Подъемные сосуды клеть бадья скип
7.8. Подъемные сосуды, конструкция, эксплуатационные особенности и области применения
По назначению сосуды разделяются на три группы: для насыпных грузов – скипы, бадьи; для людей, штучных грузов – клети и для обоих видов грузов – комбинированные подъемные сосуды (скипо-клети).
По конструкции подъемные сосуды подразделяются на клети, скипы, скипо-клети и бадьи (рис. 7.8) [1].
Клети предназначены для подъема в вагонетках полезного ископаемого и породы, для спуска и подъема людей, а также оборудования со скоростью не более 8 м/сек.
Скипы служат для подъема полезного ископаемого и породы. Подъем и спуск людей в скипах правилами безопасности запрещен.
Скипо-клети – представляют собой комбинированный сосуд, который может работать как клеть или как скип (обычно при замене кузова).
|
Рис. 7.8. Классификация шахтных подъемных сосудов |
Бадьи применяют при проходке и углубке стволов шахт для транспортирования породы и материалов, а также подъема и спуска людей.
Подъемные сосуды должны удовлетворять следующим требованиям: иметь минимальную собственную массу и достаточную жесткость; центр тяжести груженого сосуда должен располагаться на вертикальной центральной его оси (т. е. сосуд должен быть центрирован); приведенные оси подвесных устройств для головного и хвостового канатов должны совпадать с вертикальной центральной осью.
Выполнение последних двух требований необходимо, чтобы избежать увеличения сил трения между опорами сосудов и проводниками.
Рис. 7.9. Общий вид угольного скипа
с неподвижным кузовом
и секторным затвором:
1 – зонт; 2 – смотровая площадка;
3 – кузов; 4 – рама; 5 – секторный затвор;
6 – разгрузочные ролики;
7 – предохранительные башмаки;
8 – рабочие роликовые направляющие
Конструкция сосудов зависит от углов наклона стволов. При углах наклона более 35° скипы, во избежание просыпания сыпучего груза, выполняются закрытыми, при углах наклона менее 35° сыпучие грузы транспортируются в открытых сверху сосудах – скипах или просто вагонетках.
Скипы и клети для вертикальных стволов вместо колес снабжаются направляющими башмаками и роликами, которые перемещаются по вертикальным проводникам.
Согласно [7] клети для перевозки людей оборудуются специальными ловителями – парашютами, а грузовые и грузолюдские клети – стопорными устройствами. Парашюты не применяются при многоканатном подъеме.
По назначению скипы различают рудные, угольные и породные. Конструктивно они идентичны и различаются между собой в основном прочностью и соотношениями основных, габаритных размеров.
Скип с неподвижным кузовом (рис. 7.9) и секторным затвором представляет собой сварной короб, усиленный горизонтальными ребрами жесткости, к боковым стенкам которого приварены вертикальные стойки рамы, которые вверху и внизу соединены горизонтальными несущими балками. По концам вертикальных стоек рамы крепятся направляющие устройства.
Для шифровки моделей скипов приняты следующие условные обозначения: буквенный индекс «СН» – скип с неподвижным кузовом; буквенный индекс «СО» – скип с опрокидным кузовом; цифра слева от буквенного индекса – порядковый номер типоразмера при одной и той же емкости скипа; цифра справа от буквенного индекса – геометрическая емкость скипа, м3; цифра справа через дефис – порядковый номер модели данного типоразмера в зависимости от типа подъема («1» – одноканатный, «2» – многоканатный).
Все стволы с наклоном оси к горизонту от 3 до 85° считаются наклонными. Угол наклона ствола – один из главных факторов, определяющих область применения и конструктивные особенности подъемного сосуда того или иного вида.
Основная отличительная, конструктивная особенность подъемных сосудов для наклонных стволов заключается в том, что все они перемещаются на колесах по колее рельсового пути, уложенного на почве наклонной выработки ствола (рис. 7.10).
|
Рис. 7.10. Классификация подъемных сосудов наклонных стволов |
Емкость эксплуатируемых скипов преимущественно составляет 7-15 м3 при одноканатных подъемных машинах и 9,5-15 м3 при многоканатных. В отдельных случаях эксплуатируются угольные скипы одноканатного подъема емкостью 20 м3, а многоканатного до 35 м3. Скорость движения скипов вертикального подъема 4-13,5 м/сек.
Загрузка скипа в шахте, подземном руднике производится из бункера, оборудованного загрузочным устройством с весовым или объемным дозатором. Загрузка или разгрузка по отношению к скипу располагается с одной стороны. Кузов скипа выполняется в форме призматической оболочки, имеющей наибольший размер по вертикальной оси. Закрепляется кузов подвижно или неподвижно на несущей конструкции – раме, к которой присоединяются подвесные устройства.
Разгрузка скипа осуществляется путем выпуска насыпного груза под действием собственного веса через боковое или донное отверстие кузова, оборудованное специальным механизмом затвора. Механизм затвора приводится в действие от разгрузочных кривых, с которыми при движении скипа в зоне разгрузки взаимодействуют разгрузочные ролики.
Клети вертикальных стволов
По конструктивному исполнению различают неопрокидные (обыкновенные) и опрокидные клети, а по технологии изготовления – клепаные и сварные.
По транспортному назначению клети бывают грузо-людские и людские. Последние применяются на инспекторских подъемах и не снабжены устройствами для размещения и фиксирования грузовых вагонеток.
Неопрокидные клети бывают одно – и двухэтажные.
Большинство эксплуатируемых клетей составляют клети неопрокидные для одноканатного подъема. Они применяются на двуклетевых или одноклетевых (с противовесом) подъемах главных и вспомогательных стволов шахт.
Неопрокидные клети (рис. 7.11) для одноканатного подъема представляют собой несущий стальной каркас, обшитый перфорированной листовой сталью и снабженный направляющими устройствами, рельсовой колеёй для вагонетки, стопорным, подвесным и парашютным устройствами.
Недостатки неопрокидных клетей:
– невозможность увеличения полезной нагрузки, из-за типоразмера вагонетки;
– увеличение числа вагонеток в клети ведет к росту сечения ствола или числа этажей клети, что усложняет маневры подъемным сосудом в период погрузочно-разгрузочных операций, и большим затратам времени;
Рис. 7.11. Общий вид неопрокидной двухэтажной клети
для рельсовых проводников двустороннего расположения с парашютом ТК:
1 – подвесное устройство с коушем типа КРГ; 2 – ловитель парашюта;
3 – тормозной канат; 4 – несущий каркас; 5 – направляющий башмак
– по сравнению со скиповым подъемом требуется оборудовать приемные площадки сложной системой откатки и специальным оборудованием обмена вагонеток.
Шифр, принятый типажом для клетей параметрического ряда, обозначает: буквенный индекс «КН» – клеть неопрокидную; цифра слева от буквенного индекса – этажность; цифра справа от буквенного индекса – длина клети, м; цифра справа через дефис – тип подъема («1» – одноканатный, «2» – многоканатный).
Клети для наклонных стволов применяются для выполнения вспомогательных операций, обеспечивающих доставку людей и транспортирование вагонеток и платформ с материалами и оборудованием, а также для доставки вагонеток с полезным ископаемым или породой.
По исполнению клети различают по типу парашюта.
По количеству этажей конструкции клетей бывают одно-, двух- и трехэтажные (последние изготовляются по индивидуальным заказам).
Парашютное устройство включается автоматически при обрыве каната или сцепки и при превышении максимальной скорости на 15-20 %.
Сменное устройство, предназначенное для присоединения канатов к шахтным подъемным сосудам (клетям, людским вагонеткам, скипам, бадьям, противовесам), которое может отсоединяться от грузонесущей конструкции, называется подвесным устройством.
Подвесное устройство подъемного сосуда состоит из прицепного устройства – коуша и элементов конструкции подвески (рис. 7.12).
В качестве подвесных устройств, для вертикальных клетевых подъемов применяют конструкции: с предохранительными цепями и рабочей подвеской нерегулируемой длины; с предохранительными цепями и рабочей подвеской регулируемой длины; трапецеидальные жесткие и шарнирные; П – образные, с грушевидным коушем и металлическими жимками, рычажно-клиновым коушем (КРГ) или клиновым безжимковым коушем с односторонним зажатием каната (ККБ).
Подвесные устройства типа УПК в настоящее время являются наиболее совершенной и перспективной конструкцией присоединения подъемных сосудов к головным канатам (рис. 7.13).
Подвеска сосуда может осуществляться прямым присоединением каждого каната (безуравнительные) или посредством специальных уравнительных устройств (уравнительные), предназначенных для равномерного распределения концевой нагрузки по канатам.
|
Рис. 7.12. Классификация подвесных устройств шахтных подъемных сосудов |
Согласно ПБ [7] все подъемные сосуды одноканатных подъемов, предназначенные для перемещения людей в вертикальных и наклонных выработках шахт, оборудуются устройствами (парашютами) для плавной остановки и удержания в аварийной ситуации (обрыв подъемного каната или выход из строя подвесного устройства, а также напуск подъемного каната при заклинивании подъемного сосуда в стволе) (рис. 7.14).
В настоящее время серийно выпускаются парашюты типов ПТК и их модификации применительно к подъемам со шкивами трения (ПТКШ) и противовесам (ПТКП) – с клиновым ловителем, осуществляющим мгновенный захват за два тормозных каната при любом типе и любой схеме расположения металлических проводников; ПКЛ и их модификации применительно к подъемам со шкивами трения (ПКЛШ) – с эксцентриково-клиновым ловителем, осуществляющим мгновенный захват за один тормозной канат при одностороннем расположении рельсовых проводников; ПДП для деревянных проводников.
|
Рис. 7.13. Подвесное устройство типа УПК с клиновым безжимковым коушем типа ККБ для клетей: 1 – наклонные вкладыши; 2 – канат с гасителем колебаний; 3 – вертикальные вкладыши; 4 – подвижный клин; 5 – верхняя балка; 6 – стойки; 7 – центральный шток |
|
Рис. 7.14. Классификация шахтных парашютов |
В качестве тормозных канатов при парашютах типа ПТК применяются нераскручивающиеся канаты крестовой свивки, имеющие наружные проволоки диаметром не менее 2 мм, а также канаты закрытого типа различных диаметров в зависимости от расчетной динамической нагрузки, действующей на тормозные канаты при срабатывании ловителя парашюта.
В транспортном положении приводная пружина сжата натяжением подъемного каната, ловитель лежит на опорах, и клинья его не соприкасаются с тормозными канатами (рис. 7.15).
|
Рис. 7.15. Схема устройства ловителя парашюта ПТК: 1 – тормозной канат; 2 – направляющая втулка; 3 – корпус ловителя; 4 – шток рабочей подвески; 5 – вилка; 6 – рычаг; 7 – клин; 8 – шток привода; 9 – приводная пружина |
При нормальной работе некоторая часть веса клети передается предохранительной подвеске, а остальной вес воспринимается приводной пружиной, сжатой штоком ловителя.
В случае обрыва головного каната или подвесного устройства приводная пружина разжимается и через шток, связанный с рычажной системой, перемещает клинья и тем самым вводит их в соприкосновение с тормозными канатами. Ловитель продолжает лежать на нижних опорах до тех пор, пока силы взаимодействия между клиновыми зажимами и тормозными канатами не станут больше веса ловителя, после чего он останавливается, удерживаясь на тормозных канатах.
Начальное заклинивание ловителя на тормозных канатах происходит за счет упругой силы пружины. Продолжая двигаться вниз, клеть сжимает пружину и садится на шток, воздействуя через него на плечи рычагов еще больше заклинивая ловитель на тормозных канатах. С момента, когда нагрузка в тормозных канатах и сопротивление в направляющих устройствах сосуда достигают веса клети, начинается торможение последней. При этом клинья ловителя практически не проскальзывают относительно тормозных канатов.
Источник
Подъемные сосуды подразделяют на клети, скипы и бадьи.
По назначению клети могут быть грузолюдскими и людскими. Последние не снабжаются устройствами для размещения и фиксации вагонеток.
Современные клети выпускаются одно- и двухэтажными с размещением одной вагонетки в этаже. Опрокидные клети – одноэтажные, на одну вагонетку.
Клеть (рис. 8.3, а) представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из несущего каркаса 1, включающего в себя горизонтальные рамы и вертикальные стойки, подвесного устройства 3, устройств 7 (направляющих башмаков или роликов) для направления клети по проводникам, стопорных устройств 8 для удержания вагонеток на рельсовой колее, дверей 9, надеваемых с торцовых сторон клети при транспортировании людей, и предохранительного зонта 4. Для смягчения ударов при посадке клетей на кулаки приемной площадки большинство конструкций клетей снабжено амортизаторами 10.
В соответствии с правилами безопасности клети для спуска и подъема людей, за исключением клетей многоканатного подъема, должны быть снабжены парашютами, предназначенными для плавного торможения и остановки их в случае обрыва подъемных канатов или подвесных устройств.
В настоящее время на шахтах применяют парашюты с захватом за проводники и за специальные тормозные канаты. Более надежны парашюты второго типа. Они состоят из ловителя 6, устанавливаемого на клети, и одного или двух тормозных канатов 2, соединяемых с амортизационными канатами на копре. При обрыве подъемного каната 5 ловитель захватывает тормозные канаты, навешенные на всю длину ствола, и клеть плавно останавливается.
Скипы представляют собой металлическую конструкцию призматической формы, состоящую из рамы и кузова. В зависимости от способа разгрузки скипы подразделяют на скипы с неподвижным кузовом и опрокидные. Кузов опрокидного скипа имеет глухое днище и крепится к раме шарнирно.
Скип разгружается через верх при опрокидывании кузова. Кузов опрокидывается с помощью роликов, установленных на боковых стенках кузова, которые, двигаясь в разгрузочных кривых, поворачивают кузов на угол 135-145° относительно вертикально перемещающейся рамы.
Опрокидные скипы применяют в основном в рудной промышленности. В угольной промышленности наибольшее распространение получили скипы с неподвижным кузовом и с секторным затвором (рис. 8.3, б). Кузов 11 такого скипа жестко крепится к раме 12 и оборудован секторным затвором 17 с выдвижным рештаком 16. Затвор открывается с помощью разгрузочных кривых, по которым перемещаются разгрузочные ролики 14, установленные на боковых стенках затвора. При этом затвор поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 13 и открывает разгрузочное отверстие. Одновременно рештак 16, опираясь на ролики 15, выдвигается вперед и образует наклонный желоб, служащий продолжением наклонного днища кузова. По этому желобу горная масса выгружается из скипа в приемный бункер. После разгрузки скип опускается, и заслонка с рештаком принудительно возвращается в исходное положение, при котором скип закрыт.
Основные параметры скипов: вместимость; грузоподъемность, коэффициент тары, равный отношению массы подъемного сосуда к массе транспортируемого груза. Этот коэффициент для скипов находится в пределах 0,75-1,25, причем меньшие значения соответствуют скипам большей грузоподъемности. Вместимость эксплуатируемых скипов составляет в основном 8-15 м3 ив отдельных случаях достигает при одноканатных машинах 20 м3 и при многоканатных 35 м3.
Для направленного движения подъемные сосуды оборудуют направляющими устройствами (опорами), а стволы армируют специальными проводниками. Проводники могут быть двух типов – жесткие и эластичные. Жесткие проводники выполняются металлическими (рельсовые и коробчатые) и деревянными, эластичные проводники – канатными.
Направляющие подъемных сосудов по принципу взаимодействия с проводниками делятся на две группы – скольжения и качения. Направляющие могут устанавливаться на сосуде неподвижно (жестко) и подвижно (упруго подвешенные ролики или башмаки).
Конструкция направляющих опор подъемных сосудов зависит от типа проводников, вместимости сосудов и скорости движения. Для жестких деревянных и металлических рельсовых проводников применяют опоры скольжения со съемными вкладышами.
При использовании опор скольжения и жестких проводников скорость движения сосуда не превышает 10 м/с из-за ударов последнего на стыках проводников.
На подъемных установках с большой грузоподъемностью сосудов и скоростью движения 12-20 м/с применяют деревянные и металлические коробчатые проводники и роликовые направляющие или эластичные проводники и направляющие скольжения. Бадья (рис. 8.4) состоит из сварного кузова 2 и дуги 3. Кузов и днище бадьи изготовляют из листовой стали толщиной 6-12 мм. Самоопрокидывающаяся бадья в нижней части кузова имеет две цапфы 1, вокруг которых она поворачивается при разгрузке. Неопрокидная бадья по конструкции аналогична самоопрокидывающейся.
Подъемные канаты являются наиболее ответственными элементами подъемных установок. Они изготовляются из светлой или оцинкованной проволоки диаметром 1-5 мм. Временное сопротивление разрыву проволоки рв = 1600-2000 МПа.
Для подъемных установок применяют канаты одинарной и двойной свивки. Канат одинарной свивки имеет сердечник из органического материала или мягкой стали, вокруг которого по винтовой линии свиваются проволоки. Если прядь применяется как самостоятельный канат, то она называется канатом простой свивки. Если несколько прядей свиты между собой вокруг органического сердечника из пеньки или сизаля (манилы), то получается канат двойной свивки.
Канат двойной свивки, являющийся составной частью каната более сложной конструкции, называется стренгой.
Прядь может быть круглой и треугольной формы. Канаты, свитые из круглых прядей, называются круглопрядными (рис. 8.5, а, б), а из треугольных – трехгранопрядными (рис. 8.5, д). В трехгранопрядных канатах лучше используется площадь их поперечного сечения, они меньше изнашиваются на направляющем шкиве и органе навивки подъемной машины, но конструктивно они сложнее. По способу свивки канаты могут быть: раскручивающимися (Р); нераскручивающимися (Н) и малокрутящимися (МК).
Канаты типа Н получают в результате применения при свивке прядей и канатов пластического обжатия, в результате чего готовый канат не испытывает внутренних сил, способствующих самопроизвольному его расплетанию. Малокрутящиеся канаты имеют два или несколько противоположно свитых слоев прядей, благодаря чему крутящие моменты прядей смежных слоев взаимно уравновешиваются.
Если свивка проволок в пряди и прядей в канат ведется в одном и том же направлении, то получают канаты односторонней свивки, если в противоположных направлениях – канаты крестовой свивки. В канатах комбинированной свивки пряди имеют попеременно одностороннюю и крестовую свивки.
Канаты односторонней свивки более гибки, проволоки меньше подвержены деформации при огибании канатом направляющего шкива и органа навивки.
Недостаток канатов односторонней свивки – опасность их раскручивания. Канаты крестовой свивки менее гибки, но они менее подвержены раскручиванию. Канаты комбинированной свивки сочетают преимущества канатов односторонней и крестовой свивок.
По форме сечения канаты могут быть круглыми (см. рис. 8.5, а, б, в, д) и плоскими (см. рис. 8.5, г). Круглые канаты применяют в качестве подъемных, амортизирующих, тормозных и проводниковых канатов.
Плоские канаты гибки и не раскручиваются, но дороги в изготовлении. Срок службы этих канатов из-за неравномерного вытягивания стренг и перетирания металлических ушивальников меньше срока службы круглых канатов, и поэтому их применяют только в качестве уравновешивающих канатов. По конструкции проволок наружного слоя канаты одинарной свивки бывают открытыми и закрытыми (см. рис. 8.5, в).
Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) в качестве подъемных канатов применяются и рекомендуются к применению кругло- и трехгранопрядные канаты, а также канаты закрытой конструкции. На подъемных установках используют канаты с пеньковым сердечником, который выполняет две функции – служит опорой для прядей и удерживает в себе смазку, способствующую уменьшению истирания проволок, а также их коррозии.
Подъемные канаты рассчитывают на разрывающую статическую нагрузку. Другие виды нагрузок – от изгиба на направляющих шкивах и органах навивки, от действия сил инерции и упругих колебаний – учитываются увеличением запаса прочности каната.
Статическая нагрузка на подъемный канат рассматривается в виде суммы: собственной массы подъемного сосуда с подвесным устройством (массы клети и вагонеток, скипа), полезной массы (угля, породы и др.) и массы каната длиной от точки схода его с направляющего шкива до нижней приемной площадки. В установках с тяжелым уравновешивающим канатом при определении статической нагрузки, действующей на подъемный канат, принимают массу уравновешивающего каната для случая нахождения подъемного сосуда на верхней приемной площадке.
Запас прочности выбранного стандартного каната проверяют по следующим формулам:
– для установок без уравновешивающего каната и с равновесным уравновешивающим канатом
– для установок с тяжелым уравновешивающим канатом
где nз – запас прочности каната; Qр – разрывная нагрузка каната (суммарное разрывное усилие всех проволок каната), Н; g = 9,8 – ускорение свободного падения, м/с2; Qп – масса поднимаемого полезного груза, кг; Qс – собственная масса сосуда, кг; Hк – расстояние шкива, м; p, q – масса 1 м длины соответственно подъемного и уравновешивающего канатов, кг/м.
Запас прочности nз регламентируется ПБ в зависимости от назначения и типа подъемной установки и составляет: 9 – для одноканатных подъемных установок людских, 7,5 – грузолюдских, 6,5 – грузовых, 8 -для одноканатных со шкивами трения и многоканатных подъемных установок людских и грузолюдских и 7 – многоканатных.
Направляющие и отклоняющие шкивы. Направляющие (копровые) шкивы одноканатных подъемных установок располагаются на площадке вверху копра и служат для поддержания подъемных канатов и направления их в стволе.
Основные элементы направляющих шкивов (рис. 8.6): обод 1, спицы 2, ступица 3, ось 5, подшипники 4. Ступица крепится на оси шкива неподвижно с помощью шпонки. Для предотвращения осевого сдвига шкива на его ось 5 насаживают кольца 6. Подъемный канат движется в канавке (ручье) обода шкива.
Шкивы диаметром до 3 м имеют стальной литой обод и круглые стальные спицы. Шкивы диаметром 4-6 м выполняются со стальным штампованным ободом и спицами из швеллеров. Последние соединяются болтами со ступицей шкива и заклепками с ободом. Шкивы устанавливаются на осях на подшипниках качения.
Диаметры направляющих шкивов как органов навивки определяются в соответствии с требованиями ПБ.
Отклоняющие шкивы многоканатных подъемных установок располагают на копре ниже подъемной машины. Эти шкивы предназначены для того, чтобы установить необходимое расстояние между осями подъемных сосудов в стволе независимо от диаметра ведущего шкива.
Угол отклонения канатов шкивами для уменьшения износа канатов должен быть не более 15°, угол охвата канатом ведущего шкива будет составлять при этом 190-195°.
Диаметры отклоняющих шкивов для многоканатных машин с диаметром ведущего шкива до 3,25 м включительно составляют 2 м, при больших диаметрах ведущих шкивов – 3 м.
Соседние файлы в папке ГМи ПГРВ
- #
- #
- #
- #
30.05.201520.25 Mб40перфораторы и др..doc
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник