Курс Технология и оборудование горного производства Лекция 4 МЕХАНИЗМЫ ПОДАЧИ и ТРНСМИССИИ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ

Назначение механизмов перемещения Механизмы перемещения (подачи) горных машин предназначены для: - перемещения комбайнов или стругов во время работы; - совершения различных технологических маневровых операций; - поддержания постоянного контакта породоразрушающего инструмента с массивом породы.

Требования, предъявляемые к механизмам перемещения - обеспечивать максимальные значения скорости подачи и усилия подачи (напора); - иметь бесступенчатое (плавное) регулирование рабочей скорости подачи во всем диапазоне ее изменения при ручном и автоматическом управлении - чётко фиксировать необходимую скорость; - обеспечивать надежное ограничение максимального тягового (напорного) усилия;

Требования, предъявляемые к механизмам перемещения - реверс ведущего элемента системы перемещения и реверс исполнительного органа очистного комбайна должны быть независимыми друг от друга; - очистные комбайны с гибким тяговым органом должны иметь устройства для гашения колебаний тягового органа, а работающие на наклонных пластах иметь устройства, удерживающие комбайны в лаве при обрыве тягового органа; - быть удобными, безопасными в управлении и надежными в эксплуатации.

Классификация механизмов перемещения по типу регулятора скорости: - с гидравлическим регулятором; - с электрическим регулятором; по месту установки: - встроенные; - вынесенные.

Классификация механизмов перемещения по типу и конструкции тягового органа: - с гибким тяговым органом - цепные и канатные; - с жестким (для встроенных механизмов перемещения) тяговым органом - на основе цевочных и зубчатых реек

Структурная схема систем перемещения

Вынесенная система перемещения комбайнов Достоинства: -минимально возможная длина очистного комбайна; -индивидуальный привод и значительные тяговые усилия; -использование всей мощности двигателя комбайна на разрушение угля. Недостатки: - наличие в лаве двух движущихся ветвей тягового органа, что затрудняет передвижение забойного конвейера; - усложнение системы перемещения и управления ею за счет наличия двух механизмов перемещения

Встроенная система перемещения комбайнов Достоинства: - неподвижный тяговый или опорный орган - относительная простота как самой системы перемещения, так и управления ею. Недостатки: - удлинение комбайна на величину длины механизма перемещения, что ухудшает проходимость комбайна в условиях тонких пластов; - использование части мощности двигателя комбайна на привод механизма перемещения.

Скорость подачи Скорость подачи (м/с) очистного комбайна определяется максимальной заданной производительностью - заданная массовая производительность, т/с - ширина захвата органа разрушения, м - мощность пласта, м - плотность угля, т/м 3.

Величина усилия подачи где =1,35-1,5 - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления перемещению комбайна; - вес комбайна, Н; - угол падения пласта, градус; = коэффициент трения комбайна о почву, равный 0,3-0,4, о направляющие конвейера - 0,18-0,25; - число рассматриваемых исполнительных органов; - усилие подачи на і-м исполнительном органе, Н.

Потребная мощность двигателя механизма подачи, к Вт - КПД органа перемещения

Вынесенная система перемещения узкозахватных комбайнов для тонких пологих пластов (комбайны К103, ГШ200В, УКД200, КА80, КА200) 1 выемочный комбайн 2 вертикально замкнутая (бесконечная) цепь 3 привод вынесенной системы перемещения 4 привод скребкового конвейера

Вынесенная система перемещения узкозахватных комбайнов для тонких пологих пластов (комбайны К103, ГШ200В, УКД200, КА80, КА200) Приводы I и II, головки конвейера 1, конвейерный привод 2, тяговая цепь 3, портал 4, комбайн 5, холостая ветвь 6 цепи, оградительно-поддерживающий желоб 7, исполнительные органы 8, лыжа 9. приводной электродвигатель 10, входной 11 и выходной 12 редукторы, электромагнитная муфта скольжения 13, приводная звездочка 14.

1 Лебедка типа 1ЛГКНМ2Э; 2 Предохранительный канат; 3 Рабочий канат; 4 Очистной комбайн; 5 Отклоняющие блоки. Вынесенная система перемещения комбайнов для крутонаклонных и крутых пластах (комбайны «Поиск 2Р», «Темп-1»)

1 круглозвенная цепь, 2 приводные звезды, 3 забойный конвейер, 4 прицепное устройство 5 опорные гидродомкраты 6 ручьи для цепи Встроенная система подачи Очистной комбайн перемещается по раме забойного конвейера (узкозахватный комбайн 1К101)

Встроенный механизм перемещения с цевочным зацеплением на основе жесткого тягового органа (узкозахватные комбайны 2ГШ68, 2КШЗ )

1 зубчатое колесо, 2 приводное колесо, 3 рейка, 4 конвейер, 5 валики-цевки, 6 комбайн Встроенный механизм перемещения с цевочным зацеплением на основе жесткого тягового органа (узкозахватные комбайны 2ГШ68, 2КШЗ )

валики-цевки конвейер

Встроенный механизм перемещения с цевочным зацеплением на основе жесткого тягового органа (узкозахватные комбайны 2ГШ68, 2КШЗ ) валики-цевки конвейер проводное цевочное колесо комбайн

электродвигатель М редуктор П1 вариатор скорости ВС редуктор П2 выходной элемент ВЭ. Структурная схема механизма перемещения с гидравлическим вариатором скорости

Электрический вариатор скорости на базе электромагнитной муфты скольжения ЭД – электродвигатель; Р1 и Р2 – соответственно входной и выходной редукторы; ЭМС - электромагнитная муфта скольжения; 1 – якорь; 2 – индуктор; 3 – ярмо с обмоткой возбуждения; ВЭ – выходной элемент (приводная звездочка).

Электрический вариатор скорости на базе частотно-регулируемого электропривода БП – блок частотно регулируемого питания ЭДП – электродвигатель переменного тока МПМ – муфта предельного момента Р – редуктор ВЭ – ведущий элемент

Электрический вариатор скорости на базе частотно-регулируемого электропривода Регулирование частоты вращения короткозамкнутого ротора (, с -1 или n, об/мин) асинхронных электродвигателей (ЭД) производится регулированием частоты f, Гц напряжения сети электроснабжения ЭД в соответствии с зависимостью: = с (1 – S) = n = n с (1 – S) = где с, n с - синхронная частота вращения ротора; S – скольжение; р – число пар полюсов. Характеристики асинхронного ЭД при частотах питающего напряжения f 1 отличных от номинальной частоты f c = 50Гц, зависят от соотношения между величинами действующего значения напряжения сети U и частоты f 1.

Назначение трансмиссий (передаточных механизмов) Передаточный механизм (редуктор привода исполнительного органа) кинематически связывает исполнительный орган с приводным двигателем и содержит устройства, регулирующие положение исполнительного органа относительно почвы и кровли пласта.

Виды связей исполнительных органов При нерегулируемой стационарной связи исполнительный орган не меняет своего положения относительно комбайна. При регулируемой стационарной связи исполнительный орган может перемещаться относительно комбайна поступательно. Комбайн КБТ200 с барабанным ИО с вертикальной осью вращения Выдвижной барабан с регулируемой стационарной связью Нижний барабан с нерегулируемой стационарной связью

Виды связей исполнительных органов Шарнирная связь исполнительного органа с очистным комбайном создает возможность поворота исполнительного органа относительно оси, не совпадающей с осью его вращения. Шнековый ИО с шарнирной связью Комбайн КДК500 с шнековыми ИО

Виды связей исполнительных органов Вид связи исполнительного органа с комбайном определяет устройство передаточного механизма. При стационарных связях передаточный механизм состоит из взаимно неподвижных частей. При шарнирной связи применяющийся в шнековых комбайнах передаточный механизм состоит из основного и поворотного редукторов. Основной редуктор неподвижен относительно комбайна и соединен с приводным двигателем. Поворотный редуктор с исполнительным органом поворачивается на опорах, расположенных в основном редукторе.

Кинематические цепи передаточных механизмов Главная кинематическая цепь в передаточном механизме связывает приводной двигатель с исполнительным органом. Вспомогательная кинематическая цепь связывает приводной двигатель с вспомогательными устройствами комбайна (насосы гидравлический системы регулирования исполнительного органа по вынимаемой мощности пласта, насосы принудительной смазки и т. п.).

Кинематические цепи передаточных механизмов Простая кинематическая цепь соединяет один приводной двигатель и один исполнительный орган. Сложная (разветвленная) кинематическая цепь соединяет один, два и более приводных двигателей с исполнительными органами.

Смазка передаточных механизмов Принудительная смазка осуществляется путем подачи смазочной жидкости к точкам смазки насосом. Система смазки широко применяется в редукторах. Заправка густой смазкой камер подшипников и зубчатых передач, доступ к которым затруднен или в которых не удается сохранить смазку во время работы. Смазка быстровращающихся передач разбрызгиванием и окунанием в масляную ванну при вращении колес редукторов