Технические характеристики скреперных лебедок

Скреперные лебедки мощностью до 30 кВт применяют при непродолжительной отработке маломощных залежей на подэтажах, а также при проведении подготовительных выработок, мощностью 55 и 100 кВт — в больших очистных камерах и на горизонтах выпуска руды.

Управление барабанами скреперной лебедки производят вручную (машинист при этом постоянно находится у лебедки), реже — с помощью устройств дистанционного или автоматического управления. В последних случаях улучшаются условия труда машиниста, который может находиться у места загрузки скрепера, повышаются производительность и безопасность обслуживания.

В скреперных лебедках с дистанционным управлением обеспечивается включение барабанов лебедки на расстоянии и автоматическое переключение на холостой ход после разгрузки: скрепера. Переключение тормозных рычагов барабанов производится пневмо- или гидроцилиндрами, управление которыми осуществляется клапанами, переключаемыми с помощью соленоидов. Соленоиды расположены в распределительной коробке, соединенной гибким кабелем с переносным блок-постом управления лебедкой.

Устройства автоматического управления скреперной лебедкой обеспечивают работу без вмешательства машиниста и отключение двигателя при обрыве каната. Переключение барабанов при нахождении скрепера в конечных точках осуществляется датчиками, которые получают импульсы от скрепера, канатов или от вращающихся деталей лебедки, центрального вала или барабанов. Например, в скреперных лебедках с автоматическим управлением от канатов, на которых в определенных точках жестко закреплены муфты, переключение барабанов осуществляется при воздействии муфт на конечные выключатели, управляющие соленоидами клапанов гидроцилиндров. Штоки гидроцилиндров, как и в лебедке с дистанционным управлением, связаны с тормозными рычагами.

Канаты, применяемые в скреперных установках, должны обладать высокой прочностью, гибкостью и износостойкостью. Обычно используют шестипрядные канаты двойной свивки с органическим сердечником крестовой свивки (проволоки в прядях и пряди каната свиты в противоположных направлениях), так как они меньше подвержены кручению по сравнению с канатами односторонней свивки, в которых направление навивки проволок в прядях и навивки прядей в канате совпадают. В зависимости от типа свивки прядей различают канаты с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей (типа ТК), линейным касанием (типа ЛК) или с комбинированным точечно-линейным касанием ТЛК. Пряди используемых в горной промышленности канатов сплетают из стальной светлой или оцинкованной проволоки с расчетной прочностью 1570—1960 МПа. Пряди по отдельным слоям сплетают из проволок одинакового (канат ЛК-О) или разного (канат ЛК-Р) диаметра. Канаты с линейным касанием отдельных проволок между слоями типа ЛК более гибкие, износостойкие и выдерживают большее число изгибов по сравнению с канатами типа ТК.

Условные обозначения канатов крестовой сливки, используемых в скреперных лебедках, 6×19+1 о. с. или 6×36+1 о. с. (первая цифра — число прядей в канате, вторая — число проволок в пряди плюс один органический сердечник). Диаметр каната (от 14 до 28 мм) выбирают в зависимости от мощности скреперной лебедки.

При доставке крепкой абразивной руды канаты быстро изнашиваются, поэтому расход их в среднем составляет от 25 до 60 кг на 1000 т доставляемой руды.

Блоки скреперной установки (рис. 7.6, а) должны быть прочными, легкими, обеспечивать простую запасовку и снятие каната, а также пропуск каната, связанного узлом, быть удобными для переноски и закрепления. Диаметр блока должен быть не менее 15—18 диаметров каната. В скреперных установках применяют блоки диаметром 200—400 мм.

Рис. 7.6. Блок скреперной установки и способы его крепления:

а — конструкция блока; б — клиновое крепление штыря блока; в — клиновое крепление сухаря; г — крепление блока на стоике; д — крепление блока на цепи; 1 — штырь; 2 — клин; 3 — стойка

В зависимости от места установки различают блоки концевые и поддерживающие. Концевые блоки, закрепляемые в конце скреперной установки и огибаемые под большим углом хвостовым канатом, испытывают большие нагрузки. Поддерживающие блоки устанавливают по трассе скреперования для подвешивания хвостового каната.

Крепление блоков производят с помощью штырей (рис. 7.6, б), канатных анкеров (рис. 7.6, в), удерживаемых забитыми в шпуры клиньями, иногда — с помощью петли каната на стойках (рис. 7.6, г) или отрезка цепи (рис. 7.6, д).

7.3. Расчет скреперных установок

Основными расчетными параметрами скреперной установки являются производительность, диаметр канатов, мощность лебедки.

Техническая производительность (т/ч) скреперной установки при погрузке руды в рудоспуск

где V_с — геометрическая вместимость скрепера, м³; γ — плотность погружаемой горной массы, т/м³; k₃ — коэффициент заполнения скрепера, принимаемый для крупнокусковой руды 0,5—0,7, для среднекусковой 0,7—0,8 и мелкокусковой 0,9—1; k_ц — длительность цикла скреперования, с; L — длина скреперования, м; ν_гр и ν_пор — соответственно скорость движения груженого и порожнего скрепера (см. табл. 7.2); t = 10÷15 с — время пауз скрепера в конечных пунктах.

Эксплуатационная сменная производительность (т) скреперной установки

где t_см — длительность смены, ч; k_и = 0,4÷0,7 — коэффициент использования скреперной установки в течение смены

где t_зав, t_в.д, t_пр — соответственно время, затрачиваемое в течение смены на ликвидацию зависаний руды, на вторичное дробление негабарита на почве выработки и простоев установки в течение смены по различным причинам, мин.

Средняя продолжительность ликвидации одного зависания 15 мин, время на вторичное дробление зависит от количества негабаритов в выпускаемой руде, а время простоев по другим причинам составляет 60—80 мин.

Если производительность Q_см задана, то по формулам (7.1) и (7.2) можно найти необходимую вместимость скрепера (м³):

При безлюковой погрузке руды в вагоны электровозной откатки сменная производительность скреперной установки (т) зависит от времени загрузки одного вагона (с)

времени загрузки состава zt_пог и времени t₁, затрачиваемого на смену состава (с).

Эксплуатационная сменная производительность скреперной установки (т) при безлюковой погрузке

где V_в — вместимость кузова вагона, м³; z —число вагонов в составе.

Сопротивление перемещению (Н) груженого скрепера W_гр складывается из сопротивлений перемещению горной массы по почве выработки W₁, самого скрепера W₂, канатов W₃ и сопротивления от хвостового каната лебедки W₄.

где G_г = 1000V_cγk₃ и G₀ — масса соответственно доставляемой горной массы в скрепере и самого скрепера, кг; f₁ = 0,8÷0,9 и f₂ = 0,4÷0,55 — соответственно коэффициенты трения доставляемой горной массы и скрепера или канатов по почве выработки; β - угол наклона выработки, градус (при доставке вверх принимают знак « + », вниз — знак «—»); q_k — масса 1 м каната, кг /м; W₄ = 2000÷3000 Н.

Сопротивление движению порожнего скрепера (Н)

Таблица 7.3