(73) (72) Twórcy wynalazku:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl7: E21C 29/00 F16H 35/00 F16H 57/00 E21C 31/00 (54) Górniczy kombajn (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 20/97 (73) Uprawniony z patentu: Zabrzańskie Zakłady Mechaniczne Spółka Akcyjna, Zabrze, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 07/00 (72) Twórcy wynalazku: Edward Kusak, Zabrze, PL Stanisław Wysocki, Zabrze, PL Ryszard Serwotka, Zabrze, PL Andrzej Arazy, Zabrze, PL Andrzej Skrzypiec, Zabrze, PL Tadeusz Kopernik, Zabrze, PL PL B1 (57) 1. Górniczy kombajn, składający się z sań i z osadzonych na saniach co najmniej jednego zespołu napędzającego urabiający organ, zespołu elektrycznego napędu, zespołu hydraulicznego pompowego oraz co najmniej jednego ciągnika posuwu, zawierającego obrotowy hydrauliczny silnik i planetarną przekładnię, znamienny tym, że ciągnik posuwu (18) ma napędowy zespół (1) ukształtowany zewnętrznie jako walec (5) o większej średnicy i walec (6) o mniejszej średnicy, które to walce (5, 6) są zestawione podstawami współosiowo, przy czym napędowy zespół (1) jest osadzony w kadłubie (2) walcem (6) o mniejszej średnicy w przedniej ścianie (9) kadłuba (2), a walcem (5) o większej średnicy w tylnej ścianie (10) kadłuba (2), a kadłub (2) ma szczelne wnętrze napełnione olejem smarującym planetarną przekładnię (4). Fig. 4

2 Górniczy kombajn Zastrzeżenia patentowe 1. Górniczy kombajn, składający się z sań i z osadzonych na saniach co najmniej jednego zespołu napędzającego urabiający organ, zespołu elektrycznego napędu, zespołu hydraulicznego pompowego oraz co najmniej jednego ciągnika posuwu, zawierającego obrotowy hydrauliczny silnik i planetarną przekładnię, znamienny tym, że ciągnik posuwu (18) ma napędowy zespół (1) ukształtowany zewnętrznie jako walec (5) o większej średnicy i walec (6) o mniejszej średnicy, które to walce (5, 6) są zestawione podstawami współosiowo, przy czym napędowy zespół (1) jest osadzony w kadłubie (2) walcem (6) o mniejszej średnicy w przedniej ścianie (9) kadłuba (2), a walcem (5) o większej średnicy w tylnej ścianie (10) kadłuba (2), a kadłub (2) ma szczelne wnętrze napełnione olejem smarującym planetarną przekładnię (4). 2. Górniczy kombajn według zastrz. 1, znamienny tym, że ma kołnierz (11) na powierzchni walca (5) o większej średnicy z otworami (27) na śruby (28) i kołki (44), przenoszące moment obrotowy. 3. Górniczy kombajn według zastrz. 1, znamienny tym, że walec (5) o większej średnicy tworzą zębaty pierścień (12) planetarnej przekładni (4) oraz zamocowany z jednej strony do czoła zębatego pierścienia (12) kołnierz (13) walca (6) o mniejszej średnicy, zamocowana z drugiej strony do czoła zębatego pierścienia (12) komora (14) z osadzonym w jej wnętrzu obrotowym hydraulicznym silnikiem (3) oraz pokrywa (15) komory (14). 4. Górniczy kombajn według zastrz. 1, znamienny tym, że ma smarowe kanały (29) w ścianie komory (14), łączące wnętrze planetarnej przekładni (4) z wnętrzem kadłuba (2) ciągnika posuwu (18). 5. Górniczy kombajn według zastrz. 1, znamienny tym, że ma na walcu (5) o większej średnicy, uszczelniającą powierzchnię (41) z uszczelką (42), osadzone w otworze (31) w tylnej ścianie (10) kadłuba (2) oraz ma na walcu (6) o mniejszej średnicy, uszczelniającą powierzchnię (39) z uszczelką (40), osadzone w otworze (30) w przedniej ścianie (9) kadłuba (2). 6. Górniczy kombajn według zastrz. 1, znamienny tym, że ma hydrauliczny obrotowy silnik (3), osadzony od strony czołowej ściany (33) w komorze (4) na centrującej powierzchni (43), usytuowanej na zewnętrznej walcowej powierzchni silnika (3). * * * Przedmiotem wynalazku jest górniczy kombajn, składający się z sań i osadzonych na saniach co najmniej jednego zespołu napędowego urabiającego organu, zespołu elektrycznego napędu, zespołu hydraulicznego pompowego oraz co najmniej jednego ciągnika posuwu, zawie rającego obrotowy hydrauliczny silnik i planetarną przekładnię. Kombajn jest przeznaczony do pracy w podziemnych wyrobiskach ścianowych wydobycia, zwłaszcza węgla. Znany z polskiego opisu patentowego nr kombajn ma kadłub z jednolitych ścian górnej i dolnej, a wnętrze kadłuba jest podzielone poprzecznymi ścianami na komory, w których mieszczą się poszczególne mechanizmy. Na bocznej ścianie kadłuba są otwory do poszczególnych komór, przez które wsuwa się lub wyciąga z tych komór mechanizmy w nich się mieszczące. Wspomniane otwory są zakryte pokrywami. Z obu końców kadłuba są wsporniki, do których są mocowane wychylne ramiona z osadzonymi na nich urabiającymi organami. Ze wspomnianymi wspornikami sąsiadują komory mieszczące ciągnik, służący do napędu posuwu kombajnu wzdłuż ścianowego przenośnika. Są to dwie komory umieszczone przy przeciwległych bocznych ścianach kadłuba rozdzielone wzdłużną ścianą z otworem. Ta z komór, która znajduje się po stronie zastawki przenośnika, mieści w sobie planetarną przekładnię napędzającą koło posuwu. Druga z wymienionych komór, która leży po stronie czoła ścianowego wyrobiska, mieści hy-

3 drauliczny obrotowy silnik. Wał tego silnika przechodzi przez otwór w podłużnej ścianie rozdzielającej komory i jest połączony ze słonecznym kołem wspomnianej planetarnej przekładni. Wmontowywanie planetarnej przekładni do kadłuba odbywa się więc z jednej strony kombajnu, a wmontowywane hydraulicznego silnika ze strony przeciwnej. Komora z hydraulicznym silnikiem jest komorą suchą, natomiast komora z planetarną przekładnią jest wypełniona olejem smarującym tę przekładnię. Wymontowanie planetarnej przekładni z kombajnu w razie jej uszkodzenia wymaga więc wpierw opróżnienia tej komory z oleju przez spustowy otwór do wiadra, odjęcia pokrywy zamykającej komorę z planetarną przekładnią i dopiero wtedy wyciągnięcie z kadłuba na zewnątrz przekładni. Wmontowanie planetarnej przekładni odbywa się przez wykonanie tych czynności w odwrotnej kolejności. Inne znane kombajny, których kadłub jest podzielony na kilka odrębnych części, z których poszczególne części mieszczą ciągnik posuwu, zespół napędu elektrycznego i zespół hydrauliczny pompowy, mają kadłub ciągnika zbudowany wewnątrz, jak to przedstawia polski opis patentowy nr Ma on więc dwie komory rozdzielone podłużną ścianą, w jednej komorze ma planetarną przekładnię zanurzoną w oleju, w drugiej hydrauliczny obrotowy silnik. Wadą znanego kombajnu jest budowa ciągnika posuwu, która to wada wynika z warunków, w jakich pracuje górniczy kombajn w podziemiu kopalni. Wada ta ujawnia się w razie uszkodzenia planetarnej przekładni i konieczności wymontowania jej z kadłuba celem dokonania naprawy. Jak wspomniano w tym przypadku trzeba komorę mieszczącą planetarną przekładnię opróżnić z oleju zapełniając nim wiadro lub innego rodzaju przenośny zbiornik. Już ta czynność w ciasnocie i niedostatecznym oświetleniu górniczego wyrobiska jest trudna i prowadzi najczęściej do zanieczyszczenia oleju, tak iż nie nadaje się on do powtórnego użycia. Następnie odejmuje się pokrywę zamykającą komorę mieszczącą planetarną przekładnię i przekładnię tę wyciąga się na zewnątrz. W tych warunkach łatwo dochodzi do zanieczyszczenia piaskiem i odłamkami skały tak wymontowanej planetarnej przekładni, jak i komory mieszczącej tę przekładnię. Takie samo niebezpieczeństwo zanieczyszczenia przekładni istnieje przy jej wmont owywaniu do kadłuba po naprawie, a to jest istotnie groźne, bo zanieczyszczona przekładnia ulegnie w czasie pracy wkrótce zniszczeniu. Celem wynalazku jest kombajn, którego napędowy zespół ciągnika posuwu, czyli planetarną przekładnię i hydrauliczny silnik, można łatwo wymontować i wmontować do kombajnu w warunkach podziemnego górniczego przodka nie narażając tego zespołu na zanieczyszczenie. Cel ten osiągnięto przez ukształtowanie zewnętrzne napędowego zespołu ciągnika posuwu jako dwóch walców, walca o większej średnicy i walca o mniejszej średnicy, zestawionych ze sobą podstawami i współosiowymi. Walec o większej średnicy ma na zewnątrz kołnierz. Tak ukształtowany napędowy zespół jest osadzony w kadłubie walcem o mniejszej średnicy w przedniej ścianie kadłuba, a walcem o większej średnicy w tylnej ścianie kadłuba, przy czym wspomnianym kołnierzem na walcu o większej średnicy podzespół przylega do tylnej ściany kadłuba, do jej zewnętrznej powierzchni. W otworach rozmieszczonych na obwodzie wspomnianego kołnierza są osadzone śruby i kołki, którymi napędowy zespół jest zamocowany do kadłuba ciągnika. Kadłub jest szczelny i wypełniony olejem smarującym planetarną przekładnię znajdującą się w napędowym zespole. W szczególnym wykonaniu walec o większej średnicy napędowego zespołu tworzą zębaty pierścień planetarnej przekładni oraz zamocowany z jednej strony do czoła wspomnianego zębatego pierścienia kołnierz walca o mniejszej średnicy, a z drugiej strony do czoła zębatego pierścienia zamocowana komora z osadzonym w jej wnętrzu obrotowym hydraulicznym silnikiem. Wspomniana komora jest na końcu zakryta pokrywą. Dzięki omówionej budowie ciągnika posuwu wymontowanie napędowego zespołu, w razie uszkodzenia któregokolwiek z jego elementów, jest łatwe nawet w podziemiu kopalni po odkręceniu śrub osadzonych w kołnierzu, którymi napędowy zespół jest zamocowany do kadłuba. Napędowy zespół wyciąga się bowiem w zamkniętej całości, to znaczy planetarną przekładnię, hydrauliczny obrotowy silnik i łożysko wyjściowego wału planetarnej przekładni. Wymontowanie napędowego zespołu nie wymaga przy tym nawet częściowego demontażu pozostałych zespołów kombajnu. Po wymontowaniu napędowego zespołu z kombajnu można

4 dokonać jego naprawy w wygodnym miejscu w podziemiu kopalni lub przewieźć w całości na powierzchnię celem dokonania tam naprawy, bez obawy, że w czasie transportu uszkodzonego, a także naprawionego napędowego podzespołu jego mechanizmy ulegną zanieczyszczeniu wnikającemu z zewnątrz. Również wbudowanie napędowego zespołu do kadłuba jest łatwe, gdyż polega na wsunięciu go do kadłuba ciągnika posuwu i zamocowanie śrubami osadzonymi w kołnierzu, do których to śrub jest łatwy dostęp. Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem z boku kombajnu z dwoma urabiającymi organami na wychylnych ramionach z dwoma ciągnikami posuwu, fig. 2 jest widokiem napędowego zespołu ciągnika posuwu, fig. 3 jest widokiem kadłuba ciągnika posuwu, fig. 4 jest podłużnym przekrojem przez ciągnik płaszczyzną przechodzącą przez oś napędowego zespołu, a fig. 5 jest widokiem z góry ciągnika posuwu. W przykładzie wykonania zostanie przedstawiony kombajn z dwoma urabiającymi organami 22 osadzonymi na wychylnych ramionach 21 i dwoma ciągnikami posuwu 18. Sanie 16 kombajnu są prostokątną płytą zaopatrzoną w płozy 17, którymi kombajn wspiera się o ścianowy przenośnik nie pokazany na rysunku. Na saniach 16 jest osadzony zespół 25 elektrycznego napędu, zespół 23 hydrauliczny pompowy, którego pompa napędza hydrauliczny silnik ciągnika posuwu, skrzynia 25 elektrycznej aparatury, a przy końcu sań osadzone są ciągniki posuwu 18 sprzężone zębatym kołem z napędowym kołem 19 posuwu zazębionym z drabinką 45 lub zębatą listwą lub innym elementem zamocowanym do ścianowego przenośnika po jego rozciągłości. Na końcu sań 16 są osadzone mechanizmy 20 wychyłu ramienia 21, na którym jest osadzony obrotowo urabiający organ 22. Wymienione zespoły są zamocowane do sań 16 i wzajemnie połączone śrubami, nie pokazanymi na rysunku. Ciągnik posuwu 18 składa się z dwóch podstawowych elementów, a to z napędowego zespołu 1 i kadłuba 3. Kadłub 2 spoczywa na saniach 16, a wewnątrz kadłuba 2 jest osadzony napędowy zespół 1 osią poprzecznie do sań 16. Napędowy zespół 1 ma zewnętrzny zarys utworzony z dwóch walców, walca 5 o większej średnicy i walca 6 o mniejszej średnicy i znacznie krótszego. Wspomniane walce 5 i 6 są ze sobą zestawione podstawami i są współosiowe. Walec 5 ma zewnętrzny kołnierz 11 z otworami 27 na obwodzie na śruby 28 i kołki 44 ciasno osadzone w otworach kołnierza 11 i otworach tylnej ściany 30 kadłuba 2. Z zewnętrznej podstawy walca 6 o mniejszej średnicy wystaje wyjściowy wał 8 z wielowypustem. Napędowy zespół 1 jest osadzony w kadłubie 2 walcem 6 o mniejszej średnicy w otworze 30 w przedniej ścianie 9, a walcem 5 o większej średnicy w otworze 31 w tylnej ścianie 10 kadłuba 2. Kołnierz 11 styka się z tylną ścianą 10 kadłuba 2 dociągnięty do niej wspomnianymi śrubami 28. Napędowy zespół 1 jest osadzony w kadłubie 2 ciasno uszczelniającą powierzchnią 39 tkwiącą w otworze 30 i uszczelnioną uszczelką 40 o przekroju kołowym, oraz ciasno uszczelniającą powierzchnią 41 w otworze 31 w tylnej ścianie 10 kadłuba 2. Uszczelniająca powierzchnia 41 jest dodatkowo uszczelniona uszczelką 42 o przekroju kołowym. Uszczelnienia te są niezbędne ze względu na olej wypełniający kadłub 2. Walec 6 o niniejszej średnicy jest zaopatrzony w kołnierz 13, którym przylega do czoła zębatego pierścienia 12 planetarnej przekładni 4. W kołnierzu 13 i zębatym pierścieniu 12 tkwią kołki 38. Zewnętrzna średnica kołnierza 13 jest równa zewnętrznej średnicy zębatego pierścienia 12. Z drugiej strony zębatego pierścienia 12, do jego czoła, jest zamocowana komora 14 z kołkami 38. Kołnierz 13, zębaty pierścień 12 i komora 14 są połączone śrubami 32. Komora 14 ma na obwodzie wspomniany kołnierz 11 i uszczelniającą powierzchnię 41 tkwiącą w otworze 31 tylnej ściany 10 kadłuba 2. Komora 14 ma formę tulei z czołową ścianą 33. Jarzmo 34 planetarnej przekładni 4 ma wał 8 ułożyskowany w walcu 6 w łożysku 7, a drugi koniec jarzma 34 jest ułoży skowany w czołowej ścianie 33 komory 14 łożyskiem 36. Wewnątrz komory 14 jest hydrauliczny obrotowy silnik 3, którego wał jest połączony ze słonecznym kołem planetarnej przekładni 4. Komora 14 jest zamknięta pokrywą 15. Zewnętrzna średnica komory 14 i pokrywy 15 są zbliżone do średnicy zębatego pierścienia 12, z tym, że średnica uszczelniającej powierzchni 41 jest nieco większa ze względu na jej centrujący charakter w otworze 31. Do mocowania hydraulicznego silnika 3 do czołowej ściany 33 komory 14

5 służą wkręty 37 z łbami od strony pokrywy 15. Prócz wkrętów 37 hydrauliczny silnik 3 z komorą 14 łączą kołki 44 osadzone ciasno w otworach. Kołki przenoszą reakcję momentu obrotowego silnika 3 na czołową ścianę 33 przez kołki 44 na kadłub 2. Silnik 3 jest osadzony w komorze 14 na centrującej powierzchni 43 przy przedniej krawędzi silnika. W komorze 14 w obszarze czołowej ściany 33 są smarowe kanały 29, łączące wnętrze planetarnej przekładni 4 z wnętrzem kadłuba 2, który jest wypełniony olejem smarującym. Olej przenika do wnętrza planetarnej przekładni 4 przez kanały 29 smarując zęby kół zębatych oraz łożyska. Kadłub 2 ma formę skrzyni o prostopadłych wzajemnie ścianach, przy czym, jak wspomniano, w przedniej ścianie 9 ma otwór 30, a w tylnej ścianie 10 ma otwór 31, w których to otworach 30 i 31 jest osadzony napędowy zespół 1. W górnej ścianie kadłub 2 ma otwór zakryty pokrywą 35 z wlewem 46 oleju spełniającym zarazem zadanie odpowietrznika wnętrza kadłuba 2. Napędowy zespół 1 wmontowuje się do kadłuba 2 wsuwając go od strony wału 8 przez otwór 31 w tylnej ścianie 10. Po dosunięciu kołnierza 11 do tylnej ściany 10 napędowy zespół 1 mocuje się do kadłuba 2 śrubami 28. Wymontowanie zespołu 1 z kadłuba 2 odbywa się przez wykonanie omówionych czynności w odwrotnej kolejności. Montaż elementów napędowego zespołu 1 jest, wykonywany po wyciągnięciu go z kadłuba 2, z wyjątkiem hydraulicznego silnika 3, który może być w razie potrzeby wymontowany z napędowego zespołu 1 bez wymontowywania tego zespołu z kadłuba 2. Po wmontowaniu napędowego zespołu 1 kadłub 2 wypełnia się olejem smarującym. Na wielowypustową część wału 8 wystającą z napędowego zespołu 1 nasadza się zębate koło, które zazębia się z napędowym kołem 19posuwu. Koło 19 posuwu jest zazębione zarazem z drabinką 45 zamocowaną wzdłuż ścianowego przenośnika.

6 Fig

7 Fig. 3

8 Fig. 4

9 Fig. 5

10 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.