книги / Транспорт глубоких карьеров

щий стальной лист толщиной 45 мм с полиэтиленовой подкладкой). Современные думпкары — это цельнометаллические вагоны свар­ ной конструкции, состоящие из наклоняющегося кузова, нижней ра­ мы, на которую опирается кузов, и тележек. На тележки в свою оче­ редь опирается нижняя рама. Кузов думпкара состоит из верхней ра­ мы с полом, двух лобовых стенок и двух откидывающихся продоль­ ных бортов. Пол, выполненный из листового металла (толщина лис­ та до 12—14 м м ), имеет прокладки между листами из дерева, резины или специальных амортизирующих синтетических материалов. Борта открываются автоматически при помощи рычажного механизма, сблокированного с механизмом наклона кузова. На нижней раме ук­ реплены цилиндры для наклона кузова, трубопроводы тормоза и уп­ равления наклоном кузова, аппаратура воздушных тормозов и удар­ но-тяговые приборы. Для думпкаров применяются тележки с нагруз­ кой от оси на рельс до 320 кН; они оборудуются типовой автосцеп­ кой СА-3, автоматическим тормозом с воздухораспределителем №270-005-1. Техническая характеристика используемых на карьерах

думпкаров приведена в табл. 20.

На Калининградском заводе начат выпуск думпкаров 7ВС-60. Новый вагон имеет увеличенную высоту бортов. Геометрический объем кузова составляет 32,5 м3. При опрокидывании кузова содер­ жимое выгружается за пределы габарита подвижного состава, исклю­ чая дополнительную очистку пути. На этом же заводе освоен выпуск четырехосных думпкаров ВС-85 грузоподъемностью 85 т, в которых принята рычажная система открывания бортов, расположенная между внутренним и наружным листами лобовой стенки кузова. Кузов оп­ рокидывается с помощью четырех пневматических цилиндров нетеле­ скопического типа, расположенных по два с каждой стороны. Один из них двойного действия, что обеспечивает принудительное возвраще­ ние кузова в поездное положение после разгрузки.

Серийно выпускаемые шестиосные думпкары 2ВС-105 грузоподъ­ емностью 105 т построены Калининградским заводом взамен ВС-100. В конструкции вагонов 2ВС-105 по сравнению с ВС-100 усилены несу­ щие элементы шкворневых кронштейнов и верхней рамы. В механиз­ ме наклона кузова отсутствует сложная система литых рычагов, что упрощает ремонт и повышает надежность эксплуатации. В поездное положение кузов думпкара возвращается принудительно.

Думпкары 2ВС-105 наиболее распространены на большинстве карьеров горнорудной промышленности значительной глубины.

Думпкары ВС-130 были выпущены лишь небольшой опытной партией. Применение тележек Уральского вагоностроительного за­ вода УВЗ-11 позволило увеличить их грузоподъемность до 130 т.

В 1979 г. разработан думпкар грузоподъемностью 145 т, предназ­ наченный для перевозки пород плотностью 1,6—1,7 т/м3‘, — для рабо­ ты с экскаваторами с ковшами емкостью 12,5 м3. Объем кузова сос­ тавляет 72 м3. Думпкар запроектирован в трех вариантах. Наиболее предпочтительным из них является вагон с односторонней разгрузкой и поднимающимися бортами.

* Параметры TBG■165 для тяжелых условий рабОТЫ могу!: уточняться.

Восьмиосные думпкары 2ВС-180 грузоподъемностью 172 т имеют меньший коэффициент тары по срав­ нению с другими отечественными вагонами. Небольшая длина думп­ кара ТВС-165 (рис. 18) при его по­ вышенной грузоподъемности поз­ воляет заметно уменьшить длину состава поезда при увеличении его массы. Это качество думпкаров положительно сказывается при их эксплуатации в глубоких карьерах, особенно при ограниченных длинах стационарных путей, обменных пунктов и т. д.

Механизм наклона кузова вагона

то принудительное закрывание про­ дольных бортов», для чего два сред­ них разгрузочных цилиндра выпол­ нены как цилиндры двойного дей­ ствия. Каждая четырехосная тележ­ ка состоит из двух двухосных теле­ жек, скрепленных соединительной балкой. Выпускаемые в последние годы думпкары для обеспечения безопасности движения оборудуют­ ся электрической проводкой для подключения приборов звуковой и световой сигнализации, а также устройствами, обеспечивающими ав­ томатическую передачу информации на локомотив Ъ результатах про­ изведенного сокращенного опробо­ вания тормозов и сработки авто­ стопа при сходах.

Системы управления и устрой­ ства разгрузочных механизмов думпкаров предназначены для ин­ дивидуальной разгрузки каждого вагона. Вагоны могут быть также изготовлены с учетом применения

системы одновременной разгрузки всего состава или его части. Часть думпкаров по требованию заказчика может иметь ручной тормоз и тормозную площадку. Для работы в глубоких карьерах на крутых

уклонах до 60 %© и более думпкары оборудуются быстродействую­ щими пневматическими тормозами специальных конструкций (воз­

духораспределители ускоренного действия).

Предполагается изготовление думпкаров повышенной прочности (применение специальных сталей) и большой грузоподъемности (табл. 21), предназначенных для перевозки скальных пород и тяжелых руд и рассчитанных на погрузку глыб массой 5, 8 и 10 т с высоты 2— 3 м без подсыпки защитного слоя из мелких фракций.

Применение думпкаров новых типов требует усиления верхнего строения железнодорожных путей с укладкой на постоянных участ­ ках железобетонных и металлических шпал. Передвижные пути укла­ дываются на скальное основание при усиленной эпюре шпал и рельсах Р-65 и Р-75, они обеспечивают нормальную эксплуатацию подвижного состава с осевыми нагрузками до 350 кН при скоростях движения до 35 км/ч.

Таким образом, для транспортирования различных пород и полез­ ных ископаемых с учетом конструктивных особенностей могут быть рекомендованы следующие типы думпкаров:

1) для перевозок мягких пород и полезных ископаемых плот­ ностью, не превышающей 2,2 т/м3, думпкары грузоподъемностью 60—180 т;

2) для перевозки полускальных пород и руд плотностью до 2,5 т/м3 думпкары грузоподъемностью 85—180 т с условием оснаще­ ния их ударопрочной конструкцией пола;

3) для перевозки тяжелых пород и руд плотностью 2,5—3 т/м3 специальные думпкары грузоподъемностью 100— 00 т.

За рубежом для перевозки горной массы в карьерах большой глу­ бины также преимущественно используются вагоны-самосвалы и весьма редко полувагоны. На карьерах США при работе одноковшо­ вых экскаваторов применяются думпкары тяжелой конструкции фирм ”Магор” , ,,Becтepн,, и других, способные выдерживать большие ударные нагрузки крупных кусков скальных пород. Благодаря при­ менению качественных сталей коэффициент тары думпкаров снижа­ ется до 0,38—0,39. Грузоподъемность выпускаемых в США думпка­

преимущественно четырехосными.

Думпкары, применяющиеся за рубежом на карьерах значитель­ ной глубины (табл. 22) — Бингхем (США), Чуквикамата (Чили), Токвепала (Перу), имеют грузоподъемность от 70 до 80 т. Кроме думпкаров на карьере Бингхем руду перевозят в полувагонах гру­ зоподъемностью 87 т, разгружаемых в круговых опрокидах. В конст­ руктивном отношении зарубежные думпкары мало отличаются от думпкаров советского производства. В перспективе не наблюдается какой-либо их модернизации. Сравнительно небольшая глубина дру­ гих рудных карьеров и невысокая производственная мощность пока не требуют создания вагонов большей грузоподъемности.

§ 3. ТЯГОВЫЕ СРЕДСТВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Электровозы и тяговые агрегаты. Возрастающие масштабы производства и увеличение глубины большинства крупных карьеров вызвали необходимость переоснащения железнодорожного транс­ порта и применения мощных электрифицированных тяговых средств. В связи с этим на вновь строящихся и реконструируемых карьерах большой производственной мощности в последние годы стали исполь­ зовать тяговые агрегаты переменного и постоянного тока.

На основе проведенных в последние годы исследований были ус­ тановлены наиболее характерные условия применения различных ви­ дов современных тяговых средств на карьерах при руководящих ук­ лонах до 40 %о.

1. При объемах перевозки 30—40 млн. т и глубине разработки до 150 м применяют электровозы постоянного и переменного тока сцеп­ ным весом 1000—1500 кН.

2.При объемах перевозки 40—70 млн. т и глубине разработки до 250 м — тяговые агрегаты постоянного тока сцепным весом 2400— 3600 кН.

3.При объеме перевозки 70—100 млн. т и глубине разработки до 250 м — тяговые агрегаты переменного и постоянного тока сцепным весом 2400—3600 кН.

4.При объемах перевозки 100 млн. т и более и глубине разработ­ ки 250—350 м — тяговые агрегаты переменного тока сцепным весом 3600 кН.

Таким образом, для карьеров большой глубины наиболее соответ­ ствуют мощные тяговые агрегаты переменного тока. Однако на мно­ гих предприятиях сравнительно меньшей производственной мощнос­ ти и глубины в ближайшие годы будут еще применяться работающие на них отечественные и зарубежные электровозы сцепным весом 1000—1500 кН (табл. 23). К их числу относится промышленный электровоз производства ЧССР 13Е и его усовершенствованная мо­ дификация 21Е. Они работают на постоянном токе при напряжении контактной сети 1650 В.

Эти электровозы целесообразно использовать на действующих предприятиях при объемах перевозок 15—25 млн. т в год.

Промышленные электровозы постоянного тока EL-1 (шестиос­ ный) и EL-2 (четырехосный) производства ГДР также продолжают эксплуатироваться на наших карьерах. Основное электрическое обо­ рудование и узлы механической части электровозов унифицированы. Электрические схемы силовых цепей и цепей управления аналогичны. Электровоз EL-1 двухсекционный на трех двухосных сочлененных тележках. Кузов имеет две концевые кабины управления и два ко­ ротких скоса.

На электровозе установлено шесть тяговых двигателей общей ча­ совой мощностью 2100 кВт. Электровозы ЕЫ могут работать спарен­ но, что весьма важно при работе на затяжных подъемах в глубоких карьерах.

рые позволяют не только реализовать необходимое тяговое усилие, за счет собственной массы, но и за счет количества горной массы, находящейся в кузовах моторных думпкаров (рис. 19).

В 1957 г. на Коркинском угольном разрезе был построен и испы­ тан первый образец моторного вагона. С 1966 г. начали поступать из ГДР тяговые агрегаты EL-10 переменного тока, которые до сих пор продолжают работать на ряде наших крупных карьеров (Качканар­ ский, Кальмакырский и д р .).

Агрегат EL-10 (табл. 23) состоит из четырехосного электровоза управления и двух четырехосных моторных думпкаров. Работает аг­ регат на переменном напряжении в контактной цепи 10 кВ, с источни­ ком автономного питания мощностью 550 кВт, расположенным на локомотиве.

Дизель-генераторная установка на локомотиве имеет недостаточ­ ную мощность дизеля для движения с необходимыми скоростями по забойным и отвальным путям. Кроме того, размещение установки на электровозе управления значительно ухудшает условия работы локо­ мотивной бригады.

Отечественной электровозостроительной промышленностью нала­ жено серийное производство тяговых агрегатов постоянного тока ПЭ-2М и переменного тока ОПЭ-1, ОПЭ-2 и ОПЭ-1А (табл. 24).

Тяговый агрегат ПЭ-2М (рис. 20) является базовой моделью для всех намечающихся к выпуску тяговых агрегатов постоянного тока.