16.01.2021

Общие сведения о многочерпаковых экскаваторах


Многочерпаковые экскаваторы, в отличие от одноковшевых, относятся к машинам непрерывного действия. Производительность многочерпаковых экскаваторов, на 1 т его веса на 20—30% выше по сравнению с одноковшевыми экскаваторами.

Многочерпаковые экскаваторы имеют ограниченное применение, так как они могут работать только в теплое время года и в породах, не требующих рыхления. Таким образом, многочерпаковые экскаваторы являются сезонной машиной, в то время как одноковшевый экскаватор может работать в любое время года и на породах любой крепости.

Многочерпаковые экскаваторы разделяются:

а) по виду рабочего оборудования — на цепные, роторные и скребковые;

б) по виду ходового устройства — на рельсовые (на железнодорожном ходу) и гусеничные;

в) по способу отгрузки — на портальные и с боковой погрузкой; в свою очередь, портальные экскаваторы выпускаются однопортальными и двухпортальными;

г) по способу соединения корпуса экскаватора с ходовым устройством — с поворотным и с неповоротным корпусом;

д) по направлению черпания — на экскаваторы только верхнего черпания, только нижнего черпания, верхнего и нижнего черпания попеременно, верхнего и нижнего черпания одновременно при двух черпачных рамах на одном экскаваторе;

е) по конструкции черпачной рамы — на экскаваторы с жесткой и многошарнирной черпачной рамой;

ж) наконец, по роду энергии их подразделяют на электрические, паровые и дизельные.

Подавляющее большинство многочерпаковых экскаваторов выпускается с электрическим приводом.

Цепные экскаваторы (рис. 64) имеют рабочее оборудование в виде ряда черпаков, укрепленных на бесконечной цепи и движущихся по направляющим черпачной рамы; черпаки производят одновременно выемку породы, перемещение ее от забоя до приемных воронок и разгрузку в последние.

Высота уступа для цепных экскаваторов зависит ют глубины или высоты черпания, т. е. от длины черпачной рамы и угла ее наклона. Длина черпачной рамы бывает от 10 до 50 м, а глубина или высота черпания, с учетом угла наклона рамы, — 8—40 м. Угол наклона черпачной рамы или угол откоса уступа определяется крепостью » устойчивостью разрабатываемых пород и способом черпания.

При нижнем черпании угол откоса уступа и угол наклона черпачной рамы не превышают угла естественного откоса пород; при верхнем черпании желательно придать наклонной черпачной раме угол меньший угла естественного откоса пород, что обеспечивает более совершенное наполнение черпаков при их движении вниз к подошве забоя.

Черпание породы на откосе уступа производится черпаками, которые находятся на нижней стороне черпачной рамы и прижимаются ею к забою. Нагруженные черпаки поднимают породу к верхнему ведущему барабану и, огибая его. разгружают породу в приемный бункер или воронку, откуда порода поступает непосредственно в вагоны или на специальный разгрузочный конвейер.

Экскаватор во время работы находится в непрерывном движении вдоль уступа и срезает с его откоса слой породы толщиной 10—20 см параллельно положению черпачной рамы.

Цепные экскаваторы выполняются различной конструкции: на гусеничном и рельсовом ходу, полноповоротные и неповоротные, для верхнего и нижнего черпания, с жесткой и много шарнирной черпачной рамой, для боковой и портальной отгрузки.

Основное отличие полноповоротных экскаваторов от неповоротных заключается в том, что корпус их может поворачиваться на своем основании вместе с черпачной рамой на 360°. Поворотность экскаватора дает возможность работать с одного рабочего горизонта последовательно по верхнему и нижнему забоям, т. е. обслуживать одним экскаватором двухзабойную площадку.

Поворотные экскаваторы могут разрабатывать уступ верхнего черпания впереди себя, что обеспечивает возможность удлинения фронта работ и отработки тупиков в траншеях и на рабочих горизонтах уступов.

Неповоротный экскаватор жестко соединен со своим основанием и лишен, благодаря этому, вышеуказанных свойств поворотного экскаватора.

Жесткие рамы (рис. 65, а, в, г) цепных экскаваторов применяют при сплошной разработке уступа, без раздельной выемки прослойков угля и породы. При необходимости разработки уступа с выделением отдельных прослоев применяют поворотный экскаватор с многошарнирной черпачной рамой (рис. 65,б), состоящей из нескольких звеньев, соединенных друг с другом при помощи шарниров. Эти звенья могут изменять свое положение в зависимости от положения в пласте прослойков и могут опускаться или подниматься при помощи системы канатов специальными лебедками. У экскаваторов нижнего черпания на конце черпачной рамы имеется планирующее звено (рис. 65, а, в), предназначенное для планировки подошвы уступа или зачистки кровли пласта; планирующие звенья экскаваторов верхнего черпания располагаются у начала черпачной рамы (рис. 65, г) и служат для планировки или зачистки уступа или пласта. Длина планирующего звена цепных экскаваторов колеблется от 2 до 6 м.

Цепные экскаваторы выпускаются различных типов и производительностью от 250 до 2600 м3 породы в час.

Способы и последовательность отработки уступов цепными экскаваторами различны.

а) Экскаватором верхнего черпания с черпачной рамой без планирующего звена уступы отрабатываются, как показано на рис. 66, а; этот способ может применяться при небольшой, до 10 м, высоте уступа и достаточно устойчивых породах, так как при слабых породах, а тем более при большой высоте уступа подработанная верхняя часть его будет обрушаться и деформировать черпачную раму.

Наличие планирующего звена у цепных экскаваторов верхнего черпания позволяет разрабатывать уступы, как показано на рис. 65, б; такой способ более безопасен и допускает отработку уступов значительной высоты, сложенных породами различной устойчивости. В обоих указанных случаях передвижка экскаватора производится периодически, по мере отработки уступа, на величину, равную длине планирующего звена, если оно имеется, или на величину, определяемую длиной черпачной рамы и устойчивостью пород уступа.

Необходимая для нормальной работы и передвижки экскаватора планировка подошвы уступа осуществляется выположенной на всю длину черпачной рамой или планирующим звеном при горизонтальном его положении.

Отработка уступа нижним черпанием без планирующего звена представлена на рис. 67. Такой способ целесообразно применять в том случае, если подошва уступа, с оставленными на ней «гребнями» невынутой породы, не будет служить рабочей площадкой для нижерасположенного уступа.

При установке же на указанной подошве оборудования для разработки смежного нижнего уступа снятие указанных «гребней» и планировка площадки обязательны. Передвижка экскаватора в данном случае будет прерывная, через некоторый промежуток, который определяется величиной оставляемых невынутых гребней.

Черпачные рамы с планирующим звеном при нижнем черпании устанавливают последовательность разработки уступов, как представлено на рис. 68. Здесь шаг передвижки экскаватора равен длине планирующего звена, которое весьма успешно зачищает и планирует подошву разрабатываемого уступа или кровлю нижележащего.

В наиболее совершенных позднейших конструкциях цепных экскаваторов черпачная рама устроена так, что она перемещается параллельно самой себе на толщину снимаемой стружки при одном и том же положении экскаватора. После того как черпачная рама переместится параллельно самой себе на длину планирующего звена, равного примерно 5—6 м, производится передвижка самого экскаватора на указанную величину.

Роторные экскаваторы (рис. 69) имеют рабочий орган в виде роторного колеса диаметром от 3 до 10 м, на котором жестко закреплены черпаки в количестве 6—10 штук.

Черпаки колеса вращаются со скоростью 1—1,5 м/сек и производят выемку породы, которая ссыпается из черпаков на ленточный конвейер, располагаемый на стреле ротора; с конвейера стрелы порода (или уголь) проходит через корпус экскаватора и передается затем на разгрузочный ленточный конвейер.

Роторные экскаваторы обычно выполняются на гусеничном ходу, полноповоротными с боковой отгрузкой. Работают они верхним черпанием. Глубина черпания ниже стояния у этих экскаваторов несколько меньше радиуса колеса.

При разработке уступа роторный экскаватор располагается со стороны торца, т. е. так же, как и экскаватор-механическая лопата. Однако при необходимости он может разрабатывать уступ с откоса, перемещаясь подобно цепным многочерпаковым экскаваторам вдоль фронта, снимая при этом стружку породы.

При разработке уступа со стороны торца экскаватор стоит на месте, а роторная стрела вместе с ротором поворачивается около оси экскаватора, зачерпывая при этом породу. Снятие стружки черпаками ротора производится при вращении стрелы в прямом и обратном направлениях с периодической подачей ее вперед к забою на толщину снимаемой стружки. После того как стрела ротора выдвинута на полную длину, она втягивается обратно в корпус экскаватора, затем опускается ниже на величину, равную 1/2 или 3/4 диаметра ротора, и начинает снятие стружки во втором горизонтальном слое.

После отработки уступа горизонтальными слоями на полную «подачу» роторной стрелы экскаватор передвигается ближе к забою (торцу) уступа на расстояние, равное величине подачи роторной стрелы, которая (подача) для разных экскаваторов составляет 3—22 м.

Порядок выемки породы в забое роторным экскаватором отличается от выемки экскаватором-механической лопатой тем, что первый снимает стружки породы в горизонтальном слое при повороте стрелы ротора слева направо и обратно, в то время как механическая лопата срезает стружку породы в вертикальном слое, т. е. при подъеме ковша снизу вверх.

Ширина забоя (заходки) роторного экскаватора определяется радиусом черпания, который составляет для разных типов экскаватора от 8 до 30 м. Высота забоя не должна превышать высоты черпания экскаватора, которая составляет от 7 до 25 м.

Толщина снимаемой стружки в зависимости от мощности экскаватора и крепости пород составляет от 0,2 до 0,5 м.

Скребковые экскаваторы имеют две рамы: скребковую, на бесконечной цепи которой помещены скребки, и черпаковую, к цепи которой прикреплены черпаки. Скребковая цепь при работе срезает уголь, который сваливается к нижней бровке уступа, откуда он захватывается черпаками второй рамы и перемещается до приемных воронок.

Экскаваторы этого типа строятся неповоротными, на рельсовом ходу с портальной отгрузкой и только верхнего черпания. Применяются они для разработки угольных уступов высотой до 40 м.





Яндекс.Метрика