Исполнительный орган бурошнековой машины

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН БУРОШНЕКОВОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Белгорхимпром(72) Авторы Морев Аркадий Борисович Смычник Анатолий Данилович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Белгорхимпром(57) Исполнительный орган бурошнековой машины, содержащий буровые коронки, установленные на выходных валах в корпусе редуктора и кинематически соединяемые шнековым ставом с вращателем бурошнековой машины, а с ее подающей частью - невращающимся ставом, выполненным в виде секционной фермы с кронштейнами, содержащими подшипниковые узлы, в которых установлены секции шнекового става, отличающийся тем, что содержит режущие барабаны, укрепленные в корпусе редуктора перпендикулярно оси шнекового става, при этом редуктор соединен с невращающимся ставом в средней по высоте части, как показано на фигуре 3 чертежей. Фиг. 3 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке короткими забоями пластов полезных ископаемых, например соляных и угольных. Известно применение бурошнековых машин при разработке угольных пластов, главным образом залегающих в сложных горно-геологических условиях, небольшой мощности (менее 0,8 м), а также охранных целиков различного назначения 1. Бурошнековая выемка не получила широкого распространения из-за существенных недостатков известных бурошнековых машин. К основным недостаткам можно отнести 12213 1 2009.08.30 потери в междускважинных целиках, сложность получения информации о положении исполнительного органа в пласте и управление им, большие потери мощности на преодоление сил трения шнековыми ставами, а также отсутствие регулировки исполнительного органа по мощности пласта. Последний недостаток пытались устранить в конструкции исполнительного органа бурошнековой установки 2. Принципиальный недостаток аналога - существенное ухудшение управляемости исполнительным органом по мощности пласта. Это происходит по причине эксцентричного относительно центральной части обрабатываемого забоя приложения усилия подачи шнековым ставом, а также наличия необходимых зазоров в сочленениях буровые коронкишнеки-отбойное устройство. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа исполнительный орган бурошнековой машины 3. Исполнительный орган состоит из нескольких режущих коронок, например четырех,соединенных секционным шнековым ставом с вращателем машины и невращающимся секционным ставом с ее подающим механизмом. Невращающийся став образован коробчатой в поперечном сечении фермой, на боковых сторонах которой закреплены кронштейны, несущие подшипники с установленными в них секциями шнекового става. Вращение буровым коронкам передается шнековыми ставами, а усилие подачи - невращающимся ставом. Буровые коронки укреплены на выходных валах редуктора и параллельны оси шнекового става. Крайние коронки получают вращение непосредственно от шнековых ставов, а две другие - через зубчатую передачу. Для управления исполнительным органом на корпусе редуктора установлены выдвижные лыжи, управление которыми осуществляется дистанционно с помощью коммуникаций, размещающихся в желобе невращающегося стана. Шнековые секции установлены в подшипниковых узлах, которые при помощи кронштейнов соединяются с невращающимся ставом. На боковых сторонах невращающегося става установлены дугообразные щитки, служащие для лучшего транспортирования разрушаемого материала. Положение исполнительного органа в пласте контролируется датчиками породауголь. Прототип имеет следующий принципиальный недостаток - отсутствует регулировка исполнительного органа по мощности пласта. Использование исполнительного органа на пластах с увеличивающейся мощностью приведет к увеличению потерь полезного ископаемого. При переходе на следующий типоразмер необходимо применять не только буровые коронки большего диаметра, но и большего диаметра шнековый став, а также другие элементы невращающегося става - разрядочный редуктор с увеличенным межцентровым расстоянием между выходными валами, выдвижные и опорные лыжи и др. При этом не обеспечивается унификация основных элементов исполнительного органа и увеличивается его масса. Задачей изобретения является обеспечение возможности использования одного типоразмера исполнительного органа на пластах с изменяющейся мощностью, сокращение потерь полезного ископаемого и улучшение направленности бурения по мощности пласта. Поставленная задача решается следующим образом исполнительный орган бурошнековой машины, содержащий буровые коронки, установленные на выходных валах в корпусе редуктора и кинематически соединяемые шнековым ставом с вращателем бурошнековой машины, а с ее подающей частью - невращающимся ставом, выполненным в виде секционной фермы с кронштейнами, содержащими подшипниковые узлы, в которых установлены секции шнекового става на корпусе редуктора перпендикулярно оси шнекового става укреплены режущие барабаны, при этом редуктор соединен с невращающимся ставом в средней по высоте части исполнительного органа. 2 12213 1 2009.08.30 На фиг. 1 показан исполнительный орган бурошнековой машины, вид сверху на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1. Исполнительный орган состоит, например, из четырех буровых коронок 1, 2, 3, 4. Коронки перекрывают друг друга для возможного прохода корпуса редуктора. Коронки укреплены на выходных валах корпуса редуктора, который может состоять из двух отдельных частей редуктора с цилиндрическими зубчатыми передачами 5 и редуктора с коническими зубчатыми передачами 6. Возможно размещение трансмиссии в одном корпусе. На выходных валах редуктора 6, перпендикулярных осям шнеков, укреплены режущие барабаны 7, 8, 9, 10. Привод редукторов осуществляется секционными шнековыми ставами 11 и 12, кинематически соединенными с вращателями машины. Усилие подачи к коронкам и барабанам передается невращающимся ставом 13, выполненным в виде секционной фермы с кронштейнами, содержащими подшипниковые узлы 14 для крепления секций шнекового става. Невращающийся став 13 сочленяется с редуктором 6 в средней по высоте части исполнительного органа для уравновешивания действующих со стороны забоя реакций от подачи исполнительного органа на забой. С боковых сторон шнековых ставов 11 и 12 устанавливаются дугообразные щитки 15 и 16, обеспечивающие более благоприятные условия для транспортирования полезного ископаемого. Щитки ближе к коронкам примыкают к отклоняющимся лемехам 17. Положение головной секции невращающегося става по мощности пласта определяется выдвижными лыжами 18 и 19, а других секций жестко закрепленными лыжами 20. Выдвижные лыжи 18 и 19 могут управляться дистанционно со штрека по коммуникациям 21, расположенного в желобе невращающего става 13,или непосредственно от системы автоматизации, расположенного в головной части става. Информация о положении исполнительного органа в пласте может поступать от датчиков,контролирующих границу полезного ископаемого и породы, или других источников. Секции става 13 сочленяются замковым соединением, например в виде проушины 22 и валика 23, а секции шнековых ставов - замковым соединением, например в виде зубчатой муфты (на фигура не показано). Работа заявляемого исполнительного органа осуществляется следующим образом. Выемку полезного ископаемого ведут камерами с выемочного штрека. Для управления горным давлением между камерами оставляются необходимые по ширине целики. Положение исполнительного органа в плоскости пласта определяется установкой бурошнековой машины в штреке. За счет жесткости невращающегося става 13 в этой плоскости отклонение исполнительного органа в этом направлении может быть незначительно. Управление исполнительным органом по мощности пласта осуществляется выдвижными лыжами 18 и 19 по информации, поступающей от различного типа систем контроля положения исполнительного органа в пласте, в результате чего улучшается направленность бурения и сокращаются потери полезного ископаемого. Таким образом, предлагаемое устройство может быть многократно использовано при разработке, например, Старобинского месторождения калийных солей с получением технического результата, заключающегося в эффективной выемке калийных руд, залегающих в охранных целиках различного назначения и пластах, залегающих в сложных горнотехнических условиях. Источники информации 1. Морев А.Б., Котлярский И.А., Мудряк В.А. Бурошнековые установки для выемки угля. - М. Недра, 1973. - С. 13-23. 2. Левкович П.Е., Мезников В.И., Королев Д.А. Бурошнековая выемка угля. - Киев Техника, 1982. - С. 34-35. 3. А.с. СССР 314889. МПК Е 21 С 1/00, 1972 (прототип). 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4