Зубок врубовой машины для полезных ископаемых и т.п.

Зубок врубовой машины для полезных ископаемых и т.п.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к зубку врубовой машины для полезных ископаемых, к кулачку для съемного удержания хвостовика зубка, зубка в системе фиксации кулачка, и к системе распыления воды для использования с таким зубком и кулачком.

Уровень техники изобретения

Зубок врубовой машины для полезных ископаемых и т.п. широко используется не только для добычи полезных ископаемых, в частности в угольной промышленности, но также для проходки подземных проезжих частей или туннелей или для целей гражданского строительства, таких как выравнивание дорог, как часть операции сглаживания поверхности дорог, или операций прорезания траншей.

На практике ряд кулачков прикреплены, например, сваркой вокруг барабана, винтовой лопасти или торцевой поверхности пластины, если подразумевается так называемый шнековый комбайн, или крепление может быть к замкнутой цепи каждого кулачка, имеющего отверстие соответствующего профиля, чтобы хвостовик зубка располагался в отверстии.

Если подразумевается добыча угля, перемещение воздуха к области разреза уже давно признано как предпочтительное в разбавлении метана, выделяющегося во время добычи. Одним из предложений для достижения этого усовершенствования в Великобритании несколько десятилетий назад было сконструировать шнековый комбайн с полым кольцевым пространством, в котором была расположена матрица распылителей воды для индуцирования потока воздуха из выработанного пространства или обрушения к лицевой стороне барабана.

Одна известная система распыления воды описана в патенте Великобритании 2250455, где в своей основе зубок снабжен сквозным отверстием в пятке, направленной назад, а головка водораспылительной форсунки, которая съемно удерживается внутри расточенного отверстия кулачка, выступает над кулачком в сквозное отверстие, в результате чего головка форсунки и ее водяное выпускное отверстие защищены пяткой от повреждения и загрязнения, пока зубок остается неповрежденным и на месте.

Однако это не редкость, когда зубки теряются или ломаются по ряду причин. Иногда система удержания между хвостовиком зубка и кулачком выходит из строя. Иногда, особенно во время операций добычи полезных ископаемых, зубок случайно ударяет металлические опоры кровли и раскрашивается. Такие события приводят к воздействию или потенциально воздействуют на головку форсунки, которая в конечном итоге стирается при продолжении добычи полезных ископаемых.

Одна известная система фиксации скобой для зубка описана в патенте США 3268260. Скоба была вставляемой и съемной в горизонтальной плоскости, а положение окружной канавки на наружной периферии хвостовика представляет слабую зону.

Задача изобретения

Основной задачей настоящего изобретения является предоставление усовершенствованной системы распыления, зубка, кулачка, комбинации зубка и кулачка и приводного элемента.

Сущность первого аспекта изобретения

В соответствии с первым аспектом изобретения, предусмотрена, в частности, система распыления воды, но не исключительно для добычи полезных ископаемых, содержащая зубок, имеющий цельный хвостовик, посредством которого он съемно принимается в отверстие кулачка, пятку, продолжающуюся назад от зубка, отверстие, проходящее через пятку, и пару разнесенных щек, продолжающихся вне отверстия, распылительную форсунку, принимаемую в расточенное отверстие кулачка, с головкой форсунки, выступающей выше верхней поверхности кулачка к месту между щеками, с выпускным отверстием воды головки, так расположенным под пяткой и относительно сквозного отверстия пятки, что вода, выпускаемая из отверстия в сквозное отверстие и выходящая через сквозное отверстие, индуцирует воздушный поток полностью или частично через сквозное отверстие.

Сущность второго аспекта изобретения

В соответствии со вторым аспектом изобретения, самостоятельного значения, предусмотрен зубок врубовой машины для полезных ископаемых для использования с системой подачи воды согласно первому аспекту, содержащий:

(I) удлиненный хвостовик, посредством которого зубок съемно удерживается внутри утопленного отверстия кулачка, при этом хвостовик имеет продольную ось;

(II) увеличенную головку, встроенную в хвостовик;

(III) пятку, выступающую из задней стороны головки;

(IV) сквозное отверстие в пятке, и

(V) пару разнесенных щек, продолжающихся от пятки, одна на каждой боковой стороне сквозного отверстия последней, имеющего ось, которая наклонена вверх и которая, если спроецировать, пересекает проекцию продольной оси хвостовика.

Сущность третьего аспекта изобретения

В соответствии с третьим аспектом изобретения, самостоятельного значения, предусмотрен кулачок для съемного приема хвостовика зубка врубовой машины для полезных ископаемых, в соответствии со вторым аспектом кулачок, содержащий:

(I) корпусной элемент;

(II) отверстие круглого сечения в корпусном элементе с профилем, соответствующим хвостовику зубка для съемного удержания кулачком; и

(III) канавку, которая, в использовании, находится на верхней поверхности кулачка, при этом в канавке часть зубка приспособлена для установки в фиксированное положение зубка.

Сущность четвертого аспекта изобретения

В соответствии с четвертым аспектом изобретения самостоятельного значения, предусмотрен, в сочетании, зубок, в соответствии со вторым аспектом и кулачок, в соответствии с третьим аспектом, с хвостовиком зубка, зацепленным в приемном отверстии кулачка.

Сущность пятого аспекта изобретения

В соответствии с пятым аспектом изобретения, самостоятельного значения, предусмотрена съемная фиксирующая система, для удержания удлиненного хвостовика зубка в приемном отверстии кулачка, содержащая:

(I) хвостовик зубка, снабженный двумя разнесенными сквозными отверстиями, каждое из которых проходит через продольную ось хвостовика;

(II) кулачок, имеющий приемное отверстие, соответствующее профилю того хвостовика, который должен быть вставлен в отверстие, пару поперечных отверстий, проходящих через кулачок и разнесенных на том же расстоянии, что и отверстия хвостовика, так что отверстия соосны следующей вставке хвостовика зубка, и

(III) "U"-образной формы вставляемую и съемную скобу, ножки которой располагаются по одной в каждом из соосных отверстий кулачка и хвостовика.

Сущность шестого аспекта изобретения

В соответствии с шестым аспектом изобретения, самостоятельного значения, предусмотрен приводной элемент, такой как вращающийся барабан или замкнутая цепь, снабженная множеством кулачков в соответствии со вторым аспектом.

Преимущества различных аспектов изобретения

Выброс брызг воды внутрь, вдоль, и в конечном итоге из сквозного отверстия пятки, индуцирует воздушный поток, который выгоден, во-первых, в создании более мелких капель воды для подавления или борьбы со всякой склонностью к воспламеняющему искрению или возгоранию в зоне сразу за головкой зубка, а во-вторых, для разбавления метана, если подразумевается добыча каменного угля. Кроме того, после вставки зубка в кулачок, пара разнесенных щек служит для охвата и защиты, в противном случае, открытой головки распылительной форсунки.

Предпочтительные или дополнительные свойства

Зубок

Зубок снабжен хвостовиком круглого сечения.

Хвостовик снабжен, по меньшей мере, одним образованием, таким как выемка, кольцевая канавка или диаметральное сквозное отверстие, для прохождения ножки вставного и съемного металлического удерживающего штифта.

Хвостовик снабжен двумя диаметральными сквозными отверстиями, разнесенными вдоль продольной оси хвостовика и, таким образом, чтобы быть на центральной линии и нейтральной оси хвостовика, тем самым избегая присущего ослабления хвостовика кольцевыми выточками и т.п. по предшествующему уровню техники.

Зубок, в зоне пересечения между его головкой и его хвостовиком, снабжен на каждой боковой стороне дугообразным установочным расширением.

Дугообразное установочное расширение снабжено вогнутой установочной поверхностью.

Спроецированная ось сквозного отверстия пересекает спроецированную продольную ось хвостовика от 40° до 60° или около того, а предпочтительно 50° или около того.

Зубок снабжен твердосплавным наконечником.

Кулачок

Приемное отверстие хвостовика завершается, на его верхнем конце, выпуклой установочной поверхностью, соответствующей вогнутой установочной поверхности зубка.

Кулачок снабжен расточенным отверстием для приема корпусной части сменной распылительной форсунки.

Сменная распылительная форсунка и ее приемное расточенное отверстие в кулачке снабжено/ы фиксирующим или удерживающим устройством.

Фиксирующее или удерживающее устройство представляет собой металлический штифт, приспособленный быть продвинутым или забитым в или из поперечное расточенное отверстие с корпусной частью сменной распылительной форсунки, снабженной кольцевой канавкой для зацепления частью фиксирующего штифта.

Кулачок снабжен, по меньшей мере, одним поперечным расточенным отверстием, приспособленным быть выровненным соосно с расточенным отверстием вставленного хвостовика зубка.

Металлический штифт приспособлен для проталкивания или забивания в или из расточенные отверстия для фиксации хвостовика зубка в его приемном отверстии в кулачке.

Два разнесенных параллельных поперечных расточенных отверстия, одно над другим, предусмотрены в кулачке для использования с двухлучевым, частично "U"-образным фиксирующим штифтом, так что лучи штифта развернуты в общей вертикальной плоскости.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи показаны только в виде примера.

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе сзади одной стороны и сверху зубка в соответствии со вторым аспектом, вставленного в кулачок в соответствии с третьим аспектом для образования комбинации в соответствии с четвертым аспектом и образования системы распыления воды по первому аспекту;

Фиг. 2 соответствует фиг. 1, но с другой стороны;

Фиг. 3 представляет собой продольный вид в разрезе через фиг. 1 или фиг. 2; и

Фиг. 4 представляет собой продольный вид в разрезе через фиг. 1 и 2.

Подробное описание чертежей

Зубок 1 содержит головку 2 (иногда называемую лезвием), снабженную твердосплавным наконечником 3 и имеющую цельный хвостовик 4 круглого сечения, сам имеющий продольную ось 5 и снабженный двумя в осевом направлении разнесенными, диаметральными сквозными отверстиями 6.

Пятка 7 выступает из задней части зубка 1 и содержит пару параллельных и разнесенных щек 8. Пятка 7 имеет сквозное отверстие 9, расположенное между щеками и имеющее ось 10, которая наклонена вверх и, как показано на фиг. 3, пересекает продольную ось 5 хвостовика 4. На каждой боковой стороне, зубок 1 снабжен вогнутой установочной поверхностью 11, в дополнение к передней и задней плоской и вогнутой установочным поверхностям 12 и 13. Головка 2 также снабжена носовой частью 14, для образования выемки 15, в которую конец рычага или выколотки может быть вставлен для помощи в удалении зубка, когда требуется замена зубка.

Кулачок 16, приспособленный с возможностью быть приваренным к периферии роторного минерального проходчика или режущего барабана или к врубовой цепи, снабжен отверстием 17 круглого сечения в виде сквозного отверстия диаметром, соответствующим хвостовику 4 с допусками, так что зубок 1 может быть вставлен вручную и удален из кулачка 16 с относительной легкостью, когда требуется замена зубка.

Кулачок 16 снабжен передней и задней плоской и выпуклой установочными поверхностями 18, 19, соответствующими поверхностям 12 и 13 зубка 1, а также выпуклой боковой поверхностью 20, соответствующей поверхности 11 зубка 1. Кулачок 16 также снабжен парой поперечно продолжающихся параллельных сквозных отверстий 21, расположенных одно над другим в одной и той же вертикальной плоскости и приспособленных быть соосными с отверстиями 6 хвостовика 4 вставляемого зубка 1.

Кулачок 16 также снабжен расточенным отверстием 22, параллельным сквозному отверстию 13 и приспособленным для приема корпусной части 23 распылительной форсунки 24, имеющей головку 25, выступающую над верхней поверхностью кулачка 16 в зону между щеками 8 вставляемого зубка 1. Форсунка 24 разъемно зафиксирована в расточенном отверстии 22 посредством металлического штифта 26, взаимодействующего с выемкой или кольцевой канавкой во внешней периферии форсунки 24, а также взаимодействующего с полукруглым каналом в расточенном отверстии 22, так что выпускное отверстие форсунки 24 расположено на или в непосредственной близости от оси 10 сквозного отверстия 9.

Как лучше всего видно на фиг. 3 и 4, "U"-образный проволочный штифт 27 продвинут или забит в совмещенные отверстия 6 и 21 для фиксации зубка 1 в кулачке 16, с "U"-образным основанием, зацепляющимся рычагом, лезвием отвертки и т.п. для удаления штифта 26 в поперечном направлении от фиксирующего положения, показанного на фиг. 3 и 4, так что изношенный или поврежденный зубок 1 может быть удален из его кулачка 16.

Щеки 8 способствуют образованию противолежащих стенок, которые образуют промежуток между ними, который открыт для окружающей среды. Сформированная на каждой лицевой стенке находится соответствующая канавка 28, 29, которая продолжается от пятки 7 до конца стенки вдаль от пятки 7. Как лучше всего видно на фиг.3, каждая канавка 28, 29 продолжается вдоль и параллельно оси отверстия 10 и обращена к распылительной головке форсунки 25, для лучшего облегчения захватывания окружающего воздуха из окружающей среды А для течения вокруг головки распылительной форсунки 25 и в отверстие 9.

Как указано на всех четырех фигурах, выброс распыленной струи воды из выпускного отверстия форсунки 24 приводит к индуцированнию воздушного потока из зоны А к задней части кулачка 16 в одном конце и на выходе другого конца отверстия 9, а также созданию мелких капель воды, для образования конической области B, главным образом, к задней части головки 2, служащей не только для подавления пыли и устранения пожароопасных искр, но также для разбавления метана, если подразумевается добыча каменного угля.

1. Узел зубка врубовой машины, содержащий:

зубок врубовой машины и кулачок;

причем зубок врубовой машины содержит головку, выполненную с возможностью удерживать резец, хвостовик, продолжающийся в продольном направлении от головки, и пятку, продолжающуюся поперек продольного направления от головки, причем пятка содержит первую и вторую стороны, разделенные толщиной пятки, и сквозное отверстие, проходящее через толщину пятки, причем сквозное отверстие имеет впускной конец на первой стороне пятки и выпускной конец на второй стороне пятки;

причем кулачок содержит отверстие, распылительную форсунку и наружную поверхность, причем отверстие выполнено с возможностью приема хвостовика и установки зубка врубовой машины в рабочее положение, когда хвостовик принят в отверстие, причем распылительная форсунка содержит впускное отверстие для приема воды и выпускное отверстие для выпуска воды из распылительной форсунки, причем распылительная форсунка продолжается от наружной поверхности кулачка и устанавливает выпускное отверстие снаружи кулачка; при этом

когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении:

пара щек продолжается от пятки, от первой стороны пятки, причем щеки пары расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежутка между ними;

сквозное отверстие расположено между щеками, впускной конец сквозного отверстия обращен к промежутку;

распылительная форсунка расположена между щеками, выпускное отверстие находится в промежутке, отверстие выполнено с возможностью распыления воды, выпускаемой из форсунки через сквозное отверстие; и

наружная поверхность кулачка расположена смежно щекам и продолжается между щеками, наружная поверхность и щеки образуют канал, продолжающийся до впускной стороны сквозного отверстия, при этом канал гидравлически сообщается с окружающей средой.

2. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении, каждая щека продолжается от своего первого конца на пятке мимо распылительной форсунки до своего второго конца, расположенного на расстоянии от распылительной форсунки.

3. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором сквозное отверстие продолжается вдоль первой оси, и хвостовик продолжается вдоль второй оси, причем первая и вторая оси образуют между собой внутренний угол, имеющий величину между около 40 градусов и около 60 градусов.

4. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором сквозное отверстие продолжается вдоль первой оси, и щека продолжается вдоль второй оси, причем первая и вторая оси пересекаются друг с другом.

5. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором зубок врубовой машины расположен на расстоянии от пересечения первой и второй оси.

6. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором разделительная форсунка выполнена с возможностью распыления воды на зубке врубовой машины, удерживаемой головкой, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

7. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором распылительная форсунка содержит распылительную головку, установленную снаружи кулачка, выпускное отверстие расположено в распылительной головке, распылительная головка находится в промежутке, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении; и

одна щека из пары щек содержит сторону, обращенную к промежутку, и паз, выполненный в стороне, причем паз продолжается от пятки и мимо распылительной головки, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

8. Узел зубка врубовой машины по п. 7, в котором другая щека содержит сторону, обращенную к промежутку, и паз, выполненный в стороне, причем паз продолжается от пятки и мимо распылительной головки, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

9. Узел зубка врубовой машины по п. 7, в котором промежуток продолжается от первого конца до второго конца одной щеки, паз продолжается от первого конца до второго конца одной щеки.

10. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором хвостовик продолжается вдоль оси хвостовика;

впускной конец распылительной форсунки расположен в отверстии кулачка, отверстие продолжается вдоль оси отверстия; и

ось отверстия параллельная оси хвостовика, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

11. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором канал, образованный щеками и наружной поверхностью кулачка, продолжается от первого конца на пятке до второго конца от пятки, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении, причем распылительная форсунка расположена на расстоянии от второго конца канала, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

12. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором щеки продолжаются от кулачка до открытой стороны канала, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

13. Узел зубка врубовой машины по п. 1, в котором впускной конец распылительной форсунки расположен в отверстии кулачка, отверстие продолжается вдоль оси отверстия;

выпускное отверстие распылительной форсунки выполнено с возможностью выпуска воды, проходящей вдоль оси выпуска от калиброванного выпускного канала;

ось выпуска и ось отверстия образуют между собой внутренний угол, имеющий величину между около 40 градусов и около 60 градусов.

14. Узел зубка врубовой машины, содержащий:

зубок врубовой машины и кулачок;

причем зубок врубовой машины содержит головку, выполненную с возможностью удерживать резец, хвостовик, продолжающийся в продольном направлении от головки, и пятку, продолжающуюся поперек продольного направления от головки, причем пятка содержит первую и вторую стороны, разделенные толщиной пятки, и сквозное отверстие, проходящее через толщину пятки, причем сквозное отверстие ограничено сплошной кольцевой стенкой, продолжающейся от первой стороны до второй стороны пятки, причем сквозное отверстие имеет впускной конец на первой стороне пятки и выпускной конец на второй стороне пятки;

причем кулачок содержит отверстие, распылительную форсунку и наружную поверхность, причем отверстие выполнено с возможностью приема хвостовика и установки зубка врубовой машины в рабочее положение, когда хвостовик принят в отверстие, причем распылительная форсунка содержит впускное отверстие для приема воды и выпускное отверстие для выпуска воды из распылительной форсунки, причем распылительная форсунка продолжается от корпуса от наружной поверхности и устанавливает выпускное отверстие снаружи кулачка; при этом

когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении:

пара щек продолжается от пятки, от первой стороны пятки, причем щеки пары расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежутка между ними;

сквозное отверстие расположено между щеками, впускной конец сквозного отверстия обращен к промежутку;

распылительная форсунка расположена между щеками с выпускным отверстием, расположенным в промежутке, выпускное отверстие выполнено с возможностью распыления воды, выпускаемой из форсунки через сквозное отверстие;

и наружная поверхность кулачка расположена смежно щекам и продолжается между щеками, наружная поверхность и щеки образуют канал, продолжающийся до впускной стороны сквозного отверстия, канал гидравлически сообщается с окружающей средой.

15. Узел зубка врубовой машины по п. 14, в котором сквозное отверстие продолжается вдоль первой оси, и хвостовик продолжается вдоль второй оси, причем первая и вторая оси образуют между собой внутренний угол, имеющий величину между около 40 градусов и около 60 градусов.

16. Узел зубка врубовой машины по п. 14, в котором одна или обе пары щек содержит сторону, обращенную к промежутку, и паз, выполненный в стороне, причем паз продолжается от пятки и мимо распылительной форсунки, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

17. Узел зубка врубовой машины по п. 16, в котором сквозное отверстие продолжается вдоль оси отверстия от первой стороны пятки до второй стороны пятки, каждый паз проходит вдоль оси отверстия, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении.

18. Узел зубка врубовой машины, выполненный с возможностью генерирования струи воды из распылителя, который забирает воздух из окружающей среды в струю распылителя, узел содержит:

зубок врубовой машины и кулачок;

причем зубок врубовой машины содержит головку, выполненную с возможностью удерживать резец, хвостовик, продолжающийся в продольном направлении от головки, и пятку, продолжающуюся поперек продольного направления от головки, и пару щек;

пятку, продолжающуюся от головки поперек продольного направления, причем пятка содержит первую и вторую стороны, разделенные толщиной пятки, и сквозное отверстие, проходящее через толщину пятки, причем сквозное отверстие имеет впускной конец на первой стороне пятки и выпускной конец на второй стороне пятки;

причем пара щек продолжается от пятки от первой стороны пятки, причем щеки пары расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежутка между ними, причем сквозное отверстие расположено между щеками, и впускной конец сквозного отверстия обращен к промежутку;

причем кулачок содержит отверстие, распылительную форсунку и наружную поверхность, причем отверстие выполнено с возможностью приема хвостовика и установки зубка врубовой машины в рабочее положение, когда хвостовик принят в отверстие, причем распылительная форсунка содержит впускное отверстие для приема воды и выпускное отверстие для выпуска воды из распылительной форсунки, причем распылительная форсунка продолжается от корпуса от наружной поверхности и устанавливает выпускное отверстие снаружи кулачка; при этом

когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении:

распылительная форсунка расположена между щеками, выпускное отверстие выполнено с возможностью распыления воды, выпускаемой из форсунки через сквозное отверстие; и

наружная поверхность кулачка расположена смежно щекам и продолжается между щеками, наружная поверхность и щеки образуют канал, продолжающийся до впускной стороны сквозного отверстия, канал гидравлически сообщается с окружающей средой.

19. Узел зубка врубовой машины по п. 18, в котором сквозное отверстие продолжается вдоль оси отверстия от первой стороны пятки до второй стороны пятки, каждый паз проходит вдоль оси отверстия.

20. Узел зубка врубовой машины по п. 18, в котором каждая щека содержит сторону, обращенную к другой щеке, одна или обе из пары щек содержит паз, выполненный в стороне, причем паз проходит от пятки до дальнего конца щеки.