Шахтная дорога для наклонных выработок с двухконцевой откаткой Советский патент 1993 года по МПК E21F13/04 

ел

С

Использование: горная промышленность. Сущность изобретения: на симметричных разъездах, расположенных посредине рельсового пути, подканатные ролики расположены в наклонных роликоопорах под углом 40-45° к горизонтали. При этом диаметр нижней реборды роликов 10 на 35% больше диаметра верхней реборды 11. На прямолинейных участках рельсового пути установлены цилиндрические сдвоенные подканатные ролики 13, имеющие общие роликоопоры и оси с возможностью перемещения роликов вдоль общей оси 15. 4 ил.

Фиг 2

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для транспортирования горной массы по наклонным горным выработкам.

Известен рельсовый путь из двух ниток рельсов с разъездом посредине, выполненным путем раздвоения рельсового пути с двух до четырех ниток.

Недостаток этого устройства - возможность применения только в горизонтальных горных выработках с локомотивной откаткой.

Известен двухколейный рельсовый путь для двухпутевых откаточных выработок, включающий четыре нитки рельсов, уложенных на шпалы и образующих две обособленные колеи.

Недостатком такого устройства рельсового пути является значительная ширина выработки, превосходящая суммарный габарит двух транспортных средств, расположенных на соседних колеях, что приводит к необходимости иметь большое поперечное сечение выработки и, как следствие, приводит к увеличению объемов и значительному удорожанию горных работ.

Известна шахтная дорога для наклонных выработок с двухконцевой откаткой, включающей верхнюю и нижнюю части одноколейного пути из двух ниток рельсов и симметрично выполненный разъезд посредине пути из четырех ниток рельсов, а также подкатные опоры в виде роликов, жестко установленных на кронштейнах снаружи колеи попарно: один из них горизонтально, а второй - вертикально под прямым углом к первому.

Существенным недостатком такого устройства является сложность конструкции совмещенного узла двух подканатных роликов, находящихся под прямым углом друг к другу, приводящая на практике к увеличению трудозатрат, необходимости применения специальных платформ для размещения на них вагонеток и снижению надежности устройства в целом.

Целью изобретения является надежное упрощение конструкции, снижение трудозатрат при применении скипов в двухконцевой откатке по наклонным выработкам вместо специальных платформ для размещения на них вагонеток.

Поставленная цель достигается тем, что путем применения скипов при канатной откатке по наклонным выработкам вместо специальных платформ для вагонеток, под- канатные опоры в симметричных разъездах рельсового пути выполнены в виде одинарных накло ных роликов, установленных жестко на шпалах посредине колеи

посредством наклонных кронштейнов под углом 40-45° к горизонтали, с наклоном к центральной оси рельсового пути, при этом диаметр нижней реборды ролика на 35% больше диаметра верхней его реборды.

При этом прямолинейный участок по центру рельсового пути снабжен горизонтальными цилиндрическими сдвоенными подканатными роликами, имеющими общие

0 роликоопоры и оси, установленные с возможностью перемещения вдоль оси.

На фиг. 1 изображен общий вид шахтной дороги для наклонных выработок с двухконцевой откаткой (вид в плане), включающий

5 верхний и нижний прямолинейные участки из двух ниток рельсов 1 и 2 и разъезд посредине пути из двух симметричных участксв, левого и правого из четырех ниток рельсов. Левый разъезд образован нитками

0 рельсов 1 и 2, правый нитками 2 и 1. На прямолинейных участках пути (выше и ниже разъезда) установлены сдвоенные горизонтальные ролики 13 (конструкция их опоры детально показана на фиг.З). На разъездах

5 установлены наклонные ролики 9.

В местах пересечения на разъезде средних ниток рельсов 1 и 2 (так называемых крестовинах) для прохода реборд колес скипа сделаны канавки в теле рельса (условно

0 не показаны ввиду их очень малых размеров при выбранном масштабе изображения).

На левом разъезде показано взаимное расположение тягового каната 12 и роликов, и угол / отклонения каната в горизонталь5 ной плоскости при нахождении одного из скипов (условно не показан) ниже разъезда. На фиг,2 показано устройство наклонного подканатного ролика и его крепления в левой ветви симметричного разъезда. Кон- 0 струкция наклонных роликов правой ветви разъезда является зеркальным отражением левой; и поэтому отдельно не изображалась. На фиг.З показана конструкция и крепление сдвоенных подканатных плавающих

5 на общей горизонтальной оси цилиндрических роликов, установленных на прямолинейных участках рельсозого пути. Шахтная канатная дорога содержит две нитки рельсов 1 и 2, которые жестко закреплены по0 средством прокладок 3 и крепежных элементов 4 к шпалам 5. Посредине колеи левого и правого разъездов посредством резьбовых деталей 6 жестко закреплены роликоопоры в виде опорных кронштейнов

5 7 (на фиг.2 показан кронштейн для левого разъезда, кронштейн для правого разъезда является зеркальным отображением лево- го).

На оси 8 каждого кронштейна с возможностью свободного вращения закреплен наклонно под углом 40-45° к горизонтали под- канатный ролик 9, нижняя реборда 10 которого имеет диаметр на 35% больше диаметра верхней его реборды 11, Тяговый канат 12 располагается в ручье ролика 9 между ребордами 10 и 11, для гарантированного попадания каната в ручей наклонных роликов 9. Поэтому тяговый канал 12 располагается в ручье ролика 9 (а их несколько) между ребордами 10 и 11, не позволяющем канату смещаться в стороны в момент прохода скипа через симметричный разъезд.

На прямолинейных участках рельсового пути (вверху и внизу от разъезда) для поддерживания тяговых канатов правого и левого подъемных сосудов (условно не показаны) имеются сдвоенные цилиндрические ролики 13с ребордами 14. Ролики 13 надеты на ось 15с возможностью вращения вокруг нее и свободного перемещения вдоль оси 15 влево и вправо (плавающие ролики). Ось 15 жестко закреплена вкронш- тейнах 16, которые в свою очередь жестко закреплены к шпалам 5 резьбовыми деталями 6.

Высота реборд 14 сдвоенных цилиндрических подканатных роликов должна обеспечивать беспрепятственное прохождение подъемных сосудов над ними.

Заявляемое устройство работает следующим образом,

В процессе эксплуатации транспортные средства, например, скипы (условно не показаны) перемещаются по рельсам 1 и 2 на прямолинейных участках пути и на разъезде - по левому и правому его участкам. При этом тяговые канаты 12, закрепленные по центру к подъемным сосудам, встречно движутся с опиранием их на поддерживающие ролики - цилиндрические плавающие 13 на прямолинейных участках и наклонные 9 на симметричных разъездах.

Вход каждого встречно идущего подъемного сосуда (скипа) в левый и правый симметричный разъезд строго определен конструкцией симметричного въезда, предусматривающей зазоры 17 для прохождения реборд колес скипа (см. фиг.1). При этом левый скип попадает только в левый разъезд, а правый скип - только в правый разъезд. Закрепленные по центру колеи канат при этом способен ложиться только в ручьи наклонных роликов 9..

Наклонные ролики (см. фиг.2) с разновысокими ребордами 10 и 11 применены для удержания каната 12 посредине колеи при движении подъемных сосудов на разъездах.

Верхняя короткая реборда 11 ролика 9 обеспечивает попадание каната 12 точно в ручей ролика, а нижняя высокая реборда за счет своей длины удерживает канат 12 от

ухода в сторону, давая при этом канату свободу перемещения по ручью наклонных роликов. Кронштейн 7 (см. фиг.2) и наклонно расположенный ролик 9 служат для восприятия бокового усилия, возникающего в

канате 12 при движении подъемных сосудов (скипов) на разъездах.

В наклонной выработке тяговое усилие в канате будет равно произведению суммарного веса сосуда и груза на синус

угла а наклона выработки (условно не показан).

При изгибе тягового каната в горизонтальной плоскости на роликах 9 во время движения сосуда по разъезду появляется

дополнительное боковое усилие (см. фиг. 1). Но поскольку угол/3 отклонения каната 12 в горизонтальной плоскости за счет наличия плавающих роликов 13 не превысит 8-10°, значение сдвигающего усилия составит не

более

Рсдв :Ј (Ососуд + Огруз) -sin a x

30

x sin /8 (8тс + 2тс) -0, 0,,87 тс.

Опорные кронштейны 7 и 16 легко выдерживают это усилие без деформаций, так как один крепежный резьбовый элемент б диаметром 16 мм из стали 3 имеет общее

сопротивление на срез порядка 3,5 тс. а каждый кронштейн закреплен к шпалам минимум двумя крепежными элементами. Тлк как на каждом из двух симметричных ездов крепится не менее пяти роликоопор,

это гарантированно повышает безопасность эксплуатации предлагаемого устройства.

Использование в наклонных выработках с канатной откаткой предложенного устройства шахтной дороги с наклонными подканатными роликами с разновысокими ребордами сокращает количество роликов в узле с двух до одного. Сокращение количества роликов в два раза сокращает трудозатраты, упрощает конструкцию и повышает надежность в работе устройства в целом. Кроме того, предлагаемое устройство шахтной канатной дороги может способствовать уменьшению поперечного

сечения наклонных выработок на их прямолинейных участках с 15,5 до 11,2 м2.

Ниже приводится обоснование численных диапазонов значений углов, указанных выше.

Диаметр нижней реборды В + 2с наклонного ролика принят на 35% больше диаметра верхней его реборды В при установке ролика под углом 40-45° к горизонтали (фиг.4).

Чтобы избежать выпадения каната из желоба наклонных поддерживающих роликов 9 при любом прослаблении и биении тягового каната диаметром 20 мм, примем размер зева желоба наклонного ролика (см. фиг,4) равным 80 мм, что обеспечивает четырехкратный запас надежности попадания каната в желоб. При таком соотношении диаметр реборды ролика В + 2с (см. фиг.4) будет равен 300 мм, а верхней В 200 мм, т.е. диаметр нижней реборды на 35% больше диаметра верхней реборды (нижняя граница диапазона).

В целях удешевления подъема при переходе шахт на хозрасчет возможно приме- нение канатов из более дешевых сталей, а следовательно, большего диаметра. С этой целью предусматривается возможность увеличения зева желоба ролика за счет возрастания диаметра нижней реборды до 35% по сравнению с диаметром верхней реборды (верхняя граница диапазона).

Диапазон углов наклона ролика к горизонтали в пределах 40-45° выбран из соображений гарантированного попадания каната в ручей желоба ролика. Обосновывается это тем, что именно при таком положе- нии внутренняя поверхность желоба верхней реборды наклонного ролика занимает практически вертикальное положение (нуль градусов), выполняя роль отражательной стенки, препятствующей сходу натянутого каната к центру разъезда. При угле наклона ролика в 40-45° к горизонтали внутренняя поверхность верхней реборды может иметь даже отрицательный угол наклона в 5°, что гарантирует 100% вероятность недопущения соскальзывания каната с ролика в направлении к центру разъезда.

Таким образом, установка ролика под углом 45° рекомендуется при длинных разъездах и больших радиусах изгиба рельсов (при плавном входе скипов на разъезд). Угол установки ролика в 40° будет применяться при коротких разъездах и малых радиусах изгиба рельсов (т.е. при более значительных разворотах скипов при их входе и выходе из разъезда).

Формула изобретения

Фиг-t