Рис. 2.22. Многоковшовый цепной экскаватор
М н о г о к о в ш о в ы й ц е п н о й экскаватор на рельсовом ходу (рис. 2.22) состоит из корпуса 5, установленного на раме 5, ковшовой рамы 1 с бесконечной цепью, на которой укреплены ковши 2. Основное и планирующее 9 звенья рамы подвешивают через систему полиспастов 3 к укосине корпуса экскаватора. С помощью системы лебедок рама может перемещаться в вертикальной плоскости. Ковшовая цепь приводится в движение ведущим барабаном, установленным в корпусе экскаватора. Ковши с породой разгружаются у ведущего барабана и порода через разгрузочные люки поступает в вагоны, подаваемые по рельсовым путям 8.
Т а б л и ца 2 . 6
Показатели
|
Карьерные экскаваторы
|
Вскрышные экскаваторы
|
Драглайны
|
ЭКГ-5А
(ЭКГ-4,6)
|
ЭКГ-8И
|
ЭКГ-12,5
|
ЭГ-12А
(ЭГ-12)
|
ЭГ-20
|
ЭКГ-20
|
ЭВГ-4И
|
ЭВГ-15
|
ЭВГ-35/65
|
ЭШ-6/45М-У
|
ЭШ-20/90
|
ЭШ-40/85
|
ЭШ- 100/100
|
Вместимость ковш, м3
|
5 (4,6)
|
6,3; 8
|
12,5
|
12
|
20
|
16;20;25
|
4
|
15
|
35
|
6
|
20
|
40
|
80;90;100
|
Длина стрелы, м
|
10,6
|
12
|
18
|
8
|
-
|
17
|
20,6
|
19,5
|
65
|
45
|
90
|
85
|
100
|
Угол наклона стрелы, градус
|
45
|
47
|
45
|
-
|
-
|
45
|
45
|
45
|
45
|
25-35
|
30
|
32
|
30
|
Максимальный радиус копания, м
|
14,4
|
17,7
|
22,5
|
15
|
19
|
21,6
|
23,5
|
40
|
65
|
42,5
|
83
|
82
|
97
|
Максимальный радиус разгрузки, м
|
12,6
|
15,7
|
19,9
|
13,5
|
18
|
19,4
|
20,9
|
37,8
|
62
|
43,5
|
83
|
32
|
97
|
Максимальная высота (глубина для драглайнов) копания, м
|
10,2
|
13
|
15,6
|
14
|
18
|
17,9
|
21,7
|
30
|
50
|
22
|
42,5
|
40
|
47
|
Максимальная высота разгрузки, м
|
6,3
|
8,3
|
10
|
10,5
|
14,5
|
12
|
18
|
26
|
45
|
19,5
|
38,5
|
32
|
43
|
Радиус вращения задней части кузова, м
|
5,2
|
7
|
10
|
7,2
|
8,7
|
8
|
7,5
|
12
|
19
|
9,7
|
19,7
|
21,5
|
29
|
Радиус копания на уровне стояния, м
|
8,2
|
10,3
|
14,8
|
13,5
|
|
13,7
|
14,3
|
20
|
37
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Масса, т
|
197
|
363
|
658
|
330
|
570
|
950
|
358
|
1150
|
2700
|
305
|
1740
|
3100
|
10250
|
Скорость передвижения, км/ч
|
0,55
|
0,5
|
0,61
|
1,3
|
0,85
|
0,9
|
0,5
|
0,31
|
0,2
|
0,48
|
0,08
|
0,06
|
0,06
|
Преодолеваемый подъем, градус
|
12
|
12
|
12
|
12
|
12
|
12
|
8
|
7,5
|
5
|
12
|
7
|
7
|
5
|
Мощность сетевого двигателя, кВт
|
250
|
520
|
1250
|
630
|
630х2
|
1358
|
520
|
1400
|
1450х2
|
520
|
2500
|
2250х2
|
3600х4
|
Продолжительность цикла, с
|
23
|
26
|
28
|
28
|
28
|
28
|
32
|
50
|
60
|
45
|
60
|
60
|
60
|
39
Небольшие многоковшовые цепные экскаваторы на рельсовом и гусеничном ходу имеют боковую погрузку, которая осуществляется через выносной консольный погрузочный конвейер в транспортные сосуды, находящиеся сбоку от экскаватора. Экскаватор во время работы железнодорожными тележками 7 перемещается вдоль уступа и срезает слой породы толщиной 0,1—0,2 м. Вслед за выемкой слоя передвигают железнодорожные пути встроенными в тележки путепередвижными машинами непрерывного действия. Кран 4 служит для механизации монтажных и ремонтных работ.
Многоковшовые экскаваторы могут располагаться на верхней площадке уступа и копать породу ниже уровня своего стояния. Такие экскаваторы называют экскаваторами с нижним копанием. При необходимости применяют сдвоенные экскаваторы для нижнего и верхнего копания.
Размеры и мощность многоковшовых цепных экскаваторов зависят от вместимости ковша, которая изменяется от 250 до 2240 л.
Ниже приведена характеристика многоковшового цепного экскаватора на рельсовом ходу с нижним копанием и вместимостью ковша 1500 л.
Число ковшей
|
30
|
Скорость движения ковшовой цепи, м/с
|
1,25
|
Число разгрузок ковшей в минуту
|
22
|
Глубина копания, м
|
24-29
|
Рабочая масса, т
|
2400
|
Число ходовых колес
|
178
|
Скорость рабочего хода, м/мин
|
4
|
Мощность двигателей, кВт
|
2300
|
Рис. 2.23. Роторный экскаватор ЭРШРД- 5250
Р о т о р н ы е э к с к а в а т о р ы (рис. 2.23) отличаются от цепных конструкцией рабочего органа. Ковши этого экскаватора расположены на рабочем колесе — роторе 1, которое крепится к роторной раме 2.
Копание породы происходит при вращении ротора. Порода из ковшей разгружается на ленточный конвейер; установленный на роторной раме, и далее поступает на разгрузочный конвейер 3.
Роторная стрела при работе может выдвигаться или задвигаться, подниматься или опускаться.
Крупные роторные экскаваторы в настоящее время выпускаются преимущественно с невыдвигаемой стрелой, способной подниматься, опускаться или поворачиваться на угол 90—120° относительно экскаватора.
Большинство роторных экскаваторов выпускается на гусеничном или шагающе- рельсовом ходу. В последнем случае при работе экскаватор передвигается по рельсам, укрепленным на специальных лыжах на длину хода около 10 м. Затем экскаватор
устанавливается на круглую опорную раму? а лыжи с рельсами выдвигаются вперед.
Роторные экскаваторы по сравнению с цепными обладают более высокой производительностью, могут применяться для разработки более плотных пород и вести селективную выемку. При вязких влажных породах роторные экскаваторы имеют худшие показатели, чем цепные.
Вместимость ковшей роторного экскаватора составляет 0,2— 5 м3, диаметр ротора — 4—21
м. Высота черпания у мощных роторных экскаваторов достигает 50 м, а глубина копания ниже уровня стояния — 25 м.
Характеристика некоторых отечественных роторных экскаваторов приведена в табл. 2.7.
Т а б л и ца 2 . 7
Показатели
|
ЭР-1250
|
ЭРШР-5000
|
ЭРП-5250
|
Теоретическая производительность, м3/ч Вместимость ковша, м3
|
1250
0,375
|
5000
1,6
|
5250
0,6
|
Число ковшей
|
9
|
10
|
22
|
Диаметр ротора, м
|
6,5
|
16
|
11,5
|
Скорость передвижения, м/ч
|
315
|
110
|
120
|
Максимальная высота копания, м
|
17
|
40
|
30
|
Глубина нижнего копания, м
|
1,5
|
7
|
2,1
|
Установленная мощность электродвигателей, кВт
|
860
|
16400
|
9370
|
Масса, т
|
700
|
4250
|
4100
|
Производительность экскаваторов. Сменную производительность (м3) одноковшовых экскаваторов определяют по формуле
Q 60TVkН kИ
p
см tk
где Т — продолжительность смены, ч; V — вместимость ковша, м3; kH — коэффициент наполнения ковша; kИ — коэффициент использования рабочего времени в течение смены; t - продолжительность цикла, мин; kp — коэффициент разрыхления породы.
Величина указанных коэффициентов зависит от многих факторов и изменяется в широких пределах. Коэффициент наполнения ковша принимается в зависимости от качества дробления породы в пределах 0,6—0,9. Коэффициент разрыхления определяется крепостью породы и колеблется от 1,3 до 2. Коэффициент использования рабочего времени (отношение времени работы экскаватора на погрузке к общей продолжительности смены) зависит от организации работ, вида транспорта, организации его движения и равен 0,4—0,8.
Продолжительность цикла определяется характером пород в забое, углом поворота экскаватора, квалификацией машиниста и т. п. Для экскаваторов ЭКГ-5А (ЭКГ-4,6), ЭКГ-8И при расчетах она принимается равной 0,5 мин.
Практически сменная производительность экскаватора ЭКГ-5 (ЭКГ-4,6) колеблется в пределах 400—1200 м3, экскаватора ЭКГ-8И — от 700 до 2000 м3. Сменная производительность крупных шагающих драглайнов составляет 2000—4000 м3.
Сменную производительность многоковшового экскаватора можно определить по приведенной выше формуле, заменив t величиной 1/n (n — число ковшей, разгружающихся в минуту).
Сменная производительность крупных многоковшовых экскаваторов достигает 5000 - 10000 м3. Особенно высока производительность роторных экскаваторов. Например, роторный экскаватор с ковшами вместимостью 3600 л на угольном карьере имеет суточную производительность до 100 тыс. м3 породы в массиве.
На рис. 2.24 приведены схемы установки в забое прямой механической лопаты и драглайна. На рис. 2.24, а показаны форма забоя и расположение прямой механической лопаты при выемке мягких пород с погрузкой их в вагоны или автосамосвалы, расположенные на нижней площадке уступа. Высота забоя h в этом случае не должна превышать максимальной высоты копания экскаватора. При большей высоте в верхней части уступа возможно образование навесов или козырьков породы, представляющих опасность для людей и экскаваторов. Ширина забоя А принимается равной от одного до полутора радиусов копания экскаватора Rк на уровне стояния. При А = 1,5Rк ось движения экскаватора располагается от нижней бровки уступа на
расстоянии радиуса копания на уровне стояния (а = 0,5Rк ; b = Rк ). Расстояние от оси железнодорожного пути зависит от радиуса разгрузки экскаватора.
Рис. 2.24. Схемы установки в забое прямой механической лопаты и драглайна: Rp - радиус разгрузки
Переноска путей осуществляется после выемки каждой заходки. Если заходка имеет постоянную ширину, то фронт работ уступа в процессе разработки перемещается параллельно. Более простая организация буровзрывных и экскаваторных работ составляет основное достоинство этого способа по сравнению с веерным перемещением, при котором каждая заходка имеет в плане треугольную форму. Веерное перемещение фронта работ упрощает переноску рельсового пути и применяется чаще при многоковшовых экскаваторах. При сложной конфигурации вскрышного или добычного участка применяют смешанное перемещение фронта работ, представляющего собой сочетание параллельного и веерного.
При выемке и погрузке скальных пород ширина развала В взорванной массы значительно превышает ширину заходки А (рис. 2.24, б). Поэтому экскаватор убирает породу за два, три или более ходов. На рис. 2.24, б показана выемка первой заходки шириной b1. Погрузка породы из второй заходки шириной b2 осуществляется при обратном ходе экскаватора после передвижки железнодорожных путей в новое положение (ближе к забою). Для экскаватора ЭКГ-4,6 при
ширине развала В, равной 25— 28 м, принимают b1= 15—16 м, b2 = 10—12 м. Высота уступа в скальных породах не должна превышать полуторной высоты копания экскаватора.
Ширина и высота забоя драглайна зависят от его рабочих размеров (рис. 2.24, в). Угол рабочего разворота драглайна обычно принимают равным 30-45°. Разгрузку породы драглайн может осуществлять в отвал (на нижнюю или верхнюю площадку уступа) и в транспортные средства, расположенные на верхней площадке уступа. В последнем случае производительность его снижается, так как увеличиваются простои (вследствие ожидания порожняка) и длительность разгрузки ковша. Транспортные пути должны располагаться на определенном расстоянии С от верхней бровки уступа, обеспечивающем безопасность транспорта.
Вскрышной экскаватор может работать с погрузкой породы в отвал или в вагоны, расположенные на верхней площадке (рис. 2.24, г). При этом высота разгрузки ковша экскаватора Нр должна быть больше высоты уступа.
Во всех рассмотренных случаях разгрузка породы — боковая (фронтальная). В тупиковых забоях (рис. 2.24, д) экскаватор для разгрузки должен поворачиваться на угол 150—180°, что удлиняет цикл. Кроме того, увеличиваются простои экскаватора вследствие более сложных маневров при подаче порожняка. Все это снижает производительность экскаватора, из-за чего тупиковые забои применяют редко.
Для погрузки горной массы в карьерах применяют также одноковшовые погрузчики. Рабочее оборудование погрузчика состоит из подвижной (опускающейся и поднимающейся) стрелы, на конце которой шарнирно закреплен ковш совкового типа. Корпус погрузчика установлен чаще всего на колесном самоходном шасси с дизельным приводом. Движение стрелы и ковша осуществляется с помощью гидроцилиндров.
Загрузка ковша происходит при опущенной стреле под действием ходового механизма и некотором повороте ковша. После заполнения ковша стрелу поднимают в транспортное положение и погрузчик перемещается к месту разгрузки; Разгрузка производится при поднятой на необходимую высоту стреле путем опрокидывания ковша.
Современные отечественные погрузчики (ПГ-10, ПК-15, ПК-25) имеют вместимость ковша 6—14 м3, максимальную высоту разгрузки 4,1—5,5 м, мощность двигателя 265—882 кВт, минимальный радиус поворота 7,5—13 м и массу 36—125 т.
По сравнению с экскаваторами погрузчики характеризуются следующими основными достоинствами: более простой конструкцией, меньшей массой и меньшей (в 2—3 раза) стоимостью, высокой маневренностью и большой скоростью перемещения, позволяющей осуществлять не только погрузку, но и транспортирование горной массы.
Небольшое напорное усилие не позволяет применять погрузчики для погрузки крупнокусковой горной массы. Кроме того, их параметры ограничивают высоту разрабатываемых уступов (10—11 M).
Применение погрузчиков целесообразно в карьерах годовой производительностью до 3—5 млн. т в качестве основного погрузочного оборудования, а при расстоянии транспортирования до 0,3—0,5 км и в качестве транспортного оборудования. В последнем случае они оказываются более эффективными, чем экскаваторы и автосамосвалы.
Достарыңызбен бөлісу: |