29.01.2021

Оборудование приемных площадок надшахтных устройств


Посадочные кулаки предназначены для точной установки клети на уровне приемной площадки и упругой амортизации удара, возникающего при ее остановке Для удобства разгрузки и загрузки клетей широко применяются кулаки откидного типа (рис. 8 и табл. 3). В момент установки клети на приемной площадке кулаки 1 подводятся под клеть 2 при помощи рычага 3 и тяги 4. При подъеме клети с кулаков последние при помощи противовесов 5 отводятся в положение, не препятствующее ее свободному движению. Кулаки устанавливают на металлических балках 6, называемых подкулачными, концы которых на нижней приемной площадке заделывают в крепь устья ствола, а на верхней приемной площадке крепят к станку копра. Для смягчения ударов при посадке клети между подкулачными балками и кулаками укладывают деревянные брусья 7.


Для выключения кулаков выдвижного типа (рис. 9) не требуется приподнятия клети. На станке 1 расположен вал 2 с рычагом 3, а также вал 4 с кривошипами 5 и стержнем 6. На стержне вращается клак 7, опирающийся на наклонную плоскость станка, кроме того, планка 8 соединяет стержень 6 с вилкой 9 болтом 10, образуя подвижное коленчатое соединение. Клеть 11 опирается на кулаки 7, которые передают давление на стержень 6, закрепленный в вертикальной плоскости кривошипами 5, опирающимися на вал 4, ив горизонтальной плоскости — планкой 8, опирающейся на болт 10 и вилку 9 и через них на вал 2. Перед опусканием клети рычаг 3 переводят в положение, показанное пунктиром. При этом кулаки отодвигаются и опускаются (рис. 9, справа), клеть свободно проходит вниз; при движении клети вверх выдвинутые кулаки откидываются клетью в положение, показанное пунктиром на рис. 9, слева.
Оборудование приемных площадок надшахтных устройств

Недостаток выдвижных кулаков — сложность конструкции из-за большого числа шарниров.

Качающиеся площадки служат для соединения рельсовых путей приемной площадки надшахтного здания с рельсовыми путями в клетях и широко используются на шахтах, работающих одновременно на нескольких горизонтах, а также при клетевых подъемах со шкивом трения.

В отличие от посадочных кулаков, применение качающихся площадок исключает ударные нагрузки, передаваемые на устье ствола шахты, станок копра или на перекрытие надшахтного здания.

Качающаяся площадка (рис. 10) состоит из платформы 1, на которой укреплены рельсы. Платформа поворачивается около оси 2 и благодаря уравновешенности контргрузом 3 легко приводится в движение при помощи рукоятки 4. Передняя часть 5 площадки может быть повернута опускающейся клетью вокруг оси 6. При подъеме клети платформа 1 поднимается вверх.

Для заталкивания вагонетки, в зависимости от уровня остановки клети, площадка при помощи рукоятки 4 поднимается или опускается. Рукоятки площадок связываются тягами 7. Упругое удлинение каната при применении качающихся площадок существенного влияния на установку клетей не оказывает.

Безопасность работ при применении качающихся площадок обеспечивается блокировкой (рис. 11), не допускающей опускания площадок при отсутствии клети на приемной площадке.

Рельсы качающейся площадки 1 с противовесом 2 удерживаются в крайнем верхнем положении зубчатым сектором 3 и защелкой 4. На раме клети 5 укреплена шина 6, а на станке копра, у качающейся площадки, закреплены рычаг с роликом 7 и тягой 8. При подходе клети к прием-
ной площадке ролик T отклоняется шиной 6 и тяга 8 поворачивает коленчатые рычаги 9 и 10, освобождая защелку 4, благодаря чему сектор 3 перестает удерживать рельсы 1 и становится возможным наклон площадки и подача вагонеток в клеть. После ухода клети, под действием противовеса 2, поворачивается рычаг 10 и защелка 4 прижимается к зубчатому сектору 3, а рычаг 9, тяга 8 и ролик 7 приходят в первоначальное положение. Вместе с противовесом 2 рельсы 1 и зубчатый сектор 3 поднимаются в крайнее верхнее положение и закрепляются защелкой 4.

Предохранительные двери устанавливают на проемах станка копра в местах, где вагонетка с приемной площадки поступает в клеть и выходит из клети. Двери служат для предотвращения падения в ствол шахты людей, а также вагонеток, оборудования, материалов и других предметов.

При отсутствии клети на уровне приемной площадки предохранительные двери всегда закрыты и открываются только при подходе клети к уровню приемной площадки.

На верхних приемных площадках надшахтных зданий устанавливают предохранительные двери автоматического действия (рис. 12), открываемые клетью, подходящей к приемной площадке. Легкие предохранительные двери 1, изготовленные из газовых труб и уголковой стали, свободно передвигаются вверх и вниз по направляющим рельсам 2. При подходе клети к приемной площадке ее верхняя рама 3 задевает за планки 4, прикрепленные к дверям, и поднимает их. При движении клети вниз дверь под действием собственного веса опускается на мягкие подушки из пластин резины или резиновых шлангов 5.

Благодаря полной автоматизации открывания и закрывания, надежности в работе и простоте конструкции двери этого типа получили широкое распространение.

Однако на нижних приемных площадках надшахтных зданий, при наличии верхних площадок, такие двери использоваться не могут. В этом случае применяют двери на катках, открывающиеся в стороны (рис. 13) и оборудованные пневматическим или электрическим приводом. Решетчатые двери 1 и 2 установлены на роликах 3, которые катятся по изогнутым шинам 4 и 5. Для открывания двери необходимо при помощи пневмоцилиндра б или 7 поднять конец шины 4 или 5, вследствие чего соответствующая дверь на роликах скатывается с наклонной части шины на горизонтальную и располагается рядом с соседней дверью, открыв проем. Для закрывания двери шина опускается и дверь занимает первоначальное положение, закрывая проем в станке копра.

Открывание и закрывание дверей блокируется с положением клетей и открыванием и закрыванием стопоров на приемной площадке перед клетью и в самой клетке.

Самокатные уклоны с системой стопоров (рис. 14) предназначены для механизированного обмена вагонеток в клетях.

При посадке клети 1 на кулаки 2 под нее подводится дополнительный кулак 3, который поворачивает за кривошип 4 вал 5, открывая кулаки стопора 6 клети и освобождая вагонетке № 3 выход из клети. Затем при повороте рычага дозирующего стопора его кулаки (лепестки) 7 открываются, а кулаки 8 закрываются, пропуская к клети вагонетку № 1 и задерживая вагонетку № 2. Вагонетка № 1 под действием собственного веса закатывается в клеть и выталкивает из нее вагонетку № 3, занимая ее место. При этом колеса переднего полуската вагонетки № 1 поворачивают упорные рычаги 9, удерживающие вагонетку в клети, в результате чего поворачиваются коленчатые рычаги 10, которые вытягивают за упорное кольцо II вал 5 влево и снимают с кулака 3 палец кривошипа 4. По освобождении кривошипа 4, под действием пружины 12, кулаки 6 стопора задерживают вагонетку № 1 в клети.

После того, как скат вагонетки № 1 пройдет рычаги 9, последние под действием пружины 13 становятся в стопорное положение, а пружина 14 возвращает вправо нал 5.

Недостатки обмена вагонеток в клетях при помощи самокатных уклонов — быстрый износ вагонеток от динамического удара, сравнительно продолжительное время, требующееся для сдвига вагонетки с места и прохода расстояния в 3—4 ж до клети, а также непостоянство силы удара порожней вагонетки о груженую.

Достоинства — простота устройства и отсутствие специальных механизмов, кроме дозирующих стопоров.

Путевые стопоры служат для остановки и удерживания вагонеток на наклонных самокатных путях в надшахтном здании, а также для регулирования количества вагонеток, подаваемых в опрокидыватель или клеть. Стопоры по своему назначению разделяются на задерживающие, или одинарные, и дозирующие, или двойные.

Задерживающие (одинарные) стопоры (рис. 15) имеют одну пару кулаков и служат только для удерживания вагонеток.

Дозирующие (двойные) стопоры (рис. 16) имеют две пары кулаков и служат для удерживания и дозирования поступления вагонеток в клеть или опрокидыватель. Обе пары кулаков сблокированы между собой так, что при открывании одной пары кулаков другая закрывается и наоборот; при этом кулаки в зависимости от расстояния между ними пропускают последовательно по одной или по две вагонетки. Для управления стопорами используют пневматический, электрический или механический (при помощи рычагов) привод.

В дозирующих стопорах (рис. 16) рычаг 1 приводится клетью в положение, показанное на рисунке, в момент ее посадки на кулаки или опрокидывателем в момент его остановки. При этом главный вал 2 переводит рычаг 3 в положение, при котором передняя пара кулаков 4 открыта, а задняя пара 5 закрыта. В этом случае одна или две вагонетки получают возможность по самокатным путям войти в клеть или опрокидыватель, а остальные вагонетки задерживаются задними кулаками. После ухода клети назад или во время поворота опрокидывателя рычаг 1 освобождается и под действием противовеса 6 задняя пара кулаков 5 открывается, а передняя — закрывается, не допуская вагонетки в клеть или опрокидыватель. Для смягчения ударов кулаки снабжаются пружинными амортизаторами 7.

Толкатели, устанавливаемые на приемных площадках, предназначены для заталкивания в клеть или опрокидыватель и выталкивания из них вагонеток. В зависимости от расположения относительно вагонеток различают толкатели нижнего действия (монтируемые на путях) и верхнего действия (устанавливаемые над вагонеткой).

Пневматический толкатель нижнего действия для вагонетки емкостью 1 т (рис. 17) монтируется непосредственно на перекрытии надшахтного здания. Толкатель состоит из цилиндра 1, внутри которого движется поршень со штоком 2, передвигающим каретку с упором 3 по направляющим, закрытым сверху стальными листами 4. Лепестковые стопоры 5 укреплены на рельсах 6 и имеют пневматические приводы 7. Управление двумя комплектами толкателей, стопорами и посадочными кулаками для двух клетей производится тремя кранами на пульте 8 и автоматическими кранами 9, действующими от движущихся кареток и закрывающими стопоры 5 сразу же после прохода одной вагонетки.

Расход сжатого воздуха за время одного рабочего и холостого хода толкателя 0,15—0,2 м3.

Пневматический толкатель нижнего действия для вагонеток емкостью 2 и 3 т показан на рис. 18. На конце штока 1 пневматического цилиндра 2 укреплены два блока 3, через которые перекинуты канаты 4 и 5. Канат 4 одним концом прикреплен к неподвижной балке 6, а другим к передней части тележки 7. Канат 5 одним концом прикреплен к неподвижной балке 8, а другим к задней части тележки 7.

Вагонетка, поступающая по самокатным путям, останавливается у дозирующих стопоров 9 с пневматическим приводом, при открывании стопоров вагонетка продолжает двигаться к клети и останавливается у одинарных стопоров 10 с пневматическим приводом. Для заталкивания вагонетки в клеть стопор 10 открывается и приводится в действие толкатель.

При движении поршня в направлении к клети тележка 7 с упорами 11, двигаясь на колесах 12 по направляющим, перемещает вагонетку в том же направлении. Ход тележки, а следовательно, и вагонетки, вдвое больше хода штока 1 (на основании принципа подвижного блока). При обратном движении поршня тележка 7 перемещается в направлении от клети и занимает исходное положение. Во время перемещения тележки толкателя к клети стопоры 10 открыты, при возвращении тележки в исходное положение стопоры закрываются. Управление системой стопоров, стрелочными переводами, толкателями, кулаками и предохранительными дверями производится оператором

Электрический толкатель верхнего действия (рис. 19) имеет двухосную тележку, перемещаемую при помощи электродвигателя 1 с червячным редуктором 2 по нижним полкам швеллеров 3, укрепленных на определенной высоте над путями. Изогнутый толкающий рычаг 4 с контргрузом 5 и роликом 6 свободно поворачивается около оси 7, укрепленной на тележке. При движении тележки к клети опущенный рычаг 4 при освобождении дозирующего стопора 8 заталкивает вагонетку в клеть. При обратном ходе ролик 6 накатывается на наклонный угольник 9, приподнимает рычаг 4 над вагонетками и двигается по горизонтальному угольнику 10, сохраняя приподнятое положение. В конце обратного хода ролик 6 сходит с угольника 10, а рычаг 4 опускается. Наклонный угольник 9 соединен с горизонтальным угольником 10 шарниром 11 так, что ролик 6 во время прямого хода тележки накатывается на наклонный угольник 9 снизу и приподнимает его. После прохода ролика угольник 9 под действием силы тяжести опускается. При обратном ходе тележки ролик 6 накатывается на угольник 9 сверху.

Скорость движения тележки 0,5 м/сек. Величина тягового усилия регулируется грузом 12, прикрепленным к тележке. Недостаток толкателя — громоздкость конструкции.

Характеристика толкателей приведена в т. 7, разделе втором.

Стрелочные переводы служат для переключения движения вагонеток с одного пути на другой.

Автоматическая отжимная стрелка (рис. 20) применяется при движении вагонеток с двух разветвленных путей на один или при встречном движении только по одному пути — прямому или боковому. Перо 1 стрелки постоянно прижато к рамному рельсу сжатой пружиной 2, а перо 3 отведено так, что прямой или боковой путь постоянно открыт для двустороннего движения. При встречном движении с другого пути реборды колес отжимают прижатое перо, которое после прохода вагонетки или состава силой пружины возвращается снова в прижатое состояние. Для смягчения ударов пера о рамный рельс применяется масляный демпфер 4.

Автоматический симметричный стрелочный перевод (рис. 21) предназначен для поочередного направления вагонеток к двум клетям подъема При движении вагонетки по пути I реборда колеса отжимает влево рычаг 1, вследствие чего тяга 2 и рычаг 3 поворачивают вал 4 по часовой стрелке и рычаг 5 тягой 6 переводит стрелку 7 в крайнее левое положение, в котором она удерживается при помощи пружины 8 и рычага 9. Следующая вагонетка, проходя на путь 11. отжимает рычаг 10 вправо и стрелка приходит в первоначальное положение. Стрелочные переводы имеют электрический или электромагнитный (соленоидный) привод.

Путевые замедлители (тормоза) (рис. 22) применяются для торможения вагонеток, движущихся самокатом с повышенной скоростью (более 2 м/сек). Торможение осуществляется нажатием шин 1 на бандажи колес сверху. Один конец шины свободно закреплен и вращается около оси 2, к другому концу при помощи пружины 3 или груза 4 приложена сила нажатия Р, которая составляет (рис. 22): в начале движения вагонеток

Для полной остановки груженой вагонетки необходимо, чтобы живая сила ее была поглощена работой сил трения на пути l, т. е. чтобы

где G — вес вагонетки с грузом, кГ;

g — ускорение силы тяжести, м/сек2;

v — скорость подхода вагонетки к тормозу, м/сек;

f — коэффициент трения шины о бандаж колеса, равный 0,15-0,20.

Задаваясь величинами b и l при данной длине шины а, из формулы (3) можно определить величину силы Р, необходимую для полной остановки вагонетки.

Если требуется снизить скорость движения вагонетки от v до vк, то величина силы P определится из формулы

Путевые тормоза ПТ-5 и ПТ-6 (табл. 6) предназначены для гашения скорости и плавной остановки вагонеток, движущихся по самокатному участку со скоростью до 3 м/сек. Тормоза изготовляются на колею 600 и 900 мм и в зависимости от расположения привода подразделяются на тормоза правого и левого исполнения.

Компенсаторы высоты предназначены для подъема вагонеток по наклонным рельсовым путям на высоту, обеспечивающую самокатное движение

Типовой компенсатор высоты (рис. 23) состоит из бесконечной пластинчатой роликовой цепи с кулаками, движущейся по направляющим 1 при вращении ведущей звездочки 2 электродвигателем 3 через закрытый редуктор 4. В хвостовой части компенсатора расположено натяжное устройство 5. Кулаки цепи захватывают вагонетку за оси или упоры, приваренные к донной части кузова, и поднимают ее на заданную высоту. Для удержания вагонеток при обрыве цепи и для выключения электродвигателя предусмотрены ловители 6. Угол наклона компенсатора 15°, L=8710 мм при H=1020 мм и L=16 440 мм при H=3020 мм. Интервалы высоты подъема 200 мм. Изменение высоты подъема достигается вставкой типовых секций в прямолинейную часть компенсатора.

Расчетную производительность компенсатора принимают

где m — расчетное число вагонеток, поднимаемых компенсатором в час;

k — коэффициент неравномерности поступления вагонеток на компенсатор, равный 1.5.

Расстояние (м) между вагонетками на компенсаторе

где v — скорость движения цепи (для типовых компенсаторов v = 0,37 , м/сек).

l — длина вагонетки, м.

Количество вагонеток на компенсаторе длиной L

Количество кулаков на цепи длиной Lц

При дробном значении zк принимается ближайшее большее целое число.

Мощность электродвигателя для компенсатора высоты определяют исходя из следующих условий. Общее сопротивление на компенсаторе складывается из сопротивления движению вагонеток W1, сопротивления холостого хода тяговой цепи W2 и дополнительного сопротивления движению при рабочем ходе тяговой цепи от давления роликов на направляющие W3. Сопротивление движению вагонеток, кГ

где G — полезный груз вагонетки, кГ;

G0 — собственный вес вагонетки, кГ;

w' — коэффициент сопротивления движению вагонетки на прямом пути;

а — угол наклона компенсатора (на типовых конструкциях а = 15°).

Сопротивление холостого хода цепи, кГ

где qц — вес 1 м цепи, кГ;

wц — коэффициент сопротивления роликов цепи,

где k = 0,5 мм — коэффициент трения качения роликов цепи по направляющим;

u = 0,25 — коэффициент трения роликов в подшипниках (при подшипниках скольжения);

d — диаметр цапфы ролика, мм;

Dp — диаметр ролика, мм.

Давление на ролики цепи зависит от суммарного опрокидывающего момента M = 2W1h, действующего на кулаки обеих цепей (см. рис. 23), и определяется по формуле

где h — расстояние от точки приложения силы W1 до оси роликов, м;

tц — шаг цепи, м.

Дополнительное сопротивление, кГ

Расчетное тяговое усилие на ведущих звездочках цепи компенсатора

где k = 1,1 — 1,2 — коэффициент, учитывающий потери на звездочках и в кривых.

Мощность двигателя компенсатора, квт

где n = 0,85 — коэффициент, учитывающий потери в подшипниках и редукторе.

Опрокидыватели применяют для разгрузки угля или породы из вагонеток с глухим кузовом. По принципу действия они разделяются на лобовые и круговые. Основной тип опрокидывателя для угольных шахт — круговой.

На приемных площадках надшахтных зданий применяют круговые опрокидыватели на одну, реже на две вагонетки.

Унифицированный круговой опрокидыватель 1 (рис. 24) для разгрузки расцепленных стандартных вагонеток емкостью 1 г имеет на цилиндрическом корпусе два стальных кольца 2, опирающихся на две пары роликов 3 и 4. Ролики 3 свободно вращаются в подшипниках, а приводные фрикционные ролики 4 вращаются электродвигателем через редуктор 5. Вращение от роликов 4 передается корпусу опрокидывателя. К концу полного оборота опрокидывателя приливы с внешней стороны колец набегают на две тормозные колодки 6, вследствие чего корпус приподнимается над приводными роликами 4 и останавливается. В то же время рычаг 7 задевает за упор 8 и, поворачивая ось 9, открывает стопоры 10 и вагонетка самокатом выходит из опрокидывателя. Одновременно палец 11 на кольце 2 поворачивает рычаг 12 и ось 13, открывая стопор 14. При этом вагонетка 15 вкатывается самокатом в опрокидыватель, нажимает на рычаги 16, которые отводя г ось 9 влево и снимают с упора 8 рычаг 7, вследствие чего стопоры 10 под действием пружины 17 задерживают вагонетку в опрокидывателе.

Для следующего пуска опрокидывателя поворотом рукоятки 18 освобождаются тормозные колодки 6; при этом корпус опрокидывателя опускается и кольца его приходят в соприкосновение с приводными фрикционными роликами 4. Опрокидыватели изготовляются без кожуха или с кожухом 19, из которого через патрубок 20 отсасывается угольная пыль. Включение опрокидывателя осуществляется вручную или автоматически с использованием в качестве датчика вагонетки, поступающей в опрокидыватель. Техническая характеристика опрокидывателей приведена в табл. 7.

Производительность опрокидывателя и мощность его электродвигателя принимаются исходя из максимальной часовой производительности подъема.

Число опрокидываний в минуту определяется по формуле

где Qp — расчетная максимальная производительность подъема, т/час;

G — емкость вагонетки, т.
Продолжительность одного цикла опрокидывания, сек.

Продолжительность вращения опрокидывателя на полный оборот

где t1 — продолжительность вкатывания и выкатывания вагонетки. сек.;

t2 — продолжительность включения опрокидывателя, сек.

Скорость на окружности кольца барабана опрокидывателя, м/сек

где D — диаметр кольца барабана (см. табл. 7), м.

Число оборотов приводных роликов в минуту

где Dp — диаметр ролика (на типовых конструкциях Dp = 0,4 м).

При числе оборотов двигателя nд передаточное число редуктора

Вес груженой вагонетки и вращающейся части опрокидывателя P=Gв+G1, где G1 = (0,9—1,3) Gв — вес вращающейся части опрокидывателя.

Величина сил давления на ролики (рис. 25)

Сопротивление вращению опрокидывателя при постоянной окружной скорости складывается из трения качения колец корпуса по роликам и трения скольжения в шейках осей роликов:

где w — коэффициент сопротивления вращению, определяемый по формуле

где k = 0,5 мм — коэффициент трения качения;

u = 0,15 — коэффициент трения в подшипниках роликов (при подшипниках скольжения);

d — диаметр шейки оси ролика, мм.

Мощность электродвигателя в период равномерного вращения опрокидывателя, квт

где nр — к. п. д. редуктора.

Сопротивление вращению (кГ) опрокидывателя в период ускорения, если пренебречь незначительной величиной сил трения качения,

где f — коэффициент трения скольжения между кольцами опрокидывателя и роликами, равный при мокрых кольцах и роликах 0,15, при сухих 0,18—0,20.

Мощность электродвигателя в период ускорения, квт

Ввиду кратковременности периода разбега и действия сил инерции ротора электродвигателя и вращающихся частей передаточного механизма мощность электродвигателя может быть принята на 30—40% меньше величины N2.

Поперечная тележка для перемещения вагонеток в надшахтном здании (рис. 26) состоит из рамы 1, стопорного устройства 2 с амортизаторами переднего 3 и заднего 4 скатов.

Рама состоит из швеллеров, обшитых листовой сталью. Поперек рамы приварены рельсы с шириной колеи, соответствующей колее вагонетки.

Стопорное устройство состоит из двух пар кулаков, открывающихся независимо одна от другой. Под действием веса контргруза кулаки всегда находятся в закрытом положении. Передняя пара кулаков открывается вагонеткой при вкатывании ее на тележку; после вкатывания кулаки закрываются и вновь открываются под действием электромагнита, когда тележка переместится в крайнее положение до второго параллельного пути.

Машина для очистки кузова вагонеток от налипающего на внутренние стенки угля или породы (рис. 27)) монтируется на стойке 1 рядом с круговым опрокидывателем 2. Шпиндель машины, помещенный в трубу 3, имеет проволочную щетку 4 и вращается электродвигателем 5. При помощи рукоятки 6 трубу можно вращать вокруг шарнира 7 в вертикальной плоскости, а при помощи поворотной консоли 8 — в горизонтальной плоскости.





Яндекс.Метрика