Відкаточні посудини

Відкаточні посудини

До відкаточних посудин відносять вагонетки, спеціальні контейнери, піддони і касети, бункерні поїзди. Призначені для переміщення різних вантажів і перевезення людей, вони повинні бути міцними і жорсткими, оскільки під час руху на них діють великі статичні і динамічні навантаження. Крім того, необхідно, щоб ці посудини мали по можливості невеликі розміри, були достатньо стійкими, зручними при навантаженні і розвантаженні, очистці, причепленні і відчепленні.

Потреба у спеціальних візках для вантажів виникла відразу ж після появи лежневих доріг. Кількість конструкцій таких візків безперервно збільшувалась. До революції на підземних підприємствах нашої країни застосовувалось більше 200 різних типорозмірів вагонеток.

Завдяки уніфікації (1936-1939 рр.) кількість їх скоротились до 101, потім (1943-1945 рр.) - до 20, що дозволи заводам-виготівникам перейти на потокове виробництво вагонеток, поліпшити їхню якість і знизити вартість.

Вагонетки за призначенням розподіляються на вантажні, пасажирські і спеціальні, за способом розвантажування - на вагони-самоскиди і розвантажуванні за допомогою перекидувачів, за вантажопідйомністю кузова на вагонетки малої (до 1,25 м³), середньої (від 1,25 до 2,8 м³) і великої (більше 2,8 м³) місткості.

Вагонетки випускають з глухим кузовом (ВГ), відкидними днищами (ВД), перекидним кузовом (ВО) і відкидними бортами (ВБ). Позначають їх, наприклад, так: ВД - 3,3 (вагонетка з відкидним днищем місткістю 3,3 м³).

Найбільше розповсюдження одержали відкаточні посудини типів ВГ і ВД (табл. 1). Посудинами ВДК (вагонетки з відкидними днищами клапанного типу) переміщують гірничу масу у виробках з малим вантажопотоком.

Таблиця 1. Основні типи і параметри вагонеток

При проведенні гірничих виробок використовують також прохідницькі вагони з донним конвеєром ВПК. Місткість їхніх кузовів - від 5 до 11 м³. Найбільш широкого застосування знайшли вагони типів ВПК7 і ВПКЮ. Вагонетки типів ВО і ВБ використовуються тільки при будівництві і експлуатації рудних шахт.

Таблиця 2. Основні типи і параметри секційних Бункерних поїздів

Бункерні поїзди призначені для транспортування гірничої маси горизонтальних виробках. Завантажують і розвантажують) такі посудини за допомогою окремих установок або конвеєрів, розташованих на днищах секцій. Вугілля і м'яку породу перевозять секційними бункерними поїздами (ПС) з донним розвантаженням (табл. 2), коефіцієнт тари яких (відношення власної маси до маси переміщуваного матеріалу) становить 0,4. Число секцій у составі обмежується тільки тяговими параметрами локомотива.

Як показав досвід, тривалість навантажувально-розвантажувальних операцій при експлуатації бункерних поїздів у 3…6 разів менша, ніж при використанні вагонеток.

Спеціальні контейнери, піддони і касети в останній час все частіше застосовуються для транспортування допоміжних вантажів (пально-мастильних і сипучих матеріалів, устаткування, залізобетонних шпал та ін.). Доставка матеріалів у контейнерах і касетах заводу-виготівника до робочих місць (забоїв) дозволяє максимально механізувати навантажувально-розвантажувальні і складальні операції, що, в свою чергу, забезпечує різке зниження трудомісткості і значне поліпшення техніко-економічних показників.

Використовують контейнери вантажопідйомністю 1,25; 2; 2,5; 4; 5 т. Позначають їх, наприклад, таким чином: 1 К2,5 або 2К4. Тут цифри 1 і 2, які стоять перед буквою К (контейнер), свідчать, що посудина призначена для переміщення матеріалів по рейкових шляхах з колією 600 і 900 мм відповідно, а цифри 2,5 і 4 - це вантажопідйомність в тонах. Перевозять контейнери на універсальних платформах вантажопідйомністю 2,5; 3; 4,5; 6 т.

Вантажна вагонетка з глухим кузовом (рис. 1, а) складається із кузова 1, рами 2, скапи 3, буферів 4 і зчіпних пристроїв 5.

Кузов, зварна конструкція якого виконана із двох штампованих лобовин і днища з боковинами (стальні листи товщиною 5…12 мм), в поперечному перерізі має напівкруглу або прямокутну форму. У верхній його частині для підвищення жорстокості передбачені поздовжні гофри і зовнішнє обв'язування із сталевої штаби. Зниження зносу кузова від стирання і корозії досягається за рахунок застосування гарячого оцинкування або металізації цинком, а також покриття спеціальними лаками.

Раму, призначену для кріплення основних вузлів вагонетки, виготовляють із спеціального прокату (швелерів з відігнутими полицями).

Скати складаються із жорстко закріпленої осі і двох коліс, то вільно на ній обертаються. Великовантажні вагонетки обладнані двома двоосними візками, які шарнірне зв'язані з рамою. Конструкція колісних пар і застосовувані типи підшипників значною мірою визначають ходові якості відкаточної посудини.

Буфери приймають удари при зіткненні вагонеток і створюють між кузовами зазор, необхідний для виконання робіт для зчеплення (розчеплення) составів. Посудини малої вантажопідйомності обладнані жорсткими литими буферами, а великовантажні - еластичними.

Рис. 1. Вагонетки: а - з глухим кузовом; б - з відкидним бортом; в - з відкидним днищем; г - з перекидним кузовом

Зчіпні пристрої, що служать для з'єднання вагонеток між собою і для передачі тягового зусилля, за способом дії діляться на прості й автоматичні, а за своєю конструкцією - на обертові й необертові. Автоматичні зчіпні пристрої, якими обладнують вагонетки великої місткості, полегшують процес формування составів при повній безпечності робіт, а обертові пристрої дозволяють розвантажити посудину в перекидачі без роз'єднання состава. Запас міцності зчеплення становить не менше шести.

Саморозвантажувальні вагонетки (ВБ, ВД, ВО, ВПК) особливо зручні в тих випадках, коли насипні матеріали транспортуються без передачі з горизонту на горизонт.

У вагонетці типу ВБ (рис. 1,6) один бік кузова шарнірно закріплений на рамі, а другий (протилежний) бік обладнаний роликом, який, взаємодіючи при розвантаженні з похилою шиною, нахиляє кузов і одночасно піднімає борт за допомогою шарнірно-важільної системи.

Вагонетка типу ВД (рис. 1, в) має кузов трапецієвидної форми з відкидними днищами, раму і ходову частину. На кожному днищі - по два ролики, які, обкочуючись по розвантажувальній кривій, відкривають і закривають його. Днища утримуються затворами.

Вагонетка типу ВО (рис. 1, г) складається із перекидного кузова, рами, скатів, буферів, зчіпних пристроїв. Кузов у робочому стані фіксується затвором, керованим вручну.

Рис. 2 Прохідницький вагон з донним конвеєром

Прохідницький вагон (рис. 2) включає кузов 1, важелі для його піднімання 2, ходовий візок 3, силовий циліндр 4 із штоком для зближення візків і донний скребковий конвеєр з пневматичним або електричним двигуном. Кузов, шарнірно зв'язаний з ходовою частиною, піднімається і опускається гідродомкратами. Гірничу масу подають з торця вагона, а потім розподіляють її донним конвеєром. При перевантаженні породи або вугілля із однієї посудини в іншу кузов трохи піднімають і за допомогою гідродомкрата насовують на порожній вагон.

Бункерний поїзд на всю довжину має один донний пластинчастий конвеєр 3. Кузов складається із окремих шарнірно-з'єднаних секцій 2, які допускають вигин його по криволінійних ділянках шляху 3 радіусом не менше 15 м. Передня частина такого поїзда обладнана приймальним бункером 1, а задня - стрічковим конвеєром 4.

Скреперний бункерний поїзд замість донного конвеєра обладнаний скреперною лебідкою для завантаження і розвантаження гірничої маси, а також кінцевими і лінійними секціями 2. Шарнірне з'єднання останніх секцій, які не мають торцевих стінок, дозволяє проходити заокруглення радіусом не менше 12 м. Насипні матеріали надходять на завантажувальну станцію 5.

Рис. 3. Бункерний поїзд із донним пластинчастим конвеєром

Рис. 4. Скреперний бункерний поїзд

Скреперна установка складається із двобарабанної лебідки 1, розташованої на окремому візку, скрепера 3 місткістю 0,3 м³ і траверси з блоком 4 для підтримування холостої вітки каната. При роботі установки візок з лебідкою і завантажувальну станцію прикріплюють до рейок захватами. Гірничу масу розподіляють скрепером по всіх секціях поїзда. Розвантаження здійснюють через отвори в бічних стінках.

Секційний бункерний поїзд з донним розвантаженням також не має простору, то значно зменшує довжину состава і витрати металу на його виготовлення. Поїзд під час завантаження знаходиться безпосередньо під конвеєром (бункер) і в міру заповнення секцій переміщується. У конструктивному розумінні такий поїзд являє собою постійно нерозчеплений состав із окремих шарнірно-поєднаних секцій з відкидними днищами. Кожна така секція (металевий зварний кузов з одним скатом) своєю консольною частиною опирається на наступну. Передня (І) і задня (3) секції (рис. 5) на відміну від проміжних (2) мають по одній лобовій стінці; задня впирається v кінцевий візок 4. Останній а також спеціальні перекриття між секціями забезпечують проходження заокруглених колій з мінімальним радіусом 12 м. Нижній отвір кузова кожної секції закривається двома шарнірно-закріпленими днищами 5. Колісні пари і їхні підвіски уніфіковані з аналогічними вузлами вагонеток.

Рис. 5. Секції секційного бункерного поїзда

Основні недоліки вагонеток і бункерних поїздів - значна металомісткість і невеликий строк служби. Удосконалення їх в нашій і в інших країнах спрямоване на поліпшення конструкції, збільшення вантажопідйомності і зменшення металомісткості. Так, фірма «Хеглунд» (Швеція) випускає бункер-вагони, у яких скребкові конвеєри у кузовах розміщені похило. Передачу вантажу із вагона в вагон здійснюють через передню частину кузова, вводячи її у розширену частину кузова попереднього вагона. Бункер-вагони використовують у виробках з малою площею перерізу (З…4 м²).

Спеціальні вагонетки являють собою видозмінені вантажні. Так, в посудинах для перевезення устаткування звичайно відсутній кузов, а днище покрите дошками. Якщо транспортуються рідкі матеріали, то вагонетки забезпечені додатковою кришкою, а якщо вибухові - запобіжною обшивкою із дерева. Буфери подібних посудин обклеюють гумою.

Рис. 6. Касети для переміщення рейок (а) і труб (б)

Труби 3 і рейки 1 (рис. 6), призначені для перевезення, попередньо укладають у касети 2 і 4, а сталеве кріплення - в контейнери (рис. 7), що включають піддон 1 і складні стояки 2. Металеві вироби розміщують в ящиках 3.

Контейнери і касети транспортуються по виробках на універсальних платформах. Необхідну кількість платформ, як і кількість конвеєрів або спеціальних вагонеток для доставки допоміжних матеріалів, визначають методом розрахунку оборотності посудин.

Рис. 7. Контейнер

На вугільних шахтах найбільшого поширення набули контейнери вантажопідйомністю від 2 до 5 т. Застосовують контейнери ящикового типу, що складаються із днища і бічних торцевих стінок. Транспортування шахтних затяжок, стояків водовідливних лотків проводиться в контейнерах, які забезпечують утримування вантажів від поздовжніх зміщень. Такі контейнери не мають бічних стінок. Застосовують також контейнери для доставки арочного металевого кріплення будь-якого профілю.

Шпали, плити перекриття водовідливних канавок транспортуються на плоских дерев'яних або спеціальних піддонах, а рейки і труби - в касетах.

Для поєднання в пакет залізобетонних затяжок використовують багатооборотні строп-пакети, а дерев'яних матеріалів - стропи. Практика впровадження контейнерної доставки вантажів у підготовчі виробки показала, що для зниження коефіцієнта тари, капітальних витрат і спрощення організації транспортних робіт доцільно здійснювати пакетування вантажів за допомогою стропів, виготовлених із сталевих стрічок або з різних синтетичних матеріалів.

Перевезення шахтних контейнерів проводиться на уніфікованих платформах, розроблених на основі вагонеток ВГ - 1,4; - 1,6; - 2,5 і -3,3.

Вагонетки-скіпи місткістю 1,5 м³ кожна розвантажуються шляхом перекидання кузова в лобовому напрямі.

Блоки і тюбінги перевозять платформами - тюбінговозами, обладнаними поворотною площадкою для полегшення розвантажування.

Компоненти бетонної суміші транспортують у спеціальних вагонах, що являють собою візки з установленими на них двома посудинами, одна з яких призначена для цементу, а друга - для суміші, причому співвідношення їхніх місткостей пропорційне концентраціям компонентів. Застосування таких вагонеток дає можливість механізувати процес дозування і усунути гідратацію цементу.

Баласт переміщують у вагонетках із замикаючими механізмами, які дозволяють змінювати ширину розвантажувальної щілини.

Пасажирські вагонетки, призначені для перевезення людей, мають розміри, зумовлені площами типових перерізів гірничих виробок і вимогами правил безпеки стосовно зазорів між транспортними засобами і кріпленням, а також між зустрічними составами при двоколійному русі. Кузов виконаний з глухими бічними стінками і металічним дахом. Якщо використовуються контактні електровози, кузов надійно заземляють через раму і колеса на рейки. Для зручності пасажирів кузов, що обпирається через ресорні пружини на візки скатів ходової частини, обладнаний сидіннями, кожне із яких розраховане на дві-три особи.

За призначенням розрізняють вагонетки для перевезення людей по горизонтальних (ВП) і похилих (ВЛ) виробках. Головна різниця між ними полягає в тому, що посудини типу ВЛ забезпечені парашутним пристроєм - засобом захисту на випадок аварії з канатом або підйомною машиною. Цей пристрій розташований v нижній частині кузова на рамі.

Рис. 8. Пасажирська вагонетка

Вагонетка типу ВЛ для виробки з кутом нахилу до 30° (рис. 8) складається із кузова /, сидінь 2, каната 8. ресорних пружин 4, ходової частини 5, рами 6, жорстоко установлених дерев'яних брусів 7, рухомих кареток 8. Під час послаблення каната важелі опускаються і впираються в одну із шпал між рейками. Каретки зупиняються, а вагонетка продовжує йти вперед, при цьому бруси насуваються на різці, знімається стружка і рух плавно припиняється.

У виробках з великими кутами нахилу можливі відрив і сходження вагонеток з рейок. Для запобігання аварійній ситуації на посудинах встановлюють парашути із захватами, які під час гальмування затискують головки рейок.

Зчеплення і буфери пасажирських вагонеток обладнані пружинами для амортизації поштовхів і ударів.

Тип і місткість посудин для переміщення насипних матеріалів вибирають з врахуванням вантажопотоку, віддалі перевозок по горизонтальних і похилих гірничих виробках, їхньої площі перерізу, виду використовуваного транспорту та ін. Для основних вантажів при будівництві нових і реконструкцій діючих шахт призначаються головним чином вагонетки місткістю 3 м³ і більше, розвантажування яких здійснюється через дно. Для конкретних умов оптимальний тип відкаточних посудин визначається техніко-економічним розрахунком.

Матеріали і устаткування при переміщенні не повинні виступати за габарити рухомого складу (за шириною і висотою), їх доставляють у забій згідно з календарним планом робіт. Людей і вантажі перевозити одночасно забороняється. Особи, які супроводжують вантажі, повинні знаходитись в пасажирських вагонетках. Технічний стан і надійність роботи відкаточних посудин багато в чому залежать від організації планово-попереджувальних оглядів та ремонтів.