Отчет по лабораторной работе № ГМПР-17

по курсу «Горные машины для подземных разработок»

часть II: Горные машины и оборудование для разработки пластовых месторождений

 

    Студента ___________________________ группы ___________

Тема: Выемочные машины

Цель: Изучение конструкций выемочных машин.

Объект изучения: Угольный комбайн «Донбасс-1Г»

(Имеется масштабная модель)

 

Назначение и область применения комбайна

Угольный комбайн «Донбасс - 1Г» предназначен для выемки угля в очистном забое. Комбайн механизирует основные процессы выемки, т. е. зарубку, отбойку и погрузку угля на забойный конвейер.

Областью применения комбайна являются очистные забои пологих и наклонных пластов антрацитов и углей мягких и средней крепости мощностью 0,8-1,5 м со средней по устойчивости кровлей допускающей незакрепленное пространство площадью 6 … 8 м². Для выемки угля на большой мощности пластах (до 2,8 м) используется комбайн с шарнирно складывающимся контурным баром или при хорошем разрушении верхней пачки угля устанавливается отрезной бар дополнительно к обычному кольцевому бару. На наклонных пластах комбайн «Донбасс-1 Г» может быть использован без грузчика, но при этом должны применяться дополнительные устройства, направляющие разрушенный уголь на конвейер или рештаки, установленные вдоль лавы. Большое применение нашли при работе комбайнов на наклонных пластах эмалированные рештаки.

Для обеспечения безопасной работы комбайна на наклонных пластах на верхнем штреке устанавливается предохранительная лебедка 1ЛГКН с дистанционным управлением.

Техническая характеристика комбайна

 

Показатели	Значения
Производительность при мощности пласта 1 м и величине захвата режущего органа 1,6 м, т/мин	до 4
Тип исполнительного органа	Кольцевой.бар высотой 0,71; 0,83 и 1 м или шарнирно складывающийся контурный бар высотой 1,31; 1,43 и 1,6 м в сочетании с отбойной штангой
Дополнительное устройство для подрезания верхней пачки угля	Отрезной бар высотой 0,92—1,14; 1,02—1,35; 1,275—2,350 м.
Величина захвата исполнительного органа, м: при кольцевом баре при шарнирно складывающемся контурном баре	1,6; 1,8; 2,0   1,6
Скорость движения режущей цепи, м/сек Окружная скорость, м/сек: по концам резцов дисков отбойного устройства    при диаметре диска 700 мм   то же 570 мм	2,68     3,84 3,08
Основные размеры комбайна, м: длина в рабочем положении длина в транспортном положении ширина в транспортном положении Вес комбайна (в зависимости от типа исполнительного органа, величины захвата и типа кольцевого грузчика), т	5,4 7,9 0,86     7—10,5

 

Электрооборудование комбайна рассчитано на питание от переменного тока напряжением 380 или 660 в. Электродвигатели, а также оболочки, в которые вмонтированы пусковая и регулирующая электроаппаратура, выполнены в соответствии с правилам: изготовления электрооборудования для шахт, опасных по газу и пыли.

Комбайн «Донбасс-1 Г» состоит из следующих основных узлов: гидравлического механизма подачи 1 (рис. 1) со встроенной пусковой электроаппаратурой; главного электродвигателя 2 типа ЭДКО4-2М; редукторов 3 привода режущей цепи, отбойной штанги и расштыбовщика; кольцевого (жесткого или шарнирно складывающегося) бара 4 с отбойной штангой и отрезным баром; кольцевого грузчика 5 и системы орошения.

 

Рис. Угольный комбайн «Донбасс-1Г»

Для передачи движения от электродвигателя ЭДКО4-2М к исполнительному органу комбайн имеет два последовательно соединенных редуктора — редуктор первой ступени и редуктор второй ступени.

Редукторы представляют собой два самостоятельных узла, смонтированных в отдельных стальных корпусах.

Редуктор, примыкающий своим фланцем к фланцу электродвигателя, является редуктором первой ступени. Этот редуктор имеет вывод для расштыбовщика и вывод для монтажа и присоединения редуктора второй ступени, который смонтирован в расточке редуктора первой ступени и передает движение ведущей звезде режущей цепи и отбойной штанге. Редуктор второй ступени с исполнительным органом может поворачиваться вокруг вертикальной оси в расточке корпуса первой ступени, что позволяет легко и просто переводить исполнительный орган из рабочего в транспортное положение и обратно.

Движение от редуктора первой ступени к редуктору второй ступени передается посредством зубчатой муфты.

Кинематическая схема редукторов привода исполнительного органа приведена на рис. 2.

 

 

Кинематическая схема комбайна «Донбасс-1Г»

 

 

Движение от шестерни 1, укрепленной на конце вала главного электродвигателя, передается через зубчатое колесо 2 центральному валу, от которого через шестерни 3, 4, 5 и 6 осуществляется привод шнекового расштыбовщика.

Центральный вал, на котором закреплены колесо 2 и шестерня 3, выполнен полым и внутри него проходит шток, перемещающий сидящую на хвостовике центрального вала зубчатую муфту 7, которая при движении штока своими зубьями входит в зацепление с зубчатой муфтой 8, постоянно сцепленной с полумуфтой 9, укрепленной на хвостовике центрального вала 10.

Центральная шестерня 11 входит в зацепление с сателлитными шестернями 12, свободно вращающимися на своих осях в корпусе водила. Сателлитные шестерни, в свою очередь, входят в зацепление с неподвижно укрепленным зубчатым венцом 13. Благодаря этому при вращении центральной шестерни 11 сателлиты 12 обкатываются по зубчатому венцу 13, придавая вращение водилу, на удлиненном хвостовике которого укреплена со стороны главного электродвигателя ведущая звезда режущей цепи, а на противоположном хвостовике — коническая шестерня 14, входящая в зацепление с коническим зубчатым колесом 15, передающим через зубчатые муфты 16 и 17 движение отбойной штанге с укрепленными на ней дисками. С роторной шестерней сцеплена шестерня, которая служит для разбрызгивания смазки.

 

Кольцевой бар с отбойным устройством.

Основным типом исполнительного органа комбайнов при работе в очистных забоях на пологих и наклонных пластах мощностью от 0,8 до 1,5 м является сочетание кольцевого бара с расположенным позади отбойным, устройством (рис. 3).

Рис. 3. Кольцевой бар с отбойным устройством

Кольцевой бар представляет собой П-образную направляющую раму, в ручье которой движется режущая цепь, обеспечивающая подрубку полосы угля одновременно в трех плоскостях—у почвы, кровли и в глубине массива пласта.

При движении комбайна пачка угля, подрубленная кольцевым баром, нависая консольно и будучи подвержена действию силы тяжести, встречает на своем пути отбойное устройство — отбойную штангу с укрепленными на ней дисками, расположенное позади кольцевого бара.

Сочетание действия кольцевого бара и отбойной штанги на пласт угля обеспечивает достаточно эффективное и надежное его разрушение механическим путем до транспортабельных кусков по площади, оконтуренной кольцевым баром. Пачка угля, остающаяся над кольцевым баром, по мере движения комбайна обрушается под действием силы тяжести.

Для различных горногеологических условий кольцевой бар (см. рис. 3) изготовливают следующих размеров по высоте Н и величине захвата L:

0,83 1,8

1,0 2,0

0,71 1,6

Н, м        0,71           0,83             1,0

L, м         1,6             1,8               2,0

 

Особенно трудно поддается обрушению часть пачки угля под концом кольцевого бара, где толщина ее увеличивается за счет радиуса закругления, получаемого при работе режущей цепи, и образуется как бы свод. Производительность комбайна ограничивается темпом работы по обрушению вручную остающейся верхней пачки угля. Кроме того, резко снижается объем механизированной навалки угля при помощи комбайна, так как верхнюю пачку угля, обрушающуюся с отставанием от комбайна, приходится грузить на конвейер вручную. В таких случаях более эффективным является применение второго типа исполнительного органа, состоящего из кольцевого бара в сочетании с отбойным устройством и дополнительно установленным отрезным баром (рис. 4).

Назначение отрезного бара — обеспечить или значительно облегчить обрушение пачки угля, остающейся над кольцевым баром.

Рис. 4. Кольцевой бар с отбойным устройством и отрезным баром

 

Рис. 5. Отрезной бар

 

Цепь БРЦ.

Беспланочная режущая цепь БРЦ (рис. 6) применяется на отрезных барах. Цепь состоит из кулаков 1, имеющих гнезда для установки резцов. Резцы устанавливаются в баре под углами 0, 13, 23, 38 и 45°. Кроме кулаков, имеющих гнезда для установки резцов, цепь может иметь соединительные звенья без гнезд. Кулаки и звенья соединяются друг с другом соединительными валиками 2, которые удерживаются от выпадания проволочным замком 3.

Рис. 6. Беспланочная режущая цепь БРЦ

Шарнирно складывающийся контурный бар

в сочетании с отбойным устройство.

Для выемки угля при разработке пластов мощностью от 1,5 до 2,2 м и породах кровли, дающих значительную осадку после выемки комбайном полосы угля, рекомендуется применять шарнирно складывающийся контурный бар в сочетании с отбойным устройством (рис. 7).

Рис. 7. Шарнирно складывающийся контурный бар в сочетании с отбойным устройством.

 

 

Рис. 8. Устройство шарнирно складывающегося контурного бара

 

Нижняя щека 1 шарнирно складывающегося контурного бара (рис. 8) взята от кольцевого бара с захватом величиной 1,6 м. К этой щеке четырьмя болтами и двумя контрольными штифтами крепится полудуга бара 2. Вторая полудуга 3 прикреплена к верхней изогнутой щеке бара 4. Концы полудуг соединены шарнирно со сменной вставкой 5 валиками 6 и 7.

Кронштейн верхней щеки при помощи валика 9 шарнирно соединен с седлом бара 8, смонтированным в пазах проставки 10, которая, в свою очередь, неподвижно закреплена в корпусе редуктора второй ступени болтами 11. Направление сбегающей ветви режущей цепи на ведущую звезду обеспечивается утюгами 12 и 13.

Ступенчатое регулирование высоты шарнирно складывающегося контурного бара осуществляется применением различных проставок 10, а также сменной вставки 5.

Шарнирно складывающиеся бары изготовляются в исполнении как для правого, так и для левого забоев.

Основной особенностью шарнирно складывающегося контурного бара является его способность складываться при перегоне комбайна. Это осуществляют следующим образом. Выбивают валик 7 шарнира и, поворачивая верхнюю щеку бара вокруг валика 9, а сменную вставку— вокруг валика 6, укладывают их на нижнюю щеку бара. При этом высота бара уменьшается почти на 450 мм, что позволяет свободно перегонять комбайн под верхними перекладами крепи даже при значительном опускании кровли. При складывании и подъеме шарнирно складывающегося контурного бара режущая цепь не рассоединяется.

Для устойчивости бара в плоскости пласта предусмотрена регулируемая конструкция натяжного устройства (см. рис. 7), шарнирные головки которого закреплены на верхней щеке бара в корпусе комбайна.

Шарнирно складывающиеся контурные бары изготавливаются с захватом величиной 1,6 м, высотой Н = 1310, 1430 и 1600 мм; бар поставляется в зависимости от заказа на одну из указанных высот или с комплектом сменных деталей для всех трех высот как для правого, так и для левого забоев.

Отбойное устройство при шарнирно складывающемся баре остается таким же, как и при кольцевом баре, однако отбойная штанга комплектуется дисками диаметром 700 мм.

 

Северо-Кавказский горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)

 

Факультет: Горно-геологический

Кафедра: Технологии разработки месторождений и горных машин