SU846737A1 - Экскаваторный рабочий органпРОХОдчЕСКОгО щиТА - Google Patents

Description

(54)ЭКСКАВАТОРНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО

1

Изобретение относитс  к горной промышленности, преимущественно к тоннелестроению, и касаетс  проходческих щитов с экскаваторным рабочим органом.

Известен экскаваторный рабочий орган проходческого щита, включающий поворотную стрелу и выдвижную руко ть с поворотным скребком,размещенную внутри стрелы. Это устройство перемеща сь с помощью гидроцилиндров в.плане и профиле, разрабатывает грунт по всему забою и производит погрузку этого грунта в средства внутритоннельного транспорта {.

Недостатком этого экскаваторного рабочего органа  вл етс  невозможность вращени  выдвижной руко ти вокруг продольной оси стрелы, что снижает маневренность рабочего органа при подкопке валунов, погрузке породы и разработке пород в  чейках между горизонтальными перегородками в ножевой части щита при проходке в ЩИТА

.песчаных породах,кроме того,не обеспечиваетс  точное оконтуривание забо  у ножевой кромки щита, имекщего, как правило, круглую форму.

Наиболее близким к прЬдлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  экскаваторный рабочий орган проходческого щита, содержапдай стрелу, шарнирно св занную с корпусом щита с возможностью

10 горизонтального и вертикального поворота , руко ть, установленную в корпусе стрелы посредством двух опорных элементов с возможностью осевого перемещени , скрёбок, шарнирно закреп15 ленный на конце руко ти и св занный с руко тью посредством гидродомкрата, и жестко закрепленный на корпусе стрелы привод вра1чени  руко ти, выходна  ступень которого соосна руко ти 2.

30

Недостатком данного рабочего органа  вл етс  то, что опорные элементы, руко ти выполнены по сложной двухступенчатой схеме: руко ть опираетс  на внутреннюю поверхность полой трубы, св занной с выходной ступенью привода , а пола  труба, в свою очередь, на внутреннюю поверхность стрелы, при этом корпус привода вращени  расположен сзади руко ти, вне ее опорной зоны, определ емой по длине пространством между местами опирани  руко ти внутри выходной ступени, а выходна  ступень привода выходит за пределы ко пуса и имеет значительную длину, котора  обуславливаетс  величиной перемещени  руко ти вдоль ее продол ной оси и выбранной конструктивно базой между опорными элементами рук ти. Это приводит к усложнению рабо чего органа в целом, к увеличению е габаритов и вследствие этого к сниж нию маневренности рабочего органа в услови х стеснённого пространства. внутри проходческого щита. Цель изобретени  - повышение маневренности экскаваторного рабочего органа путем сокращени  его габари- тов. . Указанна  цель достигаетс  тем, что руко ть размещена внутри выходной ступени привода вращени , котора  установлена между опорными элементами . Кроме того, руко ть выполнена с продольным пазом, а выходна  ступень привода имеет жестко закреплен ную внутри нее шпонку, взаимодействующую с продольным пазом. На чертеже показан экскваторный рабочий орган проходческого щита, вид сбоку. Экскваторный рабочий орган проходческого щита включает поворотную стрелу с руко тью 2, на конце которой закреплен поворотный скр бок 3. Руко ть 2 установлена в опор ных элементах подшипниках)4 и 5 внутри корпуса стрелы 1 с возможностью вращени  и продольного осево го перемещени . Стрела 1 снабжена приводом 6 вращени ; причем корпус 7 привода вмонтирован в корпус стре ль1 I , а выходна  ступень 8 привода соединена с руко тью 2 и охватывает ее по периметру. Корпус стрелы 1 состоит из трех жестко св занных между собой секций: средней, предст л ющей собой корпус 7 привода 6 вращени  руко ти 2 и крайних 9 и 10 в которых монтированы соответственн опорные элементы (подшипники)4 и 5 374 руко ти 2, расположенные непосредственно между руко тью 2 и корпусом стрелы 1, при этом выходна  ступень 8 привода 6 вращени  расположена внутри его корпуса 7 и между опор1й11ми элементами (подшипниками и 5 руко ти 2. Привод 6 вращени  представл ет собой заранее собранный и отрегулированный редуктор, например черв чный. с приводом черв ка (на чертеже не показан)от гидромотора П. Крайние секции 9 и 10 креп тс  к корпусу 7 привода 6 вращени  при помощи болтовых соединений 12 и 13. Выходна  ступень 8 установлена внутри корпуса 7 в опорах 14, а закрепленна  в ее ступице шпонка 15 входит в шпоночный паз 16, выполненный на наружной поверхности руко ти 2 по всей ее длине параллельно продольной оси руко ти. Руко ть 2 проходит через полую ступицу выходной ступени 8 с гарантированным зазором, исключающим случайное воздействие на выходную ступень-|8 радиальных нагрузок от руко ти 2. Стрела I монтирована в кронщтейне 17 с помощью цапф 18. геометрическа  ось которых перпен- . дикул рна продольной оси стрелы, и гидроцилиндра 19, шток которого шарнирно закреплен на секции 10 стрелы 1, а корпус в кронштейне 17. Кронштейн 17 устанавливаетс , в свою очередь, в корпусе 20 проходческого щита с возможностью поворота при помощи гвдроцилиндра 21 вокруг вертикальной оси 29. Внутри стрелы 1 соосно с ней установлен гидроцилиндр 23 перемещени  руко ти 2. Шток 24 гвдроцилиндра 23 шарнирно закреплен на неподвижной секции 10 корпуса стрелы 1, а его корпус на выдвижной руко ти 2. Подвод рабочей жидкости в гидроцилиндр 23 производитс  через каналы (на чертеже не показаны) в штоке 24. Дл  поворота скребка 3 на переднем конце руко ти 2 шарнирно монтирован гидроцилиндр 25. В ножевой части корпуса 20 проходческого щита устанавливаетс  съемна  система 26 горизонтальных и вертикальных перегородок. Экскаваторный рабочий орган проходческого щита работает следуюпщм образом. Вначале стрела 1 с руко тью2 и скребками 3 ориентируетс  в пространстве дл  разработки заданного участка забо , а затем скребок 3, 5 пoвopaчивae ый гидроцилиндром 25, производит разработку грунта. Поворот стрелы 1 в вертикальной плоскости относительно оси цафп 18 производитс  с помощью гидроцлиндра 19 а в горизонтальной плоскости относи тельно оси 22 с помощью гидроцилинд ра 21. Перемещение руко ти 2 со скребком 3 вдоль ее продольной оси производитс  с помощью гидроцилиндр 23, при этом руко ть 2 на прот жении всего своего хода опираетс  на опорные элементы подшипники 4 и 5 а ее шпоночный паз 16 скользит вдол боковых граней шпонки 15, удержива  руко ть 2 со скребком 3 от проворачивани  под действием реактивных си грунта. Опорные элементы подшипники 4 и 5 передают реактивные нагрузки от сил резани  на стрелу 1, котора  удерживаетс  в заданном положении гидроцилиндрами 19 и 21. При необхо димости ориентации скребка 3 в плос кости вращени  руко ти 2 включают гидромотор 11 привода 6 вращени , п этом выходна  ступень 8 через шпонк 15 и шпЬночный паз 16 вращает руко  2 со скребком 3 на заданный угол. Вращение и выдвижение руко ти 2 про извод т, как правило, поочередно,при этом корпус гидроцилиндра 23 соответственно вращаетс  или вьщвигаетс  относительно своего неподвижно закрепленного штока 24. Возможна  несоосность руко ти 2 и гидроцилиндра 23 компенсируетс  за счет шарнирного подсоединени  корпуса гидроцшшндра 23 и его штока 24 соответственно к выдвижной руко ти 2 и секции 10 стрелы 1. Разработка грунта в забое производитс  путем поочередного обхода руко тью 2 со скребком 3 всей площади забо . Разработанный грунт падает вниз и подогреваетс  на устанавливаемый в лотке щита продольный транспортер или иное сред- ство внутритоннельного транспорта При проходке в песчаном грунте а коицевой части щита обычно устанавливаетс  съемна  система 26 горизонтальных и вертикальньпс перегородок и разработка грунта в образуемых перегородками  чейках ведетс  путем последовательного введени  руко ти 2 со скребком 3 в  чейки меж ду перегородками. Предлагаемое конструктивное выполнение экскаваторного рабочего 37 органа позвол ет упростить конструкцию руко ти, уменьшив при это-массу в 1,5-2 раза за счет значительного сокращени  длины выходной ступени привода вращени ,а также ( применительно к проходческим щитам 4-6 к) на 15-20% сократить габариты стрелы на величину, соответствующую габаритам привода, за счет размещени  привода вращени  между опорными элементами (подшипниками)руко ти, что приводит к общему уменьшению массы экскаваторного рабочего органа на 20-25%. Кроме того, достижение технического эффекта обеспечиваетс  за счет повьш1ени  маневренности и следовательно, про изводительности экскаваторного рабочего органа и всего щита в целом, особенно при работе экскаваторного органа в стесненных услови х, когда в ножевой части щита устанавливаетс  система горизонтальных и вертикальных перегородок, например дл  работы щита в песчаном грунте. Фодмула изобретени  1.-Экскаваторный рабочий орган проходческого щита, содержащий стрелу , шарнирно св заннук с корпусом щита с возможностью горизонтального и вертикального поворота, руко ть, установленную в корпусе стрелы посредством двух опорных элементов с возможностью осевого перемещени , скребок, шарнирно закрепленный на к нце руко ти и св занный с руко тью посредством гидродомкрата, и жестко закрепленный на корпусе стрелы привод вращени  руко ти, выходна  ступень которого соосна руко ти, о т л ичающийс  тем, что, с целью повьш1ени  маневренности рабочего органа путем сокращени  его габаритов , руко ть размещена внутри выходной ступени привода вращени , котора  установлена между опорными элементами. 2. Экскаваторный орган по п.1, отличающийс  тем, что руко ть выполнена с продольным пазом, а выходна  ступень привода имеет жестко закрепленную внутри нее шпонку, взаимодействующую с продольным пазом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 4026604, кл. 299-64, опублик. 1977. 2.Патент Швейцарии № 471944, кл. Е 02 F 3/28, опублик. 1969 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения {.Экскаваторный рабочий орган проходческого щита, содержащий стрелу, шарнирно связанную с корпусом щита с возможностью горизонтального и вертикального поворота, рукоять, установленную в корпусе стрелы посредством двух опорных элементов с возможностью осевого перемещения, скребок, шарнирно закрепленный на кцнце рукояти и связанный с рукоятью посредством гидродомкрата, и жестко закрепленный на корпусе стрелы привод вращения рукояти, выходная ступень которого соосна рукояти, о т л и'чающийся тем, что, с целью '.повышения маневренности рабочего органа путем сокращения его габаритов, рукоять размещена внутри выходной ступени привода вращения, которая установлена между опорными элементами.
2. 2. Экскаваторный орган по п.1, отличающийся тем, что рукоять выполнена с продольным пазом, а выходная ступень привода имеет жестко закрепленную внутри нее шпонку, взаимодействующую с продольным пазом.