Наряду с расширением области применения транспортных устройств непрерывного действия определенное место сохраняется за наклонными подъемными и откаточными устройствами с концевыми канатами. Канатные установки широко применяются для перевозки по наклонным выработкам людей, породы, материалов и оборудования. С помощью рассматриваемых установок транспортируется ощутимая часть породы. На некоторых наклонных подъемных и откаточных установках во время торможения при подъеме груза вследствие набегания подъемных сосудов на канат на него действуют недопустимо высокие нагрузки. Это наиболее часто имеет место при предохранительном торможении. Правильное представление о динамических процессах, происходящих во время торможения подъемной машины, дает возможность более обоснованно, чем это практикуется в настоящее время, подходить к проектированию, наладке и эксплуатации наклонных установок. Знание этих процессов также необходимо при создании тормозных устройств, автоматически поддерживающих замедление машины в заданных пределах. В настоящее время создаются и разрабатываются тормозы для скипа, с повышенной безопасностью и улучшения использования наклонных подъемных и откаточных установок с концевыми канатами, с учетом допустимых максимальных значений замедлений наклонных подъемных и откаточных установок. Так же в настоящее время разрабатываются и предлагаются к рассмотрению усовершенствования запорных устройств скипов для угля. Совершенная конструкция скипа позволяет обеспечить малое измельчение угля, высокую разгрузочную способность и упростить управление подъемной установкой. Конструкции подвижной передней стенки скипа многообразны - они отличаются наличием значительных сил трения скольжения при ее перемещении относительно материала в кузове. Замена сил трения силами трения качения позволяет снизить нагрузки на привод подъема при разгрузке скипа. Указанные конструкции отличаются достаточно большой сложностью. Предложен скип с использованием многолоткового затвора, который отличается минимальным усилием открытия лотков. Пути совершенствования отечественных конструкций современных скипов заключались, в основном, в увеличении их емкости, в разработке совершенного затвора с автономным приводом, исключающим дотяжку скипа при разгрузке и громоздкие разгрузочные кривые. Анализ режимов работы скиповых подъемов действующих шахт показывает, что применение скипов большой емкости приводит к увеличению времени, затрачиваемого на разгрузку скипа, и снижению эффективности работы всего подъема, так как с ростом емкости скипа разгрузочная способность его не растет, а остается постоянной. Для обеспечения эффективности работы подъема необходимо, чтобы с увеличением емкости скипов возрастала и их разгрузочная способность. Очевидно, что совершенный скип не должен способствовать измельчению угля, а загрузочно-разгрузочные операции не должны сдерживать темп подъема. Так, в Великобритании были предложены скипы с подвижным днищем. При этом перед загрузкой скипа днище находится в верхней части кузова и по мере загрузки кузова оно опускается, не допуская падения угля с большой высоты. Однако конструкция устройства сложна и отвечает только первому требованию. Исключить перемешивание слоев при разгрузке позволяет использование шибера в качестве запорного элемента разгрузочного окна, перемещаемого силой от внешнего источника или за счет массы опускаемого груженого скипа. Конструкция такого скипа предложена примерно в одно и то же время в Великобритании и России. Устройство позволяет производить процессы загрузки и разгрузки скипов во время движения в периоде замедления. Особенность конструкции состоит в том, что передняя стенка кузова скипа выполнена подвижной. Разгрузка загруженного скипа после его подъема на поверхность в пункте его разгрузки происходит путем удержания подвижной передней стенки упорами при продолжающемся движении вверх кузова. Передняя стенка при этом остается на месте, а уголь из кузова, лишившись опоры со стороны передней стенки, сползает из верхней части кузова и попадает в приемное окно бункера. После разгрузки скип опускается вниз к загрузочному бункеру. Передняя стенка находится в нижнем положении. После того как кузов занял положение, при котором верхняя кромка передней стенки достигла точки загрузочного устройства, передняя стенка стопорится упором загрузочного устройства, а кузов продолжает движение вниз. В этот момент начинается загрузка кузова скипа из загрузочного устройства. К концу загрузки передняя стенка достигнет крайнего верхнего положения, дальнейшее движение кузова прекращается остановкой подъемной машины. Загруженный углем скип готов к очередному подъему. Предложенная конструкция позволяет реализовать требования, предъявляемые к совершенному скипу. Однако аналитические и экспериментальные исследования выявили, что при относительном перемещении передней стенки скипа между ней и материалом в кузове возникает сила трения значительной величины. Стремление снизить усилие сдвигания передней стенки привело к появлению технических решений, призванных хотя бы частично скомпенсировать указанный недостаток. С этой целью предлагалось переднюю стенку выполнить составной. Дальнейшим совершенствованием запорных элементов стало снижение статических нагрузок, возникающих при перемещении передней стенки за счет замены сил трения скольжения, возникающих между материалом в кузове и стенкой, силами трения качения. Передняя стенка в этом случае не сдвигается относительно материала в кузове скипа, а скатывается с него при открытии во время разгрузки и возвращается в исходное положение путем накатывания гибкой передней стенки при закрытии скипа, в направлении снизу вверх при его загрузке. Во всех рассмотренных решениях не требуется применение разгрузочных кривых, что позволяет применить трехпериодную диаграмму скорости вместо пяти- или шестипериодной и убрать потери электроэнергии в пусковых реостатах, имеющие место при движении скипа в разгрузочных кривых. В зависимости от глубины подъема его КПД может быть повышен на 4-8% и существенно снижена плата за активную потребленную электроэнергию. В тех случаях, когда не ставится задача повышения сортности угля (при добыче энергетических или коксующихся углей), процесс загрузки кузова скипа может быть осуществлен обычным способом. Процесс разгрузки скипа может быть интенсифицирован при использовании установленных по всей высоте передней стенки кузова поворотных заслонок. Осуществление разгрузки достигается за счет поворота заслонок силой разгружаемого материала последовательно сверху донизу путем принудительного открытия стопоров упором при движении скипа. Если вместо указанных выше заслонок установить лотки и привести их в горизонтальное положение и с перекрытием по высоте, то после загрузки кузова скипа материалом лотки образуют затвор путем подпора материала. Разгрузка материала из кузова осуществляется путем поворота лотков на угол равный углу естественного откоса загруженного материала. Поворот лотков можно производить под действием отклоняющей лыжи, установленной на армировке ствола. Однако при взаимодействии с отклоняющей лыжей указанных лотков все-таки возникают усилия, действующие на элементы копра или армировки ствола. Возникающие усилия при повороте лотков обусловлены взаимодействием лотков при их повороте в штабеле материала, находящегося на лотке, и происходящего при этом перерезания материала нижней части штабеля, перемещения отделяемого от штабеля материала вверх и в сторону разгрузки. Стремление избавиться от воздействия указанных усилий на канат скипа и на элементы копра привели к созданию затвора, который выполнен из составных лотков, расположенных один над другим. |
