Основные устройства и оборудование для транспортировки промышленных газов

     Бункерные поезда предназначены для транспортирования  горной массы по горизонтальным выработкам. Загружают и разгружают ёмкости с помощью отдельных установок или конвейеров, расположенных на днищах секций. Уголь и мягкую породу перевозят секционными бункерными поездами (ПС) с донной разгрузкой, коэффициент тары которых (отношение собственной массы к массе перемещаемого материала) составляет 0,4. Число секций в составе ограничивается только тяговыми свойствами локомотива. Как показал опыт эксплуатации бункер-поездов, продолжительность погрузочно-разгрузочных операций в 3-6 раз меньше, чем при использовании вагонеток [2].

     Существует  несколько разновидностей бункер-поездов. 

     

     Рисунок 4 – Бункерный поезд с донным пластинчатым конвейером

     

     Рисунок 5 – Скреперный бункерный поезд 

     Бункерный поезд (см. рисунок 4) по всей длине имеет  один донный пластинчатый конвейер 3. Кузов  состоит из отдельных шарнирно соединённых  секций 2, допускающими изгиб его  при движении по криволинейным участкам траектории с радиусом не менее 15 м. Передняя часть такого поезда оборудована приёмным бункером 1, а задняя — ленточным конвейером 4.

     Скреперный  бункерный поезд (см. рисунок 5) вместо донного конвейера оборудован скреперной лебёдкой для загрузки и разгрузки  горной массы, а также концевыми  и линейными секциями 2. Шарнирное  соединение остальных секций, которые не имеют торцевых стенок, позволяет проходить закругления радиусом не менее 12 м. Сыпучие материалы подаются на загрузочную станцию 5.

     Секционный  бункерный поезд с донной разгрузкой также не имеет межвагонеточного пространства, что значительно уменьшает длину состава и затраты металла на его изготовление. Поезд во время загрузки находится непосредственно под конвейером (бункер) и по мере заполнения секций перемещается. В конструктивном смысле такой поезд представляет собой постоянно неразъединяемый состав из отдельных шарнирно соединённых секций с откидными днищами. Каждая такая секция (металлический сварной кузов с одним скатом) своей консольной частью опирается на следующую. Передняя (І) и задняя (3) секции (рис. 2) в отличие от промежуточных (2) имеют по одной лобовой стенке; задняя опирается в концевую повозку 4. Последняя, а также специальные перекрытия между секциями обеспечивают прохождение закруглённых участков с минимальным радиусом 12 м. Нижний створ кузова каждой секции закрывается двумя шарнирно закреплёнными днищами 5. Колёсные пары и их подвески унифицированы с аналогичными узлами вагонеток [4].

     2.2.4 ВИЛОЧНЫЙ ПОГРУЗЧИК

     Вилочный  погрузчик с противовесом — вид  специального складского напольного транспорта, предназначенного для поднятия, перемещения, разгрузки, погрузки, складирования  различных грузов, при помощи вил  или других рабочих приспособлений (навесного оборудования).

     В настоящее время разработано  и используется огромное количество различных моделей и модификаций  погрузчиков. При этом не существует единой общепринятой классификации  погрузчиков [2].

     Наиболее  часто применяется следующее  навесное оборудование: устройство бокового смещения вил, вращающийся вилочный захват, позиционер вил, захват для бочек и рулонов (в том числе поворотный), штырь, захват со сталкивателем (выталкивателем). Кроме того, есть множество более экзотических приспособлений, таких как: захват для шин (колёсосъёмник), загрузчик печи, снегоуборщик, зажим для транспортировки белой техники.

     Практически все перечисленное навесное оборудование может иметь массу модификаций, изменяющих отдельные характеристики, например, зажим для нескольких бочек сразу.

     Лидирующие  позиции среди производителей погрузчиков  в мире по состоянию на 2008 год  занимают следующие компании Toyota (см. рисунок 6), Kion Group, NACCO Industries, Jungheinrich AG, Cargotec, Crown Equipment Co., Mitsubishi Heavy Industries, Manitou, Komatsu, Nissan/Barret.

     Единственное  предприятие на территории России, разрабатывающее и выпускающее  мини-погрузчики под собственным  брендом МКСМ-800 (многофункциональная коммунально-строительная машина), Открытое Акционерное Общество «Курганмашзавод». Данный погрузчик имеет более 20 видов навесного оборудования, позволяющего использовать его практически во всех сферах коммунального хозяйства [4].

     2.2.5 РИЧСТАКЕР

     Ричстакер — погрузчик, предназначенный для  работы с контейнерами (см. рисунок 7). Представляет собой машину большого размера, способную управляться с грузами до 45 тонн. Ежегодно в портах мира производится обработка грузов, объем которых эквивалентен 200 миллионам 20-футовых контейнеров. Если выстроить все эти контейнеры в длину, то получится линия, которая приблизительно в 25 раз превышает окружность земли.

     Ричстакеры  предназначены для обработки контейнеров малых и средних размеров. Они способны обрабатывать контейнеры и прицепы, а также производить погрузочно-разгрузочные работы в промышленных условиях.

     Существует  две разновидности ричстакеров  — для работы с гружёными и  порожними контейнерами.

     Ричстакеры  участвуют в интермодальных операциях, так как способны обеспечивать доступ сразу к двум железнодорожным  путям с одной стороны. Ричстакеры с длинной колесной базой могут  также использоваться для погрузки контейнеров непосредственно на баржи.

     Есть и модификации — мультистакеры, оснащенные спредерами специальных видов, расширяющими применение ричстакеров в грузовых терминалах. Главными характеристиками ричстакеров являются грузоподъёмность, число ярусов, в которые штабелируют контейнеры, рабочая масса, колёсная база [2].

     2.2.6 САМОХОДНЫЙ ГРУЗОВОЙ  ВАГОН

     Cамоходный  грузовой вагон — специальный вид технологического транспорта, предназначенный для транспортировки промышленных грузов. Используется преимущественно на горных предприятиях. 

     

     Рисунок 8 — самоходный грузовой вагон

     Конструктивная  схема самоходного вагона (см. рисунок 8): 1 — механизм управления; 2 — ходовая часть; 3 — аккумуляторная батарея; 4 — привод; 5 — кузов 

     Самоходные  вагоны делятся на следующие типы:

     — по назначению — на угольные, рудные, для вспомогательных грузов и  пассажирские;

     — по грузоподъёмности — на лёгкие (до 5т), средние (5…15т) и тяжёлые (свыше 15т);

     — по способу разгрузки — на вагоны с донным конвейером и с опрокидывающимся кузовом;

     — по исполнению ходовой части —  на пневмоколёсные, гусеничные и колёсно-рельсовые;

     — по типу привода — на электрические, пневматические и дизельные.

     Среднее расстояние транспортирования ими грузов при скорости движения 8 — 10 км/ч составляет 100 — 150 м, а максимальная — 200 — 300 м.

     Эти транспортные средства выпускают четырёх  типоразмеров — грузоподъёмностью 5, 10, 15 и 20 т. Обозначаются они, например, так: 1ВС-5 (первая модель, вагон самоходный грузоподъёмностью 5 т).

     Выбор типоразмера вагонов, используемых во время проходки узких выработок небольшой длины, обусловливается техническими характеристиками комплекса, принятого для механизации работ в подготовительном забое.

     Для перевозки оборудования, материалов и людей на угольных шахтах любой категории по газу или опасных по случайному выбросу используют грузопассажирские самоходные вагоны типа ГЛВ (1,5; 3; 8т). В этом случае для обеспечения сцепления колёс с грунтом выработки необходимо, чтобы она была слабо обводнена и имела коэффициент крепости породы по шкале М. М. Протодьяконова не менее 4. Кроме того, поперечный уклон дороги не должен превышать 5°, а радиус поворотов — быть меньше 7 м.

     Во  время доставки к месту назначения крупногабаритных узлов оборудования (в период монтажно-демонтажных работ) или контейнеров, поддонов, кассет самоходные вагоны типа ГЛВ-3 могут передвигать на буксире грузовые платформы.

     Крупнокусковую, абразивную, тяжёлую руду и породу перевозят вагонами с откидывающимся кузовом. Ходовая часть таких машин оснащена пневматическими шинами низкого давления с гидравлическим двусторонним управлением всех колёс [2].

     2.3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ

 

     Гидравлический  транспорт, способ перемещения твёрдых материалов потоком воды. Гидравлический транспорт применяется при гидромеханизации земляных и горных работ, возведении земляных сооружений (плотин, дамб и др.), для удаления шлаков и золы из крупных котельных, для транспортировки полезных ископаемых и удаления отходов их обогащения, для перемещения различных материалов (щепы и бумажной массы, сырья сахарной и спиртовых заводов и т.д.) [3].

     Гидравлический  транспорт подразделяется на безнапорный и напорный. При безнапорном гидравлическом транспорте гидросмесь, перемещаясь по наклонным желобам (лоткам) и частично заполненным трубам, имеет свободную поверхность, на которой давление равно атмосферному; при напорном гидравлическом транспорте гидросмесь в трубопроводах находится под избыточным давлением. Это давление создаётся насосами (например, буровой насос, углесос и др.). Иногда для гидравлической транспортировки достаточно давления, возникающего из-за разности отметок начала и конца трубопровода (например, при транспортировке породы в шахту для закладки выработанного пространства). Гидравлический транспорт осуществляется только при скоростях движения гидросмеси не менее некоторой минимальной величины, называемой критической. В зависимости от плотности и размера транспортируемых частиц, концентрации гидросмеси и диаметра трубопровода величина критической скорости изменяется от 1,5 — 2 до 4 — 5 м/сек. При этих скоростях мелкие и лёгкие частицы транспортируются во взвешенном состоянии, средние — прерывистым взвешиванием, а наиболее крупные и тяжёлые — волочением и качением по нижней стенке трубопровода. Только для высококонцентрированных гидросмесей из мельчайших частиц глины, мела, торфа, угля и т.п. гидравлическая транспортировка осуществляется даже при весьма малых скоростях. Такие гидросмеси, подобно коллоидам, обладают особыми свойствами: частицы в них удерживаются во взвешенном состоянии даже в состоянии покоя. Напорный гидравлический транспорт позволяет перемещать грузы на большие расстояния (например, в США уголь этим способом транспортируется на 173 км, руда — на 115 км).

     Расчёт  обычно сводится к определению диаметра трубопровода (по заданной производительности и величине критической скорости), концентрации твёрдого в гидросмеси и гидравлических сопротивлений. Гидравлические сопротивления и гидроабразивный износ трубопровода резко снижаются при уменьшении размера транспортируемых частиц менее 1 — 3 мм, поэтому область применения гидравлический транспорта на значительные расстояния обычно ограничивается частицами этого размера [3].

     Достоинства гидравлического транспорта — высокая  производительность, возможность транспортирования на большие расстояния и полной автоматизации, невысокие эксплуатационные расходы, возможность совмещения транспортирования с др. технологическими процессами (гидравлическим разрушением, обогащением и промывкой материала). К недостаткам гидравлический транспорта относятся значительный расход воды и электроэнергии, износ трубопроводов и насосов при транспортировке абразивных материалов, а в ряде случаев — измельчение и размокание транспортируемых материалов и необходимость их последующего обезвоживания [2].

     2.4 КАНАТНЫЙ ТРАНСПОРТ

 

     К канатным транспортным установкам принято  относить различные транспортирующие устройства с канатной тягой. Среди  них получили распространение: концевая канатная откатка; подвесные канатные дороги маятникового и кольцевого типов (реже используют монорельсовые дороги с канатной тягой и одноканатные дороги для перевозки; людей); скреперные установки.

     Концевые  канатные откатки в настоящее  время используют главным образом  для перевозки материалов, оборудования и людей по выработкам с углом наклона более 6°, при котором обратное движение вагонеток, платформ или клетей происходит под действием их веса.

     К оборудованию концевой откатки относят  рельсовый путь, одно- или двухбарабанные лебедки или малые подъемные  машины с диаметром барабанов (см. рис. 9) от 1,2 до 2,2 м, тяговые канаты, прицепные и предохранительные устройства, поддерживающие и отклоняющие ролики и подвижной состав, представляющий один экипаж или состав экипажей различного типа. 

     

     Рисунок 9 – Малая подъемная машина 

     На  рисунке 9 изображена подъемная машина, основные узлы которой: рама 1, барабан 2, тормоза 3, привод с редуктором 4 с  зубчатой 5 и соединительной 6 муфтами, рама привода машины, электродвигатель 7 и пульт 8 управления машиной.