Машина для проходки в твердом грунте подземной выработки типа тоннеля, штольни и т. д.

Машина для проходки в твердом грунте подземной выработки типа тоннеля, штольни и т. д.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 24I323

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 24 1.1967 (№ 1129533/29-14) Кл. 19f, 3/04

5с, 13/04

МГ1К Е Olg

Е 21d

Приоритет 19.Ш.1966 (¹ М 688345/19 Ф, ФРГ) Комитет по лелем изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 624.191.6 (088.8) Опубликовано 01,1Ч.1969. Бюллетень М 13

Дата опубликования описания 14 VIII.1969

Автор изобретения

Иностранец

Эрнст Лаубер (Швейцария) Иностранная фирма

«Машииеифабрик Хабеггер А.Г.» (Швейцария) Заявитель

МАШИНА ДЛЯ ПРОХОДКИ В ТВЕРДОМ ГРУНТЕ ПОДЗЕМНОЙ

ВЫРАБОТКИ ТИПА ТОННЕЛЯ, ШТОЛЬНИ И T. Д.

Известные ма шины для проходки в твердом грунте подземной выработки типа тоннеля, штольни и т. д., содержащие корпус с ходовым и напорным механизмами и приводной рабочий opiI.aH с перпендикулярной выработке осью вращения, снабженный режущим инструментом, слишком громоздки и не обеспечивают проходку выработки разного профиля и размеров.

С |целью устранения этих недостатков и для установки крепи в непосредственной близости от забоя в передней части корпуса предлагаемой машины расположена распорная стойка, на которой смонтирован рабочий орган, имеющий режущий инструмент в виде набора размещенных по его периметру фрезерных головок, а сзади распорной стойки на корпусе маIIIIHHbI закреплены ходовой и напорный механизмы.

Распорная стойка ма шины состоит из телескопически раздвигающихся частей и имеет на концах опорные плиты.

Рабочий орган взаимодействует с бесконечной цепью, которая расположена в соосной с распорной стойкой направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения.

Позади распорной cToHIKH íà lIIoBopoTHQH стреле укреплена фрезерная юловка.

Кроме того, ходовой механизм ма шины выполнен с поворотной опорной рамой, снабженной вертикально переставляющимся подшипником, на который оперта цапфа корпуса

Машина может иметь дополнительный ходовой механизм. Напорным механизм ма|шины

5 включает в себя качающиеся опоры, один конец каждой из которой шарнирно прикреплен к корпусу, а другой шарнирно оперт на башмак, который шарнирно соединен с корпусом машины системой тя г.

10 На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, вид сбоку; на фиг. 2 — то же,,вид сверху; на фиг. 3 — то же, разрез по А — А фиг.2; на фиг. 4 — то же, разрез фиг. 2 по А — А (левая часть) и по Б — Б (правая часть); на

15 фиг. 5 — 9 представлены различные положения рабочего органа в процессе разработки выемки; на фиг. 10 — 14 — схема поступательного движения ма шины, Описываемая машина содержит вертикаль20 но устанавливаемую,посередине тоннеля 1 главную стойку 2, состоящую из двух телескопически раздвигающихся частей 3 и 4. На концах стойки 2 укреплены опорные плиты 5 и б для подошвы и кровли тоннеля. На стой25 ке 2 смонтирован также корпус 7 машины, состоящий из нескольких грямоугольно-трубообразных звеньев 8.

На верхней части корпуса 7 расположена круговая направляющая 9, соосная главной

30 стойке 2, в которой проходят.две бесконечные

241323

65 цепи 10, образованные тремя прядями. Цепи огибают звездочки 11 и 12, причем звездочка

12 переставляется для изменения натяжения цепи. Каждая цепь 10 снабжена своими звездочками и может приводиться в действие независимо от другой, причем приводы реверсивные. Каждая цепь за цепляет сегмент И или 14.

Сегменты поворотно закреплены на главной стойке 2 и приводятоя в возвратно-поступательное колебательное движение с помощью цепей 10. По периметру сегментов 18, 14 расположены касательно, фрезерные резцовые головки 15.

Форма сегментов 18, 14 обуславливается заданным профилем тоннеля. Количество фрезерных резцовых головок 15 определяется количеством поворотных стрел 16 и размерами тоннельного профиля. Ввиду особенностей поступательного движения машины подошва и кровля тоннеля I остаются плоокими.

Чтобы придать кровле тоннеля более устойчи вую сводчатую форму, позади стойки 2 предусмотрена дополнительная .фрезерная рез цовая головка 17, снабженная приводным агрегатом 18. Последний укреплен на поворотной стреле 19, ось которой сов падает с осью 20 тоннеля .1. На стреле 19 установлена приводная малая шестерня 21, перекатывающаяся по зубчатой направляющей дуге 22 (фит. 1,и

4), В зависимости от профиля тоннеля меняют размеры направляющей дуги 22, а ось стрелы

19 располагают с учетом вертикальной перестано вки.

В процессе резания главная стойка 2 находи тся в надежном распоре посередине тоннеля 1, но затем выбивается для поступательного перемещения машины, осуществляемого посредством шарнирных качающихся опор 28, закрепленных в корпусе 7 или в рамах 24 боковых опор. Ба шмаки 25 качающихся опор 28 шарнирно соединены с корпусом машины тягами 26.

В задней части ма шины расположены две не приводя щиеся в движение опорные гусеницы 27 ходового механизма 28, на которых смонтирована вращающаяся вокруг оси 29 опорная рама 80. Рама сна бжена переставляемым по вертикали подшипником 81, имеющим шпиндель 82 с винтовой нарез кой. Приводимый в движение мотором подшипник 81 соединяется с цагифой 88, установленной на кормовом конце корпуса 7 машины. Благодаря вращению шпинделя 82 подшипник 81 с цапфой 88 и машинным корпусом 7 могут быть приподняты или опущены, что приводит к подъему или падению проходки подошвы тоннеля.

Для управления машиной в тоннеле 1 имеются два боковых бара 84 с полозьями 85, переставляемыми в горизонтальной плоскости.

В бары 84 встроены длинные поршневые приводы 86, так что задние распорки 87 баров мо гут быть укорочены и бары отведены назад, чтобы не мешать заднему ходу машины.

Бары 84 выполняются шарнирными, чтобы обеспечить их поворот и перестановку полозьев 85. Благодаря отводу баров 84 сегменты И, 14 могут быть также повернуты назад при заднем ходе ма шины.

При больших тоннельных сечениях, имеет значение р анняя установка тоннельной крепи для предотвращения оседания породы.

Описываемая машина позволяет осуществлять крепление выемки, например, стальной кольцевой крепыш 88 непосредственно за фрезерной рез цовой головкой 15 или за полозьями

85.

Для откатки вынутой породы к сегментам

18, 14 пристроены сбоку и один под другим косые направляющие металлические желобы

89 и. 40, а под ними качающийся конвейер 41, подающий породу на инструментальный барабан 42, расположенный на главной стойке 2, а оттуда на идущую в обратном направлении конвейерную ленту 48. Порода,,накапливающаяся на подошве тоннеля 1, подбирается лопастным скребковым конвейером 44, установленным,вокруг главной стойки 2, и подается желобом 45 (фиг. 1) на ленточный конвейер

46. При маломерных тоннельных сечениях порода дланя откатки может набираться из отходов верхней зоны тоннеля, в этом случае применяются лишь лопастный скребковый конвейер 44 с желобом 45 и ленточный конвейер

46.

Работает машина следующим образом.

По кончании рабочего цикла (на фиг. 5 жирно очерченный полукруг) главная стойка

2 выдвигается вперед, а сегменты 18, 14 с фрезерными резцовыми головками 15 занимают исходные положения а и б. Затем обе поворотные стрелы 16 с помощью цепей 10 .поворачиваются вперед к середине тоннеля 1, причем фрезерные резцовые головки 15 занимают площадь, не заштрихованную на фиг. 5.

Ширина захвата увеличивается с усилением колебательного движения. Чтобы выдержать равномерную нагрузку инструментов по всей траектории рез цовых головок 15, сегменты 18, 14 могут колебаться сперва быстрее, а потом м адле нн ее.

Для отр абот ки породы между фрезерными резцовыми головками 15 сегмент И продолжает поворачиваться до позиции в, тогда как сегмент 14 начинает обратный пробег. При последующем рабочем цикле сегмент 14 продолжает поворачиваться до позиции. г для завер шения симметричного поступательного движения, тогда как сегмент 18 возвращается в исходное положение (фиг. 8). Одновременно с обработкой лобовото забоя тоннеля фрезерная рез цовая головка 17,,закрепленная на поворотной стреле 19, .передвитается по направляющей дуге 22 и срезает по дуге на ширину поступательното движения оставшуюся на кровле породу. По окончании рабочего цикла сегменты 18 и 14 отходят на,исходные позиции а и б и остаются на .них в течение поступательного перемещения машины.

241323

В,процессе резания поступательные и управляющие устройства занимают рабочее IIOложение, при котором главная стойка 2 находится в прочном раопоре и воспринимает срезывающее усилие. Корпус 7 машины опира ется на опорные гусеницы 27, качающиеся опоры 28 убраны.

По завершении процесса резания качающиеся опоры 28 удлиняются, и их башмаки 25 опускаются на подошву тоннеля. Полозья 85 немного оттягиваются от боковых стен тоннеля с похго щью поршневых приводов 86. Так как центр тяжести машины находится за качающимися опорами 28, корпус 7 MBBIHHbr после,выбивки главной стойки 2,при нарастании подъемной силы опор 28 поворачивается вокруг оси 29 опорной рамы 80, так что опорная плита 5 главной стойки 2 приподнимается над подошвой тоннеля 1. Система тяг 26 укорачивается, и качающиеся опоры 28 наклоняются вперед.

Так как башмаки 25 выдерживают груз,машины, который увеличивает их трение о подошву тоннеля 1, то они образуют неподвижн ую точку, в то время как опорные гусеницы

27 передвигаются вперед на расстояние поступательного движения V при наклоне качающихся опор 28. Главная стойка 2 занимает новую позицию; обе части ее 8 и 4 раздвигаготся .и создают распор в тоннеле 1.

Система тяг 26 удлиняется, и качающиеся опоры 28 укорачиваются — опорное у.стройство возвращается в исходную позицию. Машина готова к новому процессу резания.

Прежде чем главная стойка 2 входит в распор после окончания поступательного движения, можно проверить расположение машины в тоннеле 1, чтобы провести в случае необходимости соответствующую рихтовку до начала нового рабочего цикла. Для корректировки боковых отклонений корпуса машины от заданной оси тоннеля или для бурения кривых полозья 85 с помощью пор шневых приводов

86 переставляют направо или налево. Отклонения машины от оси тоннеля в вертикальной плоскости выравниваются перестановкой цапфы 88 в опорной раме 80. Если главная стойка 2 наклонена в сторону, то этот наклон ликвидируется укорочением или удлинением качающихся опор 28.

При маневрировании и выводе из тоннеля машина совершает задний ход. В отличие от поступательного перемещения, которое требует мелких, щаговых движений, задний ход должен проходить быстрее и беспрерывно.

Перед началом заднего хода следует убрать или отвернуть все детали, соприкасающиеся

15 го

Зо

55 со стеной тоннеля. Затем гусеница 47 опускается на подошву тоннеля 1 при убранных качающихся опорах 28, главная стойка 2 выбивается из распора и благодаря выдвижению гусеницы приподнимается над подошвой тоннеля. Машина опирается на гусеницы 27 и

47 и может самостоятельно перемещаться с помощью гусеницы 47.

Предмет изобретения

1. Машина для проходки в твердом грунте подземной выработки типа тоннеля, штольни и т. д., включающая корпус, имеющий кодовой и напорный механизмы, и приводной рабочий орган с перпендикулярной выработке осью вращения, оснащенный режущим,инструментом, от.гичающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности проходки выработки разного профиля и размеров, а также установки крепи в непосредственной близости от забоя, корпус машины выполнен с установленной в его передней части распорной стойкой, на,которой смонтирован рабочий орган, имеющий режущий инструмент в виде набора размещенных,по его периметру фрезерных головок, а сзади распорной стойки смонтированы на корпусе ходовой и напорный механизмы.

2. Машина по п, 1, отличающаяся тем, что распорная стойка выполнена из телескопически раздвигающихся частей и имеет на своих концах опорные плиты.

3. Машина по п. 1 или 2, от.гичающаяся тем, что рабочий орган взаимодействует с бесконечной .цепью, которая расположена в соосной с распорной стойкой круговой направляющей с возможностью возвратно-поступательного движения.

4. Машина по п. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что позади распорной стойки на поворотной стреле укреплена фрезерная толовка.

5. Машина по п, 1, 2, 3 или 4, отличающаяся тем, что ходовой механизм выполнен с IIOворотной опорной рамой, снабженной вертикально переставляющимся подшипником, на который оперта цапфа корпуса.

6. Машина по п. 1, 2, 3, 4 или 5, отличающаяся тем, что корпус машины выполнен с дополнительным ходовым механизмом.

7. Машина по п. 1, 2, 3, 4, 5 или 6, отличающаяся тем, что напорный механизм выполнен с качающимися опорами, один .конец каждой из которых шарнирно при креплен к корпусу, а другой шарнирно оперт на башмак, который, в свою очередь, шарнирно соединен с корпусом машины системой тя г.

241323

9uz 1g

Риа N сьг.б

Фс/3. 74

Редактор Т. Орловская

Заказ 1855/15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография. пр. Сапунова, 2

2

Составитель Э. Шохрина

Техред Т. П. Курилко Корректор Л. Г. Корогод