§ 2. Шнековые, барабанные и дисковые исполнительные органы

Шнековые, барабанные и дисковые исполнительные органы по характеру стружкообразования могут быть объединены в одну группу. Наибольшее применение на узкозахватных комбайнах для пологих пластов получили шнековые исполнительные органы, которыми оснащено 96 % общего числа очистных комбайнов и только 4 % комбайнов с барабанными исполнительными орга­нами и вертикальной осью вращения (МК67М). Дисковые испол­нительные органы используются в небольших количествах в ком­бинации с другими типами исполнительных органов для вспомо­гательных целей: подрубки верхней пачки угля, оформления за­боя и т. п.

Шнековые исполнительные органы. Для примера рассмотрим устройство шнека диаметром по зубкам 1,6 м и с шириной зах­вата 0,63 м для комбайна 1КД1КГ (рис. 10.2). В отличие от сварных этот шнек выполнен из стального литья; он — трех-заходный, g постоянным углом подъема спиралей с правым (или левым) их направлением. Шнек состоит из ступицы 1, спиралей 2 е резцедержателями и резцами, лобовины 3, на которой размещены торцовые резцы типа КБ01 (условно показаны крестиками). Шнек — самозарубной; для выхода и погрузки зарубной мелочи в лобовине предусмотрены проемы.

89

Для подвода воды под давлением для орошения в зону ра­боты резцов вдоль спиралей на ступице шнека проложены труб­ки 4 с форсунками орошения около каждого линейного резца. Жидкость подводится через осевое отверстие в вале шнека; место подвода к трубкам орошения закрыто g торца крыш­кой.

Схема набора резцов выполнена «елочкой» (рис. 10.3). Она состоит из линейных нулевых резцов, которые обычно устанавли­ваются по два, три в каждой линии резания, и кутковых с углом наклона 10, 30 45°, устанавливаемых с меньшим шагом резания (25, 33, 42 мм). При более тяжелых условиях работы по проре-ванию массива в каждой линии резания устанавливается по три, четыре нулевых резца.

В зависимости от горно-геологи­ческих условий, типа узкозахватного комбайна и других факторов применя­ют шнеки нескольких разновидностей:

литой или сварной конструкции;

с правым или левым направле­нием навивки спирали, применитель­но к левому или правому забою, для обеспечения погрузки разрушенного угля на забойный конвейер;

по числу и типу спиралей — обычно двух- и трехзаходные, с постоянным или переменным шагом;

ПО типу режущего Инструмента — нового, барабанного и диско-

с радиальными или тангенциальными вого исполнительных органов резцами или в комбинации из них;

по диаметру — для тонких и средней мощности пластов обы­чно — 0,6; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2 м; для мощных пластов свыше 2,0 м —трехзаходные диаметром 1,6; 1,8 и 2,0 м;

по ширине захвата — 0,5; 0,63; 0,8 реже 1 м в зависимости от типа применяемого очистного комплекса и горно-геологических условий. При выемке мощных пластов применяют шнеки обычно с небольшой шириной захвата — 0,5 м.

При резании угля шнековыми, барабанными и дисковыми ис­полнителями органами форма среза получается близкой к серпо­видной, а толщина среза (глубина резания) h изменяется в широ­ких пределах от 0 до Л_шах в зависимости от угла поворота испол­нительного органа (рис. 10.4),

"шах — _пт>

где v_n — скорость подачи, м/мин; п — частота вращения испол­нительного органа, об/мин; т — число резцов в линии резания.

Образующаяся в процессе резания переменная толщина среза h не позволяет выдерживать оптимальное соотношение t/h, где t — шаг резания, т. е. обеспечивать лучшую сортность угля, минималь­ное пылеобразование, а также удельную энергоемкость разру­шения угля.

При работе шнековых и барабанных исполнительных органов ' с оптимальными параметрами среднее сечение среза составляет 15—30 см². Удельный расход энергии в зависимости от сопро­тивления угля резанию, режима работы и других факторов состав­ляет от 0,5 до 2 кВт-ч/т и более.

Основные преимущества шнекового исполнительного органа: широкая область применения — пологие и наклонные пласты мощностью от 0,7 до 5 м при сопротивляемости угля разрушению до 2,5—3,0 кН/см; обеспечение высокой производительности ком­байна; сочетание в одном органе функций разрушения и погрузки угля; большой диапазон плавного регулирования по вынимаемой

91

мощности пласта; самозарубка в пласт угля; возможность работы по челноковой или односторонней схеме без перемонтажа и ре­верса шнеков; простота конструкции и технологии изготовления.

Барабанные исполнительные органы с вертикальной осью вращения применяются в узкозахватных комбайнах МК67М для тонких пологих пластов (рис. 10.5). Исполнительный орган состоит из нижнего барабана /, верхнего 3 и выдвижного 6, которые под­вешены на баре 9 и опираются в его расточках на двухрядные ради-ально-сферические подшипники. Камеры подшипников надежно защищены уплотнениями от попадания в них пыли. Смазка пода­ется в исполнительный орган маслонасосом под давлением 0,1 МПа. К барабанам приварены резцедержатели, в гнездах которых шарнирно закреплены стопорами двухлезвийные резцы, что позволяет работать по челноковой cxt-ме без перестановки рез­цов при изменении направления вращения барабанов.

Выдвижной барабан имеет скользящее соединение с верхним барабаном посредством вертикальных пазов. Положение выдвиж­ного барабана по высоте можно плавно регулировать в пределах 240 мм гидродомкратом 5, встроенного в барабан. Кроме того, на выдвижной барабан могут быть установлены съемные диски 4 высотой по 70 мм, что позволяет дополнительно ступенчато регулировать высоту исполнительного органа.

Крутящий момент от редуктора передается на барабаны по­средством режущей цепи 2 бара 9 через звезды 7 я 8. Эти звезды, а также верхний и нижний барабаны соединены между собой зуб­чатым зацеплением и стянуты болтами.

Исполнительные органы с вертикальной осью вращения могут самозарубываться в пласт угля. Разрушение угля по напласто­ванию облегчает этот процесс и несколько снижает удельные энер­гозатраты, которые в среднем составляют 0,5—1,2 кВт • ч/т, включая и погрузку разрушенного угля на забойный конвейер. Барабанный исполнительный орган можно применять на крепких углях и антрацитах.

К его недостаткам следует отнести: сложность устройства для плавного регулирования выдвижного барабана по мощности пла­ста; трудность удаления и погрузки разрушенного угля из зоны работы нижнего барабана. Вследствие этих причин барабанные исполнительные органы с вертикальной осью вращения нашли ограниченное применение на тонких пологих пластах с крепкими углями (узкозахватные комбайны МК67М, КА80).

Барабанные исполнительные органы с горизонтальной осью вращения не получили применения на очистных комбайнах для пологих пластов из-за трудности удаления разрушенного угля из зоны работы барабана, что приводит к его заштыбовке. Однако в условиях наклонных (свыше 35°) и крутых пластов, где фактор заштыбовки отсутствует, так как разрушенный уголь перемещается вниз по почве пласта самотеком, барабанные исполнительные орга­ны на горизонтальной оси вращения нашли применение на очист­ных комбайнах «Темп», «Поиск-2» и др. (см. раздел третий, гл. 3).

92