Файл: Кальницкий Я.Б. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 226
Скачиваний: 9
пространено, так как позволяет грузить породы |
любой |
крепости |
|
и обеспечивает наименьшую |
продолжительность |
экскаваторного |
|
цикла; |
оборудования— колесные |
и гусе |
|
по конструкции ходового |
|||
ничные; |
|
|
|
по силовому оборудованию — электрические и дизельные (одно- и многоприводные);
по конструкции стрелы— с обычной и укороченной стрелой. При укороченной стреле на конце стрелы монтируют седловый подшипник, корпус которого используют для расположения го
ловных блоков.
Подземные экскаваторы выпускают только полноповоротными. Обычно они грузят горную массу в транспортные средства, нахо дящиеся на одном уровне с экскаватором.
Рабочий цикл экскаватора состоит из четырех операций; на полнение ковша (черпание); перемещение его к месту разгрузки; разгрузка и возвращение порожнего ковша в забой; перемещение самого экскаватора. Эти операции выполняют рабочее, силовое и ходовое оборудование, передаточные механизмы, система управ ления и вспомогательное оборудование.
Рабочее оборудование и кузов с кабиной управления установ лены на платформе, которая поворачивается вокруг вертикальной оси опорно-поворотного устройства, укрепленного на ходовой раме. Масса современных одноковшовых подземных экскаваторов колеб лется от 6 до 40 т, емкость ковша — от 0,35 до 2 м3, установленная мощность двигателей — от 30 до 150 квт.
В последнее время ведутся работы по созданию специального навесного оборудования для подземных экскаваторов с целью рас ширения области их рационального использования, уменьшения основных размеров и увеличения емкости ковша.
За рубежом известны подземные экскаваторы L-67, L-77, L-85, KL-260, KL-600 фирмы «Кокум-Ландсверк» (Швеция).
В СССР костромской экскаваторный завод «Рабочий метал лист» выпускает подземные экскаваторы ЭП-1, которые широко применяют на многих отечественных и зарубежных рудниках, а также на строительстве подземных' гидросооружений. Кроме того, Ковровским экскаваторным заводом создан экскаватор Э-7515. На некоторых рудниках, не отличающихся тяжелыми условиями, иног да используют и обычные строительные экскаваторы. Так, на шахтах Новомосковскою гипсового комбината наряду с машиной ЭП-1 долгое время эксплуатируют серийно выпускаемые экскава торы Э-652 Ковровского завода.
Институтом УкрНИИпроект в содружестве с Новомосковским гипсовым комбинатом разработано сменное погрузочное оборудо вание к экскаватору Э-652, позволяющее использовать эту машину
в стесненных подземных условиях.
Экскаваторы ЭП-1, Э-7515, L-67, L-77 используют на погрузке руды в очистных забоях, а L-85, KL-260, KL-600 и Э-652 — при
2 2
\
проходке горизонтальных подземных выработок большого сечения, штолен, тоннелей, а также небольших камер.
Технические данные основных моделей экскаваторов приведены в табл. 3. Все эти экскаваторы являются электрическими полноповоротными машинами на гусеничном ходу с рабочим оборудова нием типа «прямая лопата».
Рис. 7. Схема к определению основных параметров экскава торов
Рабочее оборудование экскаваторов L-85, KL-260, KL-600 и специальное погрузочное оборудование, навешиваемое на экска ватор Э-652, имеют конструктивные отличия от обычного рабочего оборудования прямой лопаты, которым оснащены экскаваторы ЭП-1, Э-7515, L-67. Эти отличия будут рассмотрены ниже.
Экскаватор Э-7515 является многоприводной машиной, а остальные — одноприводными. Несмотря на конструктивные раз личия все рассматриваемые экскаваторы имеют единую компоно вочную схему. Их составными частями являются: рабочее обору дование, поворотная платформа с механизмами и приводом, раз мещенными на ней, тележка гусеничного хода.
Рабочее оборудование прямой лопаты состоит из стрелы, ру кояти, ковша и напорного механизма.
Стрела, на которой смонтированы остальные механизмы рабо чего оборудования, шарнирно крепится к платформе и вместе с ней составляет поворотную часть экскаватора.
23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б |
л и ц а |
3 |
|
|
|
Параметры по рис. |
7 |
|
ЭП-1 |
Э-75І 5 |
L-67 |
|||
Радиус вращения хвостовой части А, и |
.................. |
2,9 |
2,36 |
2,76 |
|||||||
Размеры |
по кузову, м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
высота Б |
................................................................... |
|
|
|
|
3,3 |
2,9 |
3,1 |
|
|
|
ширина В |
................................................................... |
|
|
|
|
3,0 |
2,78 |
2,86 |
||
Ширина гусеничного хода Г, м .................................... |
|
|
3,0 |
2,78 |
|
|
|||||
Просвет под поворотной платформой Д, м . . . . |
0,94 |
0,86 |
|
|
|||||||
Высота оси пяты стрелы |
Е, м ................................... |
|
|
1,6 |
1,45 |
|
|
||||
Расстояние от оси пяты стрелы до оси вращения Ж , |
|
0,85 |
|
|
|||||||
м ............................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
1,15 |
|
|
|
Длина гусеничного хода 3, м |
........................................ |
|
. . |
3,86 |
3,4 |
|
|
||||
Ширина гусеничной цепи Я, м .......................... |
|
0,60 |
0,48 |
|
|
||||||
Просвет под ходовой тележкой /<\ |
м .......................... |
|
0,36 |
0,30 |
3,1 |
|
|||||
Высота по блоку двуногой |
стойки, |
м ........................... |
|
3,3 |
— |
|
|||||
Скорость вращения поворотной платформы, об/мин . |
4,55 |
5,03 |
|
|
|||||||
Предельный подъем при твердом грунте, |
градус . . |
15 |
22 |
|
|
||||||
Опорная площадь гусениц, |
м2 |
....................................... |
|
|
3,6 |
2,71 |
4 -7 ] |
||||
Давление |
сжатого воздуха |
в системе, кгс/см2 . . . |
4—6 |
— |
|||||||
Рабочее напряжение в электрической силовой сети, в |
380 |
380 |
380 |
||||||||
Напряжение в осветительной сети, в ........................... |
|
127; 12 |
127; 12 |
127; |
24 |
||||||
Длина стрелы, м ............................................................. |
|
|
|
|
5,7 |
4,4 |
5,1 |
|
|||
Емкость ковша, |
м3 .............................................................. |
|
|
|
|
1 |
0,75 |
0,9 |
|
||
Угол наклона стрелы а, градус .................................... |
|
|
40—60 |
40—60 |
45—60 |
||||||
Наибольший радиус черпания Ru м ........................... |
|
8,5—7,8 |
6,7—6,3 |
6,6—6,25 |
|||||||
Наибольшая высота черпания Нг, м ........................... |
|
5,5—7,5 |
4,6—6,3 |
5,03—6,1 |
|||||||
Наибольший радиус выгрузки Р 2, |
м ........................... |
|
7 ,2 -6 ,5 |
5,5—5,2 |
|
|
|||||
Высота выгрузки |
(при R3) Я ,, |
м |
............................... |
|
2,3—2,9 |
— |
2,85—3,6 |
||||
Наибольшая высота выгрузки Я 3, м ........................... |
|
3,1—5,1 |
2 ,8 -4 ,0 |
||||||||
Радиус выгрузки |
(при Н3) |
Rit |
R3, м |
......... . |
7,1—5,8 |
5,5—3,9 |
|
|
|||
Наименьший радиус выгрузки |
м . ...................... |
5,0—4,3 |
— |
|
|
||||||
Высота выгрузки |
(при Rt) Я 4, |
м |
............................... |
|
2,2—2,8 |
— |
|
|
|||
Высота Я 5 по верху головных блоков, м |
.................. |
5,5—6,9 |
4,75—5,7 |
|
|
||||||
Наименьший радиус черпания R6, м ........................... |
|
6,0—5,3 4,57—4,0 |
|
|
|||||||
Длина планируемой площадки L, м ........................... |
|
3,3—3,0 |
3,1—2,8 |
|
|
||||||
Расчетная продолжительность цикла при |
угле пово |
|
|
|
|
||||||
рота |
(градус), |
сек: |
|
|
|
|
19,3 |
20 |
|
|
|
|
90 |
. ........................................................................... |
22 |
|
|||||||
|
1 3 5 ............................................................... |
|
|
|
|
|
22,5 |
— |
35 |
|
|
Масса, |
1 8 0 ...................... |
.................................................... |
|
|
|
. |
25,7 |
34 |
|
||
т |
........................................................................... |
|
|
|
|
. |
35,6 |
19,2 |
28,6 |
||
Среднее удельное |
давление |
|
на грунтприпередви |
0,71 |
|
|
|||||
жении, |
кгс/см2 |
|
|
|
. |
0,93 |
|
|
|||
Техническая производительность при угле |
поворота |
130 |
90 |
ПО |
|||||||
90°, |
м3/ч ...................................................................... |
|
|
|
|
|
|||||
Скорость передвижения, к м / ч |
........................................ |
|
|
1,48 |
1 |
|
|
||||
Наибольшее подъемное усилие на блоке ковша, тс . |
19 |
11,9 |
|
|
|||||||
Наибольшее напорное усилие, т с .................................... |
|
|
16,6 |
10,4 |
|
|
|||||
Наибольшие скорости, м/сек: |
|
|
|
0,365 |
0,50 |
|
|
||||
подъема к о в ш а .......................................................... |
|
|
|
|
|
|
|||||
напора рукояти .......................................................... |
|
|
|
|
0,252 |
0,51 |
|
|
|||
возврата рукояти ..................................................... |
|
|
|
|
0,312 |
0,51 |
|
|
24
На поворотной платформе размещены электродвигатели, транс миссия, механизмы подъема, напора — возврата, поворота, откры вания днища, подъема стрелы, а также электрооборудование, ка бина управления и вспомогательное оборудование.
Тележка гусеничного хода является опорой экскаватора и ба зой для крепления на ней поворотной платформы с рабочим обо рудованием, вращения поворотной платформы вокруг центральной цапфы, а также для передвижения экскаватора. Тележка состоит из средней ходовой рамы, двух гусениц и приводного механизма.
§2. Отечественные экскаваторы для подземных работ
1.Экскаватор ЭП-1 (рис. 8) предназначен для погрузки в транспортные сосуды скальных пород кусковатостыо до 800 мм при наибольшей высоте разгрузки 5 м. Для нормальной работы экскаватора минимальные размеры выработок должны быть: по высоте — 6 м и по ширине— 10 м.
Кинематическая схема экскаватора ЭП-1 показана на рис. 9. Машина состоит из трех основных частей: рабочего оборудова
ния 18, поворотной платформы 19 и гусеничного хода 22.
К рабочему оборудованию относятся стрела 1 с напорным ме ханизмом 2, ковш 3, рукоять 4, механизм открывания днища 5.
Ковш скального типа связан с экскаватором |
посредством рукояти |
и подъемного каната 6. Литой корпус ковша |
собран из передней 7 |
и задней 8 стенок, соединенных сваркой. В четыре гнезда перед ней стенки вставлены сменные зубья, на острые концы которых наплавлен упрочненный слой. К верхним проушинам задней стен ки шарнирно прикреплен ковшовый блок 9, посредством которого
ковш подвешен на канате. |
|
задней стенке; |
Днище ковша также шарнирно прикреплено к |
||
в закрытом состоянии оно удерживается |
засовом, |
входящим в |
квадратное отверстие пяты передней стенки. |
|
|
На экскаваторе ЭП-1 установлена однобалочная рукоять квад |
||
ратного коробчатого сечения, сваренная |
из листового проката, |
простая по конструкции и имеющая небольшую массу. Основным назначением рукояти является передача напорных усилий на ковш.
На нижнем конце балки к боковым ее сторонам приварены два кронштейна, которые образуют головку рукояти, имеющую че тыре отверстия для шарнирного присоединения ковша. Выступы правого и левого кронштейнов головки шарнирно крепятся к ниж ним проушинам задней стенки ковша. Кроме того, рукоять допол
нительно крепится к ковшу двумя планками 10. |
рукояти |
Для регулирования угла наклона ковша относительно |
|
в ее головке предусмотрены два отверстия. На нижней |
стороне |
балки (по ее длине) приварена зубчатая рейка 11, состоящая из пяти элементов. На верхнем конце балки смонтирован амортиза ционный упор, не позволяющий рукояти выходить из седлового подшипника.
25
f
<\j
Nv
t
Стрела прямой лопаты представляет собой мощную сварную металлоконструкцию, состоящую из двух продольных балок пря моугольного сечения, сваренных из листового проката. Для увели чения жесткости стрелы балки в -нижней части связаны листами.
Нижняя часть (пята) стрелы шарнирно закреплена в проуши нах 12 рамы поворотной платформы. В проушинах стрела вра щается при изменении угла ее наклона. В средней части стрелы размещен напорный механизм 2 с седловым подшипником, а в верхней — на подшипниках качения смонтированы два головных 13 и два стреловых 14 блока, ось которых связывает продольные бал ки. Через головные блоки проходит канат 6 подъема ковша, а че рез стреловые пропущен канат 15, на котором подвешена стрела.
На нижней стенке стрелы имеется амортизатор 20, представ- - лнющий собой деревянный брус или набор резиновых полос, поме щенных в стальной кожух. Амортизатор смягчает неизбежные при экскавации удары ковша о стрелу.
Стрела прямой лопаты при работе в забое может быть установ лена под утлом 35—60° к горизонту (обычно этот угол составляет 45—50°). Для определения угла установки стрелы на ней имеется специальный угломер 21. Угол наклона стрелы зависит от многих факторов, главные из которых: высота забоя и погрузочного со суда, ширина забоя, высота выработки, в которой работает экс каватор.
Стрелу поднимают канатом с помощью лебедки, смонтирован ной на поворотной платформе. Схема запасовки каната подъема стрелы показана на рис. 10,6.
Канат диаметром 22,5 мм и длиной 40 м, одним концом запасованный в коуш 7 двуногой стойки, огибает блоки в такой после довательности: правый стреловой блок 4, затем два горизонталь ных блока 5, 6 двуногой стойки, левый стреловой блок 3 и воз вращается через вертикальный блок 2 двуногой стойки на барабан 1 лебедки подъема стрелы. Такая схема в зависимости от условий работы позволяет быстро менять угол наклона стрелы.
Подъем и опускание стрелы во время экскавации производится весьма редко, обычно — при ремонте механизма стрелы или заме не канатов. Схема запасовки каната подъема ковша показана на рис. 10, о. Канат диаметром 24 мм и длиной 33 м с подъемного барабана 1, расположенного на валу главной лебедки, через пра вый головной блок 2 стрелы,, уравнительный блок 4 ковша, кото рый является подвижным блоком в системе полиспаста, левый го ловной блок 3 при комбинированном напоре закрепляется на ба рабане 5. При независимом напоре этот конец запасовывается в коуше 6 на стреле.
Цепная передача напора (см. рис. 9) — двухступенчатая. Пер вая ступень передает усилие от блока звездочек 12 напорного ме ханизма переднего вала через роликовую цепь 14 к промежуточно му блоку звездочек 28. От него через роликовую цепь 29 усилие передается на звездочку 32 напорного механизма.
27
Геометрическая ось опорных стоек блока звездочек 28 совпа дает с осью симметрии соединения пяты стрелы с проушинами по
воротной платформы (чтобы при |
изменении угла наклона |
стрелы |
|
не менялась величина провисания цепи). |
(см. рис. 10, б) р_азмещен |
||
Механизм открывания днища |
ковша |
||
иа стреле. В качестве привода |
примят |
пневмоцилиндр |
1, шток |
которого связан с рычагом, воздействующим на блок 2.
При подаче сжатого воздуха в штоковую полость пневмоци линдра блок 2, огибаемый канатом 6, перемещается влево. Так как нижний конец каната жестко закреплен на блоке 7, то вместе с блоком 2 влево перемещается его верхняя ветвь, которая черезблок 7 соединена с двуплечим рычагом 4. Рычаг 4, поворачиваясь по часовой стрелке, через цепь 5 и системы рычагов воздействует иа засов днища.
Поворотная платформа (см. рис. 8) с рабочим оборудованием посредством центральной цапфы и опорных роликов 16 крепится на ходовой средней раме 17, вокруг которой она может поворачи ваться на 360°.
Основанием поворотной платформы является сварная рама, на которой размещено все ее оборудование: механизмы главной ле бедки, промежуточный редуктор, компрессор с электродвигателем, установка очистки воздуха, главный электродвигатель, механиче ский солидолонагнетатель, электро- и пневмоаппаратура с развод кой кабелей и воздухопроводов, пульт управления.
Для передачи крутящего момента от двигателя к механизмам главной лебедки предусмотрен одноступенчатый цилиндрический редуктор.
Главная лебедка (рис. 11) приводит в движение рабочее обо рудование. Механизмы ее смонтированы на двух параллельных валах: переднем 1 и заднем 2. Валы вращаются постоянно: 1 — почасовой, а 2 — против часовой стрелки. На этих валах размещены также узлы реверсивного механизма. Крутящий момент пере дается на валы главной лебедки от промежуточного редуктора с помощью зубчатых колес 20 и 21.
|
|
Рис. |
9. Кинематическая |
схема экскаватора ЭП-1: |
|
|
|
|||||||||||||
I — главный |
двигатель; |
2, |
4 — зубчатые |
колеса |
промежуточного |
редуктора; |
||||||||||||||
■? — компрессор; |
5, |
10 — зубчатые |
колеса |
заднего н переднего валов главной |
||||||||||||||||
лебедки; |
6, |
13, |
16 — зубчатые |
колеса |
реверсивного |
механизма; |
7, |
|
11 — звез |
|||||||||||
дочки цепной передачи механизма опускания стрелы; 8, |
12 — звездочки |
цеп |
||||||||||||||||||
ной передачи |
механизма |
возврата |
рукояти; 9 — барабан |
механизма |
подъема |
|||||||||||||||
ковша; |
14, |
28, |
29, |
32 — цепные |
передачи |
механизма напора-возврата рукояти; |
||||||||||||||
15 — барабан |
механизма |
подъема стрелы; |
17, 18 — конические |
зубчатые колеса |
||||||||||||||||
соответственно |
|
горизонтального |
вала |
реверса |
и |
вертикального |
вала |
V II; |
||||||||||||
19 — шестерня |
поворотного вала |
VII; |
20, |
21 — зубчатые колеса |
вертикальных |
|||||||||||||||
валов VII |
н |
VIII; 22, 23 — конические |
зубчатые колеса вертикального и гори |
|||||||||||||||||
зонтального |
валов |
ходового |
механизма; |
24, 25 — звездочки |
цепной |
передачи |
||||||||||||||
привода |
гусениц; |
26 — ведущее |
колесо |
гусеницы; |
27 — зубчатое |
колесо |
пово |
|||||||||||||
ротного |
венца; |
|
30 — шестерня напорного |
вала; 31 — барабан |
комбинированно |
|||||||||||||||
го напора; |
|
33 — кремальерная |
рейка; |
34, 35 — стреловые |
и |
головные блоки; |
||||||||||||||
36— блок |
ковша; |
37 — клнноременная |
передача; |
38 — двигатель |
компрессора |
29»