книги / Стационарные установки шахт

рые и определяют типы применяемых вагонеток (ВЛ-30, ВЛ-50, ВЛ-1 и ВЛ-2).

Парашюты (рис. 4.172) вагонеток ВЛ-30, опорой для ловителей которых служит верхнее строение рельсового пути, состоят из тормоз­ ной каретки, деревянных брусьев-амортизато­ ров и механизмов автоматического и ручного включения.

Тормозная каретка размещена в раме ваго­ нетки и может перемешаться вдоль нее от перед­ ней до задней тележки ходовой части.

В задней части корпуса каретки на ребрах установлены оси, на которые свободно надеты упоры и резцы. Положение резцов фиксируется

Рис. 4.171. Общий вид парашюта для деревянных про­ водников с захватом конструкции МакНИИ:

1 — канат с коушем; 2 — рабочая подвеска с центральным што­ ком парашюта; 3 — предохранительная подвеска; 4 —* провод­ ник; 5 — двуплечие рычаги; 6 — захваты

видов и грузоподъемностей. Башмаки откры­ того типа применяются при противоположно расположенных (двусторонних) проводниках всех видов, а закрытого типа — при односто­ роннем и диагональном расположении рельсо­ вых проводников.

Непрерывные корытообразные направляющие могут применяться на подъемных сосудах всех видов и грузоподъемностей преимущественно в сочетании с двусторонними проводниками прямоугольного профиля из натуральной дре­ весины или из других неметаллических мате­ риалов (пластики, специально обработанная древесина и т. д.). Они также могут приме­ няться и с проводниками из стального проката, но при этом, с целью предотвращения прогрес­ сивного износа проводников, рабочие поверх­ ности корытообразных направляющих должны футероваться твердой древесиной с обработкой против возгорания или другими материалами с подобными свойствами.

Роликовые направляющие устройства при­ меняются, как правило, лишь в сочетании с про­ водниками прямоугольного сечения при скоро­ стях движения свыше 10 м/с.

На сосудах с подвижно прикрепленными ра­ бочими направляющими (упруго или жестко подвешенные ролики, упруго прикрепленные башмаки) в непосредственной близости от них устанавливают обособленные предохранитель­ ные башмаки, которые располагаются ^на несу­ щих элементах конструкции сосуда раздельно от рабочих.

Рабочие и предохранительные башмаки сколь­ жения должны устанавливаться непосредст­ венно на несущей конструкции сосуда, и распо­ ложение их должно удовлетворять условию

где А и В — вертикальные расстояния от гори­

зонтальной плоскости центра тяжести груже­ ного сосуда соответственно до середин нижних и верхних башмаков. Кроме того, с целью обес­ печения наиболее благоприятного режима дина­ мического взаимодействия сосуда с армировкой, необходимо, чтобы вертикальное расстоя­ ние между их центрами было кратно шагу армировки. При этом допускаемое отклонение от кратности не должно превышать 20% шага армировки.

Верхние башмаки скипов из тех же сообра­ жений должны быть удалены от верхнего края рамы на расстояние 10— 15% ее длины.

В случае установки дополнительных направ­ ляющих устройств, они располагаются попарно по обеим сторонам сосуда. Число пар должно

быть на единицу меньше, чем число шагов арми­ ровки, заключающееся в расстоянии по верти­ кали между рабочими направляющими устрой­ ствами. При этом располагают их симметрично относительно центральной горизонтальной пло­ скости.

Башмаки скольжения

Основным видом направляющих устройств шахтных подъемных сосудов являются башмаки скольжения. Их рабочие поверхности или при­ мыкают к проводнику (открытые башмаки), или охватывают элементы его профиля (баш­ маки закрытого типа) на ограниченной длине, образуя тем самым кинематическую пару с про­ дольной подвижностью.

Широкое распространение этот вид направ­ ляющих устройств получил благодаря простоте конструкции, удобству в уходе и надзоре, вы­ сокой надежности. Однако наряду с отмечен­ ными достоинствами они имеют существенный недостаток — механический износ от истирания рабочих поверхностей как башмаков, так и проводников, что с ростом зазора в кинемати­ ческой паре «башмак—проводник» приводит

кухудшению динамики взаимодействия сосуда

сармировкой. Резкие удары башмаков, обус­ ловленные вынужденными колебаниями сосуда

сперекладкой зазора из-за неизбежных искрив­ лений и периодически изменяющейся жесткости проводников на интенсивных подъемных уста­ новках, приводят к преждевременному ухудше­ нию эксплуатационного состояния системы.

Упомянутое несовершенство накладывает ограничение на применение башмаков в каче­ стве рабочих направляющих устройств сосудов высокоинтенсивных подъемов.

В то же время благодаря простоте конструк­ ции и высокой надежности башмаки скольже­ ния успешно выполняют функции предохрани­ тельных, дополнительных и вспомогательных направляющих устройств. Длительность взаи­ модействия этих направляющих с проводни­ ками невелика, износ мал и не играет в этом случае существенной роли.

Конструкция башмаков и способ крепления на сосуде определяются их назначением.

Несмотря на многообразие конструктивного исполнения к башмакам предъявляются ниже­ следующие общие требования.

Располагают башмаки на сосуде в определен­ ных местах в зависимости от их назначения, но обязательно на несущих элементах конструк­ ции (рама, несущие элементы каркаса, обвязоч­ ные силовые пояса).

Прочность и конструктивные размеры несу­ щих и крепежных элементов башмаков должны

На крупных подъемных установках для улуч­ шения условий динамического взаимодействия сосуда с искривленными проводниками армировки ствола вместо жесткого крепления баш­ маков (рис. 4.174, а, б) применяется ограничен­ но-податливое крепление (рис. 4.174, в, г)

с амортизирующими прокладками и кольцами из резины или прорезиненной многослойной кордовой ленты, которое позволяет сгладить резкие удары.

Рабочие башмаки открытого типа при их установке (на вновь смонтированной системе или при замене изношенных башмаков в про­ цессе эксплуатации) должны иметь глубину зева не менее: при проводниках из рельсов с массой 1 м до 45 кг — 60 мм; при проводниках из рель­ сов с массой 1 м более 45 кг и при проводниках прямоугольного сечения — 70 мм.

Первоначальные зазоры Д на одну сторону в любом направлении по нормали к рабочим поверхностям проводников и башмаков при их установке должны составлять для металличе­

ствие износов рабочих поверхностей кинемати­ ческой пары «проводник—башмак» для метал­ лических проводников до 10 мм, а для деревян­ ных — до 15 мм башмаки или их футеровочные вкладыши подлежат замене.

Раскрытие зева S вновь устанавливаемых рабочих башмаков закрытого типа, применяе­ мых при одностороннем расположении рельсо­ вых проводников, должно превышать толщину стойки рельса t на 20 мм с допуском +1 мм.

При несоблюдении указанного размера стойка рельса будет подрабатываться башмаком, что приведет к недопустимой потере несущей спо­ собности проводника.

Д о п о л н и т е л ь н ы е б а ш м а к и устанавливаются на длинных подъемных сосу­ дах между рабочими направляющими устрой­ ствами. Они помещаются на большегрузных скипах с неподвижным кузовом и крупных неопрокидных многоэтажных клетях в сочета­ нии с любым видом металлических проводников жестких армировок стволов. По конструктив­ ному исполнению и способу крепления к сосуду дополнительные башмаки аналогичны рабочим и отличаются от них лишь повышенными зазо­ рами в кинематической паре «башмак—провод­ ник». При рельсовых проводниках применяют цельнолитные или цельносварные башмаки, а при проводниках из тонкостенных профилей предпочтительно применять башмаки со вкла­ дышами из мягких износостойких материалов (бронза, пластмассы, полимеры).

Первоначальные зазоры на одну сторону в любом направлении по нормали к рабочим по­ верхностям проводников и дополнительных башмаков должны составлять при рабочих баш­ маках скольжения и жестко подвешенных роли­ ках — 20 мм, а при упруго подвешенных роли­ ковых рабочих направляющих — 25 мм. При увеличении указанных зазоров вследствие из­ носов рабочих поверхностей проводников и направляющих устройств сосудов соответст­ венно до 28 и 33 мм дополнительные направля­ ющие устройства подлежат либо замене, либо регулировке с целью восстановления первона­ чальных кинематических зазоров. Глубина зева дополнительных башмаков открытого типа должна быть не меньшей, чем у рабочих башма­ ков.

П р е д о х р а н и т е л ь н ы е б а ш м а ­ ки устанавливаются на всех видах подъемных

же, как и рабочих башмаков открытого типа цельнолитой или цельносварной конструкции.

Предохранительные башмаки жестко закреп­ ляют на несущих элементах конструкции подъ­ емного сосуда в непосредственной близости от рабочих направляющих устройств. Они не должны составлять с последними единого кон­ структивного узла.

Глубина зева предохранительных башмаков скольжения должна быть для проводников из рельсов — не менее 65 мм, для проводников прямоугольного сечения — не менее 110 мм.

Первоначальные зазоры на сторону между вновь устанавливаемыми предохранительными башмаками и рабочими поверхностями провод­ ников должны составлять для проводников из рельсов — 10 мм, для проводников прямо­ угольного сечения — 15 мм.

Предохранительные башмаки подлежат за­ мене при увеличении указанного зазора на сто­ рону для проводников из рельсов — 15 мм, для проводников прямоугольного сечения — до 23 мм.

Непрерывные корытообразные направляющие

Непрерывные корытообразные направляющие устройства могут устанавливаться на всех видах подъемных сосудов в стволах преимущественно с деревянными двусторонними проводниками.

Ввиду благоприятного распределения гори­ зонтальных нагрузок, действующих со стороны сосуда по длине проводника, эти направляющие устройства весьма эффективны при скоростях движения до 12 м/с. Простота конструкции, одновременное выполнение функций направляю-

д— 1— А

Рис. 4.175. Схема конструкции скипа с непрерывными корытообразными направляющими для деревянных про­ водников

ющего устройства и несущего элемента сосуда, практически неограниченная долговечность — все это обусловливает неоспоримые преимуще­ ства непрерывных корытообразных направлящих перед другими видами направляющих устройств для деревянных проводников.

Перспективным также является применение корытообразных направляющих и в сочетании с металлическими проводниками. Однако для этого потребуются соответствующие материалы для футеровки направляющих и обеспечение должной, более высокой, точности монтажа про­ водников.

Корытообразные направляющие распола­ гаются симметрично по обеим сторонам сосуда

в плоскости проводников и являются составной частью несущей рамы. Выполнены они в виде непрерывных пазов, в которые входят провод­ ники прямоугольного сечения (рис. 4.175).

Длина корытообразной направляющей долж­ на составлять не менее двух шагов армировки, за исключением легких клетей, движущихся со скоростью не более 6 м/с, у которых указан­ ный размер можно допускать до 90% расстоя­ ния между ярусами расстрелов. С обоих концов каждой направляющей на всех рабочих поверх­ ностях, соприкасающихся с проводниками, де­ лаются отгибы. Длина заходной части — не ме­ нее 50 мм, угол отгиба — 20°, радиус со­ пряжения отгиба с рабочей поверхностью —■

50мм.

Вслучае применения проводников из мягких неметаллических материалов (дерево, пластики и т. п.) рабочие поверхности направляющих должны быть гладкими; не допускаются дефекты поверхности в виде плен, задиров, уступов и острых граней, приводящих к повышенному износу проводников.

Если применяются проводники из стального профиля, они на стыках звеньев должны иметь заправленные на уклон концы, предотвращаю­ щие образование уступов с резкой гранью, а ра­ бочие поверхности направляющих должны быть футерованы мягкими износостойкими не­ горючими материалами (бронза, древесина, полимеры и т. п.).

Глубина зева направляющей должна быть не менее половины толщины проводника (в лобо­ вом направлении), но не менее 70 мм.

Первоначальный зазор между проводником и рабочими поверхностями направляющей (по номинальным проектным размерам) на одну сто­ рону как в лобовом, так и в боковом направле­ нии должен составлять 15 мм (рис. 4.175).

Корытообразные направляющие (или их фу­ теровка) подлежат замене, если зазоры на одну сторону вследствие износов достигают 30 мм. При этом, по мере износа проводников, весьма целесообразно на сосуде устанавливать новые

ность проводников остается достаточной для дальнейшей эксплуатации).

При эксплуатации сосудов с корытообраз­ ными направляющими в случае применения в качестве одного из трущихся элементов кине­ матической пары дерева (или других мягких футеровок) весьма эффективно производить пе­ риодическую (раз в три-четыре месяца) смазку рабочих поверхностей проводников жировой смазкой типа солидол с графитовым наполни­ телем.

которая вместе с прямым назначением направ­ ляющей качения выполняет функцию аморти­ зирующего элемента. В дополнение к эксцен­ триковым регулировочным втулкам, корпус крепления каждого ролика по надобности мо­ жет быть смещен в сторону проводника на плите блока благодаря специальным направляющим и болтовому соединению.

На рис. 4.177 показан общий вид роликоопоры типа НКК (направляющая качения для коробчатых проводников) конструкции инсти­ тута Донгипроуглемаш. Блок трех роликов с резиновыми ободьями размещен на обвязоч­ ном поясе сосуда. Каждый ролик имеет незави­ симую рычажную подвеску со специальным ре­ зиновым амортизатором.

Эта конструкция роликоопоры обеспечивает работу скиповой подъемной установки с конце­ вой нагрузкой 45 т/с при скорости движения до 11 м/с.

Применение роликов с резиновой поверх­ ностью качения практически исключает меха­ нический износ проводников (если динамические характеристики конструкции выбраны пра­ вильно, т. е. так, что предохранительные баш­ маки не вступают в контакт с проводниками). Это достоинство обусловило тот факт, что роли­ ковые направляющие являются единственно целесообразными для направления быстродвижущегося подъемного сосуда по коробчатым проводникам с тонкостенным профилем.

Основное требование к роликовым направля­ ющим состоит в обеспечении плавного, безудар­ ного движения сосуда. Критерием плавности является такой режим движения, при котором предохранительные башмаки в процессе нор­ мального цикла подъема не вступают в контакт с проводниками. В первую очередь это может быть достигнуто правильным назначением пара­ метров конструкции подвески, которые опре­ деляют жесткостные их характеристики, рабо­ чий ход, предварительное поджатие и т. д.

Следовательно, совокупность конструктив­ ных параметров роликовых направляющих должна находиться в определенном соответст­ вии с параметрами, характеризующими режим работы подъемной установки, конструкцию армировки ствола и сосуд, как весомое упругое тело.

Вторым важным фактором, определяющим плавность движения сосуда, является эксплуа­ тационное состояние рабочих профилей про­ водников — степень их прямолинейности.

Таким образом, условия применения и кон­ структивные особенности роликовых направ­ ляющих устройств обусловливают ряд важных требований, от которых зависят их техниче-

/

Рис. 4.177. Общий вид блока роликоопоры типа НКК конструкции института Донгипроуглемаш:

1 — ролики с резиновым ободом; 2 — щека рычажной подвески; 3 — упорный винт амортизатора; 4 -=* винт регулировки на­ тяга; 5 — амортизатор

ское совершенство и эксплуатационная надеж­ ность.

Эффективная и долговечная эксплуатация роликовых направляющих устройств может быть обеспечена лишь при условиях правильной установки их в сочетании с предохранитель­ ными башмаками, правильной центровки и на­ вески подъемного сосуда, когда вертикально установленные проводники не нагружаются ста­ тической составляющей от массы груженого

легко вращаться на герметизированных под­ шипниках качения, смазку которых без раз­ борки требуется производить не чаще одного раза в месяц.

Поверхность качения роликов рабочих на­ правляющих устройств, как правило, должна футероваться мягкими упругими материалами. Конструктивно ролик может быть выполнен в виде диска с обрезиненным ободом, с ободом из полимерных материалов или в виде ролика

спневмошиной.

Втех случаях, когда упомянутые конструк­ ции не могут удовлетворить заданным параме­ трам по условиям предельных контактных

нагрузок, ролик может быть выполнен в виде безребордного катка с неметаллическим твердым ободом (пластмассы, полимеры и т. д.), имею­ щим упругую связь со ступицей.

При конструировании роликовых направля­ ющих необходимо стремиться к обеспечению минимальных масс подвижных частей, а именно: маховой массы собственно ролика, приведенной к проводнику, и подпружиненной подвижной массы механизма подвески роликоопоры.

Ролики на жесткой оси (пневмошины, ролики с футерованным ободом или с упругим диском) могут применяться тогда, когда расчетное зна­ чение жесткости роликоопоры может быть обес­

должны снабжаться специальными амортиза­ торами с соответствующими расчетными харак­ теристиками.

Подпружиненный относительно сосуда блок роликов с взаимно неподвижными осями пред­ почтительно применять для сосудов грузоподъ­ емностью свыше 15 т при скоростях движения свыше 12 м/с.

Наиболее благоприятными показателями ди­ намики система «сосуд—армировка» обладает при жестких нелинейных характеристиках упругой связи между сосудом и проводником. Поэтому наиболее предпочтительным решением является применение в системе подвески роли­ ковых направляющих амортизаторов с нели­ нейными жесткими характеристиками.

Сосуды подъемных установок, для которых

> 100 кг/см, должны оборудоваться на­

правляющими с нелинейными характеристи­ ками амортизаторов, где т — масса груженого сосуда; v — скорость; h — шаг армировки.

Роликовые направляющие устройства с ли­

нейными характеристиками амортизаторов мо- mv2

гут применяться при < 1 2 0 кг/см.

Номинальный диаметр ролика по рабочей поверхности должен назначаться из условия, чтобы частота вращения его при максимальной тахограммной скорости движения сосуда не превышала 1000 об/мин; предпочтительная ча­ стота вращения ролика — 750 об/мин. Ширина ролика проверяется расчетом по условиям кон­ тактной прочности и износостойкости футе­ ровки обода.

Роликовые рабочие направляющие устрой­ ства в нормальном эксплуатационном режиме должны обеспечивать спокойное направленное движение подъемного сосуда без регулярного соприкасания предохранительных башмаков с проводниками, что достигается подбором ха­

рактеристик и настройкой амортизирующих элементов.

Эксплуатация подъемной установки недопу­ стима, если движение сосуда в проводниках на проектных рабочих режимах осуществляется в основном за счет контактного скольжения предохранительных башмаков.

Ролики направляющего устройства с непо­ движной относительно подрессоренной платфор­ мы блока или сосуда осью должны устанавли­ ваться так, чтобы с вертикальными проводника­ ми в проектном их положении обеспечивалось контактирование без натяга, а по предохрани­ тельным башмакам удовлетворялись требуемые первоначальные зазоры.

По мере износа проводников и роликов в экс­ плуатации должна осуществляться соответ­ ствующая регулировка роликов относительно предохранительных башмаков с целью компен­ сации возрастающих зазоров. Для обеспечения этой регулировки конструкция должна позво­ лять перемещать, при необходимости, каждый ролик йезависимо в направлении «на провод­ ник» от первоначального проектного положения не менее чем на 35 мм.

При первоначальной установке и в процессе эксплуатации необходимо осуществлять регу­ лировку положения роликов с жестко закреплен­ ной на сосуде осью, чтобы компенсировать на­ грузки на проводники от возможных перекосов.

Ролики, воспринимающие нагрузки от воз­ можных перекосов сосуда, должны быть по­ ставлены в такое положение, чтобы при наи­ больших статических горизонтальных нагруз­ ках вследствие неидеального расположения центров рабочих подвесок головных и уравно­ вешивающих канатов, неравномерности натя­ жений головных канатов многоканатной подъ­ емной установки, закручивания сосуда канатом (канатами), отклонения головного каната (кана­ тов) от вертикали и т. д. зазор между рабочими поверхностями предохранительных башмаков и проводников был не менее 8 мм. Ненагружаемые при этом ролики оставляются в положениях, обеспечивающих установленные первоначаль­ ные зазоры.

Ролики направляющего устройства со спе­ циальными амортизирующими элементами уста­ навливаются на подъемном сосуде с соблюде­ нием равенства зазоров между предохранитель­ ными башмаками сосуда и вертикальными про­ водниками (в проектном положении) в одном из следующих вариантов: 1) контактирование без натяга на проводник (рис. 4.178, а); 2) с пред­

варительным натягом упругих элементов роли­ коопоры с упором роликов в проводник на ве­ личину поджатая, определяемого расчетом