Глава 2

• разрушение больших площадей забоя небольшим числом одновременно работаю­щих резцов;

• передача на каждый резец значительной мощности;

• невысокая энергоемкость процесса резания по сравнению с другими органами раз­рушения;

• небольшие потребные напорные усилия;

отсутствие или незначительная величина реактивного момента. Планетарно-дисковый орган разрушения комбайна «Урал-20КСА» (рис. 2.26) состоит из двух самостоятельных органов. Каждый орган разрушения состоит из основного редуктора 4 и раздаточного 3, двух редукторов режущих дисков 7, двух режущих 2 и двух центральных (за­бурники) 1 дисков, электродвигателя относительного движения 6 и электродвигателя перенос­ного движения 5. Орган разрушения собирается на один из трех типоразмеров (D - 3,1; 3,4; 3,7м) с помощью сменных проставок 8. Положение продольной оси органа разрушения регули­руется проставками 9.

Рис. 2.26. Орган разрушения комбайна Урал-20КСА

Параметры резания планетарно-дискового органа разрушения могут быть определены из выражений:

- толщина стружки с учетом угла поворота режущего диска

V

h=—^-sincp (2.28)

65

Глава 2

- максимальный шаг резания при V_п =0

2nR n

t^Jt^JL, (2.29)

"д*д

- шаг резания с учетом угла поворота режущего диска

27lnJc^z + (R_b-rcos<p)² t= ^ —- 2 —, (2.30)

где F_n - скорость подачи комбайна;

к _д - число режущих дисков на одном органе разрушения;

/? _в - радиус водила;

г _д - радиус режущего диска;

и _в, п _д - частота вращения соответственно водила и режущего диска;

Z _д - число резцов на режущем диске;

ф - угол поворота режущего диска вокруг собственной оси.

Проходческий комплекс «Вирт» (Германия) для проведения перегонных тоннелей мет­рополитенов оснащается плоским полым рабочим органом (ротором) (рис. 2.27). Ротор 4 свар­ной коробчатой конструкции имеет отверстия для монтажа на нем 42-х дисковых шарошек 2. Крайние расширительные шарошки 1 с помощью гидравлики могут выдвигаться, что дает воз­можность увеличивать диаметр проходимого тоннеля на 80 мм. В центральной части ротора расположен забурник, состоящий из 8-ми дисковых шарошек 3. Все дисковые шарошки на ро­торе могут быть заменены изнутри, без выхода горнорабочих в забой. Шарошки распределены на роторе так, что позволяют обрабатывать всю площадь забоя и разместить шесть проемов 5

для осуществления погрузки отбитой горной массы ковшовыми погрузочными устройствами.

Комплекс оснащен плавно регулируемым гидравлическим приводом ротора суммарной

мощностью 1250 кВт. Усилие подачи ротора на забой достигает 35000 кН.

Крутящий момент на вату ротора, оснащенного дисковыми шарошками, определяется

из выражения

где P_Zi - сила перекатывания i-ц шарошки;

R_wi - радиус траектории движения 1-й шарошки. Сила подачи ротора непрерывного действия

Р_п=£>_г, +Р'_п , (2.32)

где P_Yi -сила подачи i-й шарошки;

Р'_п - потери силы подачи на трение, которые можно принять в пределах 250.. .400 кН; п - число шарошек на органе разрушения.

66

Глава 2

2.2. Органы погрузки горных комбайнов

Высокопроизводительная работа очистного или проходческого комбайна в большой степени зависит от эффективности погрузки отбитой горной массы. Дополнительная ручная погрузка разрушенной горной массы и зачистка призабойного пространства резко ухудшают социальные условия труда горнорабочих, снижают производительность выемочных машин и сдерживают переход на поточную технологию выемки угля. Наличие на почве пласта слоя мелкораздробленного угля приводит к подштыбовке конвейера и секций крепи при их пере­движке и уходу всего комплекса в кровлю пласта.

Механизированная погрузка отбитой горной массы производится при выемке пологих и наклонных (до 35°) пластов и проходке горизонтальных и наклонных выработок. При выемке крутых пластов и проходке восстающих выработок транспортирование отбитой горной массы от органа разрушения производится самотеком под действием сил гравитации.

Механическая погрузка отбитой горной массы представляет собой две технологические операции: зачерпывание разрушенной горной массы и транспортирование ее к месту погрузки на лавный (штрековый) конвейер, вагонетки или другие транспортные средства. У современ­ных очистных комбайнов эти операции погрузки совмещены и реализованы в конструкции са­мого органа разрушения. Такое совмещение функций в одном органе упрощает конструкцию и габариты очистного комбайна и обеспечивает его работу при минимальном обнажении кровли.

У проходческих комбайнов такое совмещение операций погрузки практически невоз­можно. Зачерпывающая часть у этих комбайнов осуществляет захват отбитой породы из шта­беля и производит погрузку ее на передаточный конвейер (скребковый или ленточный), кото­рый располагается вдоль продольной оси комбайна, является второй частью погрузочного ор­гана и транспортирует породу до перегружателя, штрекового конвейера или вагонетки.

2.2.1. Требования, предъявляемые к органам погрузки,

и их классификация

Конструкция и параметры погрузочных органов зависят от многих факторов, но опре­деляющими являются: конструкция и параметры органа разрушения, физико-механические свойства разрушенного массива, технологическая схема работы комбайна.

Независимо от назначения комбайна и конструкции его органа разрушения погрузоч­ные механизмы должны отвечать следующим требованиям:

обеспечивать максимальную производительность комбайна в конкретных условиях эксплуатации, то есть должно обеспечиваться условие grp > (^-Производительность грузчика (Q_lp) может быть равна теоретической производительности комбайна (£?_к), когда поток отбитой породы, поступающей на погрузку, постоянен (буровые про­ходческие комбайны) и должна быть в 2-3 раза большей, если возможно внезапное увеличение объема погружаемой породы (стреловые проходческие комбайны); производить погрузку отбитой горной массы без большого просыпания по всему фронту работы органа разрушения с эффективной зачисткой почвы;

68