II . Конструкція та обладнання виїмкових комплексів
2.1 Очисні комбайни.
Очисним комбайном називається машина, яка в очисному вибої одночасно виконує операції по відділенню корисної копалини від масиву і навантажуванню її на скребковий пересувний конвеєр.
Сучасні очисні комбайни мають широкий конструктивний діапазон , який зумовлений міцністю і потужностями розробляємих пластів, їх кутом нахилу, довжиною очисного вибою, величиною газовиділення. Загальний вигляд сучасних вузькозахватних комбайнів які працюють в комплексі з механізованим кріпленням з рами скребкового пересувного конвеєра показані на рис.2.
По типу виконавчого органу очисні вузькозахватні комбайни розділяють на :
з шнековими органами з горизонтальною віссю обертання;
з барабанними виконавчими органами з вертикальною віссю обертання; Найбільш широке застосування знайшли вузькозахватні (з шириною захвату до 1м) очисні комбайни з шнековими виконавчими органами з горизонтальною
( Рис 1. а,б) та барабанними органами з вертикальною віссю обертання (Рис 1. в ).
Вузькозахватні очисні комбайни механізованого комплекса з шнековими органами з горизонтальною віссю обертання повинні забезпечувати повну виїмку пласта за допомогою регулювання діапазону підняття-опускання шнеків.
В очисних комбайнах з барабанними виконавчими органами з вертикальною віссю обертання (Рис. 2.в) виїмка пласта виконується тільки на висоту барабана, незалежно від збільшення чи зменшення потужності пласта.
а)
б)
в)
Рисунок 2. Загальний вигляд очисних вузькозахватних комбайнів
(а,б - комбайни з шнековими виконавчими органами з горизонтальною віссю обертання; в - з барабанними виконавчими органами з вертикальною віссю обертання )
2.2 Вузькозахватні очисні комбайни з шнековими виконавчими органами
Вузькозахватні комбайни призначені для механізації виїмки вугілля на пластах з опором різанню до 300 кН/м, кутом падіння до 35°, потужністю пласта 0.5 – 5.0 м, при породах покрівлі не нижче середньої стійкості. На рис. 3 наведена блок-схема очисного комбайна . Комбайни працюють з рами забійного пересувного скребкового конвеєра типів СП, в комплексі з механізованим гідрофікованим кріпленням. Крім виїмки корисної копалини комбайн здійснює її навантаження на забійний конвеєр.
При ширині захвату породоруйнівного органу до 1 м , комбайни називаються вузькозахватними. Виконавчі органи вузькозахватних комбайнів складають типоряд 0,63; 0,8; 0,9 м.
Основними вузлами очисного комбайну є:
електропривод ; гідропривод ; механізм переміщення ; виконавчі органи; пристрої керування ; система зрошення; редуктор ; гідроциліндри управління шнеками .
Рисунок 3. Блок - схема основних вузлів очисного комбайна
ЕП - електропривод ; ПК - пристрої керування; ГП - гідропривод; Р - редуктор; ГЦ - гідроциліндри управління шнеками; МП - механізм переміщення; ВО - виконавчі органи.
Конструкція комбайна та його основних вузлів показано на рис.4.
Рисунок 4. Конструкція очисного вузькозахватного комбайна.
шнековий виконавчий орган; 2 - механізм управління положенням шнека;
3 - відсік редуктора шнека; 4 - відсік електропривода; 5 - відсік гідропривода;
6 -механізм переміщення комбайна; 7- скребковий пересувний конвеєр СП
На рис.5 показана кінематична схема двохшнекового вузькозахватного комбайну.
Рисунок 5. Кінематична схема очисного комбайна.
1 – тяговий ланцюг переміщення комбайна 2 – відсік механізм подачі; 3-гідродвигун; 4 – гідропривод; 5 - електропривод; 6 – муфта з’єднання вала електродвигуна та редуктора приводних органів; 7,8 - шнеки; 9 - приводна зірочка механізму подачі.
Електропривод комбайна призначений для перетворення електричної енергії в механічну, з подальшою передачею крутного моменту до гідропривода механізму подачі та редукторів шнеків. До електроприводу комбайна входить система автоматичного управління комбайном САУК, яка автоматично підтримує на заданому рівні навантаження електродвигуна і швидкість подачі.
Рисунок
6 . Електродвигун привода
Гідропривод механізму подачі комбайну (рис.7) забезпечує плавне (ручне або автоматичне) регулювання швидкості подачі при номінальному тяговому зусиллі. Гідропривод механізму подачі забезпечує комбайну необхідне напірне зусилля для руйнування виконавчими органами корисних копалин і переміщення комбайну по рамі конвеєра. Гідравлічна схема механізму подачі наведена на рис.7
Рисунок 7 . Схема гідропривода механізму подачі очисного комбайну
1- резервуар з робочою рідиною; 2,10,11 – запобіжні клапани; 3 – регульований гідронасос; 4 – приводний двигун; 5,6 – напірні та зливні трубопроводи; 7,8 – запобіжні клапани тиску; 12 – гідродвигун; 13 – редуктор; 14 – приводна зірочка; 15 – тяговий ланцюг; 9 -– пристрій керування
В сучасних очисних вузькозахватних комбайнах застосовуються дві основні системи подачі:
- з ланцюговим тяговим органом ,
- з рейково-зубчатим тяговим органом.
По першій схемі ( рис.7), комбайн працює з рами конвеєра, переміщується вздовж вибою дякуючи взаємодії приводної зірочки (5) механізму подачі з тяговим ланцюгом (1) натягнутим вздовж лави. Тяговим органом комбайну служить зварний калібрований ланцюг, закріплений по кінцях, на приводній і кінцевій голівках конвеєра. Кінематична схема механізму подачі для комбайна ланцюговим тяговим органом показана на рис.5.
Рисунок 7 . Кінематична схема механізму подачі комбайна з ланцюговим тяговим органом. 1-тяговий ланцюг; 2,10 –вхідна та вихідна направляюч1 тягового ланцюга; 3,4-відхиляючі зірочки; 5-приводна зірочка; 6-редуктор; 7-гідродвигун; 8-гідропривод; 9-електропривод;
Безланцюговий механізм переміщення (Рис.7) комбайна являє собою спеціальну зубчату рейку(2) закріплену на борту конвеєра вздовж очисного вибою, по якій перекочується зубчата шестерня (1), одягнута на вихідний вал редуктора гідродвигуна (4) механізма подачі
Рисунок 8. Схема рейково-зубчатої системи подачі вузькозахватних комбайнів.
1 – очисний комбайн 2 – шнеки, 3- опори переміщення комбайна; 4 - гідропривод механізма подачі; 5 -.приводна шестерня 2 - зубчата рейка; 2 - очисний комбайн;
Виконавчий орган комбайну. Конструкції очисних вузькозахватних комбайнів можуть мати два вида компоновки породоруйнівних органів :
- шнекові , з горизонтальною віссю обертання;
- барабанні, з вертикальною віссю обертання.
Породоруйнівні
органи комбайну
виконуються у вигляді двох шнеків
рівного діаметру, з горизонтальною
віссю обертання, розміщених на
певній відстані один від одного.
Конструкція шнеку показана на рис.5
Рисунок 5. Загальний вигляд і конструкція шнекового виконавчого органу.
Стандартні шнеки діаметром D забезпечують ширину захвату В - 0,9; 0,8 або 0,63 м . Особливістю виконавчого органу являється можливість реверсу шнеків, що дозволяє роботу комбайнам без попередньої підготовки ніш. Основні схеми компоновки шнеків на серійних вузькозахватних комбайнах, з горизонтальною віссю обертання показано на рисунку 6.
а б в
Рисунок 6. Схеми компонування шнекових органів на очисних вузькозахватних комбайнах: а,б ) з двома незалежно регульованими по висоті шнеками; в) з одним регульованим по висоті шнеком. 1 - комбайн; 2,3- шнекові виконавчі органи.
Інструмент для руйнування гірських порід, який встановлюється на шнеках, показаний на рисунку 7.
а) б) в)
Рисунок 7. Породоруйнівний інструмент очисного комбайна
а – сколюючий; б – ріжучий ; в – різець вставлений в різцетримач.
Гідроциліндри управління робочими органами комбайну служать для підйому та опускання робочого органу в залежності від гіпсометрії та потужності пласту
Чотири опори-лижі комбайну служать для переміщення комбайна по конвеєру і регулюванню положення комбайна відносно ставу конвеєра.
Зрошувальна система служить для продавлення пилу під час роботи комбайна, Вона забезпечує подачу рідини до джерел пилоутворення через зрошувачі, розташовані безпосередньо на шнеках і на корпусах редукторів верхніх шнеків. У залежності від інтенсивності пилоутворення і властивостей вугільного пилу застосовується зрошення водою, або спеціальною піною.