Результат интеллектуальной деятельности: ГОРНЫЙ КОМБАЙН

Устройство служит для разработки месторождений полезных ископаемых камерным способом и проведения горно-подготовительных работ.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в горнодобывающих отраслях промышленности.

Известен горный комбайн непрерывного действия по патенту США № 3479090, МПК Е21С 25/14 и горный комбайн поточной работы 12СМ18-10 В (см. рекламный проспект фирмы JOY), предназначенные для разработки месторождений полезных ископаемых камерным способом и проведения горно-подготовительных работ

Комбайны состоят из ходовой части, корпуса, питателя, конвейера и исполнительного органа, выполненного в виде горизонтально расположенных режущих барабанов и режущих цепей, которые перекрывают корпуса приводов со стороны забоя. Исполнительный орган совершает качательное движение в вертикальной плоскости на всю высоту выработки. Горная масса, разрушенная исполнительным органом, грузится питателем на центральный скребковый конвейер. В хвостовой части комбайна конвейер разгружается на установленные за комбайном транспортные средства. Режущие барабаны с режущими цепями формируют кровлю и почву выработки.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного комбайна, относится то, что в известном устройстве используются режущие цепи для перекрытия корпусов приводов. Режущие цепи имеют небольшой ресурс работы при работе комбайна по добыче вязких и крепких углей и руд, например калийных. Для привода цепей требуется подводить дополнительную мощность, которая используется не эффективно - значительная часть мощности уходит не на резание, а на преодоление сил трения. Кроме того, режущие цепи усложняют конструкцию.

Наиболее близким комбайном того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является комбайн вертикального вруба непрерывного действия фирмы LONG-AIRDOX, Великобритании (см. рекламный проспект фирмы LONG-AIRDOX). Общая компоновка аналогична горному комбайну по патенту США № 3479090, за исключением исполнительного органа. Исполнительный орган содержит один центральный и два периферийных режущих барабана, вращение которых осуществляется приводами, размещенными в барабанах. Подвод мощности производится от двух электродвигателей валами, проходящими через корпуса - вертикальные опоры. Такая конструкция приводов барабанов позволяет обеспечить обработку забоя по всей ширине исполнительного органа без использования режущих целей.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного комбайна, принятого за прототип, относится то, что в зоне корпусов - вертикальных опор - образуются целики шириной 70-80 мм, что является сдерживающим фактором при работе комбайна по добыче вязких и крепких углей и руд, например калийных. Этот недостаток существенно ограничивает область применения такого комбайна. Периферийные режущие барабаны не могут формировать горизонтальную почву и одновременно овальную форму кровли, что снижает эксплуатационные качества комбайна. Кроме того, конструкция редуктора привода режущего барабана, расположенного внутри барабана, снижает его надежность, увеличивая при этом трудоемкость его обслуживания и ремонта.

Сущность изобретения заключается в том, что заявляемое устройство расширяет области применения и повышает эксплуатационные качества комбайна.

Указанный технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, достигается тем, что в заявляемом комбайне, содержащем корпус, ходовую часть, питатель, конвейер, исполнительный орган, включающий центральный и периферийные режущие барабаны, привода, размещенные в корпусах и установленные на рукоятях, закрепленных на корпусе комбайна при помощи горизонтальной оси и гидроцилиндров, с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, оси которых параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами, т.е. отсутствуют целики между центральным и периферийными режущими барабанами, причем нижние периферийные режущие барабаны формируют почву, а верхние - кровлю выработки.

Такое конструктивное решение исполнительного органа, когда с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, с минимальным зазором между торцами, за счет того, что оси периферийных режущих барабанов параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами - обеспечивает сплошную линию разрушения забоя по всей ширине выработки, исключает наличие целиков между отдельными частями режущих барабанов, обеспечивая гарантированное резание забоя при работе комбайна на вязких и крепких углях или рудах. Кроме того, периферийные режущие барабаны придают оптимальную форму проходимой выработке: два нижних выравнивают почву вместе с центральным режущим барабаном в одну плоскость; два верхних формируют конфигурацию кровли - от плоской до более устойчивой - овальной.

Сопоставление заявляемого комбайна с прототипом позволяет сделать вывод об отсутствии в последнем признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого комбайна:

- с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, оси которых параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами;

- нижние периферийные режущие барабаны формируют почву, а верхние - кровлю выработки.

Совокупность признаков заявляемого технического решения имеет отличие от прототипа и известных аналогов и не следует явным образом из изученного уровня техники, поэтому авторы считают, что объект является новым и имеет изобретательский уровень.

Изобретение имеет изобретательский уровень и в связи с тем, что сочетание признаков, а именно

- с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, оси которых параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами;

- нижние периферийные режущие барабаны формируют почву, а верхние - кровлю выработки;

решает поставленную задачу расширения области применения и повышения эксплуатационных качеств комбайна. Эти признаки связаны между собой так, что при устранении одного из них исчезает добываемый изобретением технический результат.

Изобретение также представляет собой определенный шаг в развитии техники и является прогрессивным, так как позволяет расширить область применения и повысить эксплуатационные качества комбайна.

Комбайн, в котором заявлено данное изобретение, может найти широкое применение в горнодобывающей отрасли народного хозяйства, то есть является промышленно-применимым техническим решением.

Достижение технического результата при работе комбайна обеспечивается тем, что

- с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, оси которых параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами, такое техническое решение расширяет область применения комбайна за счет отсутствия целиков между отдельными частями барабанов, обеспечивая гарантированное резание забоя при работе комбайна на вязких и крепких углях или рудах;

- нижние периферийные режущие барабаны формируют почву, а верхние - кровлю выработки, это повышает эксплуатационные качества, за счет того, что два нижних выравнивают почву вместе с центральным режущим барабаном в одну плоскость; два верхних - формируют конфигурацию кровли от плоской до более устойчивой - овальной.

Сущность заявляемого изобретения поясняется прилагаемыми чертежами.

На чертежах изображено:

Фиг.1 - общий вид комбайна (вид сбоку);

Фиг.2 - вид исполнительного органа (вид сбоку);

Фиг.3 - вид исполнительного органа с формой забоя (вид спереди).

Комбайн (Фиг.1) состоит из корпуса 1, ходовой части 2, питателя 3, конвейера 4, исполнительного органа 5, включающего центральный режущий барабан 6, к торцам которого с каждой стороны примыкают периферийные режущие барабаны - нижние 7 и верхние 8, привода 9, размещенные в корпусах 13 (Фиг.2) и закрепленные на рукоятях 10 (Фиг 1). Рукояти 10 исполнительного органа 5 закреплены на корпусе комбайна 1 при помощи горизонтальной оси 11 и гидроцилиндров 12. Корпуса 13 приводов 9 (Фиг.2) перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами 7 и 8, причем их оси 14 параллельны и смещены относительно оси 15 центрального режущего барабана, поэтому торцы 16 периферийных режущих барабанов могут примыкать с минимальным зазорам к торцам 17 центрального режущего барабана (Фиг.3) с каждой стороны. Привода 9 вращают центральный режущий барабан 6 и периферийные режущие барабаны 7 и 8. Нижние периферийные режущие барабаны 7 формируют почву вместе с центральным режущим барабаном 6 в одну плоскость. Верхние периферийные режущие барабаны 8 в зависимости от устойчивости кровли могут иметь форму от цилиндрической до конической, формируя, при необходимости, кровлю с большей устойчивостью (Фиг.3).

Комбайн работает следующим образом.

Исполнительный орган 5 при помощи гидроцилиндров 12 поворачивается вокруг оси 11 в верхнее положение. Включив привода 9 режущих барабанов, комбайн с помощью ходовой части 2 подается на забой на величину зарубки (примерно 1/4 диаметра центрального барабана).

После необходимой величины подачи комбайна на забой начинается опускание исполнительного органа вниз гидроцилиндрами 12. Разрушение забоя как при зарубке исполнительного органа в верхнем положении, так и при его опускании вниз происходит с помощью горизонтальных режущих барабанов - центрального 6 и периферийных 7, 8, которые оснащены режущим инструментом по всей ширине выработки. Разрушение забоя в зоне корпусов 13 приводов 9 осуществляется за счет того, что корпуса 13 перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами 7 и 8 (как при зарубке в верхнем положении, так и при опускании исполнительного органа вниз). При этом вращение периферийных режущих барабанов 7, 8 обеспечивается посредством зубчатых пар в приводах 9, соединяющих их с центральным режущим барабаном 6. Отбитая горная масса, попадая на питатель 3, транспортируется к месту перегруза конвейером 4 в доставочные средства, работающие в комплексе с комбайном. После завершения рабочего цикла по отбойке руды (зарубка и качание вниз) исполнительный орган перемещается в исходное верхнее положение, и цикл повторяется.

В предлагаемом комбайне за счет того, что с каждой стороны к торцам центрального режущего барабана примыкают по два периферийных режущих барабана, оси которых параллельны и смещены относительно оси центрального режущего барабана так, что корпуса приводов перекрыты со стороны забоя периферийными режущими барабанами, причем нижние периферийные режущие барабаны формируют почву, а верхние - кровлю выработки - расширяется область применения и повышаются эксплуатационные качества комбайна.