книги из ГПНТБ / Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений

пневмоколесный ход. Донный скребковый конвейер имеет изменяющуюся

высоту разгрузки.

Характерным отличием машины фирмы «Беното» является исполь­ зование принципа «убирающегося шасси», что позволяет значительно увеличить усилие напора ковша в штабель горной массы при внедрении со специальных продольных балок, на которые ложится машина при погрузке. В Советском Союзе машины этой группы пока не нашли при­ менения.

§ 6. Безбункерные погрузочно-доставочные машины

Особенностью этой группы машин является выполнение рабочим органом совмещенных функций погрузки и накоп­ ления материала. Горная масса может доставляться в ковше либо непосредственно к месту разгрузки, либо перегружать­ ся в другие транспортные средства. Все машины, имеющие аккумулирующие ковши, представляют собой мощные, вы­ сокопроизводительные агрегаты тяжелого типа с автоном­ ным приводом. Они способны доставлять груз на большие расстояния.

Рис. 85. Принципиальная схема ковшовой погрузочно-доста- вочной машины.

На рисунке 85 дана принципиальная схема ковшовой погрузочно-доставочной машины; в основу ее положен сек­ ционный принцип компоновки машины, что обеспечивает маневренность ее при .эксплуатации, упрощает ремонт и со­ держание. Рабочая секция 1 машины ковшового типа, опи­ рающаяся на ось передних колес 5, оборудована ковшом 2, подвешенным на системе рычагов 3, и перемещающимися двумя гидроцилиндрами. Тяговая секция 6 снабжена дизель­ ным двигателем 4 с комбинированной очисткой газов 7 и

воздушным охлаждением. Машины могут поставляться с дизельным приводом во взрывобезопасном исполнении с во­ дяным охлаждением.

Трансмиссия машины имеет гидротрансформатор с трехили четырехскоростной коробкой перемены передач. Задний и передний мосты являются ведущими, они оборудованы дифференциалами и планетарными встроенными в колеса редукторами. Все машины имеют ломающуюся раму, состоя­ щую из двух полурам, которые соединены шарнирным со­ единением. Поворот одной секции ПДМ относительно другой осуществляется двумя гидроцилиндрами. Эти машины снаб­ жены пневматическими тормозами, имеющими привод в тяговой секции, где также расположены маслостанция и блок электроснабжения.

Место водителя 8 и пульт управления находятся в тяго­ вой секции и для лучшего обзора размещены поперек на­ правления движения машины.

Технические характеристики основных ПДМ этого типа даны в таблице 16.

Погрузочно-доставочная машина ДК-2.8Д (рис. 86) созда­ на институтом НИПИГормаш. Она относится к классу тяже­ лых машин с поворотным ковшом, имеющим переднюю раз­ грузку. Горная масса доставляется в аккумулирующем ковше. Машина имеет автономный дизельный привод, пред­ назначена для погрузки и транспортирования полезного ископаемого по выработкам сечением более 12 ж2 в системах разработки с открытым забоем. Она способна грузить горную массу любой кусковатости. Наиболее эффективно машина может быть использована при погрузке и доставке горной массы на расстояние до 300 м. Она также может быть приме­ нена для погрузки в самоходные транспортные сосуды, для выполнения работ по зачистке и устройству дорог, доставке оборудования и материалов. Машину обслуживает один водитель.

Машина состоит из пневмоколесной ходовой части с шар­ нирно-сочлененной рамой, дизельного привода с системами нейтрализации выхлопных газов, питания, смазки, охлаж­ дения, гидромеханический трансмиссии, погрузочного орга­ на ковшевого типа, пневматической, гидравлической и элек­ трической систем и системы управления. Все механизмы ма­ шины приводятся в движение посредством четырехтактного двигателя марки ЯМЗ-238А мощностью 190 л. с. и 2100 об/мин, имеющего при 1500 об/мин крутящий момент Мкр-90 кГм.

Ходовая часть имеет пневмошинный ход с передними и задними ведущими мостами. Радиус переката составляет

3,0 м. Поворот машины осуществляется путем вращения полурам вокруг шарнира (седла) с помощью гидроцилиндров двойного действия. Шасси имеет продольную базу 3,6 м. Передача крутящего момента от двигателя на оба моста осу­ ществляется через коробку отбора мощности, гидромехани­ ческую трансмиссию и систему карданных валов. Все четыре колеса имеют колодочные тормоза с пневматическим при­ водом, управляются из кабины машиниста с помощью нож­ ных педалей. Имеется ручной стоячный тормоз.

Рабочий орган машины — ковш нижнего черпания — приводится в движение стрелой и рычажной системой с по­ мощью гидравлических цилиндров двойного действия с ручным управлением гидравлическими золотниками. Управ­ ление машиной осуществляется водителем из кабины, обору­ дованной двумя сиденьями и рулевым колесом с механизмом реверса.

Рама машины состоит из двух полурам, соединенных шарнирным устройством (седлом); к полурамам жестко прикреплены передний и задний ведущие мосты, имеющие идентичную конструкцию.

Ведущий мост (рис. 87) состоит из картера 1 в сборе и двух колес 2, крепится он к продольным балкам рамы с по­ мощью болтов 3. В картере размещены главная коническая передача и конический дифференциал. Крутящий момент от гидромеханической передачи через кардан, на конце вала

которого насажена коническая шестерня, передается на ко­ ническое колесо 5, прикрепленное к водилу 6 конического

планетарного редуктора (дифференциала). Водило вращает­ ся на двух конических подшипниках 7, вставленных в гнез­ де 8 корпуса моста. Вместе с водилом вращаются и четыре

конические шестерни-сателлита 9, посаженные на осях 10. Сателлиты, вращаясь, приводят в движение конические ко­ леса 1 1 , которые имеют шлицевые соединения с хвостовика­

ми левой 12 и правой 13 полуосей.

Каждая из полуосей передает крутящий момент на пла­ нетарный редуктор, встроенный в ступицу колеса. На хвос­ товик полуоси на шлицах насажена солнечная шестерня 14 планетарного редуктора, которая, вращаясь вместе с полу­ осью, передает крутящий момент на три шестерни-сателлита 15, которые зацеплены с колесом 16. Так как колесо 16 за­ креплено неподвижно, то сателлиты будут перекатываться по ней, увлекая за собой водило 27, с которым они связаны пальцами 17. Водило через ступицу 18 заставляет вращать­ ся колеса в сборе. К ступице привинчен тормозной диск 19. Тормоз каждого колеса состоит из пневмоцилиндра 20, регу­ лировочного рычага 2 1 , который с помощью зубчатого со­ единения связан с регулировочной шестерней 2 2 , разжимно­

го кулака 23 и его вала 24, ленты с системой шарниров. Вал 24 вращается на двух подшипниках скольжения, вмонти­ рованных в кронштейны.

Подшипники 26 ступицы колеса внутренними обоймами насажены на втулку 28 и ступицу 18. Первая напрессована на полуось 25 картера, а вторая имеет с ней шлицевое соеди­ нение. Водило 27 СЕязано со ступицей болтами. На шлицах ступицы 18 насажен диск 30 колеса, на котором смонтиро­ вана пневмошина 4. Диск 30 на ступице крепится кольцом 29, которое прижимается к диску шпильками. Пневмошина размером 18,00X25 (26-слойная) через ниппель 31 наполня­ ется сжатым воздухом давлением 5 кГ/см2.

Погрузочный орган (рис. 86) состоит из ковша 1, стрелы 16, рычага 17, правого и левого рычагов 18, двух гидроци­ линдров подъема стрелы 19 и двух гидроцилиндров поворо­ та ковша 2 0 .

Ковш навешивается на стрелу, которая в свою очередь шарнирно закреплена на раме машины. Рычаг 17 одним концом крепится к ковшу, а вторым — к двуплечему рычагу 18, шарнирно соединенному с рамой машины. С по­ мощью гидроцилиндра 19 стрела с ковшом может опускать­ ся и подниматься на высоту 2200 мм; с помощью гидроци­ линдра 20 производится поворот ковша на 55°. Максималь­ ные габариты машины при разгрузке ковша — 4550 мм.

Ковш сварной емкостью 4 м3 на рабочей кромке имеет четыре съемных зуба.

Гидромеханическая коробка передач (рис. 88) предназна­ чена для систематического регулирования скоростей и тя-

Рис. 88. Гидромеханическая коробка передач.

говых усилий в зависимости от условий передвижения ма­ шины и внедрения ковша в горную массу. Она обеспечивает работу двигателя на оптимальных режимах, а также предо­ храняет элементы ходовой части от перегрузок. Коробка передач имеет по четыре передачи для движения вперед и назад, соединяется она с коробкой отбора мощности кардан­ ными валами открытого типа с универсальными шарнирами на игольчатых подшипниках.

Коробка перемены передач имеет корпус 1, в котором

смонтированы гидротрансформатор 2 , первичный 3, проме­

жуточный 4 и вторичный 5 валы в сборе, реверсивный меха­ низм 6 , промежуточный цилиндрический редуктор 5, гидро­

система гидротрансформатора, состоящая из маслонасоса, предохранительных и редукционных клапанов, фильтров, системы маслопроводов.

Крутящий момент от коробки перемены передач на пе­ редний и задний мосты передается через систему карданных валов, которые соединены с валом 8 привода мостов. На

хвостовике промежуточного вала цилиндрического редукто­ ра 7 смонтирован фрикционный стояночный тормоз 9, управляемый через систему тяг вручную из кабины маши­ ниста.

Фрикционные муфты (фрикционы) 10, 11 первичного и вторичного валов служат для включения или выключения под нагрузкой той или другой зубчатых цилиндрических пар, смонтированных на первичном, промежуточном и 'вто­ ричном валах. Этими переключениями достигается опреде­ ленная скорость движения машин вперед. Включение муфт производится с помощью электрогидравлических Переклю­ чателей. На рисунке 88 показан электрогидравлический пе­ реключатель 12 первичного вала. Масло от переключателей через каналы 13 и вращающиеся уплотнительные соедине­ ния 14 подается в рабочую полость поршня 15 муфты. Раз­ жатие дисков фрикционов осуществляется под действием пружин 16. Реверсивный механизм включает в себя три шестерни 17, 18, 19 и фрикционную муфту 20. Последняя приводит в действие механизм путем сжатия дисков порш­ нем 2 2 , который двигается влево под действием масла, пода­

ваемого в поршневую полость через вращающиеся соедине­ ния 23 и каналы 24. Выключается реверсивный механизм под действием пружин 25, которые рассоединяют диски пос­ ле прекращения подачи масла к поршню.

При установившемся режиме движения гидротрансфор­ матор выключается из работы путем включения фрикцион­ ной муфты, которая соединяет напрямую ведущий вал 26 трансформатора с первичным валом 3. Маслонасос гидро­ трансформатора приводится в движение через шестерню 33, насаженную на хвостовик вторичного вала 5. К торцевой крышке коробки перемены передач снаружи прикреплен маслонасос 27 гидросистемы машины, который приводится в движение через вал 28 и редуктор 29 от вторичного вала 5.

Включение в работу и выключение маслонасоса произво­ дятся из кабины машиниста через систему тяг и направляю­ щую скалку 30, которая, передвигая блок-шестерню 31, вво­ дит ее в зацепление с блок-шестерней 32.

Рулевое управление (рис. 89) имеет обособленную гидро­ систему, в которую входят два гидронасоса 1 , 2 , масляный бак 3, фильтр 4, обратный клапан 5, два гидроцилиндра 6 и

/5

7 с гидрозамками 8 . Аппараты и приборы гидросистемы с

помощью штуцеров, тройников, угольников соединяются на­ порными рукавами. Изменение направления движения ма­ шины осуществляется путем поворота с помощью гидроци­ линдров тягача относительно прицепа.

Подача масла в переднюю полость гидроцилиндра произ­ водится посредством гидрораспределителя 9, который управ­ ляется рулевым колесом 10 через рулевую колонку 11. По­ ступление масла в гидроцилиндры, а следовательно, и пово­ рот тягача относительно прицепа прекращается сразу же, как только приостанавливается вращение рулевого колеса. Подача масла в гидроцилиндры прекращается из-за того, что золотник гидрораспределителя возвращается в нейтральное положение следящей системой, которая скомпонована из тя­ ги сошки 12 и сошки 13, вала сошки 14, шарнирной муфты. Гидронасос 2 включается в работу периодически посредством рычага 15, тяги 16, вала 17 и рычага 18 в сборе.

Электрическая система, куда входят аккумуляторная батарея, стартер, динамомашина, реле обратного тока, осве­ щение, заимствована у машины ПДН-ЗД.

Погрузочно-доставочная машина ДК-2.8Д прошла про­ мышленные испытания на Миргалимсайском руднике в на­

чале 1970 г. и была рекомендована к серийному производст­ ву. Среднеэксплуатационные показатели машины ДК-2,8Д, полученные на Миргалимсайском руднике в 1972 г.: произ­ водительность при длине доставки — 100 м; техническая — 82,2 т/ч, сменная — 204 г, месячная — 9850 тпри коэффи­ циенте использования во времени — 0,42; себестоимость погрузки и доставки 1 травна 0,399 руб. С 1972 г. организо­ вано производство ПДМ-ДК-2,8Д на Донецком машинострои­ тельном заводе им. Ленинского комсомола. С 1974 г. начнут выпускаться ПДМ ПД-5 с ковшом емкостью 2 м3 с дизель­

ным приводом мощностью 130 л. с. и ПДМ ПД-12 с ковшом емкостью 4 ж3 и дизельным приводом мощностью 260 л. с. во взрывобезопасном исполнении [16].

Зарубежные погрузочно-доставочные машины

Производственное объединение «Фадрома» (Польша) выпускает две

100

модели ПДМ с ковшом: SLO:I и MLO— -^-грузоподъемностью от 2,3 до

4,5 т.

Американская фирма «Вагнер» выпускает десять моделей машігн типа Scoop Tram (ST) с ковшом-кузовом емкостью от 0,76 до 6,12 м3 и грузоподъемностью от 1,4 до 11 т.

На загрузку ковша затрачивается от 0,3 до 0,6 мин, а время на раз­ грузку ковша составляет от 0,3 до 0,4 мин. Машины обладают чрезвы­ чайно высокими тяговыми и скоростными параметрами, благодаря чему они в груженом состоянии могут преодолевать подъем от 19 до 30° со скоростью 1,5—2,0 км,'час. Машины отличаются малым радиусом пово­ рота.

Модели ST-1,5, ST-2A и ST-4A получили наибольшее распростране­ ние на подготовительно-нарезных работах.

Остальные модели используются на очистных работах.

Фирма «ГХХ Штеркраде» (ФРГ) выпускает четырнадцать моделей ПДМ типа ST с емкостью ковша от 0,76 до 8,5 м3 грузоподъемностью от 1,4 до 12 г. Эти машины по некоторым техническим данным отличаются от подобных моделей фирмы «Вагнер».

Малогабаритные модели G-ST-1, G-ST-1,5 и G-ST-1.5A на рудных шахтах не применяются. ПДМ G-ST-2A и G-ST-2B в основном исполь­ зуются на проходке горных выработок и в очистных забоях малого сече­ ния. Эти модели отличаются друг от друга только геометрическими па­ раметрами и незначительно скоростными качествами. Машина G-ST-3 применяется как в проходческих, так и в очистных забоях.

Необходимость использования ПДМ в различных горнотехнических условиях обусловила изготовление двух моделей G-ST-4A и G-ST-4B, ко­ торые отличаются друг от друга только усилием черпания на кромке ковша и габаритными размерами. Машины G-ST-5A и G-ST-5B имеют также различные грузоподъемность и габаритные размеры. Эти машины широко применяются на очистных работах.

Модель G-ST-5SL имеет наименьшую высоту и малую производи­ тельность из ПДМ ST5, используется на погрузке и доставке при разра­ ботке тонких пластов сыпучих материалов. G-ST-8v п G-ST-11 по реко­ мендациям фирмы целесообразно использовать для работы на калийных и соляных шахтах.

Наиболее мощными машинами среди ковшовых ПДМ являются G-ST-8 и G-ST-8A; они могут эксплуатироваться только в очистных за­ боях на погрузке тяжелых и крупнокусковых руд.

Средняя производительность машины достигает 200 т в час при длине доставки 150 м.

В 1970 г. фирма «Вагнер» выпустила новую малогабаритную маши­ ну HST-1 на пневмашинном ходу с емкостью ковша 0,76 at3, дизелем «Дейтц» и гидромеханической коробкой передач; нижнее педальное уп­ равление обеспечивает плавное регулирование скорости от 0 до 10 км/час. Благодаря высокой маневренности машины, она предназначена для работы в выработках небольшого сечения. Высота машины в транспорт­ ном положении 1,8 лг, ширина 1,2 м.

Фирма «Вабко» (США) выпускает восемь моделей типа ST с емко­ стью ковша от 1,15 до 7,65 м3. Эти машины отличаются повышенной гру­ зоподъемностью, что позволяет эксплуатировать их на рудниках, где на­ сыпной вес горной массы достигает 3,0 т/м3. Благодаря установленным мощным дизельным двигателям машина способна развивать высокие на­ порные усилия и скорости.

ПДМ фирмы «Шопф машиненбау» (ФРГ) успешно эксплуатируют­ ся в соляной, калийной н железорудной промышленности.

Модель L 62 используется на проходке штреков малого сечения. Она имеет две скорости движения как вперед, так и назад. По своим тех­ ническим данным она близка к машине G-ST-1.

Машина L110 сходна с G-ST-5A и эксплуатируется на очистных ра­ ботах. При длине доставки 150 .it достигнута производительность 125 т/час. От G-ST-5A отличается меньшим собственным весом и меньшей емкостью ковша, однако она имеет большие радиусы поворота.

Модель L118 отличается от L110 большей емкостью ковша и собст­ венным весом. Применяется на погрузке и доставке легкой горной массы.

Фирма «Эймко» (США) выпускает пять моделей машин типа ST. Одна из них («Эймко-802 LHD») имеет пневмопривод, остальные — ди­ зельный привод. Эти машины успешно используются при разработке рудных месторождений.

Модели «Эймко-802 ЬНД» и «Эймко-911 ЬНД» предназначены для

G-ST-5B. Основными преимуществами этих машин являются повышенная грузоподъемность, большая скорость хода и меньшие радиусы поворота. Машины эксплуатировались в очистных забоях, где была получена про­ изводительность 150 т/час при длине доставки 150 м.

Самой мощной машиной этого типа, выпускаемой фирмой «Эймко», является «Эймко-916 LHD». Она может работать на погрузке тяжелых руд (2,45 т/м3) в очистных забоях подземных рудников. Машина имеет по сравнению с G-ST-5A меньший радиус поворота, более маневренна, но развивает меньшее усилие на ковше.

В последние годы фирма выпустила модель ЭІІЬНД на электриче­ ском приводе для работы в выработках ограниченного сечения и две но­ вые модели: 917ЬНД грузоподъемностью 9,5 т и 920 ЬНД грузоподъем­ ностью 15 т.

Модель 462HCS фирмы ANF имеет грузоподъемность 5 т. По своим конструктивным и техническим данным и надежности уступает другим ПДМ этого типа, выпускаемым за рубежом.

Ниже рассматривается ПДМ G-ST-5A (рис. 90), которая широко рас­ пространена на зарубежных рудниках. Она может работать в выработках шириной не менее 4 .it и высотой более 2 м с углом подъема до 15°.

В Советском Союзе эти машины эксплуатируются в очистных забо­ ях рудников комбината «Ачполиметалл».

По общей компоновочной схеме машина мало отличается от ДК- 2,8Д. Особенностью G-ST-5A является применение на ней двигателя фир­ мы «Дейцдизель» с Ѵ-образным расположением цилиндров, имеющего воздушное охлаждение.