книги из ГПНТБ / Кальницкий Я.Б. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках

бан в несколько слоев. Для равномерной укладки на барабане кабель связан с кабелеразравнивающим механизмом — кабелеукладчиком. На рис. 56 показана электрическая схема самоходного вагона с приводом постоянного тока. В качестве тяговых исполь­ зуются два двигателя постоянного тока с последовательным воз­ буждением. Вагон имеет две устойчивые скорости движения при последовательном и параллельном включении двигателей, поэтому схема предусматривает длительную работу на обеих ступенях.'

Запуск двигателей может происходить с помощью двух или одной! дополнительной (пусковой) ступени сопротивлений. Управлениеработой двигателей осуществляется с помощью контроллера,' педаль которого расположена под ногой водителя. Контроллер* имеет и тормозную педаль, при воздействии на которую сначала, отключаются ходовые двигатели, а затем срабатывает тормоз­ ная система.

Двигатели вагона питаются постоянным током напряжением 250 или 550 в. Для питания цепей управления, освещения и сигна­ лизации на вагоне установлен мотор-генератор — преобразователь напряжения с 550 в на 36 или 24 в. Включение вагона начинается с запуска мотор-генератора и подачи напряжения в цепь управ­ ления.

На приводе конвейера вагонов обычно применяют двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением. Более жесткая характеристика этих двигателей дает малое изменение скорости вращения ротора двигателя в зависимости от нагрузки. Это осо­

143

бенно важно для работы гидронасосов, которые приводятся от этого же двигателя. Постоянная скорость вращения способствует

ДиаграммаВключенийконтроллера

Рис. 56. Электрическая схема самоходного вагона с приводом постоянного тока

ственных самоходных вагонах 4ВС-10. В схеме' использованы спе­ циально разработанные многоскоростнЫе асинхронные электро­ двигатели с повышенным скольжением. Применение многоскорост­ ных двигателей позволяет получить несколько скоростей движения вагона и разгрузочного конвейера, а повышенное скольжение этих двигателей (до 13%) позволяет проходить закругления без про­ буксовки колес.

1 4 4

Электродвигатели питаются переменным током напряжением 660 в, цепи управления — постоянным током напряжением 24 в,

цепи освещения и сигнализации — переменным током напряжением 36 в. Электроэнергия на вагон подается по круглому гибкому пяти­ жильному кабелю. Включение и выключение штрекового пуска­

1 4 5

теля производится дистанционно с вагона с помощью кнопок КнП

и К.нС.

Перед началом работы дистанционно включается штрековый пускатель, затем включается автомат ВЛ и на вагон поступает напряжение 660 в. Затем запускается двигатель конвейера и маслостанции МКМ, который вращает насосы гидросистемы, подаю­ щие давление в- систему рулевого управления, тормозов и кабель­ ного барабана. Двигатель конвейера и маслостанцпи может дли­ тельно работать на любой скорости, которая задается нажатием одной из кнопок КнПІ или КнП2, причем запуск производится лишь первой кнопкой. После включения двигателя МКМ иа вто­ рую скорость могут быть запущены ходовые двигатели. Режим их работы задается ручным переключателем ВС в кабине водителя. Движение вперед или назад определяется нажатием соответствую­ щей педали и включением соответствующих контакторов «Вперед» или «Назад». Второй педалью осуществляется торможение вагона путем отключения двигателей и включения гидротормозов. Воз­ можно также торможение двигателями при движении под уклон — так называемый надсинхронный спуск.

Для защиты от перегрузок в схеме предусмотрены тепловые реле, предохранители, автоматический выключатель.

Пульт управления, рулевая колонка, педали управления конт­ роллером и тормозным золотником, рукоятка стояночного тормоза и другие узлы управления и сигнализации находятся в кабине вагона (рис. 58), которая расположена на переднем торце вагона у разгрузочного его конца. В кабине имеются два сиденья, на­ правленные навстречу друг другу, так чтобы при движении в обе стороны водитель всегда был лицом в направлении движения. Для удобства управления все рычаги и педали сдублированы, т. е. ус­ тановлены под обоими сиденьями. Щиток приборов, рулевая ко­ лонка и рычаг стояночного тормоза имеют легко доступное с обоих сидений расположение.

Все электрическое оборудование, включающее контакторы, со­ противления, реле и т. д., собрано в одном блоке и установлено симметрично кабельному барабану на боковой панели вагона. Размещение оборудования у самоходных вагонов с приводом пере­ менного тока аналогично вагонам с приводом постоянного тока. Вагоны с дизельным приводом по компоновке несколько отли­ чаются от электрических вагонов. Обычно их конструкция преду­ сматривает также систему бортового привода: на каждую сторону вагона устанавливают свою силовую установку, включающую дизельный двигатель, механическую или гидромеханическую транс­ миссию, тормозные устройства и системы: топливную, очистки вы-

. хлопных газов и охлаждения. Силовые установки размещают на боковых панелях там, где на вагонах с электрическим приводом расположены кабельный барабан и электроблок. Устройства одноили двухступенчатой очистки отработанных газов располагают на

1 4 6

задней консоли, под наклонными бортами расширенной части кузова.

Наиболее распространенные системы очистки отработанных га­ зов состоят из двух ступеней — каталитической и жидкостной. На первой ступени на поверхности катализатора при высокой темпе­ ратуре происходит более полное сгорание окиси углерода и пре­ вращение ее в безвредную двуокись углерода — углекислый газ. Катализатор представляет собой пористые керамические шарики,

Рис. 58. Кабина управления вагонов

на поверхность которых нанесен тончайший слой покрытия (чаще всего платино-палладиевого). Для сохранения более высокой тем­ пературы и улучшения процесса сгорания угарного газа каталити­ ческий газоочиститель располагают по возможности ближе к дви­ гателю и подогревают отработанными газами. На второй ступени происходит улавливание твердых частиц (сажи, масла), альдеги­ дов и окислов азота. Вторая ступень очистки представляет собой бак с химическим раствором (чаще всего соды и гидрохинона), предназначенный для поглощения вредных примесей. Отработан­ ный газ, проходя по сложному пути внутри бака, в значительной мере очищается и охлаждается. В лучших конструкциях очистите­ лей достигается 80—85%-ная очистка газов от вредных примесей.

Особую группу вагонов составляют дизель-электрические и дизель-гидравлические вагоны. Первичный дизельный двигатель соединен жестко с генератором или гидронасосом и устанавли­ вается на одной из боковых панелей или на заднем торце вагона. Остальное оборудование дизель-электрических вагонов такое же, как у электрических вагонов постоянного тока: электроприводы

1 4 7

ходовой части на левый и правый борт, ходовые и колесные ре­ дукторы, электродвигатель привода конвейера.

В последние годы электродвигатели стали размещать в ходо­ вом колесе (так называемые мотор-колеса). Специальные вы­ сокомоментные низкооборотные двигатели крепят корпусом в -ко­ лесе, а валом — в поворотном кулаке, при повороте вагона колесо вращается вместе с двигателем. Такую же схему применяют у ди- зель-гидравлических вагонов: высокомоментные гидродвигатели компонуют в колесе (давление в гидродвигатель поступает через его вал), а все трансмиссии «преобразуют» в шланги и трубо­ проводы.

Дизель-электрические и дпзель-гидравлические вагоны имеют довольно высокую плавность хода, большую широту регулировки крутящего момента и скорости ходовых колес, простую компоновку трансмиссии, но весьма усложнены наличием дизельной установки и всеми сопутствующими узлами: системой питания и охлаждения дизеля, системой очистки отработанных газов, управлением ди­ зельными двигателями, особенно их запуском.

В настоящее время в СССР наиболее распространен самоход­ ный вагон 4ВС-10, в конструкции которого использованы асинхрон­ ные двухскоростные двигатели с повышенным скольжением, впер­ вые разработанные специально для этого типа вагонов. Наличие двух скоростей движения позволяет плавно разгонять вагон до максимальной скорости, а повышенное скольжение двигателей способствует движению колес вагона на поворотах без проскаль­ зывания. Передаточное отношение привода конвейера набрано в двух редукторах, один из которых расположен на левом борту, другой — на правом (на последних моделях вагона). Высоту раз­ грузки регулируют путем подъема всего кузова относительно ходо­ вой рамы, которая объединяет два моста, рулевое управление и кабину.

Колесный редуктор выполнен по схеме, показанной на рис. 52, но с некоторыми отличиями: вместо шарового шарнира применен шарнир равных угловых скоростей с центральной шайбой; вместо червячного редуктора установлен конический. Карданные передачи от ходового редуктора идут раздельно на передние и задние колеса, а не через один редуктор во второй.

На базе той же схемы с использованием подобных конструк­ тивных решений и при большой унификации разработан самоход­ ный вагон 5ВС-15 грузоподъемностью 15 т. Предполагается, что это будет основная отечественная модель самоходного вагона для горно-химической промышленности. В конструкции вагона 5ВС-15 применен трехскоростной асинхронный двигатель с повышенным скольжением и планетарный двухступенчатый колесный редуктор.

Из дизельных отечественных самоходных вагонов перспектив­ ным является вагон ВС-15Д1, разработанный институтом Гипроуглегормаш по заказу комбината Ачполиметалл на базе серийно выпускавшегося вагона ЗВС-15 с использованием в качестве при­

1 4 8

вода двух серийных дизельных двигателей типа СМД-14. Опытно­ промышленный образец вагона успешно прошел промышленные испытания.

В последние годы наряду с шахтными самоходными вагонами начинают успешно применять челночные самосвалы и погрузочнодоставочные машины. Однако для их применения необходимо устраивать ниши для разворота машин и подрывать кровлю для увеличения высоты камер в пунктах разгрузки. Кроме того, эти машины малопригодны для непосредственной разгрузки полезного ископаемого на конвейер или в рельсовые вагонетки, что затруд­ няет их работу в камерах, расположенных на уровне откаточного горизонта. Поэтому самоходные вагоны являются наиболее эффек­ тивным средством транспорта в узких и низких забоях, при прове­ дении подготовительных выработок машинным или буровзрывным способом. С помощью самоходных вагонов сравнительно просто механизировать доставку в подготовительные забои материалов и оборудования.

§ 3. Челночные самосвалы

Высокая производительность самоходного оборудования, при­ меняемого в карьерах, побудила использовать аналогичное обору­ дование и на подземных работах, где сначала применяли обычные самосвалы, с небольшими изменениями в конструкции, связанными со спецификой подземных условий (ограниченной видимостью, очисткой отработанных газов). Однако обычные автосамосвалы оказались неприспособленными для высокопроизводительной рабо­ ты, так как на их маневры в пунктах загрузки и разгрузки при­ ходилось затрачивать значительное количество времени.

На ряде современных крупных предприятий вполне успешно работают автосамосвалы. В первую очередь это относится к мощ­ ным горнодобывающим предприятиям типа Джезказганского горно-металлургического комбината, где имеются выработки с большой высотой, широкие подъездные пути с хорошими дорога­ ми, разминовками и тупиковыми заездами. В таких условиях ока­ залось возможным успешное использование обычных автосамо­ свалов Минского и Кременчугского заводов, оборудованных си­ стемами очистки отработанных газов, которые обеспечивают са­ нитарные нормы содержания вредных примесей в рудничной ат­ мосфере.

Схема выработок и направление движения транспорта прини­ мается таким, чтобы число разворотов в камерах, маневров и дви­ жений задним ходом было минимальным.

Для стесненных условий создаются специальные самосвалы с хорошим обзором из кабины водителя в обе стороны, что позво­ ляет безопасно эксплуатировать такие машины. Высота кузова при разгрузке значительно ниже, чем у обычных автосамосвалов. Эти изменения предъявляют новые требования к рулевому управ­

і ,149

лению, тормозным системам, раме и другим узлам. Тем не менее общее устройство и принцип действия подземных самосвалов имеют много сходного с обычными автосамосвалами.

Подземные самосвалы работают в комплексе с погрузочными машинами, экскаваторами, бункерами. Они могут загружаться также из-под люков, течек, питателей и т. д. Разгрузка осуществ­ ляется в рудоспуски или приемные устройства типа шахтных бун­ керов (невозможность разгрузки непосредственно на конвейер или в рельсовые вагонетки является недостатком этих машин). К. ме-

Рис. 59. Самосвал типа 25DM фирмы «Джой» грузо­ подъемностью 25 т с разгрузкой кузова опрокидывани­ ем назад

стам разгрузки и погрузки самосвалы всегда подъезжают кузовом, поэтому на пути движения они должны осуществить разворот на 180°.

Разгружаться самосвалы могут либо опрокидыванием кузова назад (рис. 59) или вбок, либо выталкиванием груза через откид­ ной задний борт (рис. 60), что называется телескопической раз­ грузкой. На рис. 61 показана схема работы самосвала с телеско­

гидравлические; троллейно-аккумуляторные; по типу рамы — со сплошной; с шарнирно-сочлененной (на базе

одноосных тягачей);

1 5 0

по типу ходовой части — со всеми ведущими колесами или с частью их; со всеми управляемыми или неуправляемыми колесами; со всеми тормозными колесами или с частью их.

В Советском Союзе для условий Джезказганского комбината изготовлен челночный самосвал МоАЗ 6401-9585, (рис. 62), кото-

Рис. 60. Самосвал типа МТТ с телескопической разгрузкой ку­ зова

151

тыми гидроцилиндрами телескопического типа. Отсутствие задне­ го борта облегчает загрузку кузова погрузочными машинами.

1 5 2