книги / Рудничный транспорт

барабан должна быть однослойной. При подъеме и спуске людей по наклонным выработкам с углом наклона до 30°допускается трех­ слойная навивка канатов на барабан, а при углах наклона от 30 до 60° — двухслойная. При двух- и трехслойной навивке канатов на барабан должны соблюдаться следующие условия: высота реборды барабанов должна быть такой, чтобы при налегании верхнего ряда (витка) на барабан реборда выступала на 2,5 диаметра каната, фу­ теровка барабана должна иметь спиральные нарезные канавки, за критическим участком каната длиной в четверть последнего витка нижнего ряда (переход на верхний ряд) должно вестись усиленное наблюдение — учет разорванных в этом месте проволок, и канат дол­ жен передвигаться в этом месте на четверть витка через каждые два месяца.

Для наклонных грузовых подъемов и откаточных установках на поверхности и под землей допускается трехслойная навивка каната на барабан. Для передвижных вспомогательных грузовых подъем­ ных установок и грузовых лебедок на поверхности и под землей число слоев навивки не ограничивается и зависит от высоты реборды данной лебедки.

Ширина барабана определяется в зависимости от длины откатки и числа слоев навивки каната на барабан. На барабане должны разместиться рабочая длина каната, равная полной длине откатки, запасные витки для испытания каната и на случай счалки и перепанцировки каната (13 = 25 — 30 м) и три витка трения. Зазор между витками каната должен быть е = 2—3 мм.

Ширина барабана при навивке в один ело

в = ( л"об3 + 3 ) (Йк + е)’

внесколько слоев

в= (, nto6 + 3 ) ( 4 + е), мм,

где L — полная длина откатки;

D6 — диаметр	барабана,	;
dK— диаметр	каната, мм;
п — число слоев;

б) максимальному натяжению каната на барабан Fmiах, кГ; в) мощности двигателя N, кет;

О скорости каната и, м/сек.

Расчет откатки бесконечным канатом 1. Часовая производительность откатки

(108)

(109)

Л а с = 4	^ . 27Ч ,	(Н О )
1	О

где Лсм — сменная производительность	откатки, Т;
к — коэффициент запаса откатки,	к = 1,5—-2;

Т0 — продолжительность работы откатки в смену, ч.

2. Потребный промежуток времени между прицепкой вагонеток по условиям производительности

		t = "СМ	сек.		(Ш )
3. Интервал между вагонетками
		l = vt,	м.		(112)
Интервал между вагонетками на канате по условиям безопасности
работы обслуживающего		персонала	должен	быть не	менее 15 м.
4. Число вагонеток на		каждой ветви каната
		w= - j - ,			(113)
где L — длина откатки, м.
5. Вес 1 м каната
р _ п (Gr-{-Gв) (sin а + /вcos °0~4~^о				кГ(м	(114)
	—---- L (sin а + /к cos а)
	ут		'
где S 0 — натяжение,	создаваемое		натяжным	грузом,	S 0 == 300—
—500 кГ.
6. Определение сопротивлений движению каната:					ветви каната
а) максимальное	статическое натяжение груженой

Frp = n(Gr + GB) (sin а + /в cos а) + pL (sina + /Kcosa), кГ\ (115)

так как при движении канат лежит на вагонетках, то можно принять /в = /к, и формула (115) примет вид

Frp = ln(Gr+ GB)+ pL] (sin а ± / в cos а), кГ

(116)

В формуле (116) знак плюс принимается для уклона, знак минус — для бремсберга;

б) максимальное статическое натяжение порожняковой ветви

каната	(117)
^пор= (nGB+pL) (sin а ± /в cos а), кГ.

В формуле (117) знаки принимаются такими же, как для фор­ мулы (116);

в) окружное усилие на приводном шкиве. При откатке беско­ нечным канатом по уклону собственный (мертвый) вес поднимаемых вагонеток с грузом уравновешивается весом спускающихся порожних вагонеток. Вес каната также полностью уравновешивается. Таким образом, максимальное усилие на приводном шкиве, которое должен преодолеть двигатель, будет

F0 = Frp- F nop, кГ.

( 118)

При откатке бесконечным канатом по бремсбергу,	еслп Frp <
<• Fnop, то окружное усилие будет
/'о = / 'п о р - / 'г р , кГ,	(119)
и электродвигатель работает на двигательном режиме.	генератор.
Если Frp > / ’„op, то электродвигатель работает как

В этом случае бремсберг будет самодействующим, подъем порожних вагонеток осуществляется за счет спуска груженых под действием

собственного веса. Окружная тормозная сила на тормозном шкиве
/'тор = /*гр /'пор,	(120)
7. Мощность на валу двигателя на	уклоне

	лг= -£ёт'			(i21)
где т] =	0,75—0,8 — к. п. д. механизма		лебедки.
Потребная мощность двигателя для бремсберга в случае гене­
раторного режима электродвигателя
	N =		кет,	(122)
где и9 =	1,05 — скорость каната	при	генераторном режиме	дви­
гателя,	м!сек.
При условии FTр < / пор мощность на валу двигателя определя­
ется по формуле (121).
	§ 6. Достоинства и недостатки различных видов
	канатного	транспорта

Достоинствами всех видов канатных откаток являются простота оборудования и обслуживания откатки и возможность применения при любых углах наклона выработок, включая и выработки с пере­ менными углами наклона. Достаточно просто решается вопрос обслу­ живания нескольких горизонтов, особенно нескольких горизонтов при откатке одноконцевым и бесконечным канатом в вагонетках. Отсутствие перегрузок полезного ископаемого уменьшает его из­ мельчение.

При откатке одноконцевым канатом не требуется большого ко­ личества обслуживающего персонала, упрощается организация работ на приемных площадках, уменьшается сечение выработок. Основные недостатки одноконцевой откатки: малая ее производитель ость и большая потребная мощность двигателя лебедки. Применять одно­ концевую откатку рекомендуется при производительности до 400 Т в сутки и углах наклона 7—25°.

Главными преимуществами двухконцевой откатки по сравнению с одноконцевой являются более высокая производительность и срав­ нительно небольшая потребная мощность двигателя. Недостатки —

13 Заказ 435

193

трудность обслуживания нескольких горизонтов, необходимость устройства приемных площадок. Кроме того, двухконцевая откатка может применяться только в выработках большого сечения. Из-за этих недостатков двухконцевая откатка применяется реже одноконцевой, главным образом при подъеме на короткие расстояния и при выдаче груза с одного горизонта.

При сравнении с откаткой концевыми канатами откатка беско­ нечным канатом обладает следующими преимуществами: обеспечи­ вается равномерная подача груза, пути на приемно-отправительных площадках имеют несложное развитие, длина откатки не влияет на ее производительность. Откатку можно применять при малых углах наклона выработок, при этом во избежание остановки вагонеток их прицепляют к канату двумя прицепками — впереди и сзади ва­ гонетки. К недостаткам следует отнести: быстрый износ каната,

невозможность	использования откатки			для перевозки	людей
и потребность	в	большом	количестве	обслуживающего	персо­
нала.		канатной	откатки в вагонетках являются		малая
Недостатками

оборачиваемость вагонного парка, невысокая производительность откатки, невозможность подъема груза или спуска порожняка с одного горизонта при отсутствии соответственно порожняка или гру­ за на другом горизонте, затраты времени на отцепку и прицепку вагонеток к канату, сложность устройства съездов и стрелок на приемных площадках, невозможность осуществления полной авто­ матизации работ.

При углах наклона выработок свыше 18° применяется транспорт в скипах. Подъем угля и породы в скипах осуществляется одноили двухконцевыми лебедками. Односкиповой подъем может быть применен при производительности от 400 до 1000 Т/сутки и при длине откатки до 1000 м\ допуокает работу с нескольких горизон­ тов. При большей производительности применяют двухскиповой подъем.

Скиповой подъем по сравнению с канатной откаткой в вагонетках обладает большей производительностью, допускает большие скорости подъема, имеет меньшую трудоемкость работ, надежен в эксплуата­ ции и, кроме того, может применяться в выработках малых сечений. При откатке в скипах возможна полная механизация и автоматизация работ, поэтому этот вид откатки является перспективным для тран­ спортировки грузов по наклонным выработкам с углами наклона, при которых невозможно применение конвейерного транспорта. К недостаткам скипового подъема следует отнести невозможность использования его для перевозки людей и спуска оборудования, а также необходимость устройства разгрузочных кривых, загрузоч­ ного устройства и приемного бункера, что увеличивает капитальные затраты на сооружение подъема.

§7. Эксплуатация канатной откатки

Куправлению лебедкой допускаются лица, окончившие спе­ циальные курсы машинистов шахтных лебедок при учебно-курсовых комбинатах. Машинист лебедки во время дежурства несет ответствен­ ность за правильную эксплуатацию машины.

Управление лебедкой осуществляется с площадки управления.

Перед пуском в ход лебедка, заторможенная предохранительным тормозом, оттормаживается. Для этого рычаг рабочего тормоза ставят

вположение «Заторможено», включают тормозной электромагнит и, вращая маховик тормозной колонки, поднимают тормозной груз. Для пуска лебедки в ход включают электродвигатель и при положении рукоятки контроллера на первом контакте оттормаживают лебедку. Разгон электродвигателя происходит при дальнейшем переводе рукоятки контроллера в сторону пуска. Остановка лебедки осу­ ществляется в обратном порядке. Рукоятку управления передви­ гают плавно, без рывков.

Предохранительное торможение применяется машинистом только

висключительных случаях, когда необходимо срочно остановить лебедку. При снятии напряжения в сети или при перегрузке дви­ гателя торможение происходит автоматически. Предохранительное торможение происходит, когда электрическая цепь электромагнита разрывается при нажатии машинистом аварийной кнопки.

Для нормальной работы и увеличения срока службы лебедки, подъемных сосудов и каната необходим тщательный и систематиче­ ский уход за всем оборудованием канатной откатки. Уход за лебедкой предусматривает надзор за ее работой, систематическую смазку трущихся поверхностей, проведение текущих и планово-предупре­ дительных ремонтов согласно графику. Режим смазки и сроки ее замены необходимо соблюдать в соответствии с картой смазки, которая поставляется заводом-изготовителем.

Для увеличения срока службы каната необходимо ежедневно проверять состояние путевых и отклоняющих роликов. При концевой

откатке канат регулярно смазывают специальной смазкой. Ежедневно надо производить детальный осмотр каната. При концевых грузовых откатках по наклонным выработкам с углом наклона до 30° канат подлежит замене, если на шаг свивки число оборванных проволок составляет более 10% общего их числа в канате, а при откатке бес­ конечным канатом — более 25%.

Г л а в а XI

ЛОКОМОТИВНАЯ ОТКАТКА § 1. Виды локомотивного транспорта

Локомотивная откатка (откатка локомотивами) в общей системе рудничного транспорта является основным видом транспорта на боль­ шие расстояния по горизонтальным выработкам и выработкам, имеющим незначительный уклон. В зависимости от вида двига­ телей локомотивы делятся на электровозы, воздуховозы, дизелевозы и инерционные локомотивы — гировозы.

Двигатели локомотивов питаются энергией, подводимой по кон­ тактному проводу и кабелям, или энергией, запасы которой нахо­ дятся на самом локомотиве (аккумуляторная батарея, сжатый воздух, топливо или вращающийся тяжелый маховик). К локомотивам первого типа относятся контактные, высокочастотные и контактно­ кабельные электровозы, получающие питание от контактной сети или по кабелю и не связанные с зарядными станциями. Они огут передвигаться только по выработкам, оборудованным электротяговой сетью. К локомотивам второго типа относятся аккумуляторные электровозы, воздуховозы, дизелевозы и гировозы. Этот тип локо­ мотивов должен периодически пополнять запасы энергии на специаль­ ных зарядных станциях. К третьему типу относятся комбинированные локомотивы, контактно-аккумуляторные электровозы и дизель-элект­ ровозы.

Из всех видов локомотивов в подавляющем большинстве приме­ няются электровозы, которые по своей экономичности и производи­ тельности превосходят другие виды локомотивного транспорта.

В зависимости от выполняемой работы рудничные локомотивы делятся на магистральные и маневрово-сборочные. Магистральные локомотивы предназначены для траспортировки грузов по главным откаточным выработкам, маневрово-сборочные — для маневровых работ и формирования составов под погрузочными пунктами лае, на приемно-отправительных площадках уклонов и бремсбергов и в околоствольных выработках шахт.

Из рудничных локомотивов наибольшее распространение получили контактные и аккумуляторные электровозы. Двигатели рудничных электровозов питаются постоянным током. Контактные электровозы получают питание через токоприемник от контактного провода. Обратным проводом служат рельсы. Аккумуляторные электровозы питаются током от батареи, установленной на самом электровоза.

Аккумуляторно-контактные электровозы могут работать как контактные, получая питание от контактного провода, и как акку­ муляторные, для чего они снабжены аккумуляторными батареями. Контактно-кабельные электровозы имеют токоприемник и специаль­ ный кабельный барабан, позволяющий питать двигатели по кабелю на определенном расстоянии от контактного провода.

Питание высокочастотного электровоза осуществляется пере­ менным током высокой частоты по проложенным в выработках кабелям. При этом приемник энергии электровоза не имеет механи­ ческого контакта с кабелем.

Контактные электровозы по сравнению с аккумуляторными де­ шевле, проще но конструкции, более удобны в эксплуатации, имеют большую скорость движения, а следовательно, и большую произво­ дительность, меньше расходуют электроэнергии при откатке. Основ­ ным их недостатком является искрообразование во время движения между токоприемником и контактным проводом и между колесами и рельсами, вследствие чего применение их в шахтах, опасных по газу или пыли, является недопустимым.

Рудничные электровозы преимущественно бывают двухосными с односторонним или центральным расположением кабины машиниста. Вследствие ограниченных размеров горных выработок рудпичные электровозы имеют небольшие размеры.

По сцепному весу рудничные электровозы можно разделить на три весовые категории: малогабаритные со сцепным весом от 2 да 6,5 Т , средние — от 7 до 14 Г и тяжелые — 14 Г и более.

Каждый рудничный электровоз характеризуется сценным весомг жесткой базой, шириной колеи и габаритами.

С ц е п н ы м в е с о м называется та часть веса электровоза,, которая приходится на ведущие оси. У рудничных электровозов все оси ведущие, поэтому сцепной вес их равен полному конструктивному весу электровоза.

Ж е с т к о й б а з о й называется расстояние между центрами осей полускатов, оно определяется из условий устойчивости электро­ воза и свободного его прохода по криволинейным участкам рельсо­ вого пути с малыми радиусами закруглений. Чем больше жесткая база, тем больше устойчивость электровоза, тем труднее проходить электровозу по закруглениям. Жесткая база у четырехосных локо­ мотивов определяется как расстояние между центрами осей полуска­ тов тележки.

Ш и р и н о й колеи называется расстояние между внутренними гранями головок рельсов. Ширина колеи для угольных шахт принята 600 и 900 мм. На старых шахтах еще иногда встречается колея 550 и 575 мм. Ширина колеи на горнорудных шахтах принята 600 и 750 мм

§ 2. Механическая часть электровоза

Механическая (экипажная) часть рудничного электровоза (см. рис. 125, 128) состоит из следующих узлов: рамы с кабиной, буферов, тормозной системы, песочной системы, колесных пар, рессорного подвешивания рамы, подвески электродвигателей. У аккумуляторных электровозов к механической части, кроме того, относится бата­ рейный ящик и устройство для перекатывания аккумуляторной батареи.

Р а м а является основной несущей частью электровоза, на ко­ торой монтируется механическое, пневматическое и электрическое оборудование. Она представляет собой жесткую стальную конструк­ цию, состоящую из боковых и поперечных листов прокатной стали, скрепленных сваркой или болтами Для усиления рамы в середине приваривается связывающая полоса, предохраняющая от деформа­ ций при ударе. В зависимости от расположения колесных пар отно­ сительно оси рамы последние делятся на внутренние и внешние. С внешней стороны внутренних рам расположены колеса, тормозные колодки, рычаги управления и песочная система. У внешних рам

колеса расположены внутри рамы. Преимуществом такого расположе­ ния является отсутствие вращающихся частей с наружной стороны электровоза, что очень важно для безопасности обслуживания.

Унифицированная рама электровозов 7КР-1У (рис. 103) состоит из продольных листов 7, переднего 3 и заднего 4 буферов, попе­ речных стенок 2, кабины 7.

Для увеличения сцепного веса электровоза и его устойчивости полы 6 кабины машиниста и кондуктора выполнены из чугунных плит. Для установки буксовых челюстей, удобства монтажа и де­ монтажа рессорного подвешивания и для оомотра и регулирования тормозной системы на продольных листах рамы имеются вырезы и окна.

Рама электровоза через рессорное подвешивание опирается на стальные буксы. На торцовых стенках рамы болтами присоединены буферы с амортизирующей подвижной частью 5. К раме болтами крепится верх кабины. Для подвески тяговых двигателей имеются четыре кронштейна, по два на каждый двигатель.

состоянии. На каждом бандаже имеется реборда, предохраняющая колесо от схода с рельсов. Ось колесной пары изготовляется из круг­ лой высококачественной стали марки 40Х или стали 40. Колесные центры изготовляются из стального литья, а бандажи — из прокат­ ной бандажной стали. Размеры буквенных величин, приведенных на рис. 104, а, меняются в соответствии с табл. 10.

					Т а б л и ц а 10
		Таблица величин, меняющихся в зависимости от колеи
	Колея, м м	А,	Б, м м	Б, м м	Вес полускатов,
					кГ
	600		506Ja’°	942+о°>6	500,5
	900	8521| •6	806+о,0	1242+0°-s	530,5
	750	7021®’6	705+о,0	1242+0°-6	530.5

Рудничные электровозы, за исключением электровозов 25КР, — двухосные. Все оси электровоза являются ведущими.

Оси полускатов вращаются в буксах (рис. 104, б) на конических подшипниках 1. Тяговое и тормозное усилие от колесной пары пе­ редается раме электровоза через буксы, которые представляют собой стальной литой корпус 2, выполненный разъемным для удобства монтажа и демонтажа. Обе половины буксы соединяются четырьмя болтами 3. Снаружи буксу закрывают упорной 4 и вспомогатель­ ными 5 крышками. Последняя необходима для смазки подшипника без нарушения его регулировки. С внутренней стороны корпуса буксы сделана проточка для войлочного уплотнения б, препятству­ ющего вытеканию смазки и попаданию в буксу пыли. Войлочная шайба охватывает шейку оси в месте нахождения металлической шайбы 7. По бокам корпуса буксы имеются пазы S, которыми она входит в боковые направляющие рамы электровоза. В пределах деформации рессорных пружин букса может своими пазами свободно перемещаться по направляющим в вертикальном направлении.

Скорость движения электровоза в подземных выработках сравни­ тельно невелика. Так, скорость контактного электровоза 14КР-2 при часовом режиме составляет 12,6 км/ч, а аккумуляторного типа 8АРП (АМ-8) — 6,8 км/ч. Поэтому привод всех ходовых осей на руд­ ничных электровозах выполнен с редуктором. На большинстве руд­ ничных электровозов применяется индивидуальный привод, т. е. каждый двигатель приводит во вращение отдельную ось через одноили двухступенчатый редуктор.

Редуктор (рис. 105) — двухступенчатый, состоит из конической и цилиндрической пар зубчатых передач. Корпус редуктора — сталь­ ной литой с разъемом по осям зубчатых пар. Нижняя часть корпуса представляет собой масляную ванну с отверстием внизу для слива отработанного масла. Отверстие закрывается пробкой. В верхней части редуктора для заливки масла имеется пробка с отдушиной