книги / Транспорт глубоких карьеров
..pdf32-6
Колесная формула |
0 1 |
0 |
20 - 2 0 |
3(20 - 2 0) |
0 <N 1 0 <N |
0 <N 1 0 <N |
0 1 |
0 |
to |
to |
|
|
|
to |
to |
||
Сцепной вес, кН |
1240 |
|
1240 |
3720 |
1240 |
1240 |
1240 |
|
Нагрузка от оси на рельсы, кН |
310 |
|
310 |
310 |
310 |
310 |
310 |
|
Диаметр движущихся колес, мм |
1250 |
|
1250 |
1250 |
1250 |
1250 |
1250 |
|
Длина по автосцепкам, мм |
19302 |
16 002 |
51306 |
19302 |
16002 |
16202 |
||
Высота при опущенном токоприем |
|
|
|
|
|
|
|
|
нике, мм |
5270 |
|
|
5270 |
5270 |
" |
|
|
Минимальный радиус проходимых |
|
|
|
|
|
|
|
|
кривых, м |
60 |
|
60 |
80 |
80 |
80 |
80 |
|
Номинальное напряжение, кВ |
10 |
|
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Часовая мощность, кВт |
— |
|
- |
5600 |
— |
|
- |
|
Часовая сила тяги, кН |
— |
|
- |
700 |
- |
- |
- |
|
Часовая скорость движения, км |
29 |
|
29 |
29 |
25,4 |
25,4 |
25,4 |
|
Мощность дизеля, кВт |
— |
|
— |
— |
|
' |
1104 |
|
Грузоподъемность моторного |
|
|
|
|
— |
— |
|
|
думпкара, м |
— |
|
45 |
90 |
45 |
|
||
Число двигателей |
4 |
|
4 |
12 |
4 |
4 |
4 |
|
Удельная мощность агрегата, кВт/ч |
- |
|
— |
15,0 |
— |
— |
— |
|
Примечание. ЭУ — электровоз управления; МД — моторный думпкар; АИП — автономный источник питаншi.
CO <N01 3720
310
1250
51506
5200
80
10
6780
980
25,4
1104
45
12
18,2
Тяговый агрегат состоит из четырехосного электровоза управления и двух четырехосных моторных думпкаров. Кузов электровоза управ ления имеет кабину машиниста, несколько смещенную вперед. В ка бине размещены два поста управления, расположенные с правой сто роны по ходу движения. Для улучшения видимости с любого поста управления кабина уширена по отношению к скосам кузова. Тележки электровоза управления и моторных думпкаров унифицированы. Мо торные думпкары имеют верхнее расположение цилиндров опроки дывания по торцам кузова.
Схемой тягового агрегата предусматривается несколько режимов работы при напряжении в контактной сети 1500 и 3000 В. В том числе последовательное и последовательно-параллельное соединение тяго вых двигателей каждой единицы агрегата, электрическое реостатное торможение с самовозбуждением тяговых двигателей и режим мед ленного хода при последовательно соединенных тяговых двигателях.
Кроме того, каждая тяговая единица может работать отдельно при управлении ею с электровоза управления, медленный ход обеспечива ется также при отключении одного из моторных думпкаров, наконец, возможна работа тягового агрегата при неисправной одной из тяго вых единиц или пары тяговых двигателей электровоза управления. Регулирование скорости ступенчатое. Мощность реостатного тормоза рассчитана на спуск при равномерной скорости по уклону до 60 %. Пневматические тормоза рассчитаны на остановку груженого поезда в пределах нормативного тормозного пути 300 м при скорости дви жения 25—30 км/ч на уклоне 40 %о , а при совместном использова нии пневматического и электромагнитного рельсового тормозов — на уклоне 60 %о .
На агрегате применен ряд новых систем и устройств, повышаю щих безопасность движения и способствующих производительной работе и комфортным условиям труда: автостоп и устройство без опасности на случай потери машинистом способности управлять по ездом, система дистанционного переключения сигналов на хвосте по езда с контролем обрыва или короткого замыкания в цепях, система дистанционной проверки тормозов, устройство автоматического контроля напряжения в контактной сети, устройство аварийной оста новки поезда при сходе с рельсов электровоза или думпкаров, дис танционное устройство разгрузки думпкаров из кабины машиниста идр.
Опыт эксплуатации тяговых агрегатов ПЭ-2М показал, что исполь зование их наиболее рационально в составе электровоза управления и одного моторного думпкара (сцепной вес агрегата 2400 кН) на карьерах с объемами перевозок 40—70 млн. т, а с двумя моторными думпкарами (сцепной вес агрегата 3600 кН) на предприятиях, где объем перевозок достигает 90—100 млн. т. Последнее сочетание еди ниц в тяговом агрегате соответствует карьерам с глубиной разработ ки до 300 м и более при уклонах до 60 %
С 1969 г. начат выпуск тяговых агрегатов ОПЭ-1 переменного то ка промышленной частоты с номинальным напряжением сети 10 кВ.
Параметры |
|
Тяговые агрегаты |
|
|
ОПЭ-1Б |
ПЭЗТ |
|
КЭП |
|
|
МВЭП |
|||
Ширина колеи, мм |
1520 |
1520 |
1520 |
1520 |
Расстояние между осями |
|
|
|
|
автосцепок, м |
54,6 |
54,6 |
109,2 |
140,0 |
Максимальный подъем |
|
|
|
270 |
пути, %о |
60 |
60 |
228 |
|
Ток |
Переменный |
Постоян |
Переменный |
|
Напряжение в контактной |
|
ный |
|
|
|
|
|
10,0 |
|
сети, кВ |
10,0 |
3/1,5 |
10,0 |
|
Контактный режим |
|
|
|
14500 |
Мощность касательная, кВт |
6780 |
6780 |
24200 |
|
Сила тяги, кН |
980 |
980 |
3090 |
2050 |
Скорость, км/ч |
25,4 |
25.4/17,2 |
28,8 |
26,0 |
Автономный режим |
|
|
|
_ |
Мощность дизеля, кВт |
1472 |
1472 |
2208 |
|
Сила тяги (к Н ), развивае |
|
|
|
|
мая при скоростях, км/ч: |
|
|
|
|
10 |
350 |
350 |
520 |
— |
15 |
250 |
250 |
370 |
|
20 |
170 |
170 |
250 |
— |
Электрическое торможение |
|
|
|
10400 |
Мощность касательная, кВт |
4500 |
4500 |
16400 |
|
Тормозная сила (максималь |
|
|
|
1900 |
ная) , кН |
920 |
920 |
3000 |
|
Грузоподъемность поезда |
|
|
|
420 |
при максимальном подъеме, т |
780 |
780 |
800 |
Тяговый агрегат ОПЭ-1А полностью унифицирован с тяговым агрега том ОПЭ-2, а их моторные думпкары одинаковы и взаимозаменяемы, отличие состоит только в том, что ОПЭ-1А имеет моторную секцию. Недостатком устройств ОПЭ-1А является наличие слабых ударно сцепных устройств.
Наряду с серийно выпускаемыми тремя типами тяговых агрега тов: агрегатом постоянного тока ПЭ-2М и агрегатами переменного то ка ОПЭ-2 и ОПЭ-1А, созданы еще два типа тяговых агрегатов: пере менного тока ОПЭ-1Б и постоянного тока ПЭ-ЗТ, наиболее отвечаю щие требованиям современных крупных и глубоких карьеров (табл. 25). Все тяговые агрегаты выпускаются в трехсекционном, двенадца тиосном исполнении, но по специальному заказу могут поставляться в двухили односекционном исполнении соответственно с восьмью и четырьмя движущими осями.
Тяговые характеристики агрегатов ОПЭ-1Б, ОПЭ-1А показаны на рис. 21. Агрегат состоит из электровоза управления, моторной ди зельной секции и моторного думпкара. Он оборудован двумя цент ральными и двумя боковыми токоприемниками. Регулирование на
Исследования применения линейных двигателей на локомотивах, проводимые в СССР и за рубежом, показали, что при определенном конструктивном исполнении можно получить при бесконтактном электромагнитном воздействии элементов линейного двигателя, рас положенных на подвижном составе и уложенных в путь, тяговое уси лие до 40—50 кН. Это позволяет транспортировать горную массу из карьеров при подъемах пути капитальных траншей до 25СН-300 %о.
При этом исключаются силы сцепления при создании силы тяги и торможения, увеличиваются сила тяги и мощность привода, отсут ствуют механические передачи и вращающиеся части, уменьшается износ рельсов и колес, возможно питание от стационарных электри ческих сетей, достигается бесшумность и безопасность работы. На ос нове исследований были предложены два варианта тяговых средств с линейными двигателями: моторвагонный поезд МВЭП, состоящий из пяти-семи восьмиосных думпкаров грузоподъемностью 140 т и ло комотива управления с источником автономного питания мощностью 1472—2208 кВт, и конвейерный железнодорожный электропоезд КЭП (см. табл. 25), состоящий из сочлененных вагонов, разгружаю щихся на специальные эстакады. Для глубоких карьеров наиболее приемлемы моторные поезда, которые предназначаются для вывозки горной массы из карьеров производственной мощностью свыше 80— 100 млн. т в год. Тяга линейными двигателями осуществляется только по капитальной траншее, на остальных участках пути—локомотивом. Преодолеваемые участки в траншеях могут достигать 200 — 220%о.
Впрактике открытых горных работ за рубежом не применяются крупные электрифицированные средства тяги.
Внастоящее время основными странами производителями тяго вых средств, являются США (фирма ’’Дженерал Моторе” , ’’Дженерал Электрик” ) , ФРГ (фирмы ”Крупп” , ”Хеншель” , ”Макк” ), Япо ния (фирмы ’’Хитачи” , ’’Мицубиси” ) .
Вкарьерах за рубежом в качестве тяговых средств применяют электровозы, дизель-электровозы, тепловозы и самоходные вагоны.
Впоследнее время используется преимущественно электрическая тя га, позволяющая использовать железнодорожный транспорт на более глубоких горизонтах, чем при тепловозной тяге, что объясняется воз можностью преодоления электровозами больших руководящих укло нов в выездных траншеях карьеров. Кроме того, электрическая тяга более экономична и особенно предпочтительна в условиях острого энергетического кризиса.
На карьерах США применяются в основном электровозы постоян
ного тока, реже переменного тока со сцепным весом 850—1250 кН с нагрузкой на ось 312 кН, работающие с четырехосными вагонами с нагрузкой на ось 320—350 кН. В последнее время наблюдается увели чение числа дизель-электрических локомотивов со сцепным весом 1250 кН. Мощность дизель-генераторной установки составляет 25— 40 % мощности электровоза. Карьерные электровозы оборудуются тяговыми двигателями часовой мощностью до 590—660 кВт. Карьер ные локомотивы имеют два, четыре и шесть осей.
|
|
Тяговые агрегаты |
|
Тяговые |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
агрегаты с |
||
Условие преодолевания |
Число сек |
постоянного |
перемен |
параллель |
|||||
ций в тяго- |
тока |
ного тока |
ным соеди- |
||||||
руководящего подъема |
|||||||||
иашюм ттш1. |
|||||||||
|
вом агре |
|
|
|
i = |
НспИсМ ДНИ* |
|||
|
гате |
^ = |
1 | /= |
'•= |
гателей |
||||
|
;= 60%, |
|
|
||||||
|
|
= 40 %\1=60 %а= 40 %о |
|
|
/ = |
||||
|
|
|
|
|
|
|
= 40%о = 609 |
||
Трогание и разгон поезда |
2 |
895 |
565 |
970 |
|
615 |
1100 |
710 |
|
на руководящем подъеме |
|
||||||||
Руководящий подъем |
3 |
1340 |
845 |
1450 |
|
925 |
1655 |
L065 |
|
|
ИЗО |
695 |
1235 |
|
770 |
1280 |
795 |
||
преодолевается только |
2 |
|
|||||||
с ходу |
3 |
1695 |
1045 |
1855 |
1150 |
1915 |
L190 |
||
Масса тяговых агрегатов т лок в зависимости |
от |
числа секций |
|||||||
в агрегате принимается: при двух секциях 240—250 т; |
при трех сек |
||||||||
циях 360—372 т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минимальные весовые нормы прицепной части поезда |
(в т) |
для |
тяговых агрегатов приведены в табл. 26. В благоприятных условиях они могут быть увеличены на 12—15 %.
§ 4. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И ИХ УСТРОЙСТВО
Характерные для глубоких карьеров высокие осевые на грузки подвижного состава, большие уклоны, многочисленные кри вые участки с малыми радиусами, значительные грузонапряженности железнодорожных путей являются главными факторами, определяю щими конструкцию верхнего строения пути.
Несоответствие прочности верхнего строения воздействующим нагрузкам приводит к быстрому выходу из строя отдельных его эле ментов; большие осевые нагрузки в сочетании с высокой грузонапря женностью способствуют интенсивному накоплению в пути остаточ ных деформаций; кривых малых радиусов происходит ускоренный боковой износ рельсов и самопроизвольное уширение колеи; на ук лонах 60—80 %опоявляются большие продольные силы, вызывающие угон пути. Успешное предупреждение перечисленных вредных пос ледствий достигается правильным выбором конструкции железнодо рожного пути.
Тип рельса является важнейшей характеристикой верхнего строе ния пути. Он выбирается в зависимости от грузонапряженности пути и осевой нагрузки подвижного состава.
Для постоянных путей при грузонапряженности до 40 млн. т-км/км брутто в год и осевых нагрузках 300—350 кН применяют рельсы Р65. Для путей с большей грузоподъемностью — рельсы Р75. Если грузонапряженность менее 25 млн. т-км/км и осевые нагрузки мень ше 300 кН, то наряду с рельсами Р65 используют и рельсы Р50.