Экскаватор-драглайн

 

Использование: разработка горизонтального забоя при увеличенной глубине черпания. Экскаватор включает ходовую часть 1, поворотную платформу 2. Тяговая лебедка 3 и блоки 4 установлены на дополнительной поворотной платформе 5. Разгрузочный блок и разгрузочный канат подвески ковша 12 заменяют двумя отрезками цепей 8, которые соединяют с проушинами 9 тяговых целей 10 и верхней частью цепей подъема 11. При работе ковша 12 опускается на поверхность забоя 6. При помощи лебедки 3 и блоков 4 ковш 12 перемещается в сторону поворотной платформы 5. После набора породы в ковш 12 последний посредством подъемной лебедки экскаватора-драглайна поднимается на требуемую высоту. По окончании подъема ковша 12 поворотные платформы 2 и 5 поворачиваются одновременно в сторону разгрузки горной массы. Для разгрузки ковш 12 устанавливают на верхнюю бровку уступа так, что. центр тяжести находится над откосом. При ослаблении каната 15 обеспечивают опрокидывание ковша 12. Зил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 F 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4824360/03 (22) 08,05.90 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Днепропетровский горный институт им.

Артема (72) И.И, Леляков, А,И. Малушка, B.Ñ. Эскин, Н.П. Бенько, В,А. Гонцул, В.А. Гончаренко, Л,Г. Козак, В.С. Ольха и Е,Д, Крикун (53) 621.879 (088.8) (56) Подэрни РЮ. Горные машины и комплексы для открытых работ. — М.: Недра, 1985, с. 134, рис. 9.5а, Авторское свидетельство СССР

N 939557, кл. Е 02 F 3/48, 1980. (54) Э КСКАВАТО Р-ДРАГЛАЙ Н (57) Использование: разработка горизонтального забоя при увеличенной глубине черпания. Экскаватор включает ходовую часть 1, поворотную платформу 2. Тяговая лебедка 3 и блоки 4 установлены на дополИзобретение относится к горному выемочно-погрузочному оборудованию, предназначенному для производства перегрузочных работ, в частности при перемещении полезного ископаемого или вскрышных пород с нижних горизонтов карьера, и может быть использовано в горнодобывающей, строительной и других отраслях промышленности для подъема горной массы с больших глубин.

Известен экскаватор-драглайн, включающий рабочее оборудование, ходовую часть и поворотную платформус механизмами(1).

Недостатком этой конструкции является незначительная глубина черпания при отработке горизонтального забоя, которая. Ж » 1728394 А1 нительной поворотной платформе 5, Разгрузочный блок и разгрузочный канат подвески ковша 12 заменяют двумя отрезками цепей

8, которые соединяют с проушинами 9 тяговых цепей 10 и верхней частью цепей подьема 11. При работе ковша 12 опускается на поверхность забоя 6. При помощи лебедки

3 и блоков 4 ковш 12 перемещается в сторону поворотной платформы 5. После набора породы в ковш 12 последний посредством подъемной лебедки экскаватора-драглайна поднимается на требуемую высоту. По окончании подъема ковша 12 поворотные платформы 2 и 5 поворачиваются одновременно в сторону разгрузки горной массы. Для ра-.«грузки ковш 12 устанавливают на верхн ою бровку уступа так, что. центр тяжести находится над откосом. При ослаблении каната 15 обеспечивают опрокидывание ковша

12. 3 ил. ограничивает область flpvlMGHGHMR драглайнов, например, на перегрузочных пунктах при подьеме горной массы с нижележащих горизонтов карьера. Действительно, для обеспечения возможности отработки горизонтального забоя, расположенного ниже уровня установки экскаватора, и увеличения при этом глубины его черпания, необходимо выполнение следующих условий:

1. Равнодействующая веса ковша и силы тяги направлена вниз, поскольку только в этом случае возможно внедрение режущей кромки в породу и наполнение ей ковша. У рассмотренной же конструкции драглайна, начиная с определенной глубины Н (примерно 20 — 25 м равнодействующая

Р веса ковша G и силы тяги Гнаправлена! !

1 Ь

1 () ! и Ю ф

t ! Ъ

1728394 вверх, что приводит к подъему режущей кромки ковша и делает невозможным его наполнение породой при отработке горизонтального забоя (см. фиг. 1).

2. Наполнение ковша породой и его 5 подъем осуществляют на максимальном вылете стрелы (при вертикальном или близком к этому положению подъемного каната), Однако у рассмотренной конструкции драглайна имеется зона самовыгрузки ковша, 10 которая ограничена углом а= 15-20 между осью подъемного каната и вертикальной линией, проходящей через головной блок стрелы. В этой зоне ковш экскаватора самопроизвольно наклоняется и опрокиды- 15 вается при вертикальном подъемном канате, повисая зубьями вниз (см, фиг. 2), В зависимости от глубины черпания Н величина зоны самовыгрузки ковша L для

ЭШ-10/70 составляет; 20

L = (Н + h + (с sing ) tg г, м, где h — высота пяты стрелы, h = 2.5 м; Lc— длина стрелы, L< = 70 м; 25

P — угол наклона стрелы,/ = 30; а — угол, определяющий зону самовыгрузки ковша, а= 200

Таким образом, при Н = 20 м, L = 20 м, что 30 уменьшает глубину черпания драглайна при отработке горизонтального забоя на величину

Лн = tg y, ì, 35 где у — угол откоса уступа, град. При y = 50 ;

ЛН = 24 м.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре- 40 зул ьтату я вля ется экскаватор-драглайн с измененной схемой подвески ковша (выбран в качестве прототипа), предусматривающей установку подъемной рамы на шарнирах боковых стенок ковша, которая соединена с 45 подъемным канатом дополнительной цепью.

Применение новой конструкции подвески рабочего оборудования драглайна может в некоторой степени устранить опрокидывание ковша в зоне самовыгрузки, однако данная схема является очень сложной как в конструктивном выполнении, так и в вопросе управления процессом разгрузки ковша, что сказывается на снижении надежности и увеличении дополнительных затрат на переоборудование ковша.

Однако такая подвеска ковша не устраняет основного недостатка драглайна — не обеспечивает возможности увеличения глубины его черпания при отработке горизонтального забоя, поскольку как было показано выше, начиная с определенной высоты уступа, равнодействующая силы тяги и веса ковша направлена вверх и не позволяет его режущей кромке внедряться в породу, Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем увеличения глубины черпания при отработке горизонтального забоя.

Сущность изобретения заключается в том, что поставленная цель достигается тем, что экскаватор-драглайн, включающий смонтированную на ходовой части поворотную платформу со стрелой ковш с проушинами тяговых цепей и подъемными цепями, соединенными с подъемной лебедкой, тяговую лебедку и направляющие блоки, снабжен дополнительной поворотной платформой, на которой смонтированы тяговая лебедка и направляющие блоки с возможностью ее перестановки и крепления по глубине забоя на соответствующих уровнях разрабатываемых горизонтов, при этом проушины тяговых цепей и верхние части подъемных цепей соединены между собой посредством дополнительных отрезков цепей.

Несмотря на то, что отдельные элементы предлагаемой конструкции известны из других источников, в данном случае сочетание их придает экскаватору-драглайну совершенно новые признаки, позволяющие увеличить глубину его черпания при отработке горизонтального забоя.

Так, установка тяговой лебедки и направляюших блоков тягового каната на дополнительной платформе, которую размещают на уровне разрабатываемого горизонта, позволяет уменьшить угол между осью тягового каната и горизонтальной поверхностью отрабатываемого забоя и таким образом обеспечивает направление равнодействующей силы тяги и веса ковша вниз вне зависимости от глубины черпания, В результате, как было показано выше, создаются необходимые условия для наполнения ковша породой, При этом замена разгрузочного блока и разгрузочного каната двумя отрезками цепей, которые соединяют с проушинами тяговых цепей и верхней частью цепей подъема, позволяет ликвидировать зону самовыгрузки ковша и в сочетании с рассмотренными выше признаками производить наполнение и подъем ковша на максимальном вылете стрелы, что также обеспечивает увеличение глубины черпания

1728394

pa) при вертикальном подъеме каната 15 35

55 драглайна при отработке горизонтального забоя.

На фиг. 3 изображен предлагаемый экскаватор-драглайн в момент черпания породы и подъема ковша, вид сбоку; на фиг, 4— то же, в момент разгрузки ковша; на фиг, 5 — схема подвески ковша предлагаемого экскаватора-драглайна, Экскаватор-драглайн содержит ходовую часть 1, поворотную платформу 2 с механизмами и рабочим оборудованием. При этом его тяговая лебедка 3 и направляющие блоки тягового каната 4 устанавливаются на дополнительной поворотной платформе 5, которую размещают на уровне разрабатываемого горизонтального забоя 6.

В качестве дополнительной поворотной платформы 5 целесообразно использовать ходовую часть с поворотным кругом от серийного экскаватора-мехлопаты (например, ЭКГ-5), которую для страховки необходимо закрепить к откосу уступа якорем 7. Помимо этого разгрузочный блок и разгрузочный канат подвески ковша заменяют двумя отрезками цепей 8, которые соединяют с проушинами 9 тяговых цепей 10 и верхней частью цепей подъема 11.

Работа экскаватора-драглайна осуществляется следующим образом.

Ковш 12 опускается на поверхность забоя 6 (образованного например, при разгрузке горной массы 13 автосамосвалами 14 на перегрузочном пункте глубокого карье(положение подъемного 15 и тягового 16 канатов драглайна показано на фиг. 1 штрихпунктирной линией), При этом замена разгрузочного блока и разгрузочного каната подвески ковша двумя отрезками цепей 8 позволяют опуститься ковшу 12 на свое днище (а не на режущую кромку и арку, как у серийных драглайнов). Машинистом экскаватора приводится в действие тяговая лебедка 3 и посредством направляющих блоков 4 ковш смещается в сторону дополнительной поворотной платформы 5.

При этом размещение последней на уровне разрабатываемого горизонта (у верхней кромки траншеи с разрабатываемой горной массой) обеспечивает наиболее благоприятные условия для наполнения ковша горной массой, поскольку равнодействующая силы тяги и веса ковша направлена вниз. По окончании черпания приводится в действие подъемная лебедка, расположенная на поворотной платформе 2. и при намотке на ее барабан подъемного каната 15 происходит отрыв груженого ковша 12 и его

30 подъем на требуемую высоту (положение подъемного 15 и тягового 16 канатов показано на фиг, 1 сплошной линией).

При этом замена разгрузочного блока и разгрузочного каната подвески ковша двумя отрезками цепей 8 ликвидирует зону самовыгрузки ковша, что обеспечивает подъем на максимальном вылете стрелы и тем самым, как было показано выше, позволяет увеличить глубину черпания драглайна при отработке горизонтального забоя.

По окончании подъема ковша поворотная платформа 2 одновременно с дополнительной поворотной платформой 5 поворачивается в сторону места разгрузки

Горной массы, При этом для ollpoKMpblBBHYIR ковша с измененной схемой подвески его необходимо установить на верхнюю бровку

17 уступа (или пионерной насыпи) таким образом, чтобы центр тяжести находился над откосом 18 (фиг. 2), Ослабление подъемного каната 15 приводит к опрокидыванию ковша и высыпания из него горной массы. В дальнейшем поворотом драглайна и дополнительной поворотной платформы 5 ковш возвращают на поверхность забоя 6 и цикл работ повторяется. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое изобретение позволяет увеличить глубину черпания драглайна при отработке горизонтального забоя эа счет обеспечения рационального направления действия равнодействующей силы тяги и веса ковша при наборе породы и ликвидации зоны его самовыгрузки при максимальном вылете стрелы.

3а базовый объект принят серийно выпускаемый НКМ3 экскаватор-драглайн ЭШ10/70, который эксплуатируется на руднике

Полтавского ГОКа. Ввиду незначительной глубины черпания при отработке горизонтального забоя такой экскаватор не может применяться на перегрузочном пункте для подъема полезного ископаемого и вскрышных пород с нижних горизонтов карьера на поверхность, В результате для подъема горной массы на борту карьера был построен наклонный конвейерный подъемник, являющийся связующим звеном между внутрикарьерным автомобильным и железнодорожным транспортом на поверхности. Однако большие затраты на сооружение и эксплуатацию подъемника, стационарное его расположение на борту карьера, увеличивающее расстояние транспортирования горной массы автосамосвалами внутри карьера, необходимость дробления горной массы и т. д, значительно снижают эффективность горных работ.

1728394

Фиг.1

55

Применение драглайна предложенной конструкции позволит увеличить глубину его черпания при отработке горизонтального забоя до 100 м, что создает благоприятные условия для подъема горной массы с 5 нижних горизонтов карьера на поверхность. В результате появится возможность рассредоточения и мобильности перегрузочных пунктов, и сокращения таким образом расстояния транспортирования горной 10 массы автосамосвалами внутри карьера, транспортировки скальной горной массы без предварительного дробления, поэтапного ввода и сокращения на эти цели капитальных затрат, 15

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения на руднике

Полтавского ГОКа составит 727,2 тыс. руб. на один модернизированный драглайн ЭШ10/70. 20

Формула изобретения

Экскаватор-драглайн, включающий смонтированную на ходовой части поворотную платформу со стрелой и ковш с проиушинами тяговых цепей и подъемными цепями, соединенными с подъемной лебедкой, тяговую лебедку и направляющие блоки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения глубины черпания при разработки горизонтального забоя, он снабжен дополнительной поворотной платформой, на которой смонтированы тяговая лебедка и направляющие блоки с возможностью ее перестановки и крепления по глубине забоя на соответствующих уровнях разрабатываемых горизонтов, при этом проушины тяговых цепей и верхние части подъемных цепей соединены между собой посредством дополнительных отрезков цепей. -"

1728394

12

1728394

18 17

) г

Соста вител ь А. Малу ш ка

Редактор Е.Полионова Техред M.Моргентал Корректор M. Êó÷åðÿ Bàÿ

Заказ 1386 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101