Подвесное устройство подъемного сосуда
Подвесным устройствомназывается сменное устройство, предназначенное для присоединения канатов к шахтным подъемным сосудам (скипам, клетям, бадьям, противовесам). Подвесное устройство состоит из прицепного устройства (коуша) и элементов конструкции подвески [1, 2, 3, 10]. Прицепное устройство (коуш)служит для соединения подъемного каната с подвеской сосуда. Подвескойявляется соединительные звенья подвесного устройства, с помощью которого последнее сцепляется с подъемным сосудом.
Правила безопасности [1] и Правила технической эксплуатации угольных шахт [5] предъявляют высокие требования к надежности подвесных устройств, в частности, запас прочности подвесных и прицепных устройств должен быть тринадцатикратным (с учетом максимального количества людей) для грузолюдских и людских подъемов и десятикратным для грузовых подъемов. Кроме того, каждый тип прицепного устройства должен обеспечить прочность закрепленного в нем каната не менее 85 % агрегатной прочности нового каната.
Правилами безопасности регламентирован также срок службы подвесных и прицепных устройств, который при эксплуатации подъемных установок должен быть не более 5-ти лет.
Прицепные устройства
Применяемые прицепные устройства по способу соединений каната с подвеской сосуда можно разделить на два вида коуша: грушевидные и клиновые [2].
Грушевидные коуши подразделяют на симметричные и эксцентричные. Свободный конец, огибая коуш, крепится шестью стальными зажимами к грузовой ветви каната, из которых пять являются рабочими, а шестой — контрольным. При использовании таких коушей наиболее интенсивному износу подвергается канат под нижним жимком у вершины коуша из-за больших напряжений в проволоках, вызываемых изгибами каната при его вибрации.
Грушевидные коуши типа I имеют симметричную конструкцию (рис. 2.1), а типа II, III, IV — эксцентричную конструкцию. Коуши I и II предназначены для клетей с парашютами типа ПКЛ. Диапазон диаметров канатов от 20 до 65 мм . Грушевидные коуши типа III и типа IV являются эксцентричными, предназначены для скипов с диаметром подъемных канатов от 21 до 65 мм .
Основным недостатком грушевидных коушей являются значительная высота подвески, большая длина каната в запанцировке, трудоемкость операции по перепанцировке подъемного каната. Этот тип прицепных устройств в настоящее время имеет преимущественное применение для подвески хвостовых канатов, а также для подвески проходческого оборудования в шахтном стволе при его строительстве и в других случаях, когда нет необходимости в периодической перепанцировке канатов.
Клиновые безжимковые коушиимеют три конструктивных исполнения: рычажно-клиновый регулируемый коуш типа КРГ, безжимковый клиновой коуш типа КД двустороннего зажатия каната, безжимковый клиновый коуш с односторонним зажатием каната типа ККБ.
Коуши типа КРГ (рис. 2.2) разработаны институтом «Донгипроуглемаш» для канатов диаметром от 17 до 60,5 мм и рассчитаны на статические нагрузки для клетей до 300 кН искипов до 390 кН. Коуши имеют шесть типоразмеров.
Рис. 2.2 Прицепные устройства типа: а) КРГ; б) КД; в) ККБ
Коуш типа КРГ (рис. 2.2, а) состоит из следующих элементов: вертикальных рабочих клиньев 4, обратных клиньев 3, горизонтальных клиньев 2, рычагов подвески 1, корпуса 5, упорной втулки 9, осей 6, гайки 8 и опоры 7.
Для обеспечения надежности заклинивания каждому диаметру каната должны соответствовать только строго определенные размеры вертикальных рабочих клиньев. При креплении каната в коуше канат пропускается между вертикальными клиньями, предварительно освобожденными от горизонтальных клиньев 2. Упорной втулкой 9 вертикальные клинья 4 поднимаются до соприкосновения их с канатом, после чего дальнейшее зажатие каната производится горизонтальными клиньями 2 путем расклинивания последних между обратными и вертикальными клиньями. Затем упорная втулка 9 поворачивается до упора в клинья 4 и с помощью подъемного сосуда, противовеса (или другого груза) через рычаги 1 коуша производится окончательное зажатие каната.
Свободный конец каната прикрепляется к рабочей ветви с помощью крестового зажима, при этом между торцом упорной втулки 9 и зажимом должен быть обеспечен контролируемый (40 мм) зазор, уменьшение которого в процессе эксплуатации свидетельствует о необходимости дополнительного зажатия каната горизонтальными клиньями, после чего упорная втулка поворачивается до упора в клинья 4.
Коуш КД (рис. 2.2, б) состоит из листов 6, соединенных между собой вкладышами 2 и 5 с помощью болтов, клина 1, зажима 3, амортизатора 4 и горизонтального клина 7.
Удержание каната обеспечивается за счет двустороннего зажатия его между клином и вкладышами 2 и 5. Горизонтальный клин фиксирует положение клина 1 относительно корпуса и предотвращает его выпадение при напуске каната. Перед заводкой каната в коуш клин крепится планкой к корпусу (через имеющиеся отверстия в листах и клине коуша), затем конец каната заводится в коуш между вертикальным вкладышем и клином, между наклонным вкладышем и клином и крепится зажимом к наклонному вкладышу.
Зажатие каната в коуше производится путем натяжения его с помощью подъемной машины или других подъемных средств. После зажатия каната коуш закрепляется относительно корпуса горизонтальным клином 7. Если горизонтальный клин 7 забивается свободно, необходимо под него в отверстие поставить прокладки и закрепить шплинтом от горизонтального смещения. Затем на корпусе коуша монтируют амортизаторы для гашения колебаний каната, а на холостой ветви каната на расстоянии 100 мм от зажима ставят метку.
В процессе работы коуша необходимо регулярно его осматривать и при необходимости с помощью горизонтального клина производить подтяжку (относительно корпуса) клина, огибаемого канатом.
Коуши типа КД разработаны институтом «Донгипроуглемаш» и серийно изготовляются.
Коуш типа ККБ (рис. 2.2, в) состоит из корпуса, подвижного клина 1, ограничителя (гасителя) колебаний 4, натяжного устройства 3 и крестового зажима 2. Ограничитель колебаний выполнен в виде цилиндрического стакана с набором в нем упругих резиновых втулок. Подвижный клин имеет по наклонной и круговой торцевым поверхностям канавку (ручей) под канат, а также гладкую опорную поверхность, контактирующую с вертикальным вкладышем корпуса.
При заделке каната в коуше, последний пропускается через скобу ограничителя колебаний 4, огибает криволинейную часть клина и проходит между наклонным вкладышем корпуса и клином 1. После протяжки каната в коуше (обычно подъемной машиной) свободный конец каната закрепляется в форме петли помощью крестового зажима 2, расположенного над корпусом на расстоянии 50 мм. Для предотвращения выпадения клина из корпуса при напуске каната необходимо затянуть гайки натяжного устройства 3. В процессе работы коуша необходимо регулярно его осматривать и при необходимости производить подтяжку гаек натяжного устройства 3.
Клиновые коуши типа ККБ разработаны институтом ВНИПИрудмаш. Коуши серийно изготовляются Дружковским машиностроительным заводом в комплекте с подвесным устройством типа ПУС для скипов одноканатного подъема.
Опыт эксплуатации прицепных устройств с коушами КРГ показал, что при их применении происходит быстрое усталостное разрушение прядей канатов в месте входа в жесткие клинья. Наибольшие разрушения каната наблюдаются на расстоянии 50—80 мм от входа рабочей ветви в запанцировку. Быстрое развитие усталостных повреждений проволок в этом случае обусловлено возникновением у входа в коуш высоких контактных и изгибных напряжений, а также фактором концентрации напряжения из-за резкого изменения напряженно-деформированного состояния каната, сочленяемого с жесткой массой. Надежность закрепления каната в этих случаях в значительной степени зависит от тщательности изготовления и точности подгонки деталей заклинивающего механизма.
Кроме того, эти коуши требуют для каждого диаметра каната всякий раз применять клинья со строго определенными размерами канавок. Запанцировку канатов закрытой конструкции коуш КРГ не обеспечивает вообще. Коуши КРГ в настоящее время сняты с серийного производства и изготавливаются по индивидуальным заказам шахт Ясногорским машиностроительным заводом (Тульская область, Российская Федерация) для закрепления на копре и в зумпфе проводниковых и отбойных прядевых канатов.
| Рис.2.3 Грушевидный коуш с зажимами МакНИИ | Закрепление конца подъемного каната закрытой конструкции (для скипа или клети) может производиться в несимметричном коуше 1 (рис. 2.3) с зажимами 2, предложенными МакНИИ. Количество зажимов аналогично канатам прядевой конструкции; не менее пяти рабочих и один контрольный. Так как канат обладает гладкой поверхностью и большой жесткостью поперечному сжатию, рабочие зажимы приняты трехплашечными. Контрольный зажим — крестовый. Прицепные устройства с трехплашечными зажимами изготавливаются на рудоремонтных заводах по чертежам, согласованным с МакНИИ. Многих из недостатков рычажно-клиновых коушей КРГ лишены клиновые коуши с односторонним зажатием каната типа ККБ (рис. 2.2, в) конструкции ВНИПИрудмаш (г. Кривой Рог). Разработано шесть типоразмеров этих коушей для канатов прядевой конструкции диаметром от 19 до 65 мм. Коуши применяются на всех одноканатных грузовых и на всех многоканатных подъемных установках. |
Опыт эксплуатации этих коушей показал, что их конструкция также не обеспечивает устранения усталостных повреждений проволок каната в месте набегания его на клин вследствие высоких контактных напряжений, упругого проскальзывания каната и поперечных колебаний.
Коуш КД (рис. 2.2, б) обладает рядом преимуществ по сравнению с коушами КРГ и ККБ:
— повышена надежность удержания каната за счет двухстороннего его зажатия;
— улучшены условия эксплуатации при перепанцировке каната в коуше;
— повышена ремонтопригодность за счет применения сменных втулок в шарнирах;
— уменьшены габариты и масса вследствие применения низколегированных сталей;
— увеличен срок службы. Альтернативы данному коушу пока нет.
Лабораторная работа №3
Дата добавления: 2018-10-15; просмотров: 1017 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2021 lektsii.org – Контакты – Последнее добавление
Источник
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 |
|
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: |
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