Погрузочные машины: классификация, типы, устройство

Погрузочные машины обеспечивают захват разрыхленной горной массы рабочим органом, ее подъем на определенную высоту и перегрузку в транспортные средства, а также транспортирование насыпного груза на некоторое расстояние.

На угольных и рудных шахтах погрузочные машины предназначены для механизации процесса погрузки отделенной от массива буровзрывным способом горной массы в транспортные средства при проведении подземных подготовительных выработок, а также при очистных работах при камерно-столбовой системе разработки руд.

Классификация погрузочных машин

По принципу работы погрузочные машины могут быть периодического действия с ковшовым погрузочным органом и непрерывного действия с нагребающими лапами.

По способу захвата отделенной от массива горной массы выпускаемые в настоящее время машины бывают:

• нижнего или бокового захвата,
• по способу передачи груза на транспортное средство — с прямой задней и боковой погрузкой (ковшовые машины),
• со ступенчатой задней погрузкой (ковшовые машины и машины с нагребающими лапами и ленточным или скребковым конвейером для подачи горной массы от нагребающих лап в транспортное средство).

Погрузочные машины периодического действия

Ковшовые погрузочные машины периодического действия могут быть машинами прямой и ступенчатой погрузки. Они широко применяются при проведении выработок и имеют достаточно большое число типоразмеров.

В ковшовых погрузочных машинах ковш может быть закреплен на перекатывающейся рукояти или на шарнирной стреле.

К преимуществам погрузочных машин с ковшом на перекатывающейся рукояти относятся маневренность и компактность, к недостаткам — большая высота подъема ковша при его разгрузке.

Отечественная промышленность выпускает погрузочные машины на перекатывающейся рукояти ППН-1с, ППН-2г, ППН-Зс с вместимостью ковша соответственно 0,2; 0,32 и 0,5 м3.

Погрузочная машина цикличного действия ППН-1с

Погрузочная машина ППН-1с (рис. 3.1) прямой погрузки, пневматическая, на колесном ходу, состоит из:

• ковшового погрузочного органа 1 с рукоятью 4;
• ходовой тележки 7 с лебедкой для подъема ковша, установленный в корпусе машины 3 поворотной платформы 6;
• двух пневматических двигателей 2 и пульта управления 5.

Машина предназначена для погрузки в вагонетки разрушенной и разрыхленной взрывом горной породы (сухой и влажной) с крупностью кусков до 300 мм. Машина производит погрузку с рельсового пути.

Привод машины осуществляется двумя пневматическими двигателями мощностью 9 кВт каждый.

Пневматическая погрузочная машина ППН-3 и ППН2г

Пневматическая погрузочная машина ППН-3 по компоновке и принципу действия аналогична машине ППН-1с, но отличается большими вместимостью ковша, мощностью привода и фронтом погрузки.

Погрузочная машина ППН2г выпускается на гусеничном ходу и имеет индивидуальный привод гусениц. Благодаря этому возможны повороты машины вокруг точки вращения, а следовательно, и внедрение ковша в породу в различных направлениях без отхода назад.

Машина может грузить куски разрыхленной горной массы крупностью до 400 мм.

К ковшовым погрузочным машинам с креплением на шарнирной стреле относятся машины 1ППН5, 1ППН5-П (с пневмоприводом) и ППМ4У. Это машины периодического действия, разгрузка ковша — назад, погрузка ступенчатая.

Машины 1ППН5 и 1ППН5-П

Машины 1ППН5 и 1ППН5-П используются при проведении горизонтальных выработок с коэффициентом крепости пород F<16.

При проведении выработок с углом наклона до 18° применяется машина ППМ4У, которая оборудована дополнительно грузовым тормозом, подвесным (канатным) и стопорным устройствами.

Исполнительный орган указанных машин состоит из ковша, стрелы, ковшовых цепей, амортизационных цепей и пружин.

За рубежом в настоящее время создаются ковшовые погрузочные машины с боковой разгрузкой ковша, которые обеспечивают сокращение продолжительности рабочего цикла за счет уменьшения длины пути ковша, возможность работы машины в сочетании с конвейерным и рельсовым транспортом.

Погрузочная машина с боковой разгрузкой ковша МПКЗ

В СССР выпускается погрузочная машина с боковой разгрузкой ковша МПКЗ. Она применяется при проведении горизонтальных и наклонных (с углом ±10°) горных выработок в породах с коэффициентом крепости F < 16, сечением в свету не менее:

• 14,4 м2 при погрузке в вагонетки;
• 10,3 м2 при погрузке на ленточный конвейер;
• 6,4 м2 при погрузке на скребковый конвейер.

Машина МПКЗ (рис. 3.2) состоит из:

• погрузочного органа (ковша) 7,
• гусеничного механизма перемещения 5,
• гидросистемы 3,
• электрооборудования 4,
• системы орошения 2 и насосной станции 6.

Вместимость ковша машины не менее 1 м3, размеры погружаемых кусков — до 800 мм, техническая производительность — не менее 2,4 м3/мин.

Насосная станция — основная энергетическая система машины. Черпание, подъем и поворот ковша осуществляются гидроцилиндрами.

Погрузочные машины непрерывного действия — это машины с нагребающими лапами; преимущество их — более высокая производительность, чем у ковшовых машин, но вместе с этим они имеют более сложную конструкцию и более высокую стоимость.

Машины с нагребающими лапами

Машины с нагребающими лапами выпускаются двух основных типоразмеров — ШНБ (1ПНБ2, 1ПНБ2У, 1ПНБ2Д) и 2ПНБ (2ПНБ2, 2ПНБ2У).

Машины первого типоразмера предназначены для погрузки на транспортные средства отделенной горной массы с коэффициентом крепости F < 6 и размером кусков не более 400 мм, а второго типоразмера — горной массы с F< 12 и крупностью кусков до 500 мм.

Машины 1ПНБ2, 1ПНБ2Д (с дистанционным управлением) и 2ПНБ2 грузят горную массу в вагонетки, на конвейер и другие транспортные средства при проведении горизонтальных и наклонных (до 10°) выработок.

В исполнениях 1ПНБ2У и 2ПНБ2У машины выпускаются в комплекте с предохранительными лебедками и используются при проведении наклонных по падению с углом до 18° выработок.

Устройство погрузочных машин с нагребающими лапами

Все погрузочные машины с нагребающими лапами имеют гусеничное ходовое оборудование, электрический привод и идентичную компоновку.

Погрузочная машина 2ПНБ2 (рис. 3.3) состоит из следующих основных элементов:

• рабочего органа (нагребающих лап) 1 со столом питателя 14,
• ходового оборудования 7,
• конвейера 17,
• электрооборудования 20,
• гидросистемы 4,
• рукояток управления 3 и орошения 21.
• нагребающая часть состоит из рамы 12,
• редукторов лап 13,
• промежуточных редукторов 2,
• лап с кулисами 1,
• двигателей 11.

Ходовая часть имеет редуктор с электродвигателем, раму 8, балансиры 9 и гусеничные цепи 10.

Скребковый конвейер выполнен в виде соединенных шарнирно поворотного стола 75, промежуточной 5 и хвостовой 6 секций, что позволяет устанавливать разгрузочный конец стрелы конвейера в необходимое положение по отношению к транспортным средствам.

Привод конвейера состоит из редуктора 16 и приводной головки 19, соединенных между собой шарнирным телескопическим валом 18,

Электрооборудование машины выполнено в рудничном взрыво-безопасном исполнении на напряжение 380 или 660 В.