Карьерлерде қолданылатын теміржол көлігінің жылжымалы құрамы

Ашық тау-кен қазбаларында жалпы бағыттағы вагондарды қолданады: гондолалар, хопперлер, думпкаралар [7,8].

Гондола-жартылай ашық вагондар түпке люк арқылы немесе вагон аударғыштарға аударумен жүктеледі.

Хоппер-вагондар шанақтың еңіс қабырғаларына ие және люктер арқылы түпке түсіріледі. Өздігінен жүк түсіретін хопперлер 25 және 50т сыйымдылықты екі немесе төрт хосты жартылай ашық вагондар көмір, руда, балласт тасымалдау үшін қолданылады. Ішкі карьерлік көліктің негізгі түрі думпкарлар – бұл күшейтілген шанағы бар биіктігі 900-1300 мм ернеулірмен жартылай ашық вагондар, иінтіректі механизмдер арқылы екінші жаққа шанақты төнкерумен өздігінен жүк тиеуге арналған жүйемен жабдықталған. Вагондардан жүк түсіруді басқару пневматикалық жүк түсіру крандарының көмегімен екі есе әсер ететін цилиндрлерге ауаны беру арқылы жүргізіледі, ал олар вагондардың әрбір жағынан орта бөлігінде орнатылған. Электргидравликалық жүк түсірумен думпкарлары бар. Аралық басқару машинистің кабинасынан іске асырылады.

Думпкарлардың жүк көтергіштігі 50 бастап 180 дейін тербеледі, шанақтың сыйымдылығы 23,2 бастап 58 м³ дейін. Кейбір параметрлері мен олардың сипаттамалары төменде келтірілген.

Жүк көтергіштік q_Г – тасымалдар кезінде тонналардағы жүктің ең үлкен массасы. Сонымен қатар, вагонның көтергіш күші Q_Г – осы вагонда мүмкін килоньютондардағы жүктің салмағы.

Вагонның конструктивтік жетілгендігін сипаттайтын негізгі көрсеткіш ыдыстың коэффициенті болып табылады, ол вагонның ыдысының q_Т оның жүк көтергіштігіне q_Г қатынасы болып табылады:

(4.7)

Гондола ыдысының коэффициенті 0,315-0,35; платформалардыкі - 0,35-0,46; хопперлердікі - 0,42-0,49; думпкарлардыкі - 0,5-0,75 құрайды. K_T төмен болған сайын, вагондардың пайдаланушылық қасиеттері жоғары.

карьерлерде локомотивтер келесі болып бөлінеді:

- тұтынылатын энергияның түрі бойынша - электровоздар (қалыпты және жоғары жиілікті тұрақты және айнымал тоқтың), тепловоздар (дизелевоздар), гировоздар (инерциялық локомотивтер), ауа тасығыштары.

- энергияны шығару тәсілі бойынша автономдық қоректену көзімен (аккумуляторлық, дизельді, ауа тасығыш), сыртқы көзден қоректенумен (түйіскен, кабельді, инерциялық), құрамдастырылған (аккумуляторлық-түйіспелі немесе кабельді-түйіспелі).

Карьералық көлікте көбінесе электровоздар мен тепловоздар қолданыс табады.

Электрлік күш тоқтың әртүрлі жүйелерінде және әртүрлі кернеулерінде іске асырыла алады. Тұрақты тоқта электрлендіру кезінде электровоздың тоқ қабылдағышында 1500 және 3000 В қолдану рұқсат етіледі, айнымал тоқта электрлендіру кезінде 50 гц жиілікпен 10 кВ жеткізілуі мүмкін. Карьерлік көлікте ең көп таралған тұрақты тоқтағы 1500 В кернеуі бар электровоздар; карьерлердің тереңдеуі кезінде, онда энергиямен қамту үлкен шығындардың салдарынан лимиттеуші болып табылады, тұрақты тоқты пайдаланумен кернеу 3000 В дейін ұлғайтылады және айнымал тоқты пайдаланумен сұлбалар әзірленеді.

Әдеттегідей, электровоздардың қоректенуі энергияны айнымал тоқтың трансформаторынан кернеуді азайту және айнымалы тоқтан тұрақты тоққа түзеткіштер жүйесіне түрлену арқылы алатын түйіспелі желінің көмегімен іске асырылады.

Байланыс желісінің негізгі элементтері тіреуіштер және оларға ажыратқыштарда асылған 85 немесе 100 мм ұзындықты мыстан жасалған тораптар болып табылады. Түйіспелі торап өстің үстінде рельстердің басынан 5,75-6,25 м биіктікте орналасады. Тіреуіштерді орнату құрылымдарды жақындату үшін қабылданған габаритті ескерумен жүргізіледі. Электровоздардың негізгі параметрлері тіркеу салмағы мен қуаттылығы болып табылады. Қазіргі таңда салмағы 800-1000 кН төрт хосты және тіркеу салмағы 1500-1800 кН алты өстік карьерлік электровоздар пайдаланылады.

Түйіспелі электровоздар карьерлік электровоздардың негізгі типі болып табылады. Тұрақты немесе айнымал тоқтың қатынас желісінен электр энергиясын алатындықтан, олардың қуаттылығы энергия көзінің қуаттылығымен шектелмейді. Сондықтан, түйіспелі электровоздар ең үлкен меншікті қуаттылыққа ие (қуаттылық тіркеу салмағының бірлігіне), бұл қозғалыстың үлкен жылдамдықтарын және орнынан қозғалу кезінде үлкен жылдамдықтарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Түйіспелі электровоздарының қуаттылығы 40-45% көтерілумен игерілетін 2000-2500 кВт құрайды. Поезды тартқыштық агрегаттары түрінде қуаттылық 6500 кВт және тіркеу түрінде барлығы 2500-3600 кН жете алады. Түйіспелі электровоздарының кемшілігі қатынасу желісіндегі қажеттілік болып табылады, бұл тау-кен жұмыстарын жүргізуді қиындатады, әсіресе жылжымалы кертпешті және үйінді жолдарда.

Қосымша дизельдік қондырғысы бар түйіспелі-дизельдік электровоздар жылжымалы кертпештерде және үйінді жолдарда жұмыс істей алады, себебі яғни электрленбеген учаскелерде дизель генераторлық қондырғыдан электр қуатын ала алады. Дизель-генератордың қуаттылығы электровоздың номинал қуаттылығы 25-30 % тең, ал мұндай қондырғының құны жай түйіспелі электровозға қарағанда 20-25 % жоғары. Түйіспелі-дизельдік локомотивті пайдалану әсіресе карьерлік және үйінді жылжымалы жолдардың ішіндегі созылыңқылық кезінде мақсатқа лайық.

Шамамен мұндай рөлді түйіспелі-аккумуляторлық электровоздар орындауы мүмкін. Оның ерекшелігі мынада, электровоздың қозғалысы кезінде қатынасу желісінің астында аккумуляторлар зараядталады, яғни батареяның сыйымдылығы қалпына келтіріледі. Алайда мұндай электровоздардың сенімді типін құру қажет сыйымдылық пен ұзақтылықты аккумуляторларды жасаудың қымбаттылығынан қиындатылған. Поездердің салмақты нормасын ұлғайтумен немесе жолды көтеруді ұлғайтумен (60-70 %о дейін) электровозға қосымша моторлық думпкарлар қолданылуы мүмкін; мұндай жағдайда поездің бір немесе екі думпкары тартқышты қозғалтқыштармен және жиі қосылатын аппаратурамен жабдықталады, ал басқару аппаратурасы электровозда орнатылады.

Карьерлік көлікте сондай-ақ, тепловоздар, яғни ішкі жану қозғалтқыштарымен жабдықталған локомотивтер кең таралған.

Қозғалатын өстерге айналатын сәтін беру тәсілі бойынша механикалық (беру қорабы арқылы), электр және гидромеханикалық беру тепловоздарды ажыратады.

Техникалық-пайдаланушылық көрсеткіштер бойынша тепловоздық тартымды бағалау кезінде маңызды сипаттамалар келесі болып табылады:

- 24-26.% жеткен кпд;

- қатынасу желісін талап етпейтін автономдық тепловоздар;

- карьерлердің ауыспалы жұмыс режиміне жоғары бейімділік;

- тарту күшін реттеудің икемділігі бойынша тепловоз электровоздан жоғары.

Тепловоздардың тіркелу салмағы 680 бастап (бір секциялық маневрлік механикалық жетекпен) 1224-1235 дейін және 2520 кН дейін (магистральный тепловоз) тербеледі. Дизельдің қуаттылығы номинал 550,736, 880 - 1470 кВт дейін құрайды.

Тепловоздарға тартым үшін жүзеге асырылатын қуаттылық (қозғалатын доңғалақтар құрсауында) дизель қуаттылығының 75-80% құрайтындығы тән. Қалған 25-20 % салқындату, жарықтандыру жүйелерін іске қосуға шығындалады. Тепловоздық көліктің автономдығы 1,5-2 жылға күрделі кен жұмыстарының басталуын жылдамдатады, сондықтан оларды қолдану жолдардың созылыңқылығы кезінде аса терең емес карьерлерде тиімді. Алайда негізгі жабдықты иелікке алуға күрделі шығындар 15-20 %-ке электровоздағыға қарағанда жоғары.