Управляемый исполнительный орган бурошнековой машины

(51)21 27/02, 41/16 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УПРАВЛЯЕМЫЙ 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) Управляемый исполнительный орган бурошнековой машины, содержащий расположенные в головной секции выдвижные лыжи и установленные на выходных валах головной секции, по меньшей мере, две буровые коронки, кинематически соединенные шнековыми ставами с вращателем бурошнековой машины и с подающей частью бурошнековой машины невращающимся ставом, оснащенным кронштейнами с подшипниковыми узлами, в которых установлены секции шнековых ставов, отличающийся тем, что в невращающемся ставе выполнена полость, защищенная от проникновения пыли уплотнениями, в которой в месте соединения невращающающегося става с головной секцией установлен экран, а в месте соединения с вращателем бурошнековой машины установлен излучатель узконаправленного луча. 9209 1 2007.04.30 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, залетающих в сложных горно-геологических условиях, небольшой мощности (менее 0,8 м), а также охранных целиков различного назначения. Бурошнековая выемка не получила широкого распространения из-за существенных недостатков известных бурошнековых машин. Основным недостаткам можно считать отсутствие эффективно работающих средств контроля и управления положением исполнительного органа в пласте. Это приводит к недобуриванию скважин до проектной длины,необходимости использования буровых коронок с диаметром, существенно меньшим мощности извлекаемого слоя, а также снижению производительности. Известен исполнительный орган бурошнековой машины, которым можно управлять по мощности пласта 1. Исполнительный орган имеет две перекрывающие друг друга коронки, которые вращаются в противоположных направлениях. В этом случае часть резцов в месте сближения коронок не участвует в процессе резания, в результате чего равнодействующая сил резания, действующая на исполнительный орган, не равна нулю, а зависит от режима бурения. Направление вращения буровых коронок принято таким, чтобы составляющая веса исполнительного органа и равнодействующая от сил резания были направлены в противоположные стороны. Изменение соотношения между этими силами (за счет режима бурения) позволяет осуществлять управление исполнительным органом по мощности пласта. Положение исполнительного органа относительно боковых пород осуществляется путем наблюдения за выходящим из скважины выбуриваемым материалом. Если коронки начали резать почву или кровлю пласта, то по чешуйкам породы различают соответствующее отклонение коронок. Недостатки аналога не представляется возможным контролировать и управлять исполнительным органом в плоскости пласта (по курсу) контроль положения исполнительного органа по мощности пласта возможен только в случае, когда породы почвы и кровли визуально отличаются друг от друга, а обе коронки отклонились в почву или кровлю пласта недобуривание скважин до проектной длины ведет к увеличению потерь полезного ископаемого и снижению производительности. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа исполнительный орган бурошнековой машины типа БУГ 2. 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, параллельных оси шнекового става. Крайние коронки получают вращение непосредственно от шнековых ставов, а две другие - через зубчатую передачу, расположенную в редукторе головной секции. Для управления исполнительным органом на корпусе редуктора установлены выдвижные лыжи, управление которыми осуществляется дистанционно с помощью коммуникаций, размещающихся в желобе невращающегося става. 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. 2 9209 1 2007.04.30 Положение исполнительного органа по мощности пласта контролируется датчиками порода-уголь. Прототип имеет следующие недостатки не представляется возможным контролировать и управлять исполнительным органом в плоскости пласта (по курсу) не всегда породы почвы и кровли существенно отличаются от извлекаемого полезного ископаемого и друг от друга. Например, различные слои каменной соли практически не отличаются друг от друга. Сильвинитовые слои имеют одинаковую породу в почве и кровле извлекаемого слоя полезного ископаемого (сильвинита). В этих случаях не обеспечивается удовлетворительный контроль положения исполнительного органа по мощности извлекаемого пласта (слоя). Задачей изобретения является сокращение потерь полезного ископаемого и повышение производительности. Для решения поставленной задачи управляемый исполнительный орган бурошнековой машины, содержащий расположенные в головной секции выдвижные лыжи и установленные на выходных валах головной секции, по меньшей мере, две буровые коронки, кинематически соединенные шнековыми ставами с вращателем бурошнековой машины и с подающей частью бурошнековой машины невращающимся ставом, оснащенным кронштейнами с подшипниковыми узлами, в которых установлены секции шнековых ставов, в невращающемся ставе выполнена полость, защищенная от проникновения пыли уплотнениями, в которой в месте соединения невращающегося става с головной секцией установлен экран, а в месте соединения с вращателем бурошнековой машины установлен излучатель узконаправленного луча. На фиг. 1 показан управляемый исполнительный орган бурошнековой машины, вид сверху на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1. Управляемый исполнительный орган состоит, например, из четырех буровых коронок 1, 2, 3, 4. Коронки перекрывают друг друга для возможного прохода корпуса редуктора,который входит в состав головной секции 5 и может состоять из двух частей редуктора с цилиндрическими зубчатыми передачами 6 и редуктора с коническими зубчатыми передачами 7. Привод редукторов 6 и 7 осуществляется секционными шнековыми ставами 8 и 9, правого и левого вращения. Усилие подачи к коронкам передается невращающимся ставом 10, выполненным в виде секционной фермы с кронштейнами, содержащими подшипниковые узлы 11 для крепления секций шнекового става. Положение секций невращающегося става в выбуриваемой камере по высоте определяется жестко закрепленными лыжами 12 и 13. Положение головной секции в камере по высоте определяется выдвижными лыжами 14 и 15, а в плоскости пласта - выдвижными лыжами 16 и 17. Для направления разрушаемого полезного ископаемого от средних коронок к шнекам в головной секции выполнены отклоняющие лемехи 18 и 19. Секции става 10 соединяются между собой замковыми соединениями 20, а секции шнековых ставов - замковыми соединениями 21, например, в виде зубчатой муфты. В невращающемся ставе 10 выполнена полость 22, защищенная от проникновения пыли уплотнениями 23. В месте соединения невращающегося става 10 с головной секцией 5 устанавливается экран 24 со шкалой, а в месте соединения с вращателем машины - излучатель узконаправленного луча 25 (например, лазерного) и зрительная труба 26. При необходимости может осуществляться подсветка экрана. Работа заявляемого управляемого исполнительного органа осуществляется следующим образом. Выемка полезного ископаемого ведется камерами с выемочного штрека. Для управления горным давлением между камерами оставляются необходимые по ширине целики. 3 9209 1 2007.04.30 Выемочная машина устанавливается в заданном положении по отношению к предусмотренной к проходке камере. Управление исполнительным органом в извлекаемом пласте осуществляется выдвижными лыжами по мощности пласта лыжами 14 и 15, а в плоскости пласта - лыжами 16 и 17. Управление лыжами осуществляется дистанционно со штрека по проложенным в невращающемся ставе коммуникациями или с помощью автоматической системы в головной секции. Отклонение коронок в нужном направлении осуществляется в соответствии с положением луча на шкале экрана 24. Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность предполагаемого изобретения, в принципе может быть многократно использована при разработке, например, Старобинского месторождения калийных солей с получением технического результата, заключающегося в эффективном управлении исполнительным органом в извлекаемом пласте (слое), что позволит сократить потери полезного ископаемого и повысить производительность машины. Источники информации 1. Морев А.Б., Котлярский И.А., Мудряк В.А. Бурошнековые установки для выемки угля. - М. Недра, 1973. - С. 33-23. 2. А.с. СССР 314889, МПК Е 21 С 1/00, 1972 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4