- •МОСКВА «НЕДРА» 1984
- •ВИДЫ И СРЕДСТВА ТРАНСПОРТА
- •1.1. Назначение и классификация транспорта
- •1.2. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к средствам транспорта
- •1.3. Классификация средств транспорта
- •1.4; Виды и физико-механические свойства грузов
- •1.6. Грузооборот и грузопотоки
- •2.2. Методика определения расчетных грузопотоков
- •2.3. Силы и уравнения движения
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
- •3.3. Сравнительная характеристика грузонесущих элементов
- •ТЯГОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ
- •4.1. Общие сведения и классификация тяговых элементов
- •5.2. Кинематика и динамика тяговых цепей
- •ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ ТРЕНИЕМ ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕМЕНТАМ
- •6.1. Общие сведения о гибких тяговых элементах
- •8.2. Физические основы передачи силы тяги колебаниями
- •9.3. Силы сопротивления движению гидро- и аэросмесей и способы их снижения
- •10.2. Основы теории магнитного транспорта
- •ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ТРАНСПОРТА
- •11.2. Основы теории гравитационного транспорта
- •МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
- •14.5. Расчет электровозной откатки
- •15.1. Общие сведения и классификация
- •СКРЕБКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •16.1. Общие сведения и классификация
- •16.2. Устройство и основные элементы
- •16.5. Эксплуатация и охрана труда
- •17.1. Общие сведения и классификация
- •17.2. Устройство и основные элементы
- •17.4. Эксплуатационный расчет
- •17.5. Эксплуатация и охрана труда
- •ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •18.1. Общие сведения и классификация
- •18.3. Типы подземных конвейеров
- •19.3. Типы машин
- •20.3. Ленточно-канатные конвейеры
- •20.4. Ленточные конвейеры для крупнокусковых грузов
- •21.3. Основные направления автоматизации
- •ГИДРО- И ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ
- •22.1. Общие сведения и классификация
- •22.3. Оборудование пневмотранспортных установок
- •22.4. Оборудование для закладки выработанного пространства
- •23.1. Общие сведения и классификация
- •23.3. Автосамосвалы и самоходные вагоны
- •24.1. Общие сведения
- •25.2. Рельсовые средства вспомогательного транспорта
- •25.8. Организация вспомогательного транспорта
- •ОБОРУДОВАНИЕ ПОГРУЗОЧНЫХ, ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ И РАЗГРУЗОЧНЫХ ПУНКТОВ
- •26.1. Общие сведения
- •26.2. Оборудование пунктов
Рис. 21.1. Основные элементы механических конвейрных весов
чайка от трения нагревается, срабатывает биметаллический термоконтакт и через передающую систему подает сигнал о пере греве барабана. Аналогичной аппаратурой осуществляется кон троль нагрева подшипников и других ответственных узлов кон вейеров.
Устройства для контроля производительности ленточного конвейера предназначены для непрерывного измерения грузопо тока, поступающего на конвейер. Обычно эти устройства вы полняют в виде различного типа конвейерных весов. Наиболь шее распространение получили механические и тензорезисторные весы.
Механические весы состоят из грузоприемного устройства (рис. 21.1, а), которое воздействует на измерительный элемент 1 с силой, пропорциональной весу груза, находящегося в данный момент на платформе 2 устройства. Это воздействие передается системой тяг на ролик 3 интегратора (рис. 21.1, б), в котором диск 4 вращается с частотой, пропорциональной скорости ленты, а положение ролика зависит от веса груза, находящегося на платформе. Скорость вращения ролика, пропорциональная весу груза на весах, записывается счетчиком 5.
Тензорезисторные весы могут быть выполнены в виде оди ночного ролика, воздействующего на упругое звено, на котором наклеены теизорезисторы. В качестве измерителя скорости ис пользуют либо непрерывные, либо дискретные датчики: тахо метры, индукционные датчики и др.
21.3. Основные направления автоматизации
Анализ технических характеристик современных конвейеров и условии их эксплуатации в шахтах показал, что для них необ ходима аппаратура, удовлетворяющая ряду дополнительных требований, основными из которых являются: обеспечение тре буемых натяжений ленты в период пуска и нормальной работы; подтягивание лепты при ее пробуксовке на барабане с обеспе чением контроля времени пробуксовки; обеспечение различных
моментов наложения тормозов при оперативном и аварийном останове конвейера; управление ловителями ленты на наклон ных конвейерах; обеспечение безопасной эксплуатации грузо людских конвейеров; контроль наличия предохранительных фар туков; предупредительная сигнализация у места схода людей, контроль превышения скорости.
В соответствии с указанными требованиями разработана унифицированная аппаратура, в которой предусмотрена рас шифровка на пульте оператора следующих причин аварийного останова конвейера: затянувшийся пуск или недопустимое сни жение скорости рабочего или тягового органа конвейера, сход ленты в сторону, недопустимое превышение скорости тягового органа, завал перегрузочного устройства, экстренный останов с любой точки вдоль трассы линии, неисправность привода, не допустимый перегрев барабанов.
Разработанная аппаратура позволяет автоматизировать неразветвленные и разветвленные стационарные и полустационарные конвейерные линии с различными технологическими схе мами.
Г л а в а 22
ГИДРО- И ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ
22.1. Общие сведения и классификация
Гидротранспортные установки на горных предприятиях приме няют для транспортирования и подъема на поверхность угля, руд и других полезных ископаемых, а также для доставки за кладочных материалов в выработанное пространство.
Классификация и принципиальные схемы гидротранспорт ных установок приведены в табл. 22.1. Помимо разделения по
принципу действия гидротранспортные установки классифици |
|||
руют по величине создаваемого напора |
на низконапорные (до |
||
7 • 106 Па), |
средненапорные |
(от 7 • 106 до |
16* 106 Па) и высоко |
напорные |
(до 50• 106 Па). |
Гидротранспорт используют для пе |
ремещения насыпных грузов, которые не размокают, не прили пают к стенкам трубопроводов и не слипаются.
Гравитационные самотечные гидротранспортные установки применяют на шахтах с гидродобычей для доставки полезного ископаемого по слабоиаклониым выработкам с уклоном не менее 0,03 при грузопотоках до 600 м3/ч.
Гравитационные гидротранспортные установки с вертикаль ным участком трубопровода применяют для подачи в шахту за кладочных материалов при грузопотоках до 150 м3/ч.
Гидротранспортные установки с искусственным напором, соз даваемым пульпонасосом, применяют для транспортирования
Принцип создании |
Тип устапонки |
напора |
Гравитационный |
С наклонными желоба |
|
|
ми-канавками |
|
|
Груз |
вода |
|
С вертикальным участ |
|
|
ком трубопровода |
|
|
^ |
/Тульпа |
С искусственным напо |
С пульпонасосом |
|
ром |
|
|
|
С насосом и питателем |
|
|
Вода |
^льпа |
|
Гидроэлеватор |
|
Эрлифт
Сжатый
воздух
полезного ископаемого по горизонтальным выработкам, подъ ема на поверхность шахты и далее до обогатительной фабрики или непосредственно потребителю. Грузопотоки, которые могут обслуживать гидротранспортные установки с иульпонасосом, до стигают 1600 м3/ч. Высота гидроподъема, приходящаяся на один пульпонасос, достигает 300 м, а длина горизонтальных устано вок 12 км. При последовательной или параллельной установке нескольких пульпонасосов эти параметры могут быть в не сколько раз увеличены.
Гидротранспортные установки с насосом и питателем приме няют для подъема груза из глубоких шахт. Высота подъема, приходящаяся на один насос и один питатель, доходит до 500 м при грузопотоках до 60 м3/ч. Для доставки пустой породы в от вал на поверхности имеются установки указанного типа произ водительностью до 1600 м3/ч и длиной до 10 км. В последние годы доказана практическая возможность и целесообразность гидротранспорта измельченного угля на сотни километров по поверхности от шахты до тепловой электростанции.
Гидроэлеваторы применяют для обслуживания небольших грузопотоков при низких напорах и малых расстояниях.
Эрлифты используют для подъема дробленых материалов из шахт или рудников.
К достоинствам гидротранспорта относят: значительную длину транспортирования без промежуточных перегрузок по сложной трассе с подъемом под любым углом и по вертикали; отсутствие механического оборудования на трассе трубопровода (за исключением сосредоточенных в отдельных пунктах машин ных отделений) и, следовательно, несложное обслуживание и ремонт; возможность совмещения транспортирования с некото рыми технологическими процессами («мокрое» обогащение, га шение и гранулирование шлаков и др.); возможность полной автоматизации транспортных работ; невысокая трудоемкость; возможность путем применения разветвленных трубопроводов осуществлять перемещение грузов из нескольких мест в одно или, наоборот, из одного — в несколько; возможность создания наиболее гигиенических и безопасных условий для обслуживаю щего персонала и находящихся поблизости людей при переме щении вредных для здоровья химических, остро пахнущих, ра диоактивных и других материалов.
К недостаткам, ограничивающим применение гидротран спортных установок, относят: ограничения по характеристикам и по роду перемещаемых грузов, в частности по их крупности, что вызывает необходимость предварительного дробления груза; усиленный износ трубопроводов при перемещении абразивных грузов; повышенный расход энергии; потребность в больших ко личествах воды; опасность замерзания труб при низких темпе ратурах.
Перемещение пульпы при самотечном транспорте происходит либо прямо по почве, либо по желобам. Желоба изготовляют из листовой стали (реже из пластмасс) трапецеидального или по лукруглого сечения. Их укладывают на почве внахлестку с ук лоном от 30 до 80 %о в сторону движения пульпы. Для транспор тирования кусковых грузов используют желоба трапецеидаль ного сечения, так как они меньше подвергаются износу, а для пескообразных и глинистых грузов применяют желоба полукруг лого сечения, оказывающие меньшее сопротивление движению пульпы.
Для гидротранспортных установок с искусственным напором используют трубопроводы, собираемые из стальных цельнотя нутых или сварных труб длиной 2—6 м и диаметром до 600 мм. Трубы между собой соединяют с помощью фланцев или специ альных быстроразъемных безболтовых соединений. При гидро транспорте высокоабразивных материалов применяют трубы, внутренняя поверхность которых упрочнена термообработкой, армирована литым базальтом или листовой резиной.
Трубопроводы оборудуют задвижками и вентилями, с по мощью которых производят пуск, остановку и регулирование гидротранспортных установок. Наибольшее распространение по лучили клиновые задвижки с ручным, механическим или элек тромеханическим приводом.
Для предохранения пульпонасосов и насосов от гидроудара при внезапной их остановке на трубопроводе устанавливают об ратные клапаны (рис. 22.1).
В повышенных точках трубопровода скапливается воздух, проникающий через различные неплотности в соединениях тру-
/
Рис. 22.1. Обратный клапан:
/ — корпус; 2 — рукоятка; 3 — ось клапана; 4 — груз; 5 — седло клапана; 6 — клапан
бопровода. Появление воздушных подушек в трубопроводе на рушает работу гидротранспортной установки, а иногда приво дит к гидроудару и выводу из строя отдельных се элементов. В местах возможного скопления воздуха устанавливают неболь шие резервуары с кранами, через которые воздух периодически выпускают. Такие устройства называют вантузами.
Пульпонасосы могут быть центробежными, поршневыми или плунжерными. Наибольшее распространение получили центро бежные пульпонасосы, обеспечивающие непрерывный процесс подачи пульпы с высокой производительностью. Принципиально центробежные пульпонасосы не отличаются от водяных центро бежных насосов. Особенности их конструкции заключаются в наличии рабочих колес с малым числом лопаток и большими пропускными отверстиями для прохода кусков материала. Де тали пульпонасосов (углесосов, землесосов, рудососов, грунто вых насосов) выполняют из износостойких материалов, в кор пусе пульпонасоса предусматриваются люки для осмотра и очи стки рабочего колеса в случае его забивки транспортируемым материалом. Пульпонасосы выпускают одно- и двухступенча тыми.
На рис. 22.2 показан разрез двухступенчатого углесоса, со стоящего из корпуса 1 и верхней крышки 2\ рабочих колес 3 и 4, укрепленных на валу 7, который вращается в подшипнико вых узлах 6. Герметизация отверстий в корпусе, через которые проходит вал, обеспечивается сальниками 13. От осевого смеще ния рабочие колеса удерживаются гайками 8. Камеры колес разделены водонепроницаемой диафрагмой 5. Для увеличения срока службы углесоса в камерах колес предусмотрены смен ные протекторы 9 и 10 и бронедиски 11 и 12. В корпусах под шипников предусмотрены полости 14, по которым циркулирует охлаждающая вода. Всасывание пульпы происходит через вса сывающий патрубок в корпусе 1, затем пульпа поступает в ра бочее колесо первой ступени и отбрасывается к периферийной части камеры, откуда по переводной трубе 15 подводится к ко лесу второй ступени и выталкивается в напорный трубопровод.
Для гидротранспортных установок с насосом и питателем используют обычные водяные насосы, как правило, центробеж ные. В установках этого типа транспортируемый материал по дают в напорный трубопровод с помощью различного типа пи тателей (загрузочных аппаратов) непрерывного или цикличного действия.
На рис. 22.3 показана принципиальная схема загрузочного аппарата камерного типа цикличного действия. Транспортируе мый материал загружают поочередно в бункера 9, откуда через затвор 2 он осаждается в нижнюю часть камеры 1. Вытеснен ная материалом вода сливается через трубопровод 11 с филь тром. После загрузки материала в камеру затвор закрывается и открывается разгрузочный затвор 3. Вентилем 5 через на садку 7 в камеру подается под напором вода, которая выталки-
вает гидросмесь в напорный трубопровод. В процессе загрузки камеры 1 вода сливается через сливной патрубок 4. В случае подачи чрезмерной порции материала в камеру через вентиль подпитки 6 подается вода. Для предотвращения заиливания на садки 7 служит отражатель 8. Вода в напорный трубопровод может подаваться напрямую через вентиль 12 с ручным управ лением. Все рабочие операции закладочного аппарата выполня ются автоматически при помощи гидравлической системы, уп равляемой гидроприводами 10.
Недостатком камерных питателей являются неравномер ность подачи материала в пульпопровод и вследствие этого ог раниченная производительность по пульпе — до 550 м3/ч.
Более равномерную подачу пульпы в напорный трубопро вод обеспечивают трубчатые питатели (рис. 22.4). Питатель со стоит из двух трубчатых камер 9, в которые землесосом пооче редно загружается пульпа. В загруженную камеру через за движки 5 и 4 подается напорная вода, вытесняющая пульпу в магистральный пульпопровод. Неравномерность подачи пульпы сглаживается с помощью специальных камер: накопи теля 1 и компенсаторов 2. Поочередное заполнение трубчатых камер пульпой производится через задвижки 10, выпуск пульпы из камер — через задвижки 6. Управление задвижками осущест вляется с помощью гидросистемы, состоящей из маслостанции (на рисунке не показана), гидроаккумулятора 7, связанного через задвижки 8 и 3 с задвижками 4 и 10 питателя. Произво дительность трубчатого питателя по пульпе до 1500 м3/ч.
Еще одной разновидностью питателя является загрузочноперекачной аппарат (рис. 22.5). Аппарат состоит из камер 1,