cross cuts of the executive body of the tunneling and clearing machine.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Исполнительный орган проходческо-очистного комбайна (фиг. 1) включает два планетарных наклонно-дисковых исполнительных органа, каждый из которых состоит из двух резцовых дисков 1, 2, на которых закреплены забойные резцы 3 с резцедержателями 4, кутковые резцы 5 с резцедержателями 6, роторного забурника 7 с такими же забойными 8 и кутковыми 9 резцами и рукояти 10. Резцовые диски выполнены с отверстиями между ступицей 11 и ободом 12, на котором крепятся резцедержатели 4, 6. Ступица 11 и обод 12 соединены лучами 13.The executive body of the tunneling-cleaning machine (Fig. 1) includes two planetary tilt-disk executive bodies, each of which consists of two cutting discs 1, 2, on which downhole cutters 3 with tool holders 4 are fixed, coil cutters 5 with tool holders 6, rotary burr 7 with the same downhole 8 and 9 cutters and handles 10. The cutting discs are made with holes between the hub 11 and the rim 12, on which the tool holders 4, 6 are mounted. The hub 11 and the rim 12 are connected by beams 13.

Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.

При рабочем ходе комбайна разрушение центральной части забоя происходит резами 16 (фиг. 2) роторного забурника 7 (фиг. 1), установленного на рукояти 10 (фиг. 1), забойными 8 и кутковыми 9 резцами (фиг. 1). Резцовые диски 1 и 2 (фиг. 1) реализуют относительное движение по направлению ωО, в то же время рукоять 10 (фиг. 1) совершает переносное движение по направлению ωП (фиг. 1). Наклон резцовых дисков под углом λ обеспечивает разрушение забоя передней по ходу движения рукояти частью режущей кромки диска 1 (фиг. 1) и задней по ходу движения рукояти частью режущей кромки диска 2 (фиг. 1), преимущественно с помощью забойных резцов 3 (фиг. 1), установленных в резцедержателях 4 (фиг. 1). Это позволяет отрабатывать массив перекрестными, периодическими, расходяще-сходящимися резами 14, 15 (фиг. 2) циклоидально-радиального направления с одинаковой глубиной реза в местах их пересечения. При изменении направления движения (поворотах) комбайна горный массив разрушается забойными резцами 3, 8 (фиг. 1) и кутковыми резцами 5, 9 (фиг. 1) резцовых дисков и роторного забурника.During the working stroke of the harvester, the destruction of the central part of the face occurs by cuts 16 (Fig. 2) of the rotary burr 7 (Fig. 1) mounted on the handle 10 (Fig. 1), downhole 8 and 9 cutters (Fig. 1). The cutting disks 1 and 2 (Fig. 1) realize relative movement in the direction ω O , at the same time the handle 10 (Fig. 1) performs a portable movement in the direction ω P (Fig. 1). The inclination of the cutting disks at an angle λ ensures the destruction of the face of the front part of the cutting edge of the disk 1 in the direction of the handle (Fig. 1) and the rear part of the cutting edge of the disk 2 (Fig. 1) in the direction of the handle, mainly with the help of downhole cutters 3 (Fig. 1) installed in tool holders 4 (Fig. 1). This allows you to work out the array of cross, periodic, divergent-converging cuts 14, 15 (Fig. 2) cycloidal-radial direction with the same depth of cut at their intersection. When changing the direction of movement (turns) of the harvester, the rock mass is destroyed by downhole cutters 3, 8 (Fig. 1) and slit cutters 5, 9 (Fig. 1) of the cutting disks and the rotary bit.

Установленные на резцовых дисках кутковые резцы 5 (фиг. 1) в периоды прямолинейного движения комбайна имеют незначительную нагрузку, увеличивающуюся при выполнении маневровых операций.Mounted on the cutting discs, the cutters 5 (Fig. 1) during the periods of the rectilinear movement of the combine have a slight load, which increases when performing shunting operations.

Заявляемое изобретение может найти широкое применение в горной промышленности, в частности, проходческо-очистных комбайнов бурового действия, используемых при добыче полезных ископаемых подземным способом.The claimed invention can be widely used in the mining industry, in particular, tunneling and cleaning combines of drilling action used in the extraction of minerals by an underground method.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2375571 от 10.12.2009.1. Patent of the Russian Federation No. 2375571 dated 12/10/2009.

2. Патент РФ №2460882 от 10.09.2012.2. Patent of the Russian Federation No. 2460882 dated 10.09.2012.

3. Патент РФ №2465458 от 27.10.2012.3. Patent of the Russian Federation No. 2465458 dated October 27, 2012.

4. Исследование схемы перекрестного резания / Старков Л.И. [и др.] // Горный журнал. Изв. Вузов. - 1997. - № 8 - С. 121-123.4. Study of the scheme of cross-cutting / Starkov L.I. [and others] // Mining journal. Izv. Universities. - 1997. - No. 8 - S. 121-123.

5. Патент РФ №2522111 от 10.07.2014.5. Patent of the Russian Federation No. 2522111 dated 07/10/2014.

Claims (1)

Исполнительный орган проходческо-очистного комбайна, включающий два планетарных наклонно-режущих исполнительных органа с вращающимися резцовыми дисками, установленными на рукоятях, осуществляющих переносное движение, отличающийся тем, что резцовые диски упомянутых планетарных наклонно-режущих исполнительных органов установлены под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси движения комбайна, для обеспечения возможности разрушения забоя резцами передней и задней по ходу движения рукоятей кромками резцовых дисков разных планетарных наклонно-режущих исполнительных органов перекрестными, периодическими, расходяще-сходящимися резами циклоидально-радиального направления с равной глубиной в местах их пересечения.The executive body of the tunneling and cleaning machine, which includes two planetary tilt-cutting executive bodies with rotating cutter disks mounted on handles that carry out portable movement, characterized in that the cutter disks of the mentioned planetary tilt-cutting executive bodies are installed at an angle to the plane perpendicular to the longitudinal axis the movement of the combine, to ensure the possibility of destroying the face with the cutters of the front and rear in the direction of movement of the handles by the edges of the cutting discs of different planetary oblique-cutting executive bodies by cross, periodic, divergent-converging cuts of the cycloidal-radial direction with equal depth at their intersections.
RU2021133500A 2021-11-18 Actuator of the mining combine RU2780787C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780787C1 true RU2780787C1 (en) 2022-09-30

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813840C1 (en) * 2022-11-14 2024-02-19 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Mining machine actuator

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007566C1 (en) * 1991-05-07 1994-02-15 Карташов Юрий Михайлович Planetary actuating tool of heading machine
SU1814827A3 (en) * 1990-12-14 1994-07-30 Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промышленности и подземного строительства Planetary-type actuating member of heading machine
JP3290593B2 (en) * 1996-08-27 2002-06-10 積水化学工業株式会社 Molding method of FRP molded product
RU2319835C1 (en) * 2006-08-24 2008-03-20 ОАО "Копейский машиностроительный завод" Heading-and-winning machine
US20080116734A1 (en) * 2005-01-27 2008-05-22 Ulrich Bechem Device for Milling Rock and Other Materials and Method for Milling Rock or the Like Using Said Device
RU2375571C1 (en) * 2008-07-04 2009-12-10 ОАО "Сильвинит" Method for breaking of massif with cross cuts
RU2460882C2 (en) * 2010-05-24 2012-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Destruction method of mine rock with cross cutters
RU2465458C1 (en) * 2011-03-29 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" Destruction method of mine rock with cross cutters
RU2522111C1 (en) * 2013-03-26 2014-07-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of rock massif disintegration by crosswise cuts

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1814827A3 (en) * 1990-12-14 1994-07-30 Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промышленности и подземного строительства Planetary-type actuating member of heading machine
RU2007566C1 (en) * 1991-05-07 1994-02-15 Карташов Юрий Михайлович Planetary actuating tool of heading machine
JP3290593B2 (en) * 1996-08-27 2002-06-10 積水化学工業株式会社 Molding method of FRP molded product
US20080116734A1 (en) * 2005-01-27 2008-05-22 Ulrich Bechem Device for Milling Rock and Other Materials and Method for Milling Rock or the Like Using Said Device
RU2319835C1 (en) * 2006-08-24 2008-03-20 ОАО "Копейский машиностроительный завод" Heading-and-winning machine
RU2375571C1 (en) * 2008-07-04 2009-12-10 ОАО "Сильвинит" Method for breaking of massif with cross cuts
RU2460882C2 (en) * 2010-05-24 2012-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Destruction method of mine rock with cross cutters
RU2465458C1 (en) * 2011-03-29 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" Destruction method of mine rock with cross cutters
RU2522111C1 (en) * 2013-03-26 2014-07-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of rock massif disintegration by crosswise cuts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813840C1 (en) * 2022-11-14 2024-02-19 Общество с ограниченной ответственностью "Региональный канатный центр" Mining machine actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1030512C (en) drill
CN1075530A (en) Drill bit with improved insert cutter pattern form
MX2012008715A (en) Method and device for working rock.
RU2780787C1 (en) Actuator of the mining combine
CN207795053U (en) A kind of drill wagon for jack hammer
RU2522111C1 (en) Method of rock massif disintegration by crosswise cuts
CN112832798A (en) A block-controlled pipe jacking machine cutter head
US3288532A (en) Continuous mining machine and method
RU2460882C2 (en) Destruction method of mine rock with cross cutters
CN212535551U (en) Mixing pile drill
RU2630839C1 (en) Method of rock mass disintegration by crosswise cuts
RU2465458C1 (en) Destruction method of mine rock with cross cutters
RU2268348C1 (en) Drilling bit
CN204754924U (en) Counter -rotating cuts cutterhead
CN110185446A (en) Purposes by impact drill and cutter combination for mining
JP2024521693A (en) Method for extracting rock formations using a disc cutter and a crushing tool
CN114909146A (en) Cutter head, heading machine and heading method
CN210395489U (en) Slot milling machine with hobbing cutter device
SU1735590A1 (en) Planetary working tool for shaft sinking
RU2627576C2 (en) Loosening multilayer bit
Shishlyannikov et al. Improvement of rock-breaking tools of heading-and-winning machine of potash mines
RU2007541C1 (en) Diamond drill bit
RU2744123C1 (en) Cutting-loading machine
AU2004233182A1 (en) A rock drill bit assembly
RU2461710C2 (en) Method for coal extraction using activated plough