книги / Транспорт глубоких карьеров

Тяговый агрегат состоит из четырехосного электровоза управления и двух четырехосных моторных думпкаров. Кузов электровоза управ­ ления имеет кабину машиниста, несколько смещенную вперед. В ка­ бине размещены два поста управления, расположенные с правой сто­ роны по ходу движения. Для улучшения видимости с любого поста управления кабина уширена по отношению к скосам кузова. Тележки электровоза управления и моторных думпкаров унифицированы. Мо­ торные думпкары имеют верхнее расположение цилиндров опроки­ дывания по торцам кузова.

Схемой тягового агрегата предусматривается несколько режимов работы при напряжении в контактной сети 1500 и 3000 В. В том числе последовательное и последовательно-параллельное соединение тяго­ вых двигателей каждой единицы агрегата, электрическое реостатное торможение с самовозбуждением тяговых двигателей и режим мед­ ленного хода при последовательно соединенных тяговых двигателях.

Кроме того, каждая тяговая единица может работать отдельно при управлении ею с электровоза управления, медленный ход обеспечива­ ется также при отключении одного из моторных думпкаров, наконец, возможна работа тягового агрегата при неисправной одной из тяго­ вых единиц или пары тяговых двигателей электровоза управления. Регулирование скорости ступенчатое. Мощность реостатного тормоза рассчитана на спуск при равномерной скорости по уклону до 60 %. Пневматические тормоза рассчитаны на остановку груженого поезда в пределах нормативного тормозного пути 300 м при скорости дви­ жения 25—30 км/ч на уклоне 40 %о , а при совместном использова­ нии пневматического и электромагнитного рельсового тормозов — на уклоне 60 %о .

На агрегате применен ряд новых систем и устройств, повышаю­ щих безопасность движения и способствующих производительной работе и комфортным условиям труда: автостоп и устройство без­ опасности на случай потери машинистом способности управлять по­ ездом, система дистанционного переключения сигналов на хвосте по­ езда с контролем обрыва или короткого замыкания в цепях, система дистанционной проверки тормозов, устройство автоматического контроля напряжения в контактной сети, устройство аварийной оста­ новки поезда при сходе с рельсов электровоза или думпкаров, дис­ танционное устройство разгрузки думпкаров из кабины машиниста идр.

Опыт эксплуатации тяговых агрегатов ПЭ-2М показал, что исполь­ зование их наиболее рационально в составе электровоза управления и одного моторного думпкара (сцепной вес агрегата 2400 кН) на карьерах с объемами перевозок 40—70 млн. т, а с двумя моторными думпкарами (сцепной вес агрегата 3600 кН) на предприятиях, где объем перевозок достигает 90—100 млн. т. Последнее сочетание еди­ ниц в тяговом агрегате соответствует карьерам с глубиной разработ­ ки до 300 м и более при уклонах до 60 %

С 1969 г. начат выпуск тяговых агрегатов ОПЭ-1 переменного то­ ка промышленной частоты с номинальным напряжением сети 10 кВ.

Тяговый агрегат ОПЭ-1А полностью унифицирован с тяговым агрега­ том ОПЭ-2, а их моторные думпкары одинаковы и взаимозаменяемы, отличие состоит только в том, что ОПЭ-1А имеет моторную секцию. Недостатком устройств ОПЭ-1А является наличие слабых ударно­ сцепных устройств.

Наряду с серийно выпускаемыми тремя типами тяговых агрега­ тов: агрегатом постоянного тока ПЭ-2М и агрегатами переменного то­ ка ОПЭ-2 и ОПЭ-1А, созданы еще два типа тяговых агрегатов: пере­ менного тока ОПЭ-1Б и постоянного тока ПЭ-ЗТ, наиболее отвечаю­ щие требованиям современных крупных и глубоких карьеров (табл. 25). Все тяговые агрегаты выпускаются в трехсекционном, двенадца­ тиосном исполнении, но по специальному заказу могут поставляться в двухили односекционном исполнении соответственно с восьмью и четырьмя движущими осями.

Тяговые характеристики агрегатов ОПЭ-1Б, ОПЭ-1А показаны на рис. 21. Агрегат состоит из электровоза управления, моторной ди­ зельной секции и моторного думпкара. Он оборудован двумя цент­ ральными и двумя боковыми токоприемниками. Регулирование на­

Исследования применения линейных двигателей на локомотивах, проводимые в СССР и за рубежом, показали, что при определенном конструктивном исполнении можно получить при бесконтактном электромагнитном воздействии элементов линейного двигателя, рас­ положенных на подвижном составе и уложенных в путь, тяговое уси­ лие до 40—50 кН. Это позволяет транспортировать горную массу из карьеров при подъемах пути капитальных траншей до 25СН-300 %о.

При этом исключаются силы сцепления при создании силы тяги и торможения, увеличиваются сила тяги и мощность привода, отсут­ ствуют механические передачи и вращающиеся части, уменьшается износ рельсов и колес, возможно питание от стационарных электри­ ческих сетей, достигается бесшумность и безопасность работы. На ос­ нове исследований были предложены два варианта тяговых средств с линейными двигателями: моторвагонный поезд МВЭП, состоящий из пяти-семи восьмиосных думпкаров грузоподъемностью 140 т и ло­ комотива управления с источником автономного питания мощностью 1472—2208 кВт, и конвейерный железнодорожный электропоезд КЭП (см. табл. 25), состоящий из сочлененных вагонов, разгружаю­ щихся на специальные эстакады. Для глубоких карьеров наиболее приемлемы моторные поезда, которые предназначаются для вывозки горной массы из карьеров производственной мощностью свыше 80— 100 млн. т в год. Тяга линейными двигателями осуществляется только по капитальной траншее, на остальных участках пути—локомотивом. Преодолеваемые участки в траншеях могут достигать 200 — 220%о.

Впрактике открытых горных работ за рубежом не применяются крупные электрифицированные средства тяги.

Внастоящее время основными странами производителями тяго­ вых средств, являются США (фирма ’’Дженерал Моторе” , ’’Дженерал Электрик” ) , ФРГ (фирмы ”Крупп” , ”Хеншель” , ”Макк” ), Япо­ ния (фирмы ’’Хитачи” , ’’Мицубиси” ) .

Вкарьерах за рубежом в качестве тяговых средств применяют электровозы, дизель-электровозы, тепловозы и самоходные вагоны.

Впоследнее время используется преимущественно электрическая тя­ га, позволяющая использовать железнодорожный транспорт на более глубоких горизонтах, чем при тепловозной тяге, что объясняется воз­ можностью преодоления электровозами больших руководящих укло­ нов в выездных траншеях карьеров. Кроме того, электрическая тяга более экономична и особенно предпочтительна в условиях острого энергетического кризиса.

На карьерах США применяются в основном электровозы постоян­

ного тока, реже переменного тока со сцепным весом 850—1250 кН с нагрузкой на ось 312 кН, работающие с четырехосными вагонами с нагрузкой на ось 320—350 кН. В последнее время наблюдается увели­ чение числа дизель-электрических локомотивов со сцепным весом 1250 кН. Мощность дизель-генераторной установки составляет 25— 40 % мощности электровоза. Карьерные электровозы оборудуются тяговыми двигателями часовой мощностью до 590—660 кВт. Карьер­ ные локомотивы имеют два, четыре и шесть осей.

тяговых агрегатов приведены в табл. 26. В благоприятных условиях они могут быть увеличены на 12—15 %.

§ 4. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ КОММУНИКАЦИИ И ИХ УСТРОЙСТВО

Характерные для глубоких карьеров высокие осевые на­ грузки подвижного состава, большие уклоны, многочисленные кри­ вые участки с малыми радиусами, значительные грузонапряженности железнодорожных путей являются главными факторами, определяю­ щими конструкцию верхнего строения пути.

Несоответствие прочности верхнего строения воздействующим нагрузкам приводит к быстрому выходу из строя отдельных его эле­ ментов; большие осевые нагрузки в сочетании с высокой грузонапря­ женностью способствуют интенсивному накоплению в пути остаточ­ ных деформаций; кривых малых радиусов происходит ускоренный боковой износ рельсов и самопроизвольное уширение колеи; на ук­ лонах 60—80 %опоявляются большие продольные силы, вызывающие угон пути. Успешное предупреждение перечисленных вредных пос­ ледствий достигается правильным выбором конструкции железнодо­ рожного пути.

Тип рельса является важнейшей характеристикой верхнего строе­ ния пути. Он выбирается в зависимости от грузонапряженности пути и осевой нагрузки подвижного состава.

Для постоянных путей при грузонапряженности до 40 млн. т-км/км брутто в год и осевых нагрузках 300—350 кН применяют рельсы Р65. Для путей с большей грузоподъемностью — рельсы Р75. Если грузонапряженность менее 25 млн. т-км/км и осевые нагрузки мень­ ше 300 кН, то наряду с рельсами Р65 используют и рельсы Р50.