Основные параметры скреперных лебедок
Параметры
|
Мощность лебедки, кВт
лебедки, кВт
|
17
|
30
|
55
|
100
|
Вместимость скрепера, м3
Диаметр, мм:
каната
блока
|
0,25—0,4
14—16
200—250
|
0,4—0,6
16—18
250—300
|
0,6—1
19,5—22,5 300—400
|
1—1,6
23—27,5
400
|
Мощность (кВт) двигателя лебедки проверяют по наибольшему сопротивлению перемещению (обычно по сопротивлению груженого скрепера):
где kзап = 1,15÷1,2 — коэффициент запаса мощности; η = 0,75÷0,85 — КПД трансмиссии лебедки.
Диаметр каната выбирают по максимальной нагрузке на головном канате, которая для конкретных условий эксплуатации соответствует сопротивлению перемещению груженого скрепера Wгр. Запас прочности каната
т ≥ Sраз/Wгр,
где Sраз — разрывное усилие каната, Н. Запас прочности должен быть не менее m = 3÷4. По ГОСТ 2688—80 в соответствии с Sраз выбирают диаметр каната.
Максимальный диаметр каната для конкретного типа лебедки соответствующей номинальной мощности, выбирают из условия
Sраз ≥ Smахm,
где Smax — максимальное тяговое усилие на головном канате лебедки (см. табл. 7.2).
Практически вместимость скрепера, диаметр канатов и диаметры блоков выбирают в зависимости от мощности скреперной лебедки (табл. 7.3).
Пример. Подобрать скрепер, лебедку и канат для следующих условий эксплуатации: производительность скреперной установки в смену Qсм = 260 м3; длина транспортирования по горизонтали L = 45 м; плотность транспортируемой горной массы γ =2,1 т/м3; максимальная крупность отдельных кусков qmах = 400 мм; продолжительность смены tсм = 6 ч.
Для транспортирования крупнокусковой скальной горной массы (руды) выбираем гребковый скрепер. Скорость груженого скрепера νгр = 1,3 м/с, порожнего — νпор = 1,8 м/с, время пауз скрепера в конечных пунктах t = 10 с, коэффициент заполнения скрепера k3 = 0,8, коэффициент использования скреперной установки во времени kи = 0,7.
Вместимость скрепера [(см. формулу (7.4)]
Согласно табл. 7.1 принимаем гребковый скрепер СГ-0,6 вместимостью 0,6 м3.
Сопротивление перемещению груженого скрепера определим по формуле (7.7) при условии движения его по горизонтали (β = 0).
Принимаем коэффициенты сопротивления движению горной массы по почве f1 = 0,8, скрепера и канатов по почве f2 = 0,4. По табл. 7.1 принимаем: массу скрепера G0 = 560 кг; массу 1 м каната (ориентировочно) qк = 2 кг/м; сопротивление от хвостового каната W4 = 3000 Н. Таким образом,
Wгр = (1000·0,6·2,1·0,8·0,8 + 560·0,8 + 2·45·2·0,8) 9,81 + 3000 = 18127Н.
Мощность двигателя скреперной лебедки при перемещении груженого скрепера [см. формулу (7.9)]
Согласно табл. 7.2 принимаем двухбарабанную скреперную лебедку 55ЛС-2СМ (номинальная мощность привода 55 кВт, тяговое усиление на рабочем канате Smax = 44 кН).
Выбранная скреперная лебедка 55ЛС-2СМ может быть использована и при работе в наклонных выработках. Вследствие этого диаметр каната выбираем по максимальному тяговому усилию на головном канате Smax = 44 кН (см. табл. 7.2). Тогда разрывное усилие каната
Sраз = Smахm = 44·4 = 176 кН.
По ГОСТ 2688—80 на стальные канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с органическим сердечником с учетом расчетной прочности проволок 1570 МПа выбираем канат диаметром 19,5 мм.
7.4. Эксплуатация и правила безопасности
К управлению скреперной лебедкой допускается только машинист, имеющий специальное удостоверение.
Перед эксплуатацией необходимо надежно закрепить лебедку, которая должна быть расположена горизонтально под прямым углом к оси выработки. Лебедку закрепляют анкерными болтами к почве выработки или бетонному основанию. Поддерживающие блоки для хвостового каната укрепляют через 15—20 м.
Все вращающиеся детали лебедки должны быть ограждены. Во избежание травматизма при обрыве каната перед лебедкой устанавливают защитные щитки. Корпус лебедки должен быть обязательно заземлен. Необходимо хорошее освещение лебедки и дорожки скреперования.
При работе скреперной установки категорически запрещается: производить смазку блоков и лебедки, браться за канат и другие подвижные детали установки, выходить на дорожку скреперования. Кроме этого не допускаются работа без защитных кожухов на вращающихся деталях лебедки, одновременные включение рабочего и холостого барабанов, подъем и опускание грузов скреперной лебедкой.
Расстояние от скреперной лебедки до места загрузки скрепера должно составлять не менее 5 м. Отношение ширины скрепера к ширине выработки при доставке руды жесткими скреперами должно составлять не менее 0,4—0,6, шарнирно-складывающимися — не менее 0,5—0,8.
При скреперовании в рудоспуск руды с размером кондиционного куска до 400 мм перекрытие рудоспуска выполняют в виде решетки грохота или железобетонной плиты с контрольной щелью, ориентированной длинной стороной поперек штрека и огражденной поручнем.
Скреперную лебедку необходимо устанавливать таким образом, чтобы в камере с одной стороны оставался проход шириною не менее 0,7 м для обслуживания лебедки, а с другой стороны — 0,6 м для ведения монтажных работ.
При безлюковой погрузке руды скреперными установками загрузку состава следует по возможности производить одновременно из нескольких соседних скреперных выработок, причем в этом случае длина вагона должна быть кратной расстоянию между скреперными выработками.
В процессе эксплуатации скреперной установки машинист осуществляет постоянный контроль за состоянием скрепера, лебедки, канатов, проверяет болтовые крепления, регулировку тормозных лент, наличие масла в редукторе. По окончании смены машинист должен подтянуть скрепер к рудоспуску, подвесить канат на специальные крючья, отключить двигатель лебедки, очистить лебедку от грязи и масла.
Еженедельно машинист и участковый электрослесарь производят ремонтный осмотр лебедки: вскрывают редуктор и проверяют состояние подшипников, зацепления зубчатых колес, уплотнений, тормозной ленты, выполняют регулировку и смазку сборочных единиц.
Текущий ремонт лебедки производят через 2—3 мес, капитальный — через 2—2,5 года.
Наиболее характерные неисправности скреперных лебедок, причины их возникновения, методы устранения приведены в табл. 7.4.
Вопросы для самопроверки
Начертите схемы скреперных установок с использованием двух- и трех- барабанных скреперных лебедок. Укажите на схемах основные сборочные единицы скреперных установок и объясните принцип работы скреперной установки.
Начертите кинематическую схему двухбарабанной скреперной лебедки и объясните принцип ее работы.
Таблица 7.4
Неисправности скреперных лебедок и методы их устранения
Неисправность
|
Вероятные причины
|
Метод устранения
|
Двигатель включен, а венцы планетарных редукторов и барабаны неподвижны
|
Поломка зубчатых колес редуктора
|
Разобрать редуктор и заменить зубчатые колеса
|
Двигатель включен, а зубчатый венец и барабан одного из блоков не вращаются
|
Поломка зубьев солнечного колеса блока
|
Извлечь неисправный блок, разобрать и заменить солнечное колесо
|
Интенсивный нагрев корпусов редуктора привода и планетарных редукторов
|
Отсутствие или недостаточное количество масла в редукторах
|
Долить масло в редукторы
|
Лебедка не развивает необходимого тягового усилия
|
Износ тормозной ленты
Наличие масла на поверхности трения зубчатого венца
|
Заменить ленту
Устранить причины попадания масла под ленту.
Протереть тормозную ленту и обод
|
Самопроизвольное сматывание каната с барабана, образование петли на канате
|
Не отрегулировано притормаживающее устройство
|
Поджать пружину притормаживающего устройства
|
3. Назовите основные конструктивные типы скреперов и укажите области их применения.
4. Изложите порядок эксплуатационного расчета скреперной установки.
8. РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ ЛОКОМОТИВНОГО ТРАНСПОРТА
8.1. Устройство рельсового пути
Рельсовый путь образуют две параллельно уложенные нитки рельсов, которые служат направляющими для перемещения подвижного состава локомотивного транспорта или канатной откатки.
Рис. 8.1. Элементы рельсового пути: а — схема расположения колес вагонетки на рельсах; б — строение постоянного рельсового пути: 1 — подкладка; 2 — костыль; 3 — болт; 4 — рельс: 5 — противоугон; 6 — шпала; 7 —водоотводная канава; 8 — накладка; 9 — балласт
Основной параметр рельсового пути (рис. 8.1, а) — ширина рельсовой колеи Кр, определяемая расстоянием между внутренними гранями головок рельсов. На рудных шахтах применяют стандартную узкую колею шириной 600, 750 и 900 мм, на поверхности шахт на внешнем железнодорожном транспорте — широкую колею шириной 1520 мм.
Расстояние между наружными канатами колесных реборд, входящих внутрь колеи, называется шириной колесной колеи Кк, которая меньше рельсовой колеи на величину δ = Кр — Кк, что исключает зажатие колес подвижного состава между рельсами.
Рельсовый путь (рис. 8.1, б) состоит из верхнего и нижнего строений. Верхнее строение включает в себя рельсы, элементы крепления рельсов между собой и закрепления их к шпалам, шпалы и балластный слой, а нижнее строение — подошвы выработки и водоотводную канаву.
Рельсы изготовляют из специальной термически обработанной стали. В зависимости от назначения применяют различные типы рельсов: Р-18, Р-24, Р-33, Р-38, Р-43 и Р-50 (цифры в обозначении — масса 1 м рельса в килограммах). Тип рельса выбирают исходя из наибольшей экономичности и наименьших затрат на содержание пути. Кроме этого при выборе наименьшего, оптимального для данных условий эксплуатации, типа рельса учитывают нагрузку на ось подвижного состава и величину грузопотока.
Грузопоток, млн. т <10 10—30 30—100 >100
Тип, рельсов Р-24 Р-33 Р-43 Р-50
При откатке в вагонетках с кузовом вместимостью до 2 м3 на основных откаточных выработках и околоствольных дворах укладывают рельсы Р-24, для вагонеток большей вместимости — Р-33, Р-38, Р-43 и Р-50. На вентиляционных и промежуточных выработках допускается применение рельсов Р-18.
Вследствие ограничения условий спуска рельсов по шахтному стволу их поставляют отрезками длиной 6—8 м, которые затем соединяют с помощью накладок и болтов или сваркой. Сварные стыки, выполненные в шахтных условиях, допускающих проведение сварочных работ, повышают качество рельсового пути. Сварку стыков рельсов применяют для рельсовых путей со сроком службы не менее 5 лет.
С целью увеличения площади опорной поверхности рельсы укладывают на шпалы через подкладки. В основном применяют клинчатые подкладки, которые придают рельсам уклон внутрь колеи соответственно конусности поверхности качения колес подвижного состава, чем обеспечивается его большая устойчивость при движении.
Рельсы крепят к деревянным шпалам костылями, иногда шурупами, забиваемыми или завинчиваемыми в предварительно высверленные отверстия в шпалах, а к железобетонным шпалам — болтовыми соединениями или костылями, забиваемыми в деревянные пробки, уложенные в отверстиях шпал.
В рудных шахтах применяют деревянные и железобетонные шпалы, реже металлические (на проходческих работах).
Деревянные шпалы, изготовленные обычно из сосны, обладают хорошей эластичностью и высоким коэффициентом трения при взаимодействии с балластом. Они просты в изготовлении, дешевые и удобны при укладке и ремонте рельсовых путей. Основной недостаток деревянных шпал — малый срок службы (в шахтных условиях до 2—3 лет). С целью увеличения срока службы деревянных шпал до 8—10 лет их пропитывают различными антисептиками, например, хлористым цинком иди фтористым натрием.
Железобетонные шпалы имеют значительно больший срок службы, чем деревянные, и обеспечивают меньшую трудоемкость по содержанию рельсовых путей. Они используются для стационарных рельсовых путей с большой интенсивностью движения. Недостаток железобетонных шпал — высокая стоимость, а также увеличенная жесткость пути, которая может быть снижена путем применения эластичных резиновых подкладок.
Металлические шпалы изготовляют обычно из отрезков швеллеров и применяют на переносных временных путях при проведении подготовительных выработок.
Балластный слой служит для увеличения площади давления от шпал на подошву выработки, смягчения ударов колес подвижного состава, выравнивания пути и предохранения шпал от сдвигания. Материал балласта должен быть упругим, неслеживающимся, не подвергающимся размоканию, хорошо пропускающим воду. В качестве материала для балласта применяют щебень твердых пород крупностью 20—60 мм и гравий крупностью 20—40 мм. Толщину балластного слоя выбирают в зависимости от несущей способности почвы выработки и интенсивности движения: при грузопотоках от 100 до 4000 т/сут толщина балластного слоя должна составлять не менее 100 мм, свыше 4000 т/сут — 150 мм.
Пространство между шпалами (шпальные ящики) засыпают балластом на ⅔ толщины шпалы. Просвет между подошвой рельса и балластом должен быть не менее 30 мм.
Балластный слой укладывают на подошву выработки, которой для стока воды придают поперечный уклон 0,01—0,02 в сторону водоотводной канавы.
Рельсовые пути соединяют между собою стрелочными переводами, предназначенными для перевода подвижного состава с одного пути на другой.
Стрелочный перевод (рис. 8.2, а) состоит из двух подвижных перьев в сборе с рамными рельсами, переводного механизма, цельнолитой крестовины и переводных кривых. Два подвижных пера 1 соединены тягами с переводным механизмом 2. В одном из рабочих положений острие пера прижимается к одному из рамных рельсов 3. Крестовина 4, устанавливаемая в месте разрыва рельсов, состоит из сердечника, горловины и двух усовиков, образующих вместе с краями сердечника канавки для пропуска реборд колес подвижного состава. Для предохранения от захода реборд колес в несоответствующие канавки крестовины устанавливают контррельсы 5. Соединительная часть стрелочного перевода включает прямые участки и переходные кривые.
Основными геометрическими параметрами стрелочного перевода являются геометрический центр О (точка пересечения осей прямого и бокового путей), угол α между этими осями, длина l, определяемая от стыка рамного рельса у остряков до стыка, расположенного за крестовиной. Угол перевода α характеризует марку перевода (марку крестовины).
Для шахтных условий применяют стрелочные переводы с крестовинами марок 1/4, 1/5, 1/7, реже 1/2 и 1/3. Чем больше марка крестовины, тем меньше длина стрелочного перевода (табл. 8.1) и тем труднее вписывание подвижного состава.
Рис. 8.2. Типы стрелочных переводов и съездов: а —устройство стрелочного перевода; б-г — переводы (б — односторонний правый; в — односторонний левый; г — симметричный); д-ж — съезды (д — односторонний правый; е — односторонний левый; ж — перекрестный)
Таблица 8.1
</10>
|
