КАНАТНО-СКРЕПЕРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2012 года по МПК E02F3/54 E02F3/60 E21F13/08 

Изобретение относится к транспортным машинам периодического действия, а именно к канатно-скреперным установкам, преимущественно со скрепером ящичного типа, и может быть использовано при транспортировании добываемой руды из забоев при подземной разработке месторождений и на штабельных складах поверхностных комплексов угольных шахт.

Известна принятая за прототип канатно-скреперная установка, содержащая скрепер ящичного типа, скреперную лебедку, головной и хвостовой тяговые канаты, отклоняющие блоки для канатов и разгрузочный полок (Тарасов Ю.Д., Николаев А.К. Горнотранспортные машины периодического действия. СПб., СПГГИ (ТУ), 2005 г., с.6-9, рис.2, 3а).

Однако широко используемые в горной промышленности канатно-скреперные установки обладают такими недостатками, как высокая энергоемкость транспортирования кусковых грузов и интенсивный абразивный и усталостный износ скреперов при взаимодействии их нижних кромок с почвой горной выработки и разгрузочным полком.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости транспортирования кусковых грузов и снижение износа скрепера за счет уменьшения сопротивления движению скрепера при рабочем и холостом ходах.

Технический результат достигается тем, что в канатно-скреперной установке, содержащей скрепер ящичного типа, скреперную лебедку, головной и хвостовой тяговые канаты, отклоняющие блоки для канатов и разгрузочный полок, на задней наклонной стенке скрепера под узлом крепления к скреперу хвостового тягового каната на закрепленных на этой стенке кронштейнах установлен с возможностью вращения на горизонтальной оси валок цилиндрической формы, нижняя кромка которого расположена со смещением вниз относительно нижней кромки задней стенки скрепера и удалена от нее по горизонтали в сторону хвостового тягового каната, при этом кронштейны на задней стенке скрепера закреплены с помощью плиты с возможностью ее смещения в вертикальной плоскости и фиксации с помощью крепежных элементов, а ось валка размещена в горизонтально ориентированных прорезях кронштейнов с возможностью смещения и фиксации оси.

Канатно-скреперная установка представлена на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - вид сбоку на скрепер в зоне его загрузки, на фиг.3 - вид А по фиг.2.

Канатно-скреперная установка содержит (фиг.1) скрепер ящичного типа 1, скреперную лебедку 2, головной 3 и хвостовой 4 тяговые канаты, отклоняющие блоки 5 для тяговых канатов, разгрузочный полок 6. При этом лебедка 2 может быть двухбарабанная или трехбарабанная, с одним головным и двумя хвостовыми канатами или с двумя головными и одним хвостовым канатом. Скрепер 1 состоит (фиг.2, 3) из боковых стенок 7 и задней стенки 8, в своей нижней части наклонной под углом α (углом внедрения) к горизонту. Скрепер 1 с тяговыми канатами 3 и 4 соединен соответствующими узлами 9 и 10. На задней наклонной стенке 8 скрепера под узлом 10 крепления к скреперу хвостового тягового каната 4 на закрепленных на стенке 8 кронштейнах 11 и 12 установлен с возможностью вращения на горизонтальной оси 13 валок 14 цилиндрической формы, нижняя кромка которого расположена со смещением h вниз относительно нижней кромки задней стенки 8 скрепера и удалена от нее по горизонтали в сторону хвостового тягового каната 4 на величину а. При этом кронштейны 11 и 12 на задней стенке 8 закреплены с помощью плиты 15 с возможностью ее смещения в вертикальной плоскости вдоль стенки 8 и фиксации на ней с помощью крепежных элементов 16, а ось 13 валка 14 размещена в горизонтально ориентированных прорезях 17 кронштейнов 11 и 12 с возможностью смещения и фиксации оси 13. Параметры h, а принимаются в зависимости от геометрических размеров скрепера и физико-механических свойств транспортируемого груза и определяются экспериментально или при испытании опытного образца скрепера при минимизации параметра h.

18 - опорная поверхность выработки, 19 - подлежащий транспортированию груз в зоне загрузки скрепера, 20 - транспортируемый груз, перемещаемый скрепером 1 при его рабочем ходе, 21 - направление движения груженого скрепера 1.

Техническое решение может быть использовано также и для канатно-скреперных установок со скреперами гребкового типа.

Канатно-скреперная установка действует следующим образом. При включении скреперной лебедки 2 порожний скрепер 1, двигаясь в направлении 21 с помощью головного тягового каната 3, заполняется расположенным в зоне загрузки кусковым грузом 19. При этом благодаря соответствующему расположению катка 14 (параметры h и а) относительно внедряемой в массу загружаемого груза 19 нижней кромки задней стенки 8 скрепера усилие внедрения практически не снижается по сравнению с расчетным (параметр - приведенный вес скрепера), так как каток 14 находится за пределами загружаемого в скрепер транспортируемого груза. После загрузки скрепера 1 при его рабочем ходе (фиг.1) его суммарные сопротивления движению определяются силой трения перемещаемого скрепером 1 груза 20 весом G о почву выработки 18 при коэффициенте трения f и трением качения самого скрепера весом G₀ при коэффициенте сопротивления движению w. При холостом ходе скрепера 1 в обратном направлении после его освобождения от груза 20 на разгрузочном полке 6 сопротивление движению скрепера 1 определяется не при коэффициенте трения f₀ скрепера 1 о почву выработки 18 (что характерно для прототипа), а при средневзвешенной величине коэффициента сопротивления движению w, что и при рабочем ходе загруженного скрепера 1, и коэффициента трения f₀ с учетом расположения центра тяжести скрепера 1 со смещением в сторону задней стенки 8.

При соотношении веса скрепера и веса перемещаемого им груза G₀/G=0,5 (нормативный коэффициент 0,4-0,6), коэффициентах трения f и f₀ груза и самого скрепера о почву выработки, соответственно равных 0,7 и 0,5, а также коэффициенте сопротивления движению скрепера в рабочем направлении с его опиранием на каток w=0,05 снижение энергоемкости транспортирования при рабочем ходе составит 23,7%, а при холостом ходе - не менее чем на 50-60%. При тех же исходных показателях износ основания скрепера уменьшится также на 50-60%.

Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют существенно снизить энергоемкость транспортирования кусковых грузов и износ скрепера за счет уменьшения сопротивления движению скрепера при рабочем и холостом ходах.

Установка содержит скрепер ящичного типа (1), скреперную лебедку (2), головной (3) и хвостовой (4) тяговые канаты, отклоняющие блоки (5) для тяговых канатов, разгрузочный полок (6). Скрепер состоит из боковых стенок (7) и задней стенки (8), в своей нижней части наклонной под углом к горизонту. На задней наклонной стенке скрепера под узлом (10) крепления к скреперу хвостового тягового каната на закрепленных на стенке кронштейнах (11, 12) установлен с возможностью вращения на горизонтальной оси (13) валок (14) цилиндрической формы, нижняя кромка которого расположена со смещением вниз относительно нижней кромки задней стенки скрепера и удалена от нее по горизонтали в сторону хвостового тягового каната. Кронштейны на задней стенке закреплены с помощью плиты (15) с возможностью ее смещения в вертикальной плоскости вдоль стенки и фиксации на ней с помощью крепежных элементов (16). Ось валка размещена в горизонтально ориентированных прорезях (17) кронштейнов с возможностью смещения и фиксации. Снижаются энергоемкость и износ устройства. 3 ил.

Канатно-скреперная установка, содержащая скрепер ящичного типа, скреперную лебедку, головной и хвостовой тяговые канаты, отклоняющие блоки для канатов и разгрузочный полок, отличающаяся тем, что на задней наклонной стенке скрепера под узлом крепления к скреперу хвостового тягового каната на закрепленных на этой стенке кронштейнах установлен с возможностью вращения на горизонтальной оси валок цилиндрической формы, нижняя кромка которого расположена со смещением вниз относительно нижней кромки задней стенки скрепера и удалена от нее по горизонтали в сторону хвостового тягового каната, при этом кронштейны на задней стенке скрепера закреплены с помощью плиты с возможностью ее смещения в вертикальной плоскости и фиксации с помощью крепежных элементов, а ось валка размещена в горизонтально ориентированных прорезях кронштейнов с возможностью смещения и фиксации оси.