Общие сведения, область применения и классификация скреперных установок

Одним из простейших способов транспортирования сыпучих грузов является скреперная доставка. Скреперной доставкой называется перемещение материала волочением по почве выработки или по настилу при помощи ковша специальной формы (скрепера), имеющего различную конструкцию в зависимости от условий работы.

Рис. 5.1Схема скреперной установки

Скреперные установки нашли широкое применение на рудниках для доставки и погрузки полезного ископаемого, пустых пород и закладочных материалов.

Скреперная установка, применяемая для погрузки в вагонетки (рис.5.1), состоит из скрепера 1, двухбарабанной скреперной лебедки 2, головного 3 и хвостового 4 канатов, блока 5 и погрузочного полка 6, под который подкатывают вагонетку.

Рис. 5.2Схемы скреперования при применении трехбарабанной лебедки

При рабочем ходе головной канат наматывается на барабан лебедки, в результате чего скрепер зачерпывает груз, перемещает его по выработке и поднимает на полок, имеющий люк, через который груз ссыпается в вагонетку. Хвостовой канат в это время сматывается с другого барабана лебедки, свободно вращающегося на валу. Для перехода к холостому ходу разъединяют барабан головного каната и вал лебедки и вводят в зацепление с валом барабан хвостового каната, в результате чего хвостовой канат, наматываясь на барабан лебедки, перемещает скрепер к забою. Затем вновь переключают барабаны, и цикл движения повторяется.

Такая схема применяется в тех случаях, когда груз перемещается по прямой линии. Применяя трехбарабанные лебедки, можно скрепером обслуживать целую площадь (рис.5.2, а) или транспортировать груз под углом (рис.5.2, б) и заезжать в смежные забои.

Скреперные установки делятся:

1) по числу канатов – с двумя канатами (с двухбарабанными лебедками), с тремя канатами (с трехбарабанными лебедками);

2) по конструкции скрепера – с гребковым скрепером, с подковообразным скрепером, с ящичным скрепером;

3) по характеру установки – стационарные, передвижные.

Достоинства скреперной доставки: совмещение операций по погрузке и доставке; надежность работы; простота и небольшая стоимость оборудования; возможность транспортирования при различной кусковатости материала, различных углах наклона трассы и сложных условиях работы; простота изменения длины и направления доставки.

Недостатки: снижение производительности при увеличении длины доставки; измельчение материала при волочении, а при слабой почве и загрязнение его породой, срезаемой скрепером при движении; значительный износ канатов; высокий расход энергии, а при установках с тремя канатами также сложность управления и значительная трудоемкость по переноске и креплению отклоняющих блоков.

Основные элементы

Рис. 5.3Общий вид скрепера: а – ящичной и б – гребковой формы

Основными элементами скреперной установки являются скрепер, скреперная лебедка, головной и хвостовой канаты, отклоняющие блоки и погрузочный полок.

Эффективность работы скреперной установки в значительной степени зависит от правильно выбранной формы скрепера, его веса, углов зачерпывания, скорости движения.

На угольных шахтах применяются подковообразные и коробчатые скреперы; форма их выбирается таким образом, чтобы обеспечивалось наилучшее внедрение и заполнение скрепера.

В рудной промышленности наибольшее применение получили гребковые и ящичные скреперы (рис.5.3). Ящичные скреперы применяются для транспортирования хорошо разрыхленных горных пород с относительно небольшим насыпным весом. Для доставки неоднородных по составу и крупности, хрупких, тяжелых, склонных к слеживанию пород применяются гребковые скреперы.

Главным параметром скрепера является его емкость. Рациональным рядом предусмотрена следующая емкость скреперов: 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6 м³.

Вес скрепера и его основные размеры являются подчиненными параметрами.

Собственный вес скрепера ориентировочно можно принимать

, кг

где: G – вес перемещаемого скрепером материала, кг.

Линейные размеры скреперов могут быть определены по формулам:

, м;

, м;

, м

где: h, b, l – соответственно высота, ширина и длина скрепера, м;

V – емкость скрепера, м³.

Рис. 5.4Схемы скреперных лебедок: а – двухбарабанные соосные; б – трехбарабанные соосные; в – двухбарабанные параллельные

Для скреперной доставки применяются двух- и трехбарабанные лебедки с соосным расположением (двигатель и барабан размещены на одной оси) и с расположением двигателя параллельно общей оси барабанов (рис.5.4). Привод электрический или пневматический. Обычно барабаны скреперных лебедок сидят на валу свободно. Движение им передается встроенными планетарными передачами, а включение производится при помощи ленточных тормозов.

Наиболее широкое применение получили лебедки с электрическим приводом и соосным расположением двигателя.

Для стандартного ряда лебедок, включенных в типаж, предусмотрена мощность электродвигателей: 10, 17, 30, 55 и 100 кВт; скорость рабочего каната 1,12 ÷ 1,32 м/сек и холостого 1,5 ÷ 1,8 м/сек.

Блоки скреперных установок должны иметь небольшой вес, быть удобными для переноски и закрепления, обеспечивать простую и легкую заправку каната и исключать возможность заклинивания каната между блоком и обоймой. Для блоков предусматривается 4 типоразмера с диаметром 200, 250, 320 и 400 мм.