книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов
..pdfНа рис. IV.2 показана конструктивная компоновка стационар ных подземных ленточных конвейеров: с жестким ставом и неавтома
тическим натяжным устройством в хвостовой части |
установки |
|
(рис. IV.2, а), с канатным ставом и автоматическим натяжным |
уст |
|
ройством, расположенным у привода (рис. IV.2, б). |
Первый |
тип |
более характерен для конвейеров, оснащенных резинотросовой лен той, обладающей большой жесткостью; второй — для конвейеров с синтетической лентой.
Составные части конвейера по их размерам допускают транспор тирование по горным выработкам.
Приводную и концевую станции стационарных конвейеров уста навливают на бетонном горизонтальном или наклонном фундаменте и крепят к нему анкерными болтами. Конструкция приводных стан ций допускает монтаж приводных блоков с любой стороны кон вейера.
Кроме указанных основных составных частей, многие конвейеры имеют дополнительные приспособления и устройства:
оросительную систему, монтируемую в местах погрузки и пере грузки;
загрузочные устройства, которые на ряде конвейеров могут быть установлены в любом его месте, в том числе и на приводной станции бремсбергового конвейера (при ее верхнем расположении);
машинку для сшивания ленты и передвижные вулканизаторы; приспособления, облегчающие монтаж и демонтаж ленты, мон
тажные плиты, монтажные лебедки и пр.
На рис. IV.3 показана схема электрооборудования уклонного ленточного конвейера с однобарабанным приводом и двумя привод ными блоками. Двигатели Д1 и Д2 включаются магнитными пуска телями ПМ1 и ПМ 2. Управление электромагнитами КМТ1 и КМТ2 тормозных устройств осуществляется с помощью концевых выклю чателей КВ1 и КВ2, питающихся через распределительный кабель ный ящик ЯРВ от отдельного магнитного пускателя.
Для связи между приводом и любой точкой става предусмотрена кодовая сигнализация при помощи блоков сигнализации БС1, БС2, аппаратуры сигнализации и контроля АКС, импульсного реле вре мени РВИ , сирен С1—С5 с использованием протянутых вдоль кон вейера двух проводов без изоляции или троса. При срабатывании кабель-тросового выключателя КТВ1, КТВ2 или нажатии кнопки пульта аппаратуры управления конвейером АУК на приводной станции замыкается цепь управления и конвейер останавливается.
Схемой предусмотрены: автоматическая подача предпускового предупредительного сигнала; дистанционное и местное управление; автоматический последовательный пуск двигателей приводных бло ков; экстренный и аварийный останов конвейера из любой точки става; контроль натяжения ленты электроконтактным манометром М\ контроль скорости ленты датчиками скорости ДС; контроль схода ленты датчиками ДУ\ контроль нагрева рабочей жидкости турбо муфты с помощью тепловых реле РТ1, РТ2.
, V “7 |
|
у |
|
|
-Ф- |
- г -Ф- чь- |
|
ЧрЦЬ- |
-ф- |
|
= Ф |
||||
^9= |
|
= |
- ф * — |
----- =^pll |
|||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
. \. “—:---- |
у----- :----- 1— |
--------у |
j----- |
:----- --------- |
^ |
— |
\ * |
A s Ф -Ф- |
-У- -Ф- |
|
-f. |
|
|||
Т у |
Ф |
Ф |
|
ф ------------- |
|
ф-------- |
Цу |
6
ч |
|
-т |
-Ф- 4- |
Рис. IV. 1. Схемы ленточных конвейеров:
а — с однобарабанным приводом; б — с двухбарабанным приводом; в — забойный конвейер с нижней несущей ветвью и двухбарабанным приводом; г, а — соответственно наклонно горизонтальный и горизонтально-наклонный конвейер с переходным участком на роликоопорах; е — горизонтально-наклонный конвейер с переходным участком на отклоняющих барабанах; ж — горизонтальный конвейер с промежуточной разгрузкой
Типажом на магистральные конвейеры установлены четыре ос новных типа подземных ленточных конвейеров:
1) для горизонтальных и слабонаклонных выработок с углом наклона до 10° (Л80, Л100, Л120);
2)для грузовых уклонов с углом наклона 7—18° (ЛУ80, ЛУ100, ЛУ120);
3)для грузо-людских уклонов (ЛЛ100, ЛЛ120);
4)для бремсбергов с углом наклона 4—16° (ЛБ80, ЛБ100).
Рис. IV.3. Схема электрооборудования уклонного ленточного конвейера
Основным фактором, определяющим конструктивное совершен ствование применяемых на открытых разработках ленточных кон вейеров, является непрерывное возрастание грузопотоков и длин транспортирования, что связано с укрупнением карьеров и повыше нием производительности и мощности забойных технологических и погрузочных агрегатов (одноковшовых и роторных экскаваторов). На крупных карьерах производительность роторных вскрышных экскаваторов нередко составляет несколько тысяч кубометров в час, а особо мощных экскаваторов — свыше 10 тыс. м3/ч.
Благодаря достижениям резиновой промышленности, выпуска ющей конвейерные ленты на синтетической и тросовой основе с вы соким сопротивлением разрыву, сейчас возможно создание новых типов длинных и высокопроизводительных карьерных конвейеров с двигателями мощностью в несколько тысяч киловатт.
Карьерные конвейеры (рис. IV.4) делят на передвижные (забой ные и отвальные), полустационарные (бортовые передаточные) и ста
ционарные (подъемные и магистральные). Кроме этих конвейеровг все шире применяют для транспорта вскрышных пород ленточные передвижные агрегаты — отвальные мосты и в особенности консоль ные отвалообразователи (рис. IV.5), доставляющие и укладывающие породу во внутренние отвалы кратчайшим путем и наиболее механи зированным способом.
В транспортных системах первого типа особые требования предъ являют к конструкции передвижных конвейеров (рис. IV.6), кото рые передвигаются параллельно самим себе без снятия ленты и имеют
А-А
6 5
Рис. IV.4. Схема карьер ного конвейерного транс порта породы во внутрен ний отвал:
1 — роторный экскаватор; 2 — загрузочная лворонка; 3 — за бойный конвейер; 4 — переда точный конвейер на наклонном мосту; б — погрузочная во ронка; в — [передаточный борто вой конвейер; 7 — самоходный перегружатель; 8 — отвальный конвейер; 9 — разгрузочная те лежка; Ю — консольный отва-
лообразователь
достаточную точность остановки. Существенное значение при этом имеет снижение массы секций, достигаемое в первую очередь уменьшением ширины ленты и нагрузки на 1 м путем возмож ного увеличения рабочей скорости. На современных конвейерах скорость ленты при некрупнокусковых грузах нередко составляет 4—6 м/с.
Характерной особенностью конвейеров, устанавливаемых на кон сольных фермах передвижных агрегатов (длина этих конвейеров для отвалообразователей составляет 100—200 м, а в отдельных случаях и выше), состоит в том, что их привод не располагают в головной части, чтобы не утяжелять отвальную консоль, а устанавливают на опоре в хвостовой части конвейера.
При наклоне консоли вверх, когда сопротивление на порожней нисходящей ветви меньше нуля (при угле наклона больше 3-f-5°),
натяжение ленты на хвостовой головке минимально. Максимальное натяжение имеет место у головного барабана:
*^тах ^ 5сб Wrp — |
Wp |
+ |
Wrp, |
(IV.l) |
|
е**—1 |
|||||
|
|
где Wrp и W0 — силы сопротивления соответственно грузовой ветви и общая.
Рис. IV.5. Схемы транспорта вскрышных пород в отвал о помощью:
а — отвального моста; б — отвалообраэоБатедя
Для уменьшения 5тах (по которому рассчитывают продольную прочность ленты) чаще всего применяют двухбарабанный привод.
Следует отметить, что при большой скорости ленты скорость вращения роликов приближается к 80—100 рад/с, вследствие чего предъявляются высокие требования к динамической уравновешен ности роликов, а также к прочности их подшипниковых узлов.
Рис. IV.6. Забойный конвейер для открытых разработок (Kothen, ГДР):
а — схема; б — общий вид; 1 — приводная |
станция; 2 — хвостовая |
станция; 3 — |
роликоопора; 4 — погрузочная воронка; |
5 — переходный мостик; |
6 — фонари; |
7 — переходная секция |
|
§ 2. ПРИВОДНЫЕ СТАНЦИИ
Типы приводов
Привод ленточных конвейеров состоит из двигателя, редуктора, одного или двух приводных барабанов, соединительных муфт, от клоняющих барабанов, тормоза и стопора (на наклонных конвей ерах), а также очистителей, смазочных и сигнальных устройств.
Рис. IV.7. Схемы приводов ленточных конвейеров:
а, б — однобарабанные; в — двухбарабанный с общим двигателем и редуктором; г — двух барабанный с раздельными двигателями; в — двухбарабанный с общим двигателем и пла нетарным редуктором, имеющим конический дифференциал; е — двухбарабанный с общим двигателем и планетарным редуктором, имеющим цилиндрический дифференциал; 1 — пер вый приводной барабан; 2 — второй приводной барабан; з — шестерня планетарная цилин дрическая; 4 — зубчатое колесо; 5 — солнечная шестерня; 6 — шестерня с внутренним
зацеплением
Типичные схемы |
приводов показаны на рис. IV.7. Как видно |
из схем, одним из |
отличительных признаков компоновки приводов |
является характер расположения электродвигателя относительно продольной оси конвейера. Расположение двигателя параллельно этой оси применяют для уменьшения ширины привода, что требуется, например, на подземных и карьерных передвижных конвейерах.
Отличающиеся |
наибольшей |
простотой |
однобарабанные приводы |
|||||||||||||
У небольшой |
требуемой мощности, |
|||||||||||||||
применяют преимущественно |
при |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
при высоком коэффициенте сцепления ленты с барабаном (при нали- |
||||||||||||||||
чии резиновой |
футеровки, |
сухой |
а |
|
|
|
|
|
|
|||||||
незагрязненной атмосферы и пр.), |
|
' |
~ |
|
“ |
|
|
|||||||||
а также в некоторых |
случаях на |
6 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
наклонных конвейерах, |
имеющих |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
повышенное |
натяжение |
ленты |
в |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
точке сбегания с барабана. |
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
||||||
Двухбарабанные приводы при |
|
|
|
- |
/К |
|
||||||||||
меняют с общим двигателем и ре |
|
|
|
|
|
|||||||||||
дуктором (рис. IV.7, в), с раздель |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ными двигателями и редукторами |
г |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(рис. IV.7, з), |
а также |
с |
общим |
|
|
|
|
■■ |
ф>ф |
|
||||||
двигателем |
и |
дифференциальным |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
редуктором (рис. IV.7, д, |
е). |
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
||||||
Работа двухбарабанных приво |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
дов этих трех типов имеет суще |
|
|
|
|
|
еф- |
|
|||||||||
ственные отличия, |
рассмотренные |
1 е |
Е |
|
|
|
|
|
||||||||
ниже. |
|
двухбарабанных при |
|
|
|
|
|
|||||||||
Из схем |
|
|
~ " |
— |
|
|||||||||||
водов, показанных на рис. IV.8, |
I ... |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
я |
|
|||||||||||
для схемы со сближенными при |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
водными барабанами (рис. IV.8, г) |
|
|
|
|
|
ш |
|
|||||||||
характерно |
применение |
|
общего |
|
|
|
|
|
|
|||||||
двигателя и редуктора. Благодаря |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
относительной |
компактности, |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
личию выносного барабана и боль |
и |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
шому углу |
обхвата лентой обоих |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
приводных |
барабанов |
этот |
тип |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
привода |
наиболее |
часто |
исполь |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
зуют на подземных передвижных |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
конвейерах. Его |
недостатки: |
на |
Рис. IV.8. Схемы конвейеров с при |
|||||||||||||
личие изгибов |
ленты в разные сто |
|
водом различного типа: |
|
||||||||||||
роны на |
близком |
расстоянии, |
а |
а — однобарабанным |
с разгрузкой через |
|||||||||||
также то, что барабан/, огибаемый |
приводной барабан; |
б — однобарабанным |
||||||||||||||
лентой под максимальным натяже |
с разгрузкой через выносной барабан |
на |
||||||||||||||
подъемной консоли; |
в — то же. на неподъ |
|||||||||||||||
нием и потому |
(при одинаковых |
емной |
консоли; г — двухбарабанным |
с |
||||||||||||
разгрузкой через выносной барабан на |
||||||||||||||||
углах обхвата) |
могущий |
переда |
подъемной консоли; |
д — двухбарабанным |
||||||||||||
вать большую тяговую силу, имеет |
с разгрузкой |
через |
приводной |
барабан; |
||||||||||||
е, ж — с головным |
и |
хвостовым |
приво |
|||||||||||||
контакт |
с рабочей загрязненной |
дами; з%и — с промежуточными приводами |
||||||||||||||
стороной ленты, в |
связи с |
чем |
снижается коэффициент сцепления |
|||||||||||||
ленты с барабаном. Этого недостатка не |
имеет привод, изображен |
|||||||||||||||
ный на |
рис. IV.8, д с расставленными барабанами. Для него |
харак |
терно применение раздельных двигателей и редукторов.
На горизонтальных или имеющих незначительный наклон кон вейерах уменьшению наибольшего натяжения ленты при тех же углах обхвата и коэффициенте сцепления может способствовать
установка приводов в головной и хвостовой частях конвейера (рис. IV.8, е, ж). При трех приводных барабанах это преимущество сказывается в наибольшей степени. Выбор в каждом отдельном слу чае рационального типа привода и места его расположения на кон вейере является технико-экономической задачей, решение которой требует учета приведенных затрат на механическую часть конвей ера (в основном, на привод) и на ленту. Замена однобарабанного привода двухбарабанным или установка головного и хвостового приводов влечет усложнение и удорожание механической части кон вейера, но делает возможным уменьшение максимального натяжения ленты, а следовательно, снижение ее прочностных характеристик и уменьшение стоимости, а при ленте той же продольной прочности — увеличение длины става конвейера.
Рассмотрим некоторые конструкции приводных станций (рис.IV.9). Каждая из этих станций монтируется на раме разборной конструкции, состоящей из основной рамы, рамы выносного барабана и рамы при вода. Такое исполнение обеспечивает удобство транспортирования и монтажа в условиях шахт. В случае необходимости установки нескольких конвейеров в линию конструкцией предусмотрено при менение удлиненного вылета стрелы (у конвейера КРУ-260 до 11,5 м). В таких случаях рама выносного барабана монтируется на специаль ных стойках. В приводной станции (рис. IV.9, а) приводной барабан снабжен резиновой футеровкой, к которой лента прилегает нерабо чей стороной, что обеспечивает стабильность коэффициента сцепле ния с барабаном. Один из отклоняющих барабанов 3, также имеющий футеровку, является одновременно йрижимным. Он закреплен шар нирно таким образом, что составляющая натяжения сбегающей ветви стремится прижать его к приводному барабану, чем достигается повышение тяговой способности привода. Для надежной очистки ленты под выносным барабаном 4 установлена батарея скребков 6 с пружинным прижатием. Конструкция устройства позволяет осу ществлять быструю замену скребков, которые могут работать обеими сторонами (верхней и нижней). Поэтому некоторая сложность кон струкции вполне оправдана.
Барабаны закрыты сбоку ограждениями и бортами 7. На раме установлены две роликоопоры 8. Отдельные части рамы соединены болтами. К приводным станциям конвейеров с канатным ставом (рис. IV.9, б) крепят канаты с помощью кронштейнов 10 и зажимов.
Приводные блоки, как правило, выполнены в виде отдельных узлов, не связанных с приводными секциями, что позволяет устана
вливать их горизонтально |
на |
отдельном фундаменте |
независимо |
|
от угла установки конвейера. |
|
|
(до 50 кВт) |
|
В полустационарных конвейерах малой мощности |
||||
для получения компактной |
и |
технологичной |
конструкции привод |
|
ную станцию монтируют |
на |
одной раме |
жесткой |
конструкции |
(рис. IV.9, в). Выносная разгрузочная головка собрана на стреле, укрепленной на раме приводной станции. К проушинам рамы вы носного барабана подвешен двойной резиновый скребок 6 для очистки