книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

через проставку турбомуфты крепится к корпусу редуктора. Для центрирования редуктора по оси выходного вала корпус редуктора имеет цилиндрический выступ, который по посадке входит в отвер­ стие боковины рамы.

а

1 2

Рис. III.6. Компоновка приводных станций двухцепных конвейеров:

1 — электродвигатель; 2 — редуктор; з — проставка с турбомуфтой

Компактность, малые габариты, симметричность конструкции верхней и нижней половин разъемного корпуса редуктора, допуска­ ющая простую перестановку привода с одной стороны конвейера на другую, — важные положительные качества данной компоновки при­ вода, обеспечившие ее широкое применение в отечественных и зару­ бежных конструкциях забойных конвейеров. Недостатком является невозможность замены турбомуфты без демонтажа всего приводного механизма.

3. Редуктор и поперечный электродвигатель имеют центральное расположение относительно оси конвейера (рис. III.6, а) [13]. Достоинства привода: малые габариты но ширине и длине; недостатки:

трудность охлаждения электродвигателя, сложность осмотров и ре­ монта, значительный габарит по высоте, в связи с чем привод при­ меняют в забоях пластов мощностью не менее 1 м.

4.Редуктор имеет центральное расположение, а электродвига­

тель — поперечное боковое (рис. III.6, б). Достоинства привода малая площадь незакрепленного пространства забоя, свободный доступ к турбомуфтам и электродвигателям. Недостатками являются большие высота и масса, интенсивное истирание корпуса редуктора

в производственных условиях с учетом ограничения габарита по высоте. Однако такая компоновка усложняет конструкцию привод­ ной станции и увеличивает ее габариты в плане.

С целью быстрого изменения длины забойного конвейера на вели­ чину до 1 м в случае его сползания или при изменении длины лавы, а также для простого его сопряжения со штрековыми транспортными средствами конвейер СП-63 оборудуют выдвижной разгрузочной головкой. Механизм выдвижения снабжен гидроцилиндром, имеющим усилие прямого хода 3850 кгс и обратного хода 2600 кгс. Давление жидкости в гидроцилиндре (100 кгс/см2) создается насосом НШ-10 производительностью 5 л/м. Насос работает от двигателя электро­ сверла СЭР-19Д.

Из всех рассмотренных компоновок приводов подземным усло­ виям эксплуатации в наибольшей мере удовлетворяют приводы, ре­ дукторы которых прифланцованы к боковинам рамы (см. рнс. III.5. г).

Однако такие приводы в обычном исполнении требуют примене­ ния переходных секций рештачного става, не допускающих пере­ движение комбайнов до конца лавы. Так, например, в конвейере СП-63 (обычного исполнения) между приводом и линейными сек­ циями устанавливают две переходные секции (рис. III.8, а). Ком­ байн, работающий с рамы конвейера, не может подойти вплотную к приводу, в связи с чем требуется удлинение нижней ниши на 1,5— 2 м. При наличии такого привода в хвостовой части конвейера длина верхней ниши достигает 10—12 м.

Рис. III.8. Сопряжения приводных станций конвейеров с рештачным ставом

приводы, не требующие переходных секций. Линейная секция не­ посредственно присоединена к приводной, чем обеспечивается воз­ можность передвижения комбайна до рамы привода (рис. III.8, б). Днище рабочего желоба на приводной станции имеет более крутой подъем (10—14е7)- Термообработанные утюги, установленные с помощью болтов на раме привода, удерживают цепи у днища рабочего я^олоба в месте их перегиба.

Дли увеличения мощности конвейеров взамен сдвоенных приво­ дов, не позволяющих комбайну осуществлять выемку угля в конце лавы, и нашей стране и за рубежом создают более мощные односто­ ронние приводы. На конвейере возможна установка двух таких приводов по одному на каждом его конце. Установка приводов только с завальной Стороны лавы дает возможность применять нишеПарезную машину-

ДлИ передвижных конвейеров создают «плоские» приводы, поз­ воляющие самозарубающемуся комбайну без ниш производить выемку угЛН по tfeeft длине лавы. Односторонний однодвигательный «плоский» Привод Применен на отечественном конвейере СП-63П. Привод не Имеет ДОДъема рабочего желоба по отношению к линейным

секциям. Его двигатель мощностью 110 кВт расположен перпен­ дикулярно ставу конвейера. Устанавливают привод в штреке, пройденном с нижней подрывкой, и крепят к элементам крепи сопря­ жения. Привод требует значительной глубины подрывки, составля­ ющей при угле падения пласта 0° около 400 мм. С ростом угла паде­ ния растет и требуемая глубина подрывки. Для ее уменьшения при­ водной механизм может быть расположен впереди конвейера за блоком приводных звездочек.

Для обеспечения безнишевой выемки угля в Англии созданы конвейеры, имеющие плавный переход от линейных секций к раме привода и позволяющие комбайну выходить на приводную головку, установленную в штреке.

Советом Экономической Взаимопомощи стран социалистического содружества разработаны рекомендации по применению в шахтных двух- и трехцепных передвижных конвейерах односторонних при­ водов с электродвигателями мощностью 22, 37, 45, 55, 75, 110, 160 и 220 кВт.

Гидропривод

Из систем гидравлических приводов в наибольшей мере удовлет­ воряет требованиям условий эксплуатации подземных конвейеров объемный гидропривод с высокомоментным гидромотором без проме­ жуточного редуктора. Такой привод имеет малые габариты и обеспе­ чивает плавное регулирование в широких пределах скорости движе­ ния скребковой цепи [17]. В приводах применяют гидросистемы

сзамкнутой или открытой циркуляцией масла.

Всистеме с замкнутой циркуляцией масло от насоса (обычно переменной производительности) поступает в гидромотор, а из него— обратно на всас насоса. Потери масла компенсируются вспомога­ тельным подпиточным насосом малой производительности» Эта система в большей мере приемлема для подземных условий работы.

Открытая система применяется при насосах постоянной произ­ водительности. Всасывание, напор и слив рабочей жидкости произ­ водятся по соответствующим трубопроводам. Поток жидкости очи­ щается фильтром, установленным на всасе насоса. Для реверсиро­ вания конвейера применяют реверсивный клапан. Емкость баНа при­ нимают при естественном охлаждений рабочей Жидкости в 3-^*5 раз больше минутной пропускной способности системы. При большой производительности гидросистемы требуется принудительное охлаж­ дение жидкости водой или воздухом (максимально допустимая температура жидкости 70° С).

Из существующих конструкций гидромотоРов для скребковых конвейеров наибольшее применение получили ВысокомоментнЫе ра­

диально-поршневые гидромоторы (одно-, двух- и трехрядные» типа ВГД).

Насосы переменной производительности, обеспечивая возмож" ность изменения скорости движения скребковой цепи, являются

эффективными в эксплуатации, однако они менее надежны, чем на­ сосы постоянной производительности.

На рис. III.9 приведена схема гидравлического привода скребко­ вого конвейера, имеющего механизм следящего управления акси­ ально-поршневым насосом 1 высокого давления (типа НАД).

Командным элементом механизма управления является следя­ щий золотник 10. Его втулка соединена с поршнем гидроцилиндра 9, который служит для поворачивания наклонного диска насоса в процессе регулирования его производительности. Если при уста­ новке золотника 10 в положение нулевой подачи не обеспечивается остановка гидромоторов 2 и 3, то всасывающая и нагнетательная полости насоса 1 объединяются нуль-установителем 8.

Управление осуществляется с помощью низконапорного насоса 4, на нагнетательной линии которого установлены предохранительный клапан 5 и обратный клапан 6. С помощью клапанов 7 управляющий гидроцилиндр также питается давлением от линии насоса 1. Гидро­ цилиндр 11, пружина 12 и копир 13, воздействующий на следящий золотник 10, в совокупности образуют регулятор мощности.

По этой схеме ИГД им. А. А. Скочинского и харьковским заво­ дом «Свет шахтера» разработан привод мощностью 100 кВт.

Для замены сдвоенного электромеханического привода конвейера комплекса КМ-100 Гипроуглемашем разработан гидравлический Привод СПГ с гидромотором МР-6,3 мощностью 62 кВт, насосная станция которого монтируется на салазках и вместе с электрообору­ дованием перемещается по штреку лебедкой.

Разработана конструкция гидравлического привода и для кон­ вейера СПМ-87Д комплекса КМ-87Д. В приводе применены два гидромотора ВГД-630М, связанных с приводным валом с помощью одноступенчатого редуктора. Во втором варианте привода приме­ нены два гидромотора МР-6,3, соединенных с приводным валом муфтами.

Институтом «Гипроуглемаш» разработан гидропривод, встроен­ ный в приводной вал скребкового конвейера [17]. Этот гидропривод

имеет сложную конструкцию и требует высоких давлений в связи с малыми размерами ведущего блока. В настоящее время он не полу­ чил промышленного применения.

Гидравлические приводы применяются в некоторых зарубежных конструкциях скребковых конвейеров.

Расчет режима работы и мощности привода конвейера

Необходимая мощность электропривода зависит от режима ра­ боты конвейера. Изменение длины загруженной части конвейера, обусловленное перемещением выемочной машины, вызывает измене­ ние погонной нагрузки и производительности [15]. Кроме того, на практике часто имеет место непостоянство условий выемки, при­ водящее к значительным колебаниям производительности выемочной машины.

Прогрессивное направление на увеличение энерговооруженности выемочных машин, а также на применение дистанционного и автома­ тизированного управления оборудованием комплекса позволит зна­ чительно увеличить скорость рабочего хода машин и стабилизиро­ вать их производительность.

Современные узкозахватные комбайны и струговые агрегаты, как правило, работают по Челноковой схеме. При значительной скорости перемещения выемочной машины по сравнению со скоростью тягового органа конвейера происходит многослойная погрузка угля на конвейер.

Однослойная погонная нагрузка конвейера при прямом ходе выемочной машины, когда направления выемки и транспортирова­

личиной gmax, обусловленной несущей способностью скребкового тягового органа, в связи с чем величина р должна быть:

и 0В< tK. Масса угля на конвейере в отдельные моменты времени составляет:

В течение отрезка времени tM— tK (см. рис. III. 10) уголь пол­ ностью сходит с конвейера. С увеличением пауз 0В и 0Нвозрастает

(двухслойного, трехслойного и т. д.). Для каждого числа слоев загрузки конвейера существуют свои границы отношения скоростей vK и vu:

При

(III.14а)

3-[-2гв-)-Гн

конвейер непрерывно выдает уголь из лавы с постоянной производи­ тельностью, обусловленной суммарной погонной нагрузкой (за ис­ ключением первого прямого хода машины)

При работе выемочной машины снизу вверх по односторонней схеме и совмещении холостого хода машины с транспортированием угля можно из условия

(где vMX— скорость холостого хода машины, м/с) определить пре­ дельное отношение ps = vJvMi при котором на конвейере может быть s слоев погонной нагрузки:

(Ш.16)

линейно возрастает от Nmin, т. е. мощности холостого хода, до N wax и затс>1 снова убывает до Nmln (рис. III.11).

Длл определения номинальной мощности электродвигателей кон­ вейеров комбайновой или'струговой лавы с достаточной для практики точностью используют метод среднеквадратической мощности. Воз­ можные паузы в работе конвейера обычно в расчет не принимают.

Среднеквадратичная мощность (см. рис. III.И ):

^max+^min + ^niax^niln

3 , кВт. (III.19)