Коренная часть подъемной машины
Органы навивки постоянного радиуса
Одновременный подъем одного подъемного сосуда и спуск другого осуществляют навивкой одного каната на орган навивки и свивкой с его другого или приведением каната в движение силой трения, возникающей между ним и ведущим шкивом. При этом достигается прием одного подъемного сосуда на верхней площадке, а другого на нижней и уравновешивание собственных масс сосудов.
В зависимости от того, остается ли при подъеме радиус навивки каната постоянным или изменяется, различают органы навивки постоянного радиуса — цилиндрические барабаны, ведущий шкив трения и органы навивки переменного радиуса — бицилиндроконические барабаны и др.
Цилиндрические барабаны. Подъемные машины изготавливают двух- и однобарабанные.
При двухбарабанных машинах каждый из барабанов обслуживает один канат (рис. 1 а). В установках с однобарабанной машиной барабан обслуживает оба каната, причем при свивке с барабана каната опускающегося подъемного сосуда на его место навивается канат поднимающегося сосуда (рис.1 б). Установки с цилиндрическими барабанами могут быть как без уравновешивающего, так и с уравновешивающим канатом, который на рис.1 показан штриховой линией.
В двухбарабанных машинах один из барабанов жестко закреплен на валу — заклиненный барабан, а другой может быть соединен с валом или отсоединен от него — переставной барабан.
Переставной барабан дает возможность регулировать расположение подъемных сосудов друг относительно друга, что необходимо при обслуживании нескольких горизонтов шахты, и упрощает операции навески, смены канатов и регулирования их длины. Для этого переставной барабан затормаживается и отсоединяется от вала, а жестко закрепленным барабаном медленно перемещается его канат.
Однобарабанная машина по сравнению с двухбарабанной имеет меньшую ширину и массу. Одинарный барабан может быть цельным и разрезным. При цельном барабане регулировать расположение подъемных сосудов сложнее по сравнению с разрезным. При разрезном барабане эта операция проводится так же, как при двухбарабанной машине.
Донецкий машиностроительный завод (ДМЗ) выпускает двухбарабанные и однобарабанные подъемные машины с диаметром барабанов 1,2; 1,6; 2; 2,6; 3 и 3,4 м. Машины с диаметром барабана 1,2; 1,6; 2 м условно относятся к малым, а с диаметром 2,6; 3 и 3,4 м — к средним.
Ново-Краматорский машиностроительный завод (НКМЗ) выпускает крупные двухбарабанные и однобарабанные с разрезным барабаном подъемные машины с диаметром барабанов 4; 5 и 6 м.
Малые подъемные машины предназначены главным образом для работы в шахте, средние — как для подземных установок, так и для установок на поверхности, крупные — только для установок на поверхности.
ДМЗ выпускает средние двухбарабанные подъемные машины типоразмеров 2×2,5×1,2; 2×З×1,5У; 2Ц-3,5×1,7А (в шифрах машин числами указаны последовательно: количество барабанов, диаметр барабана, м, и его ширина, м; У — усиленная, Ц — цилиндрические барабаны; А — индекс модели), а также однобарабанные 1×2,5×2; 1×З×2У; Ц-3.5×2А.
Рис. 2 Коренная часть подъемной машины 2Ц- 3,5 х 1.7
Максимальное число слоев навивки на барабан — 3.
Подъемная машина ДМЗ 2Ц-3,5×1,7А (рис. 3) для удобства транспортирования по железной дороге без разборки имеет диаметр 3,4 м.
Рис.3 Подъемная машина ДМЗ 2Ц-3,5×1,7А
Она состоит из рамы 6, коренной части 2, редуктора 3, электродвигателей 4, исполнительного органа тормоза 10 с тормозными колодками 9 из пресс-массы, тормозного привода 7, панели управления 8 тормозом, стопорного устройства 1, аппарата 5 задания и контроля хода АЗК.
Машина может быть правого или левого исполнения. При правом исполнении редуктор и двигатель расположены справа от барабанов, если смотреть на машину со стороны тормозного привода. Правый подъемный канат набегает на барабан сверху, левый — снизу.
Управление машиной производится с пульта, который не имеет механической связи с машиной и может устанавливаться в любом удобном для управления месте. Однобарабанные подъемные машины ДМЗ имеют цельный барабан, внутри которого у каждой из лобовин расположена бобина с электроприводом для размещения на ней запаса каната, предназначенного для испытания. Все подъемные машины ДМЗ, как двухбарабанные, так и однобарабанные, изготавливают с двухступенчатыми одноприводными редукторами; машины Ц-3.5×2А и 2Ц-3,5×1,7А могут быть также оборудованы одноступенчатыми двухприводными редукторами.
Двухбарабанные машины НКМЗ типоразмеров 2Ц-4×1,8; 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4 и 2Ц-6×2,4 конструктивно одинаковы, машины 2Ц-5×2,8; 2Ц-6×2,8; 2Ц-6×2,8У (У — усиленная) — такой же конструкции, но с некоторым отличием в коренной части. Машины 2Ц-5×2,8 и 2Ц-6×2,8У допускают только однослойную навивку каната на барабан, остальные машины — как однослойную, так и двухслойную. В шифре машин с двухслойной навивкой каната после последней цифры ставится Д.
Подъемные машины 2Ц-4×1,8; 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4; 2Ц-6×2,4 имеют одноступенчатые двухприводные редукторы. Эти машины снабжаются асинхронными двигателями или быстроходными двигателями постоянного тока. Машины 2Ц-5×2,8; 2Ц-6×2,8; 2Ц-6×2,8У изготавливают без редукторов с приводом от тихоходных двигателей постоянного тока.
Рис. 4 коренная часть подъемных машин 2Ц-4×1,8 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4; 2Ц-6×2,4
Коренная часть подъемных машин 2Ц-4×1,8 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4; 2Ц-6×2,4
(рис. 4 ) состоит из вала 1 с зубчатой муфтой 13, роликовых двухрядных сферических подшипников 3, установленных в разъемных корпусах 4, закошенного 9 и переставного 6 сварных барабанов с внутренними кольцами жесткости 7. На обечайках 8 нарезана канавка, шаг которой зависит от диаметра каната. На лобовинах барабанов закреплены тормозные ободы 2, обечайки имеют реборды 10. Заклиненный барабан 9 крепится к валу при помощи ступицы 11 и болтов, переставной барабан 6 устанавливается на валу на подшипниках 12. При помощи зубчатого механизма перестановки 5 барабан 6 соединяется с валом 1 и отсоединяется от него.
Рис. 5 Подъемные машины НКМЗ типоразмеров 2Ц-4×1,8; 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4 и 2Ц-6×2,4
Подъемные машины НКМЗ типоразмеров 2Ц-4×1,8; 2Ц-4×2,3; 2Ц-5×2,4 и 2Ц-6×2,4 (рис. 5) состоят из коренной части 1, редуктора 2, зубчатой 3 и пружинной муфты 4, электродвигателей 5, исполнительного органа тормоза 6, привода тормоза 7, тормозного компрессора 8 с воздухосборником 9, пульта управления 10, панели управления тормозом 11, аппарата 12 задания и контроля хода АЗК, системы смазки 13, ограничителя скорости 14.
Конструкция и расчет подъемных машин и лебедок
Подъемные машины и лебедки по принципу действия разделяются на барабанные и со шкивами трения.
Барабанные подъемники бывают с постоянным радиусом навивки (цилиндрические барабаны) и переменным (конические, бицилиндроконические и цилиндроконические барабаны). Подъемники с цилиндрическими барабанами могут быть с одним (одинарным) или двумя (двойными) барабанами. При двух барабанах каждый из них обслуживает одну ветвь каната, а в установке с одним барабаном он обслуживает обе ветви каната: при свивке с барабана ветви каната, опускающей подъемный сосуд, на его место навивается ветвь каната, поднимающая сосуд.
Наиболее широкое распространение получили цилиндрические барабаны с однослойной и многослойной навивкой каната, которые применяются в конструкциях подъемных машин для вертикальных и наклонных шахт и карьеров.
При однослойной навивке каната на барабан подъемные машины обслуживают высоту подъема до 700 м. Многослойная навивка каната значительно увеличивает обслуживаемую высоту подъема.
Для глубоких шахт применяются подъемные машины с переменным радиусом навивки, из которых в настоящее время выпускаются только машины с бицилиндроконическими барабанами.
В зарубежной практике для подъема с больших глубин (свыше 2000 м)применяются сдвоенные цилиндрические барабаны, расположенные на параллельных валах и имеющие многослойную навивку (подъемная система Блейера).
Доменные подъемники обслуживаются лебедками с одним цилиндрическим барабаном.
Шкивы трения применяются в качестве одноканатных и многоканатных шахтных подъемных машин, обслуживающих шахты глубиной от 800 до 1600 мс подъемными сосудами большой грузоподъемности (до 50 т).
В стандартах предусмотрены единые индексы для обозначения подъемных машин:
Ц – цилиндрические однобарабанные;
ЦР – цилиндрические однобарабанные с разрезным барабаном;
2Ц – цилиндрические двухбарабанные.
Выпускаемые отечественными заводами шахтные подъемные машины с цилиндрическими барабанами разделяются на две группы:
1. Малые подъемные машины с диаметром барабанов от 1,2 до 3,5 м;
2. Крупные подъемные машины с диаметром барабанов от 4 до 6 м.
Малые подъемные машины предназначены для установки как на поверхности в закрытом помещении, так и в подземных камерах с температурой воздуха от +5 до +35 ° С.
Крупные подъемные машины предназначены только для установки на поверхности в закрытом помещении.
Обозначения подъемных машин: 2Ц – 3х2,2; ЦР – 6х3/0,6; БЦК8/5х2,7. первая цифра после индекса машины обозначает диаметр барабана, вторая цифра – его длину. Для разрезных одинарных барабанов вторая цифра дается в виде дроби, где числитель соответствует общей длине барабана, а знаменатель – длине его переставной части.
К конструкциям барабанов всех подъемных машин предъявляются следующие основные требования: достаточная прочность и жесткость, небольшой собственный вес, хорошая навивочная поверхность, удобство монтажа и эксплуатации.
Цилиндрические барабаны подъемных машин изготовляются литыми или сварными, разъемными для удобства транспортирования и монтажа.
Отечественные заводы выпускают в основном подъемные машины с барабанами сварной конструкции или комбинированными со сварной оболочкой и литыми лобовинами, соединенными с оболочкой болтами. На оболочке барабана нарезают по винтовой линии желобки для правильного направления навивки каната и предохранения соседних витков от взаимного трения.
Каждая подъемная машина оборудуется пультом управления и контрольно – измерительной аппаратурой (указатель глубины, скоростемер, ограничитель скорости и др.).
Подъемная машина с одним цилиндрическим барабаном может обслуживать одноконцевой или двухконцевой подъем вертикальных или наклонных шахт (рис. 7.2). Единственный барабан 1 придает подъемным машинам типа Ц компактность, уменьшает их вес и размеры машинного здания. Вращение барабана передается от электродвигателя 3 через двухступенчатый редуктор 6, соединенный с коренным валом машины зубчатой муфтой 7, а с валом электродвигателя – пружинной муфтой 2.
Тормозное устройство машины выполняет как рабочее, так и предохранительное торможение и состоит из двух пар тормозных колодок 9, каждая из которых связана между собой системой тяг и рычагов. Каждая пара колодок имеет пружинно – грузовой пневматический тормозной привод 8.
Управление машиной осуществляется с пульта 5, на котором установлена контрольно – измерительная и предохранительная аппаратура, а также рукоятки управления. Пульт управления имеет с подъемной машиной только электрическую связь и может быть установлен в машинном или надшахтном здании. Дистанционное или автоматическое управление машиной осуществляется аппаратом задания и контроля хода (АЗК) 4, механически связанным с тихоходным валом редуктора. Тип электродвигателя и пускорегулирующей аппаратуры выбирается в соответствии с местом установки машины (на поверхности или под землей).
Рисунок 7.2 – Общий вид однобарабанной подъемной машины типа Ц
Коренная часть (сборка главного вала) однобарабанной подъемной машины показана на рис. 7.3. Главный вал 1, к которому при помощи шпонок 2 жестко крепится барабан, установлен на сферических роликоподшипниках 3. Тормозные шкивы 4, являющиеся также лобовинами барабанов, отлиты из чугуна и соединены со стальной сварной оболочкой барабана 6 болтами 7. Канат закрепляется внутри барабана жимками 5. При эксплуатации однобарабанных машин невозможно одновременно обслуживать несколько горизонтов, усложняется смена и навеска канатов, регулирование их длины после вытяжки и обрубка отрезков каната для испытания.
Рисунок 7.3 – Коренная часть малой подъемной машины типа Ц
Двухбарабанные подъемные машины (2Ц) предназначены для обслуживания двухконцевого подъема вертикальных или наклонных шахт. Они имеют по сравнению с однобарабанными большую канатоемкость. Эти подъемные машины позволяют производить подъем грузов с нескольких горизонтов.
Конструктивные отличия этих подъемных машин от однобарабанных заключаются в том, что один барабан (заклиненный) жестко закреплен на коренном валу, а другой (переставной) соединяется с валом при помощи расцепного устройства (механизма перестановки).
Расцепное устройство (механизм перестановки) (рис. 7.4) состоит из зубчатой муфты 1, посаженной на вал машины прессовой посадкой, наружного зубчатого венца 10 с внутренней нарезкой зубьев, который замыкает своими зубьями муфту 1 и зубчатый венец ступицы 9. Приводом расцепного устройства являются три пневматических цилиндра 7, корпуса которых вместе с крышками 11 соединены с зубчатым венцом 10 болтами. Зажимные пакеты 5 представляют собой набор тарельчатых пружин и расположены на шпильках 3.
Включение механизма перестановки осуществляется под действием усилия сжатого воздуха, а выключение под действием усилия сжатых пружин.
Сжатый воздух через специальный трубопровод 2 поступает в пневматические цилиндры 7, корпуса которых вместе с крышкой 11 и зубчатым венцом 10 отходят от зубчатого венца ступицы 9, при этом пакеты пружин сжимаются.
Зубчатый венец 10 смещается настолько, что зубья венца 9 освобождаются от зацепления с зубьями венца 10 и переставной барабан отсоединяется от вала машины.
При выключении расцепного устройства воздух выпускается из цилиндров. Под действием сжатых пружин крышка 11 и венец 10 возвращаются в первоначальное положение, замыкая венец 9 и зубчатую муфту 1, и переставной барабан жестко соединяется с коренным валом машины.
Рисунок 7.4 – Механизм перестановки подъемной машины типа 2Ц
Подъемные машины с бицилиндроконическими барабанами применяются дл подъема груза с больших глубин (800 – 1500 м).
Барабан машины типа БЦК состоит из двух частей: заклиненной 1 и переставной 2 (рис. 7.5).
Заклиненная большая часть барабана жестко соединена с коренным валом машины, который представляет собой полый (трубчатый) вал 10 с запрессованными в него цапфами 8, опирающимися на подшипники 7. Зубчатая муфта 6 соединяет коренной вал с выходным валом редуктора. Переставная меньшая часть барабана имеет возможность проворачиваться относительно коренного вала на роликоподшипниках 9.
Жесткое соединение переставной части барабана с коренным валом осуществляется через механизм перестановки 5 зубчатого типа.
Оболочки малого и большого цилиндров барабана имеют спиральные канавки, на конической части к оболочке привариваются желобки. С обеих сторон барабана на полый вал 10 свободно насажены бобины 4,предназначенные для навивки запасной длины каната. Бобины имеют червячный привод с электродвигателем.
К лобовинам малых цилиндров привариваются тормозные ободья 3,к которым прикладываются усилия двух пар тормозных колодок.
Смена горизонтов работы подъемной машины типа БЦК с помощью механизма перестановки аналогична смене горизонтов работы машин с цилиндрическими барабанами.
Диаметр цилиндрических барабанов шахтных подъемных машин, согласно Правилам безопасности, определяется по следующей зависимости
где D – диаметр барабана;
Для лебедок доменных подъемников, эта зависимость будет
Найденная по формулам (7.2) и (7.3) величина диаметра барабана округляется до ближайшей большей стандартной величины.
Для грузо – людских и людских подъемов на вертикальных и наклонных (более 60°) шахтах навивка каната на барабане должна быть однослойной. Для подъемных машин грузовых вертикальных подъемов допускается двухслойная навивка канатов на барабаны. Трехслойная навивка допускается для подъемных машин грузовых наклонных подъемов.
Полная длина одного цилиндрического барабана двухбарабанной подъемной машины при навивке каната в один слой.
где – длина каната, равная высоте подъема;
– длина каната для испытаний,
– стандартный диаметр барабана;
– витки трения (3,5 витка при футеровки и 5,5 без нее);
– диаметр каната;
– зазор между витками каната на барабане,
– стандартная длина барабана.
Бицилиндрические барабаны. Начальный (меньший) диаметр навивки барабана определяется так же, как и для цилиндрических барабанов
Наибольший диаметр для стандартных подъемных машин находится из соотношения
Длина малого цилиндра барабана должна вместить длину каната, равную расстоянию между горизонтами шахты ; кроме того, на малом цилиндре размещаются витки трения (
), а длина каната для взятия проб размещается на внутренней бобине.
Тогда длина малого цилиндра барабана
Длина конической части барабана определяется, исходя из принятого угла конусности βкн = 50 ÷ 63°
Длина каната, навиваемого на конус,
где – зазор между витками на конической части барабана,
Длина большого цилиндра определяется из условия размещения на нем длины каната, оставшегося после навивки его на малый цилиндр и коническую часть барабана.
Длина каната, навивающегося на большой цилиндр
Научная электронная библиотека
7.10. Подъемные машины. Классификация, конструкции и общая компоновка
По принципу действия подъемные машины разделяются на две группы: с барабанными органами навивки и со шкивами трения.
В барабанных подъемных машинах получили распространение следующие органы навивки (см. рис. 7.3): однобарабанные; однобарабанные с разрезным барабаном; двухбарабанные и бици-линдроконические с разрезным барабаном.
Однобарабанный орган навивки двухконцевой подъемной установки обслуживает два головных каната. Средняя часть барабана – общая для обоих канатов и попеременно служит для навивки левого и правого канатов.
Однобарабанный орган навивки придает подъемным машинам компактность, уменьшает их массу и размеры машинного здания, однако не позволяет обслуживать одновременно несколько горизонтов, и при его использовании также усложняются навеска и смена канатов, регулирование их длины после вытяжки канатов и обрубки их отрезков для испытаний.
Двухбарабанные органы навивки позволяют производить подъем груза с нескольких горизонтов и по сравнению с однобарабанными имеют большую канатоемкость. У подъемных машин с двумя цилиндрическими барабанами каждый головной канат обслуживается отдельным барабаном. Причем один барабан наглухо связан с валом машины, а другой является переставным и специальным механизмом перестановки, может отключаться от вала и после поворота последнего на любой угол снова с ним соединяться. При смене горизонта, с которого поднимается груз, подъемный сосуд, канат которого навивается на переставной барабан, устанавливается на верхней приемной площадке. Затем переставной барабан отсоединяется от вала и стопорится тормозом. Включается подъемная машина и поднимается на нужный горизонт сосуд, канат которого навивается на барабан, жестко связанный с валом. После этого переставной барабан соединяется с валом и подъемная установка готова для работы с нового горизонта. Аналогично осуществляется регулирование длины каната.
Вместе с тем двухбарабанные подъемные машины имеют большую, по сравнению с однобарабанными, ширину. Двухбарабанный орган навивки при расположении направляющих шкивов в одной плоскости
не всегда может обеспечить требуемый угол девиации струн канатов (см. рис. 7.4, а).
Последний недостаток устранен в однобарабанном органе навивки с разрезным барабаном (см. рис. 7.3, в). Такой барабан состоит из двух частей – длинной, заклиненной на валу, и короткой, переставной, и позволяет регулировать длину каната. Регулировка осуществляется таким образом, чтобы один канат находился на переставной части, а другой на заклиненной и при навивке не переходил на переставную часть, т. е. подъемный сосуд должен переставляться относительно другого на высоту, равную длине каната на переставной части.
Навивка каната на разрезной барабан может производиться только в один слой, на одно- и двухбарабанных органах навивка может быть многослойной. Однако при многослойной навивке увеличиваются нагрузки на канат и его износ.
Бицилиндроконические разрезные барабаны (см. рис. 7.3, г) обеспечивают уравновешивание системы подъемной установки и позволяют осуществлять регулировку длины каната и смену горизонта.
Механизмы перестановки современных машин управляются дистанционно и позволяют в течение 2-3 мин производить регулирование длины подъемных канатов, а при работе с нескольких горизонтов – смену горизонта.
В зависимости от типа органа навивки и технических данных подъемных машин выбирается область их применения. Подъемные машины с двумя цилиндрическими барабанами следует устанавливать на двухсосудных подъемных установках при работе с нескольких горизонтов; с одним цельным барабаном – на вспомогательных одноклетевых и односкиповых подъемных установках с противовесом; с одним разрезным барабаном – на двухсосудных подъемных установках при работе с одного горизонта. Машины с бицилиндрическим барабаном применяются для глубоких шахт и рудников с большой грузоподъемностью сосудов.
Подъемные машины со шкивом трения снабжаются одноканатным и многоканатным шкивами.
Подъемные машины с барабанными органами навивки состоят из следующих основных узлов: коренной части, ее привода и тормозной системы управления (рис. 7.17). Каждая подъемная машина оборудуется пультом управления и контрольно-измерительной аппаратурой (указателем глубины, ограничителем скорости, регулятором хода и т. п.).
Подъемные машины с многоканатными шкивами трения (многоканатные машины) имеют следующие преимущества по сравнению с машинами, оборудованными барабанными органами и одноканатными шкивами – меньший диаметр каната (в связи с применением нескольких канатов), равный , где d1 – диаметр каната одноканатной машины; п – число канатов многоканатной машины; меньший диаметр канатоведущего органа (из-за меньшего диаметра каната), а следовательно, и меньший крутящий момент; более безопасны в работе, так как шкив трения представляет собой фрикционную защиту против чрезмерных возрастаний усилий в подъемных канатах от экстренных и аварийных нагрузок; исключаются парашюты на клетях, так как одновременный разрыв нескольких канатов практически невозможен; меньшие размеры и компактность, что удешевляет изготовление машин и упрощает их транспортирование; возможность поднятия тяжелых грузов с больших глубин; возможность размещения подъемной машины непосредственно на копре (над устьем ствола), что требует меньших площадей под поверхностные сооружения шахты и улучшает условия эксплуатации канатов, предохраняя их от вредного воздействия атмосферы.
Рис. 7.17. Подъемная машина типа Ц:
1 – однобарабанный орган навивки; 2 – редуктор; 3 – электродвигатель;
4 – тормозное устройство; 5 – пульт управления
Недостатки многоканатных машин: сложность надзора за канатами и контроля за их состоянием, так как на каждой подъемной установке по нескольку подъемных и уравновешивающих канатов; возможность скольжения подъемных канатов из-за уменьшения коэффициента трения; неравномерное распределение нагрузки между отдельными канатами.
Многоканатными подъемными машинами оборудуются вертикальные подъемные установки с двумя сосудами или одним сосудом с противовесом. Однососудные многоканатные установки применяют обычно для обслуживания нескольких горизонтов.
Экономическая эффективность многоканатных машин и указанные выше их преимущества привели к быстрому распространению многоканатных установок в угольной и рудной промышленности, особенно на глубоких шахтах.
Подъемные машины с барабанными органами навивки изготовляются четырех типов, которые обозначаются в соответствии с требованиями ГОСТ на подъемные машины: Ц – цилиндрические однобарабанные; ЦР – цилиндрические однобарабанные с разрезным барабаном; 2Ц – цилиндрические двухбарабанные; БЦК – бицилиндроконические с разрезным барабаном.
Многоканатные подъемные машины выпускают двух серий: МК и ЦШ. Обозначение машины серии МК (например МК-5×4р-2) расшифровывается: многоканатная подъемная машина, диаметр канатоведущего шкива – 5 м, число головных канатов – 4, р – с редуктором, 2 (или 3, 4) – номер модификации машины. Машины серии МК (12 типоразмеров) имеют приводные шкивы диаметром от 2,1 до 5 м, число канатов от 2 до 8, максимальную разность статических натяжений от 30 до 500 кН и максимальное статическое натяжение в ветвях канатов от 140 до 2200 кН. Масса машин 22000-420000 кг.
Стандартизованы следующие параметры машин: диаметр и длина органов навивки, передаточное отношение редуктора, величины максимального натяжения канатов и разность их статических натяжений. Первые два параметра входят в условное обозначение машины. Примеры обозначений: ЦР-5×3/0,6 – подъемная машина цилиндрическая с разрезным барабаном диаметром 5 м, полной шириной барабана 3 м и шириной узкой части барабана 0,6 м; БЦК-8/5-2,7 – машина бицилиндроконическая с диаметрами большого барабана 8 и малого 5 м и шириной большего цилиндра 2,7 м.
Машины изготовляются с редукторным и безредукторным приводами от тихоходного электродвигателя с правым или левым (по заказу) расположением приводов. Редукторы применяются цилиндрические одноступенчатые (ЦО) и двухступенчатые (ЦД). В обозначении редукторов с зацеплением Новикова добавляется буква Н (ЦОН, ЦДН).
В зависимости от диаметра барабанного органа навивки цилиндрические машины разделяются на малые и средние – с диаметром барабанов от 1,2 до 3,5 м и крупные – с диаметром от 4 до 6 м.
У двухбарабанных (рис. 7.18) и разрезных органов навивки один барабан или основная (большая) часть жестко соединяется с валом, а второй (переставной) барабан или меньшая (переставная) часть органа навивки устанавливается на валу на подшипниках скольжения или качения для возможности проворачивания. Переставной барабан или переставная часть с валом связывается посредством специального переставного механизма.
Управление машиной (см. рис. 7.17 и 7.18) осуществляется с пульта, на котором установлена контрольно-измерительная и предохранительная аппаратура, а также с помощью рукоятки управления. Пульт управления с подъемной машиной имеет только электрическую связь и может быть установлен в машинном или надшахтном здании. Дистанционное или автоматическое управление машиной осуществляется аппаратом задания и контроля хода АЗК, механически связанным с тихоходным валом редуктора и другими аппаратами.
Тип электродвигателя и пускорегулирующей аппаратуры выбирается в соответствии с местом установки машины – на поверхности или под землей.
В современных подъемных установках находят все большее распространение способы непосредственного соединения сборки коренного вала с двигателем. Это объясняется несомненными преимуществами привода постоянного тока по сравнению с асинхронным двигателем с точки зрения точности выполнения заданной диаграммы скорости и возможностей, заложенных в приводе для автоматизированных схем управления. Однако надежность привода с двигателями постоянного тока несколько ниже, чем привода с асинхронными двигателями, а капитальные и эксплуатационные затраты выше. Удорожание безредукторного привода в зависимости от момента на валу приводного шкива составляет 20-50 %. В настоящее время область применения безредукторного привода подъемных машин расширяется.
Обозначение многоканатных подъемных машин серии ЦШ (например, ЦШ2,1×4рп) расшифровывается следующим образом: цилиндрические шкивы (приводные), диаметр канатоведущего шкива – 2,1 м, число головных канатов – 4, номер модели – 2, рп – машина редукторная с правым расположением приводного электродвигателя.
Рис. 7.18. Подъемная машина типа 2Ц: 1 и 1’ – заклиненный и переставной барабаны; 2 – вал; 3 – переставной механизм барабана; 4 – подшипниковые опоры вала; 5 – муфта; 6 – редуктор; 7 – электродвигатель; 8 – пульт управления; 9 – исполнительный орган тормоза; 10 и 11 – соответственно пневмосистема и панель управления тормозом; 12 – аппарат задания и контроля хода машины (АЗК); 13 – ограждение
Предусмотрено 9 типоразмеров машин с диаметром приводных шкивов от 2,1 до 5 м, числом канатов от 4 до 8, максимальным статическим усилием в ветви канатов от 260 до 2350 кН. Типоразмер машины ЦШ2,8×6 не имеет отклоняющих шкивов.
Рис. 7.19. Многоканатная подъемная машина ЦШ5×4: 1 – ведущий шкив;
2 – тормоз; 3 – панель управления тормозом; 4 – пружинные приводы тормоза; 5 – воздухосборник системы управления тормозом; 6 – отклоняющий шкив;
7 и 8 – приспособления для проточки отклоняющего шкива;
9 – электродвигатель; 10 – зубчатая муфта; 11 – угловой редуктор;
12 – аппарат АЗК; 13 – установка тахогенератора
Многоканатные подъемные машины обеих серий состоят из следующих основных узлов: коренной части, редуктора, устройств управления тормозом, аппарата контроля хода, пульта управления, отклоняющих шкивов, тахогенераторов, приспособления для проточки канавок в футеровке, устройств для смены-навески канатов и др.
Многоканатные подъемные машины серии МК снабжаются пружинно-пневмогрузовыми тормозными устройствами, машины серии ЦШ – пружинно-пневматическими тормозами с двумя приводами на каждый исполнительный орган.
Многоканатные машины обеих серий выпускаются с редукторами и в безредукторном исполнении. Редуктор обычно соединяется с электродвигателем зубчатой муфтой, а с главным валом коренной части – жесткой фланцевой муфтой. Редукторы устанавливаются на пружинных опорах, что снижает динамические нагрузки на подъемную машину.
На рис. 7.19 приведена в качестве примера компоновка многоканатной машины ЦШ5×4, изготовляемой в безредукторном исполнении.
Ее приводом служат один или два тихоходных электродвигателя постоянного тока.
Компоновка других многоканатных машин может отличаться наличием редуктора и некоторыми другими особенностями. Редуктор может приводиться в движение одним или двумя электродвигателями.