книги / Устройство, эксплуатация и ремонт шахтного оборудования

Глава 8

ПОГРУЗОЧНЫЕ МАШИНЫ

§ 1. Назначение и классификация погрузочных машин

Для механизации погрузки горной массы в транспортные сред­ ства на подготовительных работах при буровзрывном способе про­ ведения подземных выработок широко применяются погрузочные машины, осуществляющие захват горной массы, отделенной от мас­ сива взрывными работами, и перегрузку ее на следующую транс­ портную установку с подъемом горной массы на соответствующук> высоту. Главными признаками, по которым классифицируются по­ грузочные машины, являются:

тип исполнительного органа, т. е. способ захвата горной массы,, отделенной от массива взрывными работами — нижний, верхний,, боковой;

передача груза на последующее транспортное устройство — прямая, ступенчатая;

принцип действия исполнительного органа, определяющий рабо­ ту захватывающего механизма той или иной машины во време­ ни,— периодический или непрерывный.

В настоящее время требованиям горнотехнических условий наи­ более полно отвечают ковшовые машины периодического действия с прямой и ступенчатой погрузкой и машины непрерывного дейст­ вия с исполнительным органом типа нагребающих лап ступенча­ той погрузки.

Принятая индексация погрузочных машин основана на единой системе символов. Ковшовые машины — буквенный шифр ППН (погрузочная, периодического действия, нижнего захвата), машины с нагребающими лапами — буквенный шифр ПНБ (погрузочная* непрерывного действия, бокового захвата).

Типоразмер машины обозначается цифрой после буквенного шифра.

В последнее время наряду с бурильными установками применя­ ются погрузочные машины с навесным бурильным оборудованием, разработанным нескольких типов применительно к серийно выпу­ скаемым погрузочным машинам для бурения шпуров в породах различной крепости.

Навесное бурильное оборудование рекомендуется устанавли­ вать на машинах с гусеничным ходом, так как при бурении оно не требует дополнительного раскрепления и может обслуживать забой любой ширины.

Как показал опыт эксплуатации, производительность буриль­ ных машин, устанавливаемых как навесное бурильное оборудова­ ние на погрузочных машинах, практически не отличается от про­

изводительности аналогичных бурильных машин, устанавливаемых на специальных каретках. Однако применение мощных бурильных машин в качестве навесного бурильного оборудования на погру­ зочных машинах полностью исключает необходимость обмена в за­ бое выработки средств погрузки и бурения, сокращает количество применяемого оборудования, повышает коэффициент его использо­ вания и, следовательно, снижает стоимость проведения 1 м вы­ работки.

Погрузочные машины, оснащенные навесным бурильным обо­ рудованием (буропогрузочные машины), классифицируются:

по области применения — для слабых, средних и крепких пород; по типу погрузочной машины — с нагребающими лапами и ков­

шовые прямой и ступенчатой погрузки; по типу навесного бурильного оборудования — складывающееся

и нескладывающееся при погрузке породы, с одним или двумя ма­ нипуляторами. Складывающимся навесным оборудованием, как правило, оснащаются погрузочные машины непрерывного действия;

по роду энергии — электрические и пневматические. Устройства непрерывного действия, применяемые для зачерпы­

вания насыпных грузов, очень разнообразны. Основными типами зачерпывающих устройств непрерывного действия являются сле­ дующие.

1.Качающийся зачерпывающий орган (рис. 8.1, а) представляет собой лоток-лопату, совершающую возвратно-поступательные дви­ жения по определенному кинематическому закону и зачерпываю­ щую груз снизу на уровне почвы своей передней кромкой. На ло­ пате груз совершает движение по желобу.

2.Многоковшовое колесо или многоковшовая цепь (рис. 8.1, б) зачерпывает груз ковшами при их движении вверх по фронту гор­ ной массы и разгружает ковши через боковые или задние стенки при их проходе по верхней части колеса или при огибании верхних цепных блоков.

3. Парные зачерпывающие (нагребающие) лопасти — лапы (рис. 8.1, в) совершают загребающее движение: врезаются при про­ дольном перемещении в горную массу и сгребают груз с боков к средней части на лоток и на передаточный конвейер.

4. Скребковая цепь с консольными скребками (рис. 8.1, г)

движется в нижней части вдоль фронта горной массы и сгребает

(рис. 8.1, д). Установленные на наклонном лотке скребки по фрон­ ту движутся навстречу друг другу, а в средней части — параллель­ но. Скребками груз поднимается в средней части по наклонному лотку и далее передается на конвейер.

6. Вибрационно-зачерпывающий орган (рис. 8.1, е) совершает направленные колебания большой частоты (1500—3000 в минуту) н вызывает вибрацию близлежащих кусков груза, которые приоб­ ретают некоторую подвижность, и при напоре лотка легче зачерпы­ ваются. Груз от передней зачерпывающей кромки перемещается

§2. Устройство

икинематическая схема погрузочных машин непрерывного действия

Погрузочной машиной непрерыв­ ного действия является машина ПНБ-2, предназначенная для по­ грузки горной массы в вагонетки или на конвейер при проведении го­ ризонтальных и наклонных горных

очистных камерах. Зачерпывающее устройство машины выполнено в ви­ де нагребающих лап.

Погрузочная машина 2ПНБ-2 (рис. 8.2) состоит из правой и левой тележек 1, нагребающей части 2, стрелы конвейера 3, гидрооборудова­ ния 4, электрооборудования 5, рамы 6, скребковой цепи 7 и оросительно­ го устройства <9.

Кинематическая схема машины 2ПНБ-2 (рис. 8.3) представляет со­ бой два самостоятельных привода гу­ сеничного хода в совокупности с на­ гребающими лапами и скребковым конвейером. Электродвигатель 1 через зубчатую муфту передает вра­ щение конической шестерне, в паре с которой работает коническое коле­ со. На одном валу с коническим ко­ лесом установлена сдвоенная ше­ стерня 2, /которая передает движение на вал фрикционов и обеспечивает включение рабочего или маневрово­ го хода машины. Через косозубую передачу и муфту вращение переда­ ется насосу Зу питающему гидроси­ стему машины.

На валу фрикционов посажены основной приводной 4 и тормозной 5 фрикционы, служащие для передачи крутящего момента на звездочки гу­ сеничного хода и для торможения машины.

Тормозной фрикцион смонтирован в расточке корпуса редукто­ ра и связан с рабочим фрикционом муфтой и обоймой. Диски тор­ мозного фрикциона соединены пружинами (при отсутствии давле­ ния в полости фрикциона).

Для поворота машины необходимо включить основной привод­ ной фрикцион одной гусеницы в зависимости от направления по­ ворота и затормозить ;включением тормозного фрикциона другую гусеницу. При включении основных фрикционов движение пере­ дается от вала фрикционов через фрикционные диски барабану, который выполнен заодно с шестерней последующей зубчатой пе­ редачи. При включении тормозных фрикционов основные привод­ ные фрикционы освобождаются, барабаны с шестернями тормо­ зятся, осуществляя торможение гусениц. Движение от электродви­ гателя 6 через фрикционную муфту 7 и планетарную передачу 8 передается шестерне, сидящей на валу водила 11. Шестерня води­ ла находится в постоянном зацеплении с колесом и через пару последующих шестерен передает движение зубчатой муфте 3, связывающей промежуточный редуктор 12 с редуктором привода лап. В редукторе привода лап коническая шестерня передает дви­ жение через коническое колесо вертикальному валу и диску кри­ вошипа 10. Передача момента на левый редуктор происходит че­ рез вал звезды 13. Жесткое соединение редукторов привода лац с валом звезды обеспечивает синхронность их работы. Гидросисте­ ма машины предназначена для включения фрикционов редуктора гусеничного хода и для гидродомкратов, осуществляющих вспомо­ гательные движения узлов машины.§

§ 3. Устройство погрузочных машин периодического действия

К погрузочным машинам периодического действия относятся машины ППН-1С, ППН-2Г, ППН-3, ППМ-4 и ППН-7. Конструк­ тивно эти машины состоят из трех основных частей: рабочей, при­ водной и конвейера. Рабочая и приводная части обычно соедине­ ны между собой сцепкой и коромыслом.

Погрузочная машина ППМ-4, предназначенная для погрузку горной массы в шахтные вагонетки или другие транспортные сред­ ства при проведении горных выработок буровзрывным способом сечением 6 м2 и более по породам любой крепости, выпускается & двух вариантах: с электроприводом (ППМ-4Э) и пневмоприводом (ППМ-4П).

Машина ППМ-4 (рис. 8.4) состоит из рамы 1 с механизмом передвижения по рельсам ковша 2 со стрелой 3 и ленточного кош вейера 4. Ковш поднимается цепями 5, которые наматываются на двухбарабанную фрикционную лебедку 6. Барабаны включаются планетарными редукторами и ленточными фрикционами с помо­ щью рычагов 7. Ковш поворачивается на шарнире 8.

Механизм передвижения состоит из фрикционо-планетарных редукторов, которые через систему зубчатых колес и цепную пе­ редачу с помощью педали 9 приводят в движение приводные ска-

1JDD

Рис. 8.4. Погрузочная машина ППМ-4

ты 10 машины. Двухбарабанная лебедка и ходовой механизм име­ ют один общий электродвигатель 11.

На машине с электрическим приводом установлено два элект­ родвигателя: мощностью 14 кВт — для привода ковша и механиз­ ма передвижения и мощностью 7,5 кВт — для привода ленточного конвейера. Взрывобезопасное исполнение электрооборудования позволяет применять погрузочную машину в шахтах, опасных по газу или пыли.

На машине ППМ-4П с пневмоприводом установлены два пнев­ модвигателя: ЭШК-40 мощностью 35 кВт для привода ковша и механизма передвижения и 1ШК-ЮД мощностью 10 кВт — для привода конвейера.

Сжатый воздух от шахтной магистрали по резиновому рукаву поступает к автомасленке и, проходя через нее, очищается от ме­ ханических включений. Затем воздух с распыленными частицами масла подается к золотниковым кранам и по резиновым рукавам поступает к пневмодвигателю передвижения машины, подъема ков­ ша и конвейера.

Внутренний диаметр рукава, питающего машину от шахтной сети, составляет 75 мм, а питающего пневмодвигатель 1ШК-ЮД— 50 мм. Внутренние диаметры рукавов в цепи управления двигате­ лями 12 мм.

Для орошения на машине установлены шесть зонтичных фор­ сунок ЗФ-З. Четыре из них закреплены на поворотной стойке с правой и левой сторон ковша и предназначены для орошения ме­ ста внедрения ковша в горную массу, две другие закреплены на конвейере и орошают места погрузки ковша в бункер и перегрузки горной массы с конвейера в вагонетку.1

Подача воды в систему орошения производится по гибкому ре­ зинотканевому рукаву. Общий расход воды оросительной системы составляет 50 л/мин при давлении 0,4 МПа. При меньшем давле­ нии воды эффективность оросительного устройства уменьшается.

Для стабилизации процесса орошения и контроля давления во­ ды, а также для автоматизации этого процесса в конструкции пре­ дусмотрено блокировочное устройство, обеспечивающее: включе­ ние машины при давлении не менее 0,4 МПа (при падении дав­ ления воды или при ее отключении машина автоматически от­ ключается) ; автоматическое управление орошением, т. е. вода по­ дается к форсункам только при работе конвейера и отключается при его остановке.

Машины ППМ-4Э и ППМ-4П имеют двустороннее управление и могут применяться на колее 600, 750 и 900 мм. Перемонтаж на другую колею осуществляется перестановкой колес с помощью дистанционных колец.

В комплекте с машинами поставляются манипуляторы, кото­ рые монтируются на раме машины справа и слева. Конструкция манипуляторов разборная и это позволяет их быстро устанавли­ вать перед бурением и снимать перед погрузкой. Преимущества машины этого типа: наличие перегрузочного конвейера, позволя­

ющего применение вагонеток разной емкости; и выдвижного буфе­ ра, обеспечивающего равномерную загрузку большегрузных ва­ гонеток и исключающего ручной труд при разравнивании горной массы.

§4. Техническое обслуживание

иремонт погрузочных машин

Для обеспечения надежной и безопасной работы машины необ­ ходимо соблюдать предусмотренные инструкцией правила обслу­ живания ее во время работы и в установленные сроки произво­ дить осмотр и профилактические ремонты машины.

Перед началом работы надо проверять состояние машины, об­ ращая внимание на затяжку всех болтовых соединений, надеж­ ность крепления тяговых цепей, рычагов управления, двигателей, механизма подъема ковша, состояние тяговых цепей, исправность рукояток управления и муфт включения. В процессе работы не­ обходимо следить за температурой кожуха электродвигателя, не допуская его нагрева свыше 80 °С, а также за исправностью си­ лового кабеля и предохранять его от механических повреждений, регулярно и своевременно производить смазку согласно инструк­ ции.

Загрязнение кожуха двигателя породной пылью и мелочью зна­ чительно ухудшает охлаждение электродвигателя, вызывает пе­ регрев, поэтому оболочки двигателей необходимо систематически очищать от пыли и угольной мелочи.

Особое внимание должно уделяться состоянию заземляющего устройства, от исправности которого зависит безопасность рабо­ ты обслуживающего персонала.

Во избежание несчастных случаев во время работы машины запрещается:

1)присутствие людей вблизи зоны действия ковша;

2)выполнение различных работ и текущего ремонта под за­ черпывающим устройством машины при поднятом ковше, не за­ крепленном предохранительным устройством (стопорными цепя­ ми, штангой) ;

3)ремонт и осмотр машины без отключения от сети;

4)исправление электрических соединений, электрооборудова­ ния и заземления под напряжением;

5)осмотр механизмов вблизи работающих цепных передач.

Ремонтный осмотр

Один раз в три дня погрузочную машину осматривает на ме­ сте работы ремонтная бригада вместе с машинистом и механиком участка. В углепогрузочной машине бригада проверяет действие рукояток управления машиной, регулируя при этом зазоры, вскры­ вает редукторы ходовой части машины и зачерпывающих лап и проверяет наличие смазки и состояние зубчатых колес, осматрива­

ет шлицевые соединения промежуточных валов зачерпывающих лап и проверяет затяжку дисков фрикциона, проверяет работу масляного насоса, гидравлического распределителя и состояние всей гидравлической системы машины, промывает маслофильтры, осматривает и регулирует тормозные устройства ходовой части машины, регулирует натяжение скребковой цепи, проверяет со­ стояние конвейера и электрооборудования. После осмотра и ис­ правления обнаруженных повреждений машина испытывается в работе.

При осмотре породопогрузочной машины бригада проверяет все болтовые соединения отдельных узлов машины, крепление шкворней и их износ, работу передач, состояние тяговых и роли­ ковых цепей, состояние конвейера и загрузочного устройства, со­ стояние механизмов управления, регулировку тормозов, крепление тормозных лент и пальцев тормозных кулачков, состояние втулок ходовой части машины и механизма подъема ковша, наличие смазки в редукторах, состояние электрооборудования. После осмотра и исправления обнаруженных повреждений машина испы­ тывается в работе.

Текущий осмотр

Один раз в два месяца углепогрузочные машины проходят те­ кущий ремонт на участке, в специально отведенном месте.

При проведении текущего ремонта осуществляются полный объем работ, предусмотренных ремонтным осмотром, и замена износившихся подшипников и других деталей.

В машинах непрерывного действия необходимо уделять особое внимание проверке гидрораспределителя, масляного насоса и мас­ ляных шлангов. При текущем ремонте в этих машинах производит­ ся следующая частичная разборка:

1) с корпуса машины снимают питатель, ленточный конвейер и гидравлический домкрат;

2)отсоединяют боковые части главного редуктора, карданные валы отсоединяют от верхних редукторов питателя и разбирают на основные детали;

3)с баров питателя снимают скребковые цепи; обе гусеницы отсоединяют от корпуса машины, гусеничные цепи снимают;

4)открывают крышки, закрывающие редуктор гусеничного хо­ да и камеру контроллера;

5)с опорной рамы конвейера снимают коробку электроуправ­ ления и кожух, закрывающий редуктор привода;

6)разбирают на основные части гидравлический домкрат. После выполнения частичной разборки машины проверяют со­

стояние деталей и узлов, определяют их износ и пригодность для дальнейшей работы. Проверяют состояние подшипников, зубчатых колес, валов, звездочек, уплотнений, деталей фрикционных муфт, тормозов, предохранительных муфт, карданов, зубчатых муфт и системы управления.