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:
- для тонких (Нпл<1,2 м), - для средних (1,2≤Нпл≤2,5 м), - для мощных (Нпл>2,5 м);
- 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;
- с гибкими тяговыми органами (цепь, канат), - бесцепные системы перемещения БСП, - гусеничные;
- 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
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
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
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
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
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 Мmax имеет место при относительном скольжении ротора έ = (10-15) % и в 2-3 раза превышает номинальный Мном. Номинальный пусковой момент Mп
составляет (75-85) % от максимального Мmax.
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 Мном = 1300 Н·м, частота пном = 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.
Читайте также: III. Описание лабораторной установки Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|