Способ разработки грунта скреперным поездом

Изобретение относится к области горного дела, а именно к способам разработки грунта скреперными поездами. Технический результат - уменьшение времени и пути заполнения ковшей скреперного поезда и длины забоя. Способ разработки грунта скреперным поездом включает одновременное заполнение ковшей скреперов поезда, при этом ковши скреперов имеют дискретно изменяемые ножевые системы, состоящие из симметрично расположенных центральных и боковых ножей, суммарная ширина которых равна ширине каждого из ковшей. При этом в начале копания грунта ковш переднего скрепера разрабатывает забой боковыми ножами, а ковш заднего скрепера - центральным ножом, при выполнении этой операции глубина резания h устанавливается для обоих ковшей скреперов одинаковой и такой режим копания выполняют на длине L, равной не менее габаритной длины скрепера. После заполнения ковшей скреперного поезда на длине L для ковша заднего скрепера устанавливают глубину резания h₁=(0,85...0,9)h, после полного заполнения ковша переднего скрепера его выглубляют, а ковш заднего скрепера на длине L продолжает разработку грунта, оставшегося в забое после прохода ковша переднего скрепера с глубиной резания h₁, а завершают заполнение ковша заднего скрепера при ширине резания, равной ширине ковша. 12 ил.

 

Изобретение относится к способам разработки грунта скреперным поездом.

Известен способ копания грунта скрепером с постоянной глубиной резания [1], когда копание с постоянной глубиной резания совмещают с изменением ширины резания, которое выполняют при постепенном выглублении режущих частей ножевой системы. Этим способом разрабатывают грунт скрепером, имеющим ножевую систему с дискретно изменяемой шириной резания. Однако этот способ можно реализовать только для скреперного агрегата с одним ковшом, одновременное заполнение сразу двух ковшей поезда невозможно.

Известна конструкция скрепера с двухщелевой загрузкой ковша [2], которая реализует способ заполнения ковша, имеющего две независимые ножевые системы. Этот способ обеспечивает одновременное заполнение ковша и увеличение производительности за счет лучшего распределения грунта по всему объему ковша. Недостатком способа является невозможность его применения в скреперном поезде при одновременном заполнении сразу двух ковшей, т.к. при этом вдвое увеличивается необходимая для заполнения ковшей сила тяги.

Известна конструкция скреперного поезда [3], которая реализует способ одновременного заполнения ковшей поезда, при котором каждый из ковшей заполняют совместными усилиями двух групп ковшей.

Недостатком этого способа является увеличение сопротивления копанию в начальный период одновременного заполнения ковшей вследствие того, что задний ковш на длине, равной расстоянию между ножами смежных ковшей, разрабатывает грунт полной шириной ковша. Кроме того, конструкция, реализующая этот способ, отличается высокой металлоемкостью и значительной длиной. Последнее обстоятельство существенно ограничивает как транспортные скорости, так и маневренность скреперного поезда. Эти недостатки можно преодолеть, если создать условия для одновременного заполнения обоих ковшей поезда, составленного из автономных скреперов.

Изобретение направлено на уменьшение времени и пути заполнения ковшей скреперного поезда и длины забоя за счет создания условий одновременного заполнения скреперов. Это достигается тем, что ковши скреперов имеют дискретно изменяемые ножевые системы, состоящие из симметрично расположенных центральных и боковых ножей, суммарная ширина которых равна ширине каждого из ковшей, при этом в начале копания грунта ковш переднего скрепера разрабатывает забой боковыми ножами, а ковш заднего - центральным ножом, при выполнении этой операции глубина резания h устанавливается для обоих ковшей скреперов одинаковой и такой режим копания выполняют на длине L, равной не менее габаритной длины скрепера; после заполнения ковшей скреперного поезда на длине L для ковша заднего скрепера устанавливают глубину резания h₁=(0,85...0,9)h; после полного заполнения ковша переднего скрепера его выглубляют, а ковш заднего скрепера на длине L продолжает разработку грунта, оставшегося в забое после прохода ковша переднего скрепера с глубиной резания h₁, а завершают заполнение ковша заднего скрепера при полной ширине резания, равной ширине ковша.

Сущность заявляемого способа пояснена чертежами, где на фиг.1, 4, 7, 10 представлены различные операции способа, а на фиг.2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12 даны профили выемок грунта, оставленных скреперами поезда в забое.

Способ реализует скреперный поезд, который включает передний 1 и задний 2 скреперы, ковши которых имеют дискретно изменяемые ножевые системы, состоящие из симметрично расположенных центрального 3 и боковых 4 ножей.

Способ реализуют следующим образом. Копание грунта передний 7 и задний 2 скреперы начинают одновременно (фиг.1), причем передний скрепер 1 разрабатывает забой боковыми 4 симметрично расположенными ножами, а задний скрепер 2 - центральным 3 ножом своей ножевой системы. Суммарная ширина ножей переднего 1 и заднего 2 скреперов равна ширине (В) (фиг.2, 3) каждого из ковшей. При выполнении этой операции глубину резания (h) устанавливают для обоих ковшей поезда одинаковой исходя из имеющихся тяговых качеств поезда. Такой режим копания выполняют на длине (L) не менее габаритной длины скрепера (фиг.1).

В результате после прохода переднего скрепера 1 в забое остаются две боковые выемки (фиг.2), а задний скрепер 2 оставляет одну центральную выемку (фиг.3), что при одинаковой глубине резания (h) обеспечивает более интенсивное заполнение ковша переднего скрепера 1.

После заполнения ковшей поезда на пути (L) у заднего скрепера 2 (фиг.4) увеличивают ширину резания до полной ширины ковша (В), однако фактически он будет срезать только грунт, оставшийся после прохода переднего скрепера 1 (фиг.6). Работа заднего скрепера 2 в этот период облегчается, т.к. он разрабатывает грунт в условиях «свободного» резания. В целях поддержания этого благоприятного режима и исключения касания грунта всей шириной ковша для заднего скрепера 2 устанавливают глубину резания (фиг.6)

h₁≈(0,85...0,9)h,

где h - высота массива грунта, оставшегося после прохода переднего скрепера (фиг.5).

Глубину резания переднего скрепера 1 в этой и последующих фазах до завершения заполнения ковша устанавливают, исходя из имеющихся тяговых качеств поезда.

После завершения заполнения переднего скрепера 1 его ковш выглубляют (фиг.7), а задний скрепер 2 продолжает на пути (L) разрабатывать грунт, оставшийся в забое после прохода переднего скрепера 1 (фиг.9). Глубину резания при этом оставляют равной (h₁) в целях обеспечения равности забоя.

Завершают заполнение ковша заднего скрепера 2 поезда при полной ширине ковша в целях максимального сокращения пути копания (фиг.10, 12).

Предлагаемый способ обеспечивает сокращение пути заполнения как за счет одновременного начала копания грунта, так и благодаря заполнению заднего ковша на значительном пути в условиях «свободного» резания. Кроме того, одновременное копание сокращает общую длину забоя, необходимую для работы скреперного поезда.

Источники информации

1. Патент РФ №2203364, М. кл.⁷, Е02F 3/64, Опубл. 13.06.2001, Бюл. №12.

2. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве. - М.: Транспорт, 1983, - 183 с. (с.89...91).

3. А.с. №653349, М. кл², Е02F 3/64, Опубл. 25.03.1979, Бюл. №11.

Способ разработки грунта скреперным поездом, включающий одновременное заполнение ковшей скреперов поезда, отличающийся тем, что ковши скреперов имеют дискретно изменяемые ножевые системы, состоящие из симметрично расположенных центральных и боковых ножей, суммарная ширина которых равна ширине каждого из ковшей, при этом в начале копания грунта ковш переднего скрепера разрабатывает забой боковыми ножами, а ковш заднего скрепера - центральным ножом, при выполнении этой операции глубина резания h устанавливается для обоих ковшей скреперов одинаковой и такой режим копания выполняют на длине L, равной не менее габаритной длины скрепера, после заполнения ковшей скреперного поезда на длине L для ковша заднего скрепера устанавливают глубину резания h₁=(0,85...0,9)h, после полного заполнения ковша переднего скрепера его выглубляют, а ковш заднего скрепера на длине L продолжает разработку грунта, оставшегося в забое после прохода ковша переднего скрепера с глубиной резания h₁, а завершают заполнение ковша заднего скрепера при ширине резания, равной ширине ковша.