16.2. Устройство и основные элементы

Рис. 16.2. Конструктивные разновидности рештачного става

и днища 5, разделяющего грузовую и порожнюю ветви тягового органа. Боковины по краям снабжены проушинами 6Услужа­ щими для соединения рештаков в став болтами.

Тяговые органы (рис. 16.3) скребковых конвейеров состоят из одной, двух или трех тяговых цепей, к которым с помощью болтов или специальных планок крепят скребки.

В мощных подземных скребковых конвейерах используют кольцевые сварные цепи (рис. 16.3, б, в), отличающиеся высо­ кой прочностью и износостойкостью. Разборные штампованные

цепи (рис. 16.3, а) используют в легких разборных конвейерах. Пластинчатые цепи применяют в специальных скребковых конвейерах, используемых в качестве перегружателей, питате­ лей, а также в транспортных системах шахтной поверхности и обогатительных фабрик. Скребки изготовляют из стальных угольников (см. рис. 16.3,а), пластин специального профиля, а для особо мощных конвейеров их выполняют штампованными или кованными из высокопрочных сталей в виде балки равного

сопротивления.

Цепи размещают в направляющих пазах рештаков (рис. 16.4, а, д) или выносят ближе к оси конвейера (рис. 16.4, в> г) и

Рис. 16.4. Расположение тягового органа в рештачпом ставе

в этом случае концы скребков выполняют с направляющими элементами. При расположении тяговой цепи в направляющих пазах ее снабжают отрезками угольников (см. рис. 16.3, б) для расштыбовки паза.

Приводное устройство скребковых конвейеров состоит из тягового блока, включающего в себя приводной вал со звездоч­ ками, редуктора и электродвигателя. Наибольшее распростра­ нение получили асинхронные электродвигатели с короткозамк­ нутым ротором, но можно использовать и другие типы электро­ двигателей, а также пневмо- и гидродвигатели. Редукторы применяют цилиндрические или цилиндроконические. Последние можно располагать параллельно оси конвейера, чем обеспечи­ вается уменьшение ширины приводного устройства. Двигатель с редуктором соединяют с помощью соединительных или предо­ хранительных муфт. В мощных конвейерах используют гидро­ муфты.

Все части привода конвейера смонтированы на общей раме, а в некоторых конструкциях электродвигатель, гидромуфта и редуктор с помощью фланцевых соединений объединены в еди­ ные приводные блоки.

Натяжное устройство представляет собой секцию, снабжен­ ную валом со звездочками или шкивами. Вал перемещается в направляющих пазах с помощью винтового механизма или гидравлических цилиндров. В конвейерах с тяжелым рештачным ставом, обладающим высокой продольной жесткостью, как правило, не предусматривают механизмов натяжения, а натяжку цепного органа производят стопорением цепей и включением привода на обратный ход, после чего производят соединение стягиваемых концов тягового органа.

Скребковые конвейеры, предназначенные для транспортирова­ ния угля и других насыпных грузов средней крепости, средней кусковатости и плотностью до 2 т/м3 представляют собой наи­ более обширную группу различных конструктивных типов. В СССР изготовляют четыре типа скребковых конвейеров: пе­ редвижные двух- и трехцепные конвейеры типа СП; переносные разборные двухцепные типа СР, переносные одноцепные типа С; переносные одноцепные с двумя ветвями, расположенными в одной горизонтальной плоскости, с консольными скребками типа СК.

Передвижной скребковый конвейер типа СП (рис. 16.5) имеет прочный рештачный став, собираемый из секций, свари­ ваемых из специального профиля (см. рис. 16.2, б). По ставу может перемешаться комбайн или струг. Разгрузочный конец конвейеров выполняют приподнятым с целью облегчения усло­ вий перегрузки угля с конвейера на последующее транспортное устройство. В некоторых конструкциях передвижных скребко­ вых конвейеров применен «плоский привод» небольшой высоты, позволяющий выводить комбайн на штрек и начинать выемку угольного пласта без предварительной проходки ниш. В зави­ симости от необходимой мощности на конвейере устанавливают от одного до пяти приводных блоков.

Передвижные конвейеры оборудуют одно-, двухили трех­ цепными тяговыми органами, в последних моделях двухцепных конвейеров тяговые цепи выносят из направляющих и распола­ гают ближе к оси тягового органа (см. рис. 16.4, г).

При использовании скребковых передвижных конвейеров в качестве составной части выемочных комплексов и агрегатов их оборудуют рядом вспомогательных устройств: кабелеукладчиком, дополнительными бортами с желобами для укладки ка­ белей, гидравлических рукавов, тяговых цепей комбайна и др.

Кабелеукладчик представляет собой шарнирную пластинча­ тую цепь с кабелем внутри, которая укладывается в желоб, об­ разуемый дополнительным бортом. Конец кабелеукладчика с ка­ бельным вводом прикрепляется к комбайну. В процессе переме­ щения комбайн# Цепь заворачивается и складывается вдвое или, наоборот, разворачивается. Со стороны забоя к бортам решта­ ков крепят погрузочные лемехи.

Переносные разборные скребковые конвейеры типа СР (рис. 16.6) оборудуют двухцепным тяговым органом с кольце­ выми цепями, рештачный став собирают из унифицированных рештаков, которые укладывают один над другим и соединяют с помощью быстроразъемных крючковых соединений. К внут­ ренним стенкам рештаков приварены продольные полосы, обра­ зующие с днищем направляющие пазы для тяговых цепей.

Некоторые конструкции переносных двухцепных конвейеров оборудуют натяжными станциями, но чаще снабжают концевой

ol

Рис. 16.5. Передвижной скребковый конвейер СП301:

головкой без механизма натяжения так же, как в передвижных конвейерах.

Скребковые конвейеры типа СР используют для доставки угля из очистных забоев пологих пластов средней мощности при выемке угольного пласта комбайнами, передвигающимися по почве пласта. Их также применяют для транспортирования угля по коротким (до 120 м) горизонтальным или слабоиаклонным выработкам (просекам, печам и др.), а также в качестве перегрузочного звена между забойным и штрековым конвейе­ рами. Конвейеры типа СР, выпускаемые в СССР, имеют произ­ водительность до 500 т/ч.

Переносные разборные скребковые конвейеры типа С обо­ рудуют одноцепным тяговым органом с кольцевой цепью или со штампованной разборкой (см. рис. 16.3, а). Рештачный став собирают из унифицированных штампованных рештаков, имею­

Конвейеры типа С используют для тех же условий, что и кон­ вейеры типа СР, но при значительно меньших грузопотоках.

Переносные разборные скребковые конвейеры типа СК (см. рис. 16.1) имеют рештачный став, собираемый из рештаковс не­ большой высотой бортов, причем желоба для рабочей и холо­ стой ветвей располагают в одной горизонтальной плоскости (см. рис. 16.2, в). Между желобами рабочей и холостой ветвей име­ ется свободный проем, в котором можно устанавливать стойки крепи. В конвейерах типа СК применен одноцепной тяговый ор­ ган с консольными скребками (см. рис. 16.3, в). Цепи исполь­ зуют кольцевые, иногда разборные. Конвейеры типа СК обору­ дуют одним или двумя приводами. В последнем случае их рас­ полагают по концам. При одном приводе на противоположном конце устанавливают натяжную станцию с винтовым механиз­ мом натяжения тягового органа.

Конвейеры типа СК предназначены для работы в очистных забоях пологих угольных пластов мощностью до 0,8 м.

Техническая характеристика некоторых скребковых конвейе­ ров отечественного производства приведена в табл. 16.1.

Разработаны скребковые конвейеры специальной конструк­ ции, способные изменять направление грузопотока на 90° До­ стигается это применением специальной угловой секции и тяго­ вого органа с консольными скребками. Конвейеры такого типа используют для транспортирования угля по двум взаимно пер­ пендикулярным выработкам.

Скребковые конвейеры используют в получивших распрост­ ранение скребковых перегружателях, устанавливаемых для пе­ регрузки угля с забойного конвейера на штрековый. Перегружа­ тели перемещают по мере подвигания забоя с помощью лебе­ док, механических или гидравлических домкратов. Скребковый конвейер перегружателя имеет расположенную на почве загру-

гана со скребками, кг

зочную часть и приподнятую разгрузочную, надвигающуюся на штрековый конвейер. Обе эти части связаны наклонным участ­ ком конвейера. В некоторых конструкциях надвижную часть вы­ полняют в виде консоли, которая опирается на ролики, укреп­ ленные на стойках. Иногда надвижную часть шарнирно соеди­ няют с загрузочной, благодаря чему она может поворачиваться на небольшой угол в горизонтальной и вертикальной плоско­ стях.

Перегружатели, предназначенные для работы в комплексе с телескопическими ленточными конвейерами, отличаются от надвижных тем, что их разгрузочная головка установлена на одной платформе с хвостовым барабаном телескопического кон­ вейера и перемещается одновременно с укорачиванием послед­ него. Преимущество такой схемы передвижки состоит в том, что грузопоток поступает на ленточный конвейер все время в одно место, оборудованное амортизирующими роликоопорами, бла­ годаря чему меньше изнашивается конвейерная лента.

При комбайновой проходке горных выработок применяют бункера-перегружатели, состоящие из донного скребкового кон­ вейера с высокими бортами и задней стенкой, образующими ак­ кумулирующую емкость. Всю конструкцию обычно устанавли­ вают на колесах, реже на лыжах.

Короткие скребковые конвейеры используют в качестве пи­ тателей при выгрузке насыпных грузов из бункеров. При этом применяют многоцепные тяговые органы с числом цепей, дости­ гающим восьми. Скребки между цепями располагают в шахмат­ ном порядке. Такие скребковые питатели могут работать изпод завала, т. е. когда над ними груз лежит толстым слоем.

Скорость движения тягового органа в таких питателях прини­ мают 0,15—0,3 м/с.

Скребковые конвейеры используют также в качестве донных для загрузки и разгрузки механизированных бункеров и само­ ходных вагонов.

Механизированные бункера предназначены для аккумулиро­ вания горной массы при ведении очистных и подготовительных работ. Конструкция бункера представляет собой грузовмещаю­ щий желоб с высокими бортами, в днище которого вмонтирован один или два скребковых конвейера. Секционное разборное ис­ полнение бункера позволяет осуществлять его перестановку и изменять его емкость.

На рис. 16.7 приведена конструкция современного механизи­ рованного бункера, который состоит из головной /, линейных 2 и концевой 3 секций, тягового органа 4, привода 5, электрообо­ рудования и системы автоматизированного управления. На дне бункера смонтированы два параллельных скребковых конвейера, имеющих самостоятельные приводы, установленные на общей раме 9 с катками 10. Закрепление приводов на раме осущест­ влено с помощью гидроцилиндров 8, обеспечивающих необходи­ мое натяжение тяговых органов. Передача вращающего мо­ мента от редукторов к приводному валу осуществлена с по­ мощью двух цепных передач 14 и 12 и промежуточного вала 13. Промежуточные валы 11 донных конвейеров соединены кардан­ ным валом 16, чем обеспечивается синхронное движение рабо­ чих органов обоих конвейеров. На разгрузочном конце бункера на раме 6 смонтированы разгрузочные головки 15. Линейные секции снабжены высокими бортами 7.

Загрузка бункера может производиться непосредственно из забоя скребковым конвейером либо с помощью распределитель­ ного ленточного конвейера, расположенного на бортах бункера. Загрузку бункера начинают с головной секции. По мере запол­ нения бункера распределительный конвейер перемещают с по­ мощью лебедки со шкивом трения к еще незагруженному концу. После загрузки первой половины бункера распределительный конвейер перегоняют в крайнее переднее положение и, ревер­ сируя движение ленты, загружают вторую половину бункера. Разгрузку бункера производят включением донного конвейера, который подает груз на магистральный конвейер. В некоторых конструкциях бункеров разгрузочный конец выполняют в виде наклонной короткой консоли. Если бункер не оборудован рас­ пределительным конвейером, то заполнение его производят дон­ ным конвейером, который при загрузке движется в одном на­ правлении, а при разгрузке — в противоположном. Подачу гор­ ной массы производят на разгрузочный конец.

Скребковые конвейеры применяют также в качестве средств транспорта в комплексах обогатительных и дробильно-сортиро­ вочных фабрик. Отличительной конструктивной особенностью этих конвейеров является использование в качестве тягового

Рис. 16.7. Механизированный бункер БС120

органа втулочных или втулочно-роликовых цепей. Конвейеры могут быть как с верхней, так и с нижней грузонесущими вет­ вями.

16.4. Эксплуатационный расчет конвейеров

Исходными данными для определения основных параметров скребкового конвейера являются: расчетный грузопоток QP (т/ч), поступающий на конвейер, длина конвейера L (м), сред­ ний угол наклона р (град).

К основным эксплуатационным параметрам относятся: раз­ меры желоба, определяющие площадь поперечного сечения груза Q0 (м2), скорость движения рабочего органа v0 (м/с),

Площадь поперечного сечения груза на желобе конвейера Q0 зависит от формы желоба. Скорость движения скребкового тя­ гового органа v0 современных конвейеров не превышает 1,4 м/с. Коэффициент заполнения желоба W учитывает пространство, за­ нятое скребками и тяговыми цепями, а также то, что груз на скребковом конвейере движется часто не сплошным слоем. Для горизонтального конвейера 4я принимают равным 0,5—0,8; для наклонного конвейера при транспортировании вниз можно при­ нимать несколько большие значения, а при транспортировании вверх — меньшие.

Необходимую прочность цепей скребкового рабочего органа определяют по максимальному натяжению Smax, которое нахо­ дят методом обхода по контуру (см. 2.4). Величину минималь­ ного натяжения Smm принимают равной 2—3 кН.

Сопротивление движению грузовой ветви конвейера опреде­ ляют по формуле (2.23), а порожней — по формуле (2.24). Зна­ чения удельных сопротивлений даны на стр. 31. Массу груза, приходящуюся на 1 м желоба, получают из формулы (2.4):

При передвижке конвейера вслед за комбайном или стругом

необходимо учитывать дополнительное сопротивление на изог­ нутом участке, используя формулу (2.28),

нейном участке зависит от натяжения тягового органа в точке, соответствующей началу криволинейного участка, поэтому рас­ чет необходимо выполнить для случая, когда изогнутый участок находится* в зоне высоких натяжений, как правило, ближе к при­ водной головке.

Сопротивления на концевых звездочках определяют, поль­ зуясь данными табл. 2.2.

По максимальному натяжению тягового органа находят до­ пустимое разрывное усилие цепей, по которому выбирают тип цепи:

где Sp — допустимое разрывное усилие цепи, Н; Smax — макси­ мальное натяжение тягового органа, Н; т — запас прочности цепей; k — коэффициент неравномерности распределения тяго­ вого усилия между цепями; i — число цепей в тяговом органе.

Для одноцепных конвейеров й= 1,0, для двухцепных со штам­ пованными разборными цепями А = 0,63^-0,67, для кольцевых це­ пей £ = 0,83-i-0,91. В формуле (16.3) i не принимают больше двух, так как при трехцепном конвейере, как показали замеры, нагрузку несут одновременно только две цепи.

Указанная методика определения Smах не учитывает дина­ мических составляющих натяжения, которые возникают вслед­ ствие неравномерности скорости движения тягового органа, свойственной цепным передачам (см. 5.2), а также вследствие возможного заклинивания цепей в направляющих и т. д. Су­ ществуют методики определения этих усилий, однако в эксплуа­ тационных расчетах скребковых конвейеров возможное увели­ чение натяжения цепей вследствие динамических воздействий учитывается тем, что принимаются достаточно высокие значе­ ния запаса прочности (т = 6).

Мощность двигателей привода N определяют по формулам (2.38) и (2.39), а с учетом того, что полное тяговое усилие F = = 5Нб—$сб, получаем

где 5нб и 5 Сб — натяжения набегающей и сбегающей с привод­ ной звездочки ветвей тягового органа, Н; л = 0>8-^-0,85— к.п.д. передачи.

При установке приводных блоков в головной и хвостовой ча­ стях конвейера максимальное натяжение можно определить гра­ фическим методом. Для этого строят диаграмму натяжений тя­ гового органа скребкового конвейера с одним приводом, равным по мощности двум (на рис. 16.8 показана пунктирной линией),