Шахтные локомотивы

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Горно-строительный факультет

Кафедра: «ГиСПС» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

по дисциплине: «Механизация горно-строительных работ» 

на тему: «Шахтные локомотивы» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

ст.гр. 330271                                                                                     Аникин Н.А. 
 

Проверил:

доц. к.т.н.                                                                                         Пушкарев А.Е 
 
 
 
 

Тула 2011 

  Локомотивный  транспорт получил широкое распространение  на горных предприятиях. При локомотивном транспорте состав из вагонов перемещается при помощи локомотива по рельсовым путям.

  Рельсовые пути состоят из нижнего и верхнего строений. К нижнему строению относят земляное полотно в виде насыпи, нулевого места или различных искусственных сооружений — мостов, эстакад и т.д., к верхнему строению — балласт, шпалы и рельсы со скреплениями. Рельсы на шпалы опираются через подкладки и крепятся к шпалам костылями, шурупами или болтами. В последнее время получают распространение железобетонные и металлические шпалы. При помощи подкладок рельсам придают уклон внутрь оси пути, что обеспечивает устойчивое движение подвижного состава. Кроме того, на закруглениях наружный рельс укладывают с превышением для компенсации центробежной силы. Расстояние между внутренними стенками головок рельсов называют колеей. На горных предприятиях используют пути с колеей 600; 750 и 900 мм при подземных разработках и 750 и 1520 мм на открытых разработках.

  Пространство  между шпалами засыпают балластом (дробленой горной породой) на 2/3 толщины  шпалы.

   На  разветвлениях рельсовые пути соединяют стрелочными переводами. Стрелочный перевод состоит иэ стрелки, крестовины с контр-рельсами, соединительной части и комплекта переводных брусьев.

  Тип рельса обозначают буквой Р и цифрой, показывающей массу (кг) 1 м рельса. На шахтах применяют типы рельсов: Р-18, Р-24, Р-33, Р-38 и Р-43, на карьерах - Р43, Р-50, Р-65 и Р-75.

  Локомотивы. На шахтах наибольшее распространение получили контактные и аккумуляторные электровозы. Применяют значительно реже дизелевозы, инерционные локомотивы (гировозы).

   Контактный  электровоз получает питание от контактной сети постоянного тока напряжением 250 и 275 В. Допускается напряжение до 600 В. Основные элементы контактного электровоза К14 : кузов 5, ходовая часть 4, рессорная подвеска 3, тормозная система, кабина 2, токоприемник 1 и буфер 6 со  сцепным устройством.

  

  Основной  элемент ходовой части электровоза  — колесная пара, состоящая из оси с напрессованными колесами и зубчатым колесом. Ось снабжена шейками для подшипник редуктора, корпус которого соединен с корпусом тягового электродвигателя. Противоположный конец редуктора опирается через амортизаторы на балку рамы электровоза.

  Шейки осей установлены в подшипниках, расположенных в буксах. Кузов электровоза опирается на буксы при помощи рессор. Кабина машиниста контактных электровозов расположена либо в средней части, либо на одном из концов.

   Аккумуляторные  электровозы, широко используемые в  угольных шахтах, оборудуют аккумуляторной батареей, занимающей основной объем  кузова.

   Шахтные электровозы имеют две тормозные  системы: электрическую и механическую. Электрическое реостатное торможение используется для рабочего, механическое — для экстренного (аварийного) торможения.

   Механическая  тормозная система включает в  себя колодочный тормоз с ручным, пневматическим или гидравлическим приводом. На тяжелых шахтных электровозах устанавливают дополнительный рельсовый электромагнитный тормоз, взаимодействующий магнитными тормозными башмаками с рельсами.

   Электровозы оборудуют песочной системой. Песок  подается под колеса электровоза  для лучшего их сцепления с рельсами при открывании выпускных отверстий песочниц.

   В табл. 1 приведены технические характеристики контактных электровозов.

   На  открытых горных работах все большее  распространение получают тяговые агрегаты, представляющие собой комбинацию из электровоза управления, дизельной секции и моторного вагона. Существуют тяговые агрегаты, в состав которых входят электровоз управления и два моторных вагона. Тяговые агрегаты имеют большую массу и могут перевозить составы общей массой до 2000 т и преодолевать затяжные подъемы с уклоном до 70%.

Таблица 1

 

   Тяговые агрегаты с дизельной секцией  могут двигаться по горизонтальным или слабо наклонным путям без контактного провода.

   Электровозы для открытых горных работ по конструкции значительно сложнее используемых на шахтах.

  Вагонетки. На шахтах для перевозки насыпных грузов получили распространение вагонетки с глухим кузовом, с откидным днищем и секционные поезда.

  Вагонетки с глухим кузовом состоят из рамы, на которой жестко закреплен кузов. Рама опирается на полускаты. Торцовые брусья рамы оборудуют сцепными устройствами. Вагонетки грузоподъемностью 8 т и более оснащаются ходовыми тележками, на которые через рессорную подвеску опирается рама с кузовом.

   Вагонетки с откидными днищами выпускают двух типов: ВД — днище имеет разъем, перпендикулярный к оси вагонетки, и ВДК - с разъемом днища вдоль оси вагонетки.

   Вагонетки с глухим кузовом разгружаются в круговых опрокидывателях, с откидными днищами — при подходе их над разгрузочными ямами.

  Секционный  поезд составлен из секций, представляющих собой вагонетки с одним полускатом и без торцовых стенок. Одним концом (на котором нет полуската) секция опирается на другую секцию. Таким образом составляется длинный гибкий желоб. Днище секций выполняется откидным, и разгрузка производится поочередным открыванием днища при проходе секции над разгрузочной ямой.

   Для перевозки людей и вспомогательных  грузов применяются специальные вагонетки.

  Вагоны. На карьерах используют следующие типы вагонов: полувагоны (гондолы) для перевозки легких насыпных грузов (угля, известняка и др.); вагоны-самосвалы (думпкары) для перевозки скальных крупнокусковых грузов; вагоны-бункеры (хопперы) для перевозки угля и щебня; различные платформы для перевозки вспомогательных грузов.

   В вагонах всех типов можно выделить следующие основные узлы: ходовое  оборудование, раму, кузов, ударно-сцепное устройство и пневматическую систему.

   Ходовое оборудование включает в себя двух-, трех- или четырехосные ходовые тележки. Основные элементы тележек: колесные пары, буксы, рама, рессорные комплекты и тормозные устройства.

  На  ходовые тележки опирается рама вагона, на которой закрепляется кузов. На раме вагонов-самосвалов крепятся пневмоцилиндры, предназначенные для опрокидывания кузова при разгрузке, воздушные резервуары, механизмы тормозной системы, пневматические магистрали для управления тормозами и механизмы опускания и поднятия бортов.

   В несаморазгружающихся вагонах рама и кузов объединены в единую конструкцию.

  Кузов современных полувагонов (гондол) выполняют  с несущими боковыми стенками, поэтому  он имеет каркас, изготовленный из тонкостенных профилей.

  Вагоны-самосвалы  обладают некоторыми конструктивными  особенностями. Их кузова выполняют отдельно от рам. Борта вагонов-самосвалов усиливают ребрами жесткости. Днище для амортизации ударов от загружаемой горной массы выполняют из двух стальных листов, между которыми прокладывают деревянные брусья.

  Борта вагонов-самосвалов шарнирно соединены  с днищем, что позволяет откидывать их при разгрузке на обе стороны. Для наклона кузова применяют пневматические цилиндры, которые на полуосях подвешены в проемах рамы вагона, а их штоки шарнирно соединены с днищем кузова.

   Вагоны-самосвалы  оборудованы механизмом открывания и закрывания бортов. Эти механизмы устроены таким образом, что борта откидываются значительно быстрее, чем наклоняется кузов. После откидывания борт является как бы продолжением днища.

   Пневмоцилиндры разгрузки получают питание от пневмосистемы локомотива. К цилиндрам подводится сжатый воздух под давлением 0,7 МПа.

   Все вагоны, используемые на карьерах, оборудованы  тормозной системой.

   Тормозная система вагона состоит из пневматической подсистемы управления тормозными колодками и рычагов, через которые производится прижатие или отжатие тормозных" колодок к поверхностям питания колес.

  Современные вагоны оборудуют автоматическими ударно-сцепными устройствами — автосцепками.

  Рельсовые пути на шахтах укладывают с уклоном  не менее 3% для обеспечения нормального стока воды и не более 5%. По этой причине наиболее тяжелый режим работы локомотива — это движение состава порожняком вверх по уклону от околоствольного двора к пункту погрузки.

  Применительно к условиям работы в шахтах допустимую массу прицепной части поезда устанавливают по условиям сцепления  колес электровоза с рельсами, допустимого нагрева тяговых  двигателей, возможности экстренной остановки поезда с соблюдением  правил безопасности. Тормозной путь в соответствии с требованиями правил безопасности должен быть не более 40 м.

   При работе локомотивного транспорта на карьерах самые тяжелые режимы движения — это движение по руководящему (наибольшему, затяжному) уклону груженого  состава (как правило руководящий уклон имеет место на выездной траншее) и трогание с места груженого состава на уклоне вверх. Тормозной путь, который в соответствии с требованиями правил безопасности не должен быть больше 300 м, определяют при движении поезда вниз по руководящему уклону.