Лекция Тема: Локомотивная откатка в шахте
план-конспект занятия на тему

Лекция №16

Тема: Локомотивная откатка

План

1. Классификация шахтных локомотивов

2. Основные понятия локомотивной откатки

3. Типы шахтных локомотивов

В комплекс откатки контактными и аккумуляторными электровозами входят: рельсовый путь; вагонеточный грузовой парк; подвижные механические тележки с тяговыми двигателями (электровозы); тяговые и зарядные станции; контактная сеть с подвесками контактного провода; аккумуляторные тяговые батареи; зарядные столы; заливочные и разрядные устройства; токосъемники напряжения; подъемные устройства для снятия с локомотивов и постановки тяговых батарей под зарядку; электровозное депо с комплексом необходимых камер и требуемого оборудования.

Несмотря на рост уровня конвейеризации, локомотивный транспорт еще остается доминирующим в угольной промышленности для перевозки основных и вспомогательных грузопотоков по магистральным и участковым горным выработкам. Локомотивная откатка — основное транспортное средство в выработках с уклоном рельсового пути от 0,003 до 0,005 ( 3—5 %о), а при выполнении особых мероприятий и при уклонах от 0,03 до 0,05.

В настоящее время в угольной промышленности 80% всех грузов перевозится локомотивами, из них около 60% используется для доставки основного грузопотока, а остальные работают на вспомогательных операциях.

В задачу локомотивной откатки входит вывозка грузов с возможно меньшими затратами труда. В основе поточной технологии локомотивной откатки — выделение перевозок полезного ископаемого в специализированную систему, которая кроме специальных локомотивов — составов (постоянно соединенного мощного локомотива с большегрузными саморазгружающимися вагонетками) требует применения технологических схем, обеспечивающих непрерывное кольцевое движение составов, и оборудования в местах загрузки и разгрузки. Разрабатываются новые средства по автоматизации вождения, загрузки и разгрузки составов. Новая технология работы локомотивной откатки требует усиления прочности и жесткости рельсового пути (применение рельсов РЗЗ и Р38), укладки железобетонных шпал, увеличения сцепной массы локомотивов до 28 т, создания взрывобезопасных локомотивов и дизелевозов повышенной надежности, тяговых батарей большой емкости, высокочастотных локомотивов, а также контактных электровозов с тиристорным управлением.

Внедрение поточной технологии будет означать новый этап в развитии локомотивного транспорта.

Все применяемые локомотивы можно классифицировать по основным признакам:

по назначению — магистральные для транспортирования грузов по магистральным горным выработкам; вспомогательные для маневровых и других операций;

по виду энергии питания тяговых двигателей — от тяговой сети (контактные), от тяговой батареи (аккумуляторные), от дизельного двигателя (дизелевозы), от токов высокой частоты (высокочастотные), от энергии раскручиваемого сжатым воздухом маховика (гировозы);

по сцепному весу — легкие (до 50 кН), средние (до 100 кН) и тяжелые (более 100 кН);

по исполнению - нормального (PH), рудничного повышенной надежности (РП) и рудничного взрывобезопасного (РВ).

Локомотивы различают также по конструкции ходовой части и рам, по способу управления, расположению кабины машиниста, ширине рельсовой колеи.

Наибольшее распространение получили аккумуляторные электровозы, используемые на газовых шахтах для транспортирования основных грузопотоков; контактные (для тех же целей), работающие на шахтах, не опасных по газу и пыли; гировозы, транспортирующие вспомогательные грузы на вентиляционных горизонтах газовых шахт.

В перспективе предусматривается внедрение дизелевозов, высокочастотных локомотивов, контактных с тиристорным управлением и контактных для работы на газовых шахтах.

2. В теории локомотивной откатки приняты следующие основные понятия и термины.

Сцепной вес Рсц (кН) - часть конструктивного веса локомотива Р, приходящаяся на ведущие оси. У шахтных локомотивов все оси ведущие, поэтому Р = РСц. Например, локомотив АРП14 имеет конструктивный вес 140 кН. Поскольку обе оси ведущие, то при движении локомотива резервом сцепной вес будет 140 кН, а на каждую ось будет приходиться 70 кН.

При подсоединении к локомотиву состава вагонеток на крюке локомотива появляется сила тяги F и распределение нагрузки на ведущие оси нарушается.

Поезд — локомотивы и вагонетки, соединенные друг с другом сцепными устройствами и составляющие одно целое в кинематическом отношении. Под кинематическим единством следует понимать равенство скоростей и ускорений всех вагонеток в каждый момент времени и одинаковый путь, пробегаемый ими в каждый отрезок времени.

Ускорение поезда — изменение скорости от нуля до некоторого наибольшего значения.

Изменение скорости может быть положительным (возрастание — ускорение) и отрицательным (снижение - торможение).

Сила тяги Fj (даН) - сила, действующая на поезд вдоль направления его движения при ускорении. Сила тяги бывает двух родов. Если она стремится привести поезд в движение - это движущая, активная сила, действующая всегда в сторону движения поезда. Обычно такие силы возникают в результате действия двигателей, установленных на локомотиве (при условии, что его колесные пары имеют опору с рельсами), но могут быть приложены и извне, например при тяге поезда вагонеток с помощью каната. Все указанные действующие силы могут быть приведены к одной результирующей силе тяги поезда F.

Силы, возникающие при движении поезда и стремящиеся препятствовать его движению, - реактивные силы ΣW (даН), зависящие от массы поезда и его скорости, состояния и профиля рельсового пути, кривизны рельсовых путей. При нахождении поезда на уклоне независимо от направления его движения даже в неподвижном состоянии на него всегда действует составляющая силы тяжести собственного веса, стремящаяся заставить его двигаться вниз под уклон. Эта сила носит активный характер, но ее обычно причисляют к силам сопротивления, отмечая знаком ”+” при движении на уклон и знаком ” при движении с уклона.

В обозначениях типов применяемых локомотивов контактных — старой конструкции (7КР, 10КР и др.) и новой (К7, К10, К14 и КТ14) цифры показывают вес локомотива в тоннах, а буквы КР, К, КТ - соответственно контактные рудничные, контактные, контактные с тиристорным управлением.

Типы аккумуляторных локомотивов старой конструкции (8АРП, 13АРП и др.) и новой (АРП7, АРВ7, АРП10, АРП14 и др.) означают вес, а буквы АРП, АРВ - соответственно аккумуляторные рудничные повышенной надежности и взрывоопасные.

Тип Гб гировоза расшифровывается как гировоз шахтный для перевозки вспомогательных грузов.

Д8 и 2Д8 - дизелевоз соответственно во взрывобезопасном и в рудничном нормальном исполнении, сцепной вес 80 кН;

В10 и В10Б — высокочастотные дизелевозы со сцепным весом 100 кН

Контактные электровозы (рис. 1) предназначены для работы в подземных горных выработках шахт, не опасных по газу и пыли, и на поверхности. Допускается их применение также в выработках со свежей струей воздуха на шахтах I и И категории по газу или опасных по пыли при условии оборудования электровозов двумя токосъемниками, уменьшающими искрообразование.

Рис.1. Контактные электровозы: К10 (а) и К14 (б): 1 – токосъемник, 2 – кабина, 3 – фара, 4 – рама, 5 – песочная система, 6 – колесная пара, 7 – подвеска рамы, 8 – тормозная система, 9 – букса, 10 – рессорное подвешивание, 11 – буферно-сцепное устройство.

Аккумуляторные рудничные электровозы предназначены для транспортирования составов с полезным ископаемым, породой, материалами и людьми по главным откаточным выработкам шахт, опасных по газу или пыли, где разрешено применение электровозов в исполнении РП. Они могут быть использованы также на маневровых работах и на поверхности.

В аккумуляторных электровозах конструктивный вес обеспечивается рамой и батарейным ящиком с аккумуляторами и буферным устройством. Рамы сварные с продольными стенками толщиной до 20 мм, буфера эластичные (буферно-сцепное устройство с пружинными амортизаторами двустороннего действия), что предохраняет аккумуляторы тяговой батареи от повреждения. Рама имеет две поперечные балки с роликами для накатывания и скатывания тяговой батареи. Питание электровозов производится постоянным током от тяговой батареи.

Подача напряжения от тяговой батареи к контроллеру осуществляется с помощью штепсельного соединения.

Для зарядки тяговых батарей применяют зарядные устройства типов ЗУК, УЗА, ЗУТ-Г.

Электровоз АРВ7 и АРП7 - аккумуляторный, рудничный, взрывобезопасный или повышенной надежности, масса 7т. Электровоз АРВ7 предназначен для откатки вагонеток с углем и породой, доставки материалов, оборудования и других транспортных операций в шахтах Ш категории и сверхкатегорных но газу и пыли, а АРП7 — для выполнения таких операций в шахтах, где допускается эксплуатация электровозов в исполнении РП. Узлы и детали этих электровозов полностью унифицированы, кроме батарейных ящиков и аккумуляторных батарей.

Рис.2 . Аккумуляторные электровозы АМ8Д(а) и АРП7(б): 1 – рама, 2 – колесная пара, 3 – тормозная система, 4 – рессорное подвешивание, 5 – песочная система, 6 – батарейный ящик, 7 – маховик привода ручного тормоза, 8 – контроллер, 9 - фара

Электровозы АРВ7 и АРП7 (рис. 2, б) — двухосные локомотивы с одной кабиной управления и двумя ведущими осями. Рама локомотивов — наружного типа, сварной конструкции. На ней размещен взрывобезопасный или повышенной надежности батарейный ящик. Кабина машиниста полузакрытого типа с выходом на обе стороны рельсового пути, смотровое окно застеклено. В кабине установлены необходимые приборы управления. В средней части рамы размещаются привод, песочная система, тормоза и электрооборудование. С торцевой стороны рамы установлены буфера, к которым крепятся сцепные устройства. Высоту сцепки можно регулировать в пределах 220—320 мм

Вопросы для самоконтроля

1. Какое назначение имеют шахтные локомотивы?

2. По каким параметрам классифицируются шахтные локомотивы?

3. Какие существуют типы шахтных локомотивов?

4. Что такое сцепной вес шахтного локомотива?

5. Что означает ускорение поезда?

Литература

Татаренко А.М. Рудничный транспорт / А.М.Татаренко, И.П.Максецкий. – М.: Недра, 1990. – 318с., с. 124-127