Погрузочная машина

ПОГРУЗОЧНАЯ МАШИНА подземная (а. underground loading machine, underground loader; н. Untertagelader, Untertagelademaschine; ф. chargeuse du fonds; и. maguina cargadora minera) — горная машина, предназначенная для погрузки горной массы в шахтные транспортные средства. Различают 2 основных типа погрузочных машин — ковшовые (прямого черпания, периодического действия) и с нагребающими лапами (бокового захвата, непрерывного действия). По способу разгрузки ковшовые погрузочные машины разделяются на машины: прямой разгрузки (с опрокидыванием ковша непосредственно в сцепленную с погрузочной машиной шахтную вагонетку); ступенчатой разгрузки (ковш разгружается в приёмный бункер собственного перегружателя, доставляющего горную массу на средства внутришахтного транспорта); с боковой разгрузкой ковша (рис. 1) в шахтные вагонетки, конвейер, другие транспортные средства.

В погрузочных машинах с нагребающими лапами горная масса с погрузочного стола попадает на смонтированный непосредственно на машине перегружатель, с которого направляется на транспортные средства.

Помимо 2 основных типов известны погрузочные машины с барабанно-лопастными, дисковыми, гребковыми и гребково-роторными рабочими органами и ступенчатой схемой перегрузки горной массы. Передвижение погрузочных машин по выработкам осуществляется с помощью колёсной или гусеничной ходовой части.

Ковшовые погрузочные машины ступенчатой разгрузки могут оснащаться съёмными манипуляторами для закрепления на них бурильных машинах. Погрузочные машины с нагребающими лапами оснащаются для тех же целей несъёмным навесным бурильным оборудованием (буропогрузочные машины). Погрузочные машины с боковой разгрузкой ковша помимо основного назначения могут также использоваться в качестве призабойного транспорта для доставки в забой элементов крепи, оборудования, различных материалов.

Погрузочные машины типа 1ПНБ-2у, 2ПНБ-2у (рис. 2) и 1 ППН-5у (рис. 3) в комплекте с подземными лебёдками применяются для погрузки горной массы при проведении наклонных выработок.

В зарубежной практике наиболее часто используются погрузочные машины с боковой разгрузкой ковша. Машины с нагребающими лапами утратили своё значение.

Горные погрузочные машины

Понятие и классификация погрузочных машин, их разновидности и выполняемые функции, особенности и условия практического применения. Буропогрузочные машины: типы и внутреннее устройство, сферы использования на сегодня. Погрузочно-транспортные машины.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Горные погрузочные машины

1. Классификация погрузочных машин

На угольных и рудных шахтах погрузочные машины предназначены для механизации процесса погрузки отделенной от массива буровзрывным способом горной массы в транспортные средства при проведении подземных подготовительных выработок, а также при очистных работах при камерно-столбовой системе разработки руд.

По принципу работы погрузочные машины могут быть периодического действия с ковшовым погрузочным органом и непрерывного действия с нагребающими лапами. Машины периодического действия работают по принципу захвата горной массы периодически, т.е. через определенные интервалы времени и машинист управляет каждым циклом захвата. У машин непрерывного действия захват горной массы осуществляется через более короткие интервалы времени, машина после пуска работает в автоматическом режиме и машинист не управляет захватом каждой порции груза.

В погрузочных машинах периодического действия применяют в основном ковшовый исполнительный орган, реже грейферный и гребковый, а в машинах непрерывного действия — парные нагребающие лапы для кусковатой горной массы, барабанно-лопастной рабочий орган для липких горных пород. Ранее в конструкциях погрузочных машин непрерывного действия применялись исполнительные органы гребково-роторные, ковшово-элеваторные с нагребающими цепными барами и рифлеными дисками.

По способу захвата отделенной от массива горной массы выпускаемые в настоящее время машины бывают нижнего или бокового захвата. По способу захвата горной массы различают погрузочные машины с нижним захватом — в основном почти все типы ковшовых погрузочных машин; верхним захватом — некоторые типы ковшовых машин, машин с нагребающими лапами и гребковым рабочим органом; боковым захватом — погрузочные машины с парными нагребающими лапами.

По способу передачи груза на транспортное средство — с прямой задней и боковой погрузкой (ковшовые машины) и со ступенчатой задней погрузкой (ковшовые машины и машины с нагребающими лапами и ленточным или скребковым конвейером для подачи горной массы от нагребающих лап в транспортное средство), когда горная масса перегружается на передаточный конвейер, расположенный на самой погрузочной машине.

По способу разгрузки ковшовые погрузочные машины разделяют на три типа: с задней, боковой и фронтальной разгрузкой ковша.

Привод погрузочных машин обычно пневматический или электрический с питанием по шлангу или кабелю, а механизм перемещения — колесно-рельсовый или гусеничный, реже пневмошинный.

Отечественные ковшовые погрузочные машины имеют колесно-рельсовый механизм передвижения, реже — гусеничный. Некоторые типы зарубежных погрузочных машин имеют пневмошинный механизм передвижения. Недостаток колесно-рельсового механизма передвижения — малая маневренность, необходимость настилки рельсового пути, относительно невысокое противодействие при внедрении ковша в горную массу ввиду небольшой величины коэффициента сцепления колес тележки с рельсами. В отличие от колесно-рельсового гусеничный механизм передвижения обеспечивает хорошую маневренность, высокий коэффициент сцепления с почвой выработки, но является более сложным и значительно увеличивает массу погрузочной машины.

Пневмошинный механизм передвижения обеспечивает высокую маневренность, проходимость, высокую амортизирующую способность, что значительно увеличивает срок службы машины, большую скорость передвижения. Недостатки данного механизма передвижения — небольшой срок службы шин, значительные удельные давления на грунт по сравнению с гусеничным механизмом.

Преимущества ковшовых погрузочных машин — погрузка породы практически любой крепости, высокая надежность и долговечность. Недостатки — ограниченный фронт погрузки у машин с колесно-рельсовым механизмом перемещения, что требует зачистки почвы у стенок выработки, периодический режим работы и в связи с этим относительно невысокая производительность; невозможность разгрузки горной массы на конвейер, расположенный на почве выработки, машинами с задней разгрузкой ковша.

Преимуществами погрузочных машин непрерывного действия по сравнению с машинами периодического действия являются, более высокая производительность и маневренность, недостатками — более сложная и дорогая конструкция, меньшая надежность при погрузке крупнокусковой абразивной горной массы.

Принцип работы погрузочной машины периодического действия заключается в следующем: машину с прицепленной к ней вагонеткой и опущенным ковшом по рельсовым путям подгоняют к штабелю разрыхленной горной массы. При соприкосновении ковша со штабелем механизм передвижения создает напорное усилие внедрения ковша. После его заполнения включают механизм подъема и горная масса разгружается в вагонетку, затем механизм подъема переключают на обратное вращение и рабочий орган под действием силы тяжести опускается в исходное положение, после чего цикл работы машин повторяется.

В погрузочных машинах непрерывного действия рабочий оран — нагребающие лапы — захватывает горную массу отдельными порциями и проталкивает ее на конвейер, установленный на погрузочной машине.

Погрузочные машины периодического действия. Ковшовые погрузочные машины периодического действия могут быть машинами прямой и ступенчатой погрузки. Они широко применяются при проведении выработок и имеют достаточно большое число типоразмеров. В ковшовых погрузочных машинах ковш может быть закреплен на пе-рекатывающейся рукояти или на шарнирной стреле.

К преимуществам погрузочных машин с ковшом на перекатывающейся рукояти относятся маневренность и компактность, к недостаткам — большая высота подъема ковша при его разгрузке. Отечественная промышленность выпускает погрузочные машины на перекатывающейся рукояти ППН-lc, ППН-2г, ППН-3с с вместимостью ковша соответственно 0,2; 0,32 и 0,5 м 3 .

Рис. 1. Погрузочная машина цикличного действия ППН-1с с ковшом на перекатывающейся рукояти

Погрузочная машина ППН-lc (рис. 1) прямой погрузки, пневматическая, на колесном ходу, состоит из ковшового погрузочного органа 1 с рукоятью 4; ходовой тележки 7 с лебедкой для подъема ковша, установленный в корпусе машины 3; поворотной платформы 6; двух пневматических двигателей 2 и пульта управления 5. Машина предназначена для погрузки в вагонетки разрушенной и разрыхленной взрывом горной породы (сухой и влажной) с крупностью кусков до 300 мм. Машина производит погрузку с рельсового пути. Привод машины осуществляется двумя пневматическими двигателями мощностью 9 кВт каждый.

Пневматическая погрузочная машина ППН-3 по компоновке и принципу действия аналогична машине ППН-lc, но отличается большими вместимостью ковша, мощностью привода и фронтом погрузки.

Погрузочная машина ППН2г выпускается на гусеничном ходу и имеет индивидуальный привод гусениц. Благодаря этому возможны повороты машины вокруг точки вращения, а следовательно, и внедрение ковша в породу в различных направлениях без отхода назад. Машина может грузить куски разрыхленной горной массы крупностью до 400 мм.

К ковшовым погрузочным машинам с креплением на шарнирной стреле относятся машины 1ППН5, 1ППН5-П (с пневмоприводом) и ППМ4У. Это машины периодического действия, разгрузка ковша назад, погрузка ступенчатая.

Машины 1ППН5 и 1ППН5-П используются при проведении горизонтальных выработок с коэффициентом крепости пород f 2 при погрузке в вагонетки; 10,3 м 2 при погрузке на ленточный конвейер и 6,4 м 2 при погрузке на скребковый конвейер.

Машина МПКЗ (рис. 3) состоит из погрузочного органа (ковша), гусеничного механизма перемещения, гидросистемы, электрооборудования, системы орошения и насосной станции. Вместимость ковша машины не менее 1 м 3 , размеры погружаемых кусков — до 800 мм, техническая производительность — не менее 2,4 м 3 / мин. Насосная станция — основная энергетическая система машины. Черпание, подъем и поворот ковша осуществляются гидроцилиндрами.

Рис. 3. Машина погрузочная МПКЗ

Погрузочные машины непрерывного действия — это машины с нагребающими лапами; преимущество их — более высокая производительность, чем у ковшовых машин, но вместе с этим они имеют более сложную конструкцию и более высокую стоимость.

Погрузочные машины с нагребающими лапами по массе и производительности подразделяются четырех основных типоразмеров: легкие — ПНБ-1; средние — ПНБ-2; тяжелые-ПНБ-3; особо тяжелые — ПНБ-4. Материал соответствующих деталей всех типов погрузочных машин типа ПНБ одинаковый.

Машины с нагребающими лапами имеют следующие модификации — 1ПНБ (1ПНБ2, 1ПНБ2У, 1ПНБ2Д), 2ПНБ (2ПНБ2, 2ПНБ2У), ПНБ-3 (ПНБ-3К, ПНБ-3Д2М) и ПНБ-4 (ПНБ-4Д).

Машины первого типоразмера предназначены для погрузки на транспортные средства отделенной горной массы с коэффициентом крепости f ? 6 и размером кусков не более 400 мм, а второго типоразмера — горной массы с f ? 12 и крупностью кусков до 500 мм. Машины третьего и четвертого типоразмера применяют для погрузки крупнокусковых грузов с f ? 16.

Машины 1ПНБ2, 1ПНБ2Д (с дистанционным управлением) и 2ПНБ2 грузят горную массу в вагонетки, на конвейер и другие транспортные средства при проведении горизонтальных и наклонных (до 10°) выработок. В исполнениях 1ПНБ2У и 2ПНБ2У машины выпускаются в комплекте с предохранительными лебедками и используются при проведении наклонных по падению с углом до 18° выработок.

Все погрузочные машины с нагребающими лапами имеют гусеничное ходовое оборудование, электрический привод и идентичную компоновку.

Рис. 4. Погрузочная машина 2ПНБ2

Погрузочная машина 2ПНБ2 (рис. 4) состоит из следующих основных элементов: рабочего органа (нагребающих лап) со столом питателя, ходового оборудования, конвейера, электрооборудования, гидросистемы, рукояток управления и орошения.

Нагребающая часть состоит из рамы, редукторов лап, промежуточных редукторов, лап с кулисами и двигателей.

Кодовая часть имеет редуктор с электродвигателем, раму, балансиры и гусеничные цепи. Скребковый конвейер выполнен в виде соединенных шарнирно поворотного стола, промежуточной и хвостовой секций. Что позволяет устанавливать разгрузочный конец стрелы конвейера в необходимое положение по отношению к транспортным средствам.

Привод конвейера состоит из редуктора и приводной головки, соединенных между собой шарнирным телескопическим валом.

Электрооборудование машины выполнено в рудничном взрыво-безопасном исполнении на напряжение 380 или 660 В.

На рудных шахтах преимущественно применяются погрузочные машины с нагребающими лапами — тяжелые типа ПНБ-3 и особо тяжелые ПНБ-4. У погрузочных машин тяжелого типа, используемых для погрузки крупнокусковой горной массы, заборно-погрузочная часть выполняется плавающей, носок питателя — пилообразным. Наконечники лап имеют обтекаемую форму, не перекрывающую траекторию движения и выходящую за носок питателя на 150 — 250 мм.

3. Буропогрузочные машины

К буропогрузочным относятся погрузочные машины, на которые устанавливается навесное бурильное оборудование, и которые поочередно могут производить обуривание забоя и погрузку породы.

Использование комбинированных буропогрузочных машин сокращает число применяемых в проходческом забое машин и необходимость обмена в забоях подготовительных выработок бурильных установок и погрузочных машин.

Буропогрузочные машины классифицируются по типу базовых погрузочных машин; по типу навесного бурильного оборудования — съемное или несъемное; по числу манипуляторов и бурильных машин; по типу головки бурильной машины; по области применения — для слабых, средних и крепких пород; по роду энергии — электрические, пневматические, гидравлические.

Навесное оборудование состоит из бурильных машин, гидравлических манипуляторов, поворотных устройств, пультов управления — общего и манипуляторами.

Особенность конструкций манипуляторов буропогрузочных машин — синхронизация движений их складывания и поворота бурильной машины.

При сложенном манипуляторе бурильная машина располагается вдоль оси погрузочной машины.

Несъемным навесным бурильным оборудованием со складывающимися манипуляторами оснащаются в основном погрузочные машины непрерывного действия.

На ковшовых погрузочных машинах применяется обычно съемное навесное бурильное оборудование, устанавливаемое на время бурения шпуров.

Для проведения выработок в породах с коэффициентом крепости f