Лабораторная работа №ГМПР-22

Тема: Проходческие машины

Цель: Изучение конструкций проходческих машин.

Объект изучения: Проходческие комбайны

 

Комбайн 4ПП-2 предназначен для проходки в шахтах, опасных по газу и пыли, горизонтальных и наклонных (угол наклона до 10°) подготовительных горных выработок любой формы (кроме круглой) сечением 9 — 25 м² в угольных пластах и с присечкой до 75% пород с коэффициентом крепости f < 6. Комбайн состоит из исполнительного органа 1 стреловидной конструкции с телескопической стрелой (рис.) наклонного погрузочного стола, питателя 2 с нагребающими лапами 3, центрального скребкового конвейера 4, корпуса 5 с опорно-поворотной турелью, механизма хода 6, системы распорно-опорных аутригеров 7, системы пылегашения 5 и ленточного перегружателя.

Техническая характеристика комбайна 4ПП-2

Производительность по отбойке, м³/мин                                  0,4

Размеры выработки в проходке, м:

высота...................:.......................                              2,6—4,5

ширина основания.......................                              3,6—6,2:

Основные размеры комбайна, мм:

длина.............................................                                      9080

ширина по гусеницам............................                            2450

высота (в транспортном положении)                              2000

Масса (без перегружателя), т                                             40

 

Механизм хода комбайна состоит из двух гусеничных тележек с индивидуальным электроприводом. Гусеничная тележка включает в себя раму с натяжным устройством, редуктор с электродвигателем, опорные катки и гусеничную цепь. Для повышения устойчивости комбайна по бокам каждой гусеничной тележки закреплено по два аутригера, имеющих возможность в зависимости от ширины горной выработки поворачиваться в горизонтальной плоскости. Чем шире выработка, тем, больше угол поворота аутригеров и восстанавливающий момент, противодействующий внешним нагрузкам от исполнительного органа комбайна. Подъем и опускание аутригеров сблокированы с электродвигателем механизма хода, что исключает ошибочное включение хода комбайна при опущенных на почву аутригерах.

Рис. Проходческий комбайн 4ПП-2

Проходческий комбайн EV-100 (рис.) фирмы «Эйкгофф» (ФРГ) относится к комбайнам второго типоразмера и предназначен для проведения выработок сечением до 16 м².

Комбайн оснащен стреловидным исполнительным органом.

Рис. Проходческий комбайн EV-100

Привод комбайна — электрогидравлический, управление с переносного пульта управления. Установленная мощность электродвигателей составляет: для исполнительного органа — 100 кВт, для погрузочного конвейера и нагребающих лап — 2 x 11 кВт, для разгрузочного конвейера — 2 x 7,5 кВт. Машина длиной 12,6 м и высотой 2,4 м весит 45 т. Ширина ее по ходовой части составляет 2,7 м, а погрузочной — 3,2 м.

Гусеничная ходовая часть, приводимая и управляемая гидравлически, придает машине маневренность. Тяговое усилие ходовой части позволяет машине преодолевать подъемы в 13°, даже если приходится подтягивать за собой вспомогательное оборудование (выдвижной конвейер с ленточным питателем, вентиляционный трубопровод и обеспыливающее устройство). На стреле смонтирована конусообразная головка длиной 1400 мм и максимальным диаметром 1350 мм, которая оснащена быстро заменяемыми тангенциальными зубками в количестве 100 шт. Головка приводится в действие электродвигателем через передачу с двумя ступенями скорости. Исполнительный орган машины может перемещаться по высоте на 5 м и по ширине на 6 м.

Комбайн 4ПУ конструкции ЦНИИпод-леммаша и Копейского машиностроительного завода предназначен для проведения подготовительных выработок сечением в проходке от 4 до 8,2 м^г по углю или смешанному забою, имеющему до 50% сечения присечку породы с коэффициентом крепости до 4. Небольшие размеры комбайна позволяют использовать его для проведения выработок малых сечений.

Проходческий комбайн (см. рис.) состоит из следующих основных узлов: исполнительного органа с инструментом 1, погрузочного устройства 2, транспортного устройства 3, ходовой части 4, электрооборудования 5, пульта управления 6, устройства для пылеподавления 7.

Конструкция комбайна 4ПУ отличается от комбайна ПК-Зм: изменена конструкция опорно-поворотного устройства, в рукоять введено телескопическое устройство, значительно изменен погрузчик (вместо кольцевого конвейера погрузочное устройство выполнено в виде двухскатного стола-питателя с нагребающими лапами и центральным скребковым конвейером). Ширина стола погрузочного устройства может быть уменьшена, так как боковые крылья выполнены съемными, что весьма существенно для доставки машины по горным выработкам в шахте.

Исполнительный орган комбайна приводится в действие через сдвоенный планетарный редуктор, применение которого позволило значительно уменьшить размеры механической части привода.

Передвижение комбайна 4ПУ осуществляется гусеничным ходом с электромеханическим приводом. Маслонасосная станция гидропривода комбайна состоит из электрического двигателя мощностью 15 кВт и двух шестеренчатых маслонасосов.

Комбайн оборудован системой орошения и пылеотсоса.

 

 

Кинематическая схема комбайна 4ПУ

Привод исполнительного органа осуществляется от электродвигателя КОФ 22-4К через двухрядный планетарный редуктор 1.

Скребковый конвейер приводится электродвигателем КОФ 12-4К через трехступенчатый цилиндрический редуктор 2 и коническую пару 3 приводной головки, соединенные между собой подвижным шлицевым соединением 4. Передача крутящего момента на валы кривошипов лап осуществляется от скребковой цепи конвейера через вал ведомой звезды 5 и конические пары 6 и 7 привода лап.

Для предохранения кинематической цепи от перегрузок между цилиндрическим редуктором и приводной головкой установлена предохранительная муфта 8 со срезным штифтом.

Натяжение скребковой цепи производят при перемещении приводной головки в направляющих рамы конвейера.

Привод гусениц ходовой части и маслонасоса осуществляется от электродвигателя КОФ 21-6. Крутящий момент передается через коническую и цилиндрическую пары на трансмиссионный вал 9. Дальше передача осуществляется либо через фрикционные муфты включения, сидящие на этом же валу, либо через фрикционные муфты включения дополнительных валов 10 и 11. Этим достигается возможность реверса любой гусеницы.

На валах 12 и 13 установлены храповые колеса для стопорения гусениц. Стопорение производится автоматически от пружин автостопоров 14 и 15. Включение фрикционных муфт происходит после растормаживания гусениц.

Привод маслонасоса осуществляется через цилиндрическую зубчатую пару 16.

Электробарабан перегружателя приводится от активной части электродвигателя КОМ 22-4 через дифференциально-цилиндрический редуктор 17, выполненный в виде двух планетарных передач. При этом водило второго ряда заторможено и вращение барабану передается от венцовой шестерни второго ряда.

Рабочая жидкость в объеме 40 л/мин под давлением 70 кГ/см* подается насосом 1 типа НШ-32 к трехпозиционным распределителям 2 типа Р75-ПЗ — ПГ1 и 3 типа Р75-ПЗ — ПГ2А, соединенным между собой последовательно. При нейтральном положении всех золотников происходит разгрузка системы от давления. Распределители управляют гидроцилиндрами подъема, поворота и выдвижения исполнительного органа, подъема и опускания грузчика, а также гидродомкратами включения фрикционных муфт ходовой части.

Для плавного опускания исполнительного органа и грузчика в линиях питания поршневых полостей цилиндров имеются местные сопротивления 4, создающие подпор. В линии питания цилиндров выдвижения исполнительного органа установлен односторонний гидрозамок 5, предохраняющий рабочий орган от самопроизвольного выдвижения под действием реактивных нагрузок.

Гидравлическая схема комбайна 4ПУ

Регулировка скоростей перемещения исполнительных органов комбайна осуществляется при помощи дроссель-регулятора 6 типа Г – 55 – 24.

Для предохранения грузчика от опасных реактивных нагрузок в линиях питания цилиндров подъема грузчика установлены предохранительные клапаны 7.

Управление гидродомкратами включения фрикционных муфт осуществляется следующим образом. От распределителя рабочая жидкость поступает в одну из полостей автостопора 8 и после расторможения ходовой части — в поршневую полость гидродомкрата включения фрикциона. Постоянное давление в гидродомкратах включения фрикционов достигается при помощи местных сопротивлений 9, через которые масло поступает на слив. При установке золотников управления ходовой части в нейтральное положение рабочая жидкость выталкивается из поршневой полости гидродомкратов и штоковой полости автостопора при помощи пружин и идет на слив через обратные клапаны 10 и местные сопротивления 9.

Комбайн «Караганда-7/15» конструкции Гипроуглегормаша и Копейского машиностроительного завода предназначен для проведения подготовительных выработок арочной формы сечением 8,4; 10; 15,6 и 17 м² с наклоном до 12° по углю и смешанному забою в породах с коэффициентом крепости до 4. Комбайн может быть также использован для добычи калийных руд.

Проходческий комбайн «Караганда-7/15» (рис.) состоит из следующих основных узлов: исполнительного органа 1, бермовых фрез 2, гусеничного хода 5, привода исполнительного органа 4, гидросистемы 5, аппаратуры 6 электрического и гидравлического управления, системы пылегашения 7, ограждающего щита 8 и перегружателя 9.

 

Исполнительный орган по конструкции и по способу разрушения забоя — планетарного типа. Разрушение массива горной породы производится вследствие двух относительных движений инструмента вокруг продольной оси комбайна и перпендикулярно плоскости забоя. При этом обрабатывается основная площадь забоя и образуется выработка круглого сечения.

Для получения арочного сечения предназначены бермовые фрезы, подрезающие по бокам у почвы специальные дорожки. На эти дорожки гусеницами опирается комбайн при движении в выработке.

Благодаря планетарному движению в разрушении забоя одно­временно участвует небольшое количество инструмента и поэтому при относительно небольшой мощности на исполнительном органе комбайн эффективно разрушает забой и горный массив.

Исполнительный орган 1 (см. рис.) состоит из центрального резцового забурника 10, роторной планшайбы 11 с установленными на ней четырьмя резцовыми дисками 12. При вращении планшайбы 11 диски 12 совершают два движения: вращаются вокруг своих осей и одновременно поворачиваются вместе с главным валом исполнительного органа.

При проведении двухпутевых выработок больших сечений (от 10 до 17 м²) исполнительному органу специальным механизмом с приводом от гидравлического домкрата сообщается дополнительное качательное движение.

Разрушенная горная масса грузится бермовыми фрезами 2, выполненными в форме шнеков 13, а также центральным скребковым конвейером с нижней рабочей ветвью. В хвостовой части комбайна скребковый конвейер разгружается на установленные позади комбайна в выработке транспортные средства.

Гусеницы комбайна приводятся от обособленной системы объемного гидравлического привода.

Для борьбы с пылью на машине установлены системы водяного орошения и специальная пылеотсасывающая установка. Наряду с этим зона активного пылеобразования и призабойное пространство-перекрыты и отделены от машиниста вертикальным ограждающим щитом 8, крепящимся на раме позади исполнительного органа.

Комбайны «Караганда-7/15» кроме Карагандинского бассейна нашли широкое применение на калийных рудниках. Однако при их использовании для проведения подготовительных выработок и добычи выявилась необходимость модернизации комбайна.

Модернизированный комбайн «Караганда-7/15С» отличается следующими принципиальными конструктивными изменениями: увеличена мощность исполнительного органа; увеличена скорость вращения фрезерных дисков с 36 до 50 об/мин; уменьшены длины бермовых фрез на 400 мм и диаметр отрезных дисков на 300 мм.

 

Северо-Кавказский горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)

 

Факультет: Горно-геологический

Кафедра: Технологии разработки месторождений и горных машин