Конструкции и элементы шахтных скипов

Скипы, предназначенные для выдачи из шахты угля и породы через вертикальные стволы, применяются следующих типов: с разгрузкой через дно без наклона кузова с секторным затвором; с отклоняющимся кузовом и разгрузкой через донное отверстие; опрокидывающиеся [2, 3, 10].

Стандартный скип с разгрузкой через дно с секторным затвором (рис. 6.1, а) представляет собой сварную металлоконструкцию, в которой кузов 1 и рама 2 жестко соединены между собой.

Дно кузова наклонено в сторону загрузки на 45°. В нижней части передней стенки кузова имеется разгрузочное отверстие, закрываемое секторным затвором 3,а боковые стенки кузова изогнуты так, что между ними и рамой скипа имеется зазор примерно 180 мм. В этом зазоре размещаются боковые стенки секторного затвора, имеющие удлиненную фигурную форму, и охватывающие их боковые стенки выдвижного рештака 4,который располагается под затвором. На боковых стенках секторного затвора укреплены разгрузочные ролики 6.Выдвижной рештак вращается на оси, укрепленной на наклонной части кузова, и свободным концом опирается на поддерживающие ролики, укрепленные на раме скипа. Ниже поддерживающих роликов на раме скипа имеется деревянный брус, на который опирается рештак при разгрузке скипа, имея наклон 45°.

 

На боковых стойках рамы скипа, вверху и внизу, укреплены направляющие опоры (башмаки), предохраняющие скип от вращения и раскачивания во время его движения по стволу шахты.

В верхней части рамы расположена площадка 5с ограждением, служащая для размещения рабочих при осмотре ствола и предохраняющая от капежа воды из ствола в горную массу, находящуюся внутри скипа. В верхней и нижней частях рамы имеются оси для подвесных устройств подъемного и уравновешивающего канатов.

При разгрузке ролики скипа входят в разгрузочные кривые_: в результате чего секторный затвор открывается и одновременно выдвигается рештак. По мере открывания затворов рештак выдвигается вперед и перекрывает пространство между скипом и бункером. При открытом секторном затворе рештак выдвинут полностью и опирается на брус рамы скипа.

Закрытие секторного затвора, после разгрузки скипа, производится принудительно посредством разгрузочных кривых, которые при опускании скипа возвращают ролики вместе с затвором и рештаком в исходное положение, и частично за счет веса затвора.

Более детально разгрузка скипов с опрокидным и отклоняющим кузовами представлена на рис. 6.2. [7]. Оба скипа имеют подвижный кузов 1, соединенный с несущей рамой 2 при помощи шарнирных устройств 3. Поворотный шарнир скипа с опрокидным кузовом (рис. 6.2, а) располагается в нижней части кузова около его днища на стороне разгрузки. Шарнирное устройство скипа с отклоняющимся кузовом (рис. 6.2, б) монтируется в верхней части кузова на стороне, противоположной разгрузке по отношению к вертикальной оси скипа. На боковинах кузова скипов со стороны разгрузки закреплены отклоняющие ролики 4.

Кузов опрокидного скипа при его вертикальном положении опирается на шарнирное устройство 3 и опорный башмак 6 несущей рамы. При подходе скипа к разгрузочному бункеру, его боковые отклоняющие ролики попадают в разгрузочные кривые 7 и, перемещаясь в них, отклоняют кузов на 135° относительно вертикального положения. После чего скип разгружается через верхнее отверстие в кузове.

 

Главным достоинством опрокидных скипов является их высокая надежность как в отношении меньшего числа отказов по сравнению со скипами других типов, так и в части герметичности кузова и отсутствия просыпей горной массы при движении скипа в шахтном стволе. Кроме того, опрокидные скипы имеют достаточно высокую эксплуатационную надежность при загрузке в них горной массы, склонной к слипанию, высокой плотности и значительной крупности.

Основной недостаток опрокидных скипов состоит в существенной динамической неуравновешенности подъемных сосудов в начале подъема, когда верхний опрокинутый скип значительную часть собственного веса передает разгрузочным кривым. По этой причине опрокидные скипы в угольной промышленности получили применение на породных подъемах (грузоподъемность около 6 т) при выдаче различных горных масс, в том числе и склонных к прилипанию к стенкам сосудов.

Скип с отклоняющимся кузовом (рис. 6.2, б) разгружается через днище кузова, которое при вертикальном его положении прикрыто горизонтальным клапаном 8, выполненным в виде желоба (рештака) и соединенным с кузовом при помощи шарнирного устройства 9. Клапан своей внешней стороной опирается на ролики 10, установленные на нижней обвязке несущей рамы 2. При вертикальном положении кузова скипа его вес передается на несущую раму через шарнирную подвеску 3 и опорные ролики 10.

При входе скипа в разгрузочную часть копра отклоняющие ролики 4 попадают в разгрузочные кривые 7 и по мере перемещения в них отклоняют кузов 1 примерно на 15° от вертикального положения. При повороте кузова шарнир 9 клапана приподнимается и под действием веса горной массы рештачный клапан 8 откидывается и по нему, как по направляющему желобу, горная масса разгружается в бункер.

 Скип с отклоняющимся кузовом обладает существенно меньшей динамической неуравновешенностью по сравнению с опрокидным скипом. Недостаток скипа — низкая эксплуатационная надежность его клапанного устройства, подверженного ударному воздействию при загрузке в скип горной массы повышенной плотности и большой кусковатости.

Скипы с неподвижным кузовом (рис. 6.3) считаются наиболее технологичными в эксплуатации и рекомендуются для оснащения подъемных установок реконструируемых и вновь проектируемых шахт. Типажный ряд подъемных сосудов для угольных шахт содержит около 20 типоразмеров скипов с неподвижным кузовом марки СН с вместимостью кузова от 4 до 55 м³ и грузоподъемностью от 3 до 50 т.

Конструкция несущей рамы скипов СН не отличается принципиально от таковой у скипов с подвижным кузовом и у опрокидных клетей. Отличие состоит в том, что кузов скипов СН жестко крепится к раме или составляет вместе с несущими элементами рамы единую силовую конструкцию (безрамные скипы).

Безрамные скипы обладают повышенной прочностью, что имеет весьма важное значение при больших скоростях подъема в шахтных стволах с жесткой армировкой. Динамическое взаимодействие с разгрузочными кривыми у таких скипов минимальное, что является главным достоинством. Днище кузова жестко соединено с тремя его боковыми стенками и выполнено наклонным под углом 45—50°. В некоторых конструкциях скипов бронированный стальной лист, образующий внутреннюю поверхность днища скипа, имеет подкладку, набранную из деревянного бруса, что способствует смягчению ударов при загрузке большегрузных скипов горной массой повышенной плотности и крупности.

Выпускное отверстие располагается в нижней части кузова со стороны одной из его торцевых стенок. Такое расположение выпускного отверстия скипа исключает прямые удары кусков породы по затворным устройствам и способствует повышению их эксплуатационной надежности. Для перекрытия выпускных отверстий скипов с неподвижным кузовом используются три типа затворов:секторные, клапанные и шиберные (рис. 6.3).

Скип с секторным затвором (рис. 6.3, а) имеет технологическое сужение в нижней части кузова, которое необходимо для размещения элементов затвора и разгрузочного лотка между рамой и внешними поверхностями боковых стенок кузова, а также для формирования цилиндрической поверхности на стороне выпускного отверстия. Секторный затвор состоит из цилиндрической лобовины 1, прикрывающей выпускное отверстие, и двух боковин 2, соединенных с кузовом при помощи поворотного шарнира 3. На боковинах секторного затвора закреплены отклоняющие ролики 4 и поворотный шарнир 5 разгрузочного лотка 6.

 

При закрытом затворе лоток 6 занимает примерно горизонтальное положение, опираясь внешней поверхностью своего днища на стационарные роликовые опоры 7, закрепленные на раме скипа. При входе скипа в разгрузочные кривые отклоняющие ролики4 воздействуют на секторный затвор 1, который

 

 поворачивается вокруг оси 3 и тем самым открывается выпускное отверстие скипа. Одновременно с поворотом затвора 1 происходит перемещение разгрузочного лотка 6. Лоток, опираясь на роликовые опоры 7, выдвигается и поворачивается, занимая наклонное положение у выпускного отверстия и тем самым перекрывает пространство между скипом и разгрузочным бункером.

Скип с клапанным затвором (рис. 6.3, б) имеет плоское выпускное отверстие с небольшим отклонением от вертикальной плоскости. Плоская лобовина клапана 1, прикрывающая выпускное отверстие, вместе с двумя боковинами 2 образует поворотный лоток, соединенный с кузовом скипа при помощи шарнира 3. В закрытом положении клапан удерживается боковыми роликами-упорами 4, закрепленными на концах поворотных рычагов, управляемых отклоняющими роликами 5. Дублирующим замком клапана являются поворотные подпружиненные защелки 6, управляемые отклоняющими роликами 7.

При входе скипа в разгрузочные кривые, последние воздействуют на отклоняющие ролики 5 и 7, перемещая их вправо. При этом отводятся защелки 6 и выводятся ролики-упоры 4 из соответствующих выемок в боковинах клапана. Под действием горной массы клапан 1 открывается, а поворотный лоток 2, опираясь на стационарный ролик 8, перекрывает расстояние между скипом и разгрузочным бункером.

Шиберное затворное устройство скипа (рис. 6.3, в) состоит из плоской металлической пластины-шибера 1 с боковыми кулисами 2, приводных боковин-рычагов 3, соединенных с кузовом при помощи шарниров 4 и управляемых отклоняющими роликами 5. На боковинах 3 при помощи шарниров 6 закреплен разгрузочный лоток 7, опирающийся на стационарные ролики 8, установленные на нижней обвязке несущей рамы скипа.

При входе скипа в разгрузочные кривые, последние воздействуют на отклоняющие ролики 5, производя поворот боковин-рычагов на необходимый угол. При этом шибер 1, имеющий соответствующие направляющие в кузове скипа, поднимается вверх, открывая выпускное отверстие. Одновременно с этим выдвигается разгрузочный лоток 7.

Клапанные затворы не требуют больших усилий для их открытия, что является преимуществом этих затворов по сравнению с секторными и шиберными. Недостатками клапанных затворов являются сложность запирающих устройств, наличие в них пружин, снижающих надежность работы затворов, а также усложнение системы разгрузочных кривых. Если открытие шиберного затвора осуществляется пневматическим приводом, установленным на копре в пункте разгрузки скипа, тогда снимаются соответствующие нагрузки с разгрузочных кривых и головных канатов. При этом шиберные затворы приобретают эксплуатационные качества, относящие их к разряду наиболее перспективных затворов для шахтных скипов с неподвижным кузовом.

 

Лабораторная работа №7