Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Описание очистных комбайнов

Очистной комбайн – комбинированная горная машина (Рисунок 5.1), предназначенная для работы в очистных забоях путем одновременного отделения полезного ископаемого от массива пласта и погрузки его на транспортирующую машину. Современные очистные комбайны монтируются на ставах забойных конвейеров.

Рисунок 1 – Очистной комбайн EW-200/230

Очистной комбайн (ОК) включает:

- исполнительный орган (ИО), разрушающий (отделяющий от массива пласта) полезное ископаемое и грузящий его на забойный конвейер;

- механизм подачи для перемещения комбайна вдоль линии очистного забоя;

- привод, состоящий из электродвигателей, основных и поворотных редукторов, передающих крутящий момент от двигателей на валы исполнительных органов;

- опоры скольжения для перемещения;

- система принудительного охлаждения элементов привода;

- система пылеподавления в рабочей зоне;

- система управления (ручного или автоматического) комбайном.

Очистные комбайны классифицируются:

по мощности разрабатываемого пласта:

- для тонких (Н_пл<1,2 м),

- для средних (1,2≤Н_пл≤2,5 м),

- для мощных (Н_пл>2,5 м);

по углу падения пласта:

- для пологих и пологонаклонных до 35°,

- для крутонаклонных (35°- 45°);

- для крутых (от 45°до 90°);

3. по ширине захвата ИО:

- узкозахватные до 1 м (0,5; 0,63; 0,8; 0,9),

- широкозахватные более 1 м (≈ 1,5; 1,6)4

4. По исполнению рабочего органа: - шнековый,

- барабанный,

- корончатый,

- дисковый,

- цепной,

- комбинированный;

По системам перемещения:

- с гибкими тяговыми органами (цепь, канат),

- бесцепные системы перемещения БСП,

- гусеничные;

По источникам питания:

- электрический, - гидравлический, - пневматический.

Исполнительные органы современных очистных комбайнов в своем большинстве представляют собой режущие шнеки, т.е. шнеки, оснащенные по наружной поверхности витков резцами.

В простейшем варианте ОК исполнительный орган состоит из одного режущего шнека. Однако для разработки мощных пластов, а также при селективной выемки полезного ископаемого широко применяются двух- и трехшнековые комбайны.

Основным преимуществом исполнительного органа шнеко-фрезерного типа является то, что в достаточно простом по конструкции устройстве одновременно выполняются две технологические операции – разрушение пласта полезного ископаемого и его погрузка на забойный конвейер. Вместе с тем, шнек-фрезы имеют и существенный недостаток – переменная толщина стружки, снимаемая каждым резцом во время его контакта с забоем.

Теоретические основы кинематики

При работе шнек-фрезы полным диаметром максимальная толщина стружки определяется по формуле

, (5.1)

где v _п – скорость подачи шнек-фрезы на забой;

ω – угловая скорость вращения шнек-фрезы;

z – число резцов в линии резания.

Число резцов в линии резания может определяться различными методами. Наиболее рационально определять этот показатель по формуле, предложенной Ф.А. Опейко

, (5.2)

где b – ширина захвата одного резца;

m – общее число резцов на цилиндрической поверхности шнек-фрезы;

B – общая ширина захвата шнек-фрезы.

Ширина b захвата каждого резца зависит как от формы резца, так и от свойств породы (имеется в виду фактическая ширина бороздки, образующейся после прохода резца).

Средняя глубина резания (средняя толщина стружки, снимаемая резцом) определяется выражением

. (5.3)

Так как средняя толщина стружки значительно влияет на энергоемкость процесса выемки породы, то для снижения энергоемкости имеет большое значение рациональный выбор величин v _п, ω и z.

Угловая скорость вращения шнек-фрезы определяется угловой скоростью двигателя и передаточным отношением трансмиссии привода шнек-фрезы, одна из принципиальных схем которого представлена на рисунке 5.2., по формуле

, (5.4)

где n ₁ – частота вращения вала двигателя, мин^-1;

i ₁ – передаточное отношение трансмиссии.

Рисунок 5.2 – Кинематическая схема привода шнек-фрезы

очистного комбайна CL 300.

Систему перемещения образуют три составные части: гибкий тяговый или жесткий опорный орган (рейка), механизм перемещения и удерживающие устройства.

Механизм перемещения, как правило, встроенный в корпусе ОК, а не вынесенный. При этом механизм перемещения и его ведущий элемент (звездочка, зубчатое колесо, канатный барабан) движется вместе с комбайном, а тяговый или опорный орган (цепь, рейка, канат) – неподвижен. Вынесенные системы перемещения применяются только в очистных узкозахватных комбайнах, работающих на тонких пластах.

Наиболее современные – бесцепные системы перемещения (БСП). В них тяговая цепь заменена жесткой направляющей в виде зубчатой (схема 5.3.1) или цевочной рейки (схема 5.3.2).

Рисунок 5.3 – Бесцепные системы перемещения очистных комбайнов

Кинематическая схема механизма подачи комбайна CL 300 представлена на рисунке 5.4. скорость подачи определяется по формуле

, (5.5)

где n ₂ – частота вращения вала двигателя, мин^-1;

i ₂ – передаточное отношение трансмиссии;

r ₃ – начальный радиус звездочки или зубчатого колеса механизма подачи.

Наиболее распространенные источники питания исполнительных органов - асинхронные, трехфазные, короткозамкнутые электродвигатели переменного тока с частотой вращения 25 с^-1 (1500 об/мин) и напряжением 660 В. Они имеют хорошую перегрузочную способность. Максимальный крутящий момент М_max имеет место при относительном скольжении ротора έ = (10-15) % и в 2-3 раза превышает номинальный М_ном. Номинальный пусковой момент M_п

составляет (75-85) % от максимального М_max.

Рисунок 5.4 – Кинематическая схема механизма подачи

очистного комбайна типа CL 300

Например, электродвигатель ЭКВ-50 с номинальными параметрами: мощность N = 50 кВт, вращающий момент М_ном= 1300 Н·м, частота п_ном= 1500 об/мин; при скольжении ротора 10%, т.е. уменьшении частоты вращения до 1350 об/мин может развивать момент на выходном валу до 2800 Н·м, а в момент пуска – 2100 Н·м.

По способу охлаждения выпускаются двигатели трех типов:

ЕКВ – с водяным охлаждением (наиболее распространенные);

ЭДКО – с наружным обдувом;

ЭДК – необдуваемые (с внутренней циркуляцией воздуха).

Применяемые в условных обозначениях буквы: Э и ЭД – электродвигатель; К – комбайновый; О – обдуваемый; В – с водяным охлаждением. Допускаемая температура корпуса ЭК – 100⁰С, а обмотки статора – до 155⁰С.

Взрывозащищенность обеспечивается взрывонепроницаемыми оболочками и искробезопасной электрической цепью.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒