Шахтный самоходный вагон

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(73) Патентообладатель Закрытое акционер(22) 2010.10.28 ное общество Солигорский институт(71) Заявитель Закрытое акционерное обпроизводствомщество Солигорский институт про- (56) МОРЕВ А.Б. и др. Горные машины для блем ресурсосбережения с опытным калийных рудников. - Минск, Интепроизводствомгралполиграф, 2009. - С. 380.(72) Авторы Басалай Григорий Антоно 2088436 1, 1997. вич Прушак Виктор Яковлевич 2042544 1, 1995. Щерба Владимир Яковлевич Коноп 15698 1, 2000. ляник Иван Анатольевич(57) Шахтный самоходный вагон, включающий двухосную самоходную тележку с кабельным электрическим приводом на пневматическом ходу со всеми управляемыми колесами,корпус, пульт управления и профильный кузов, на дне которого расположен скребковый конвейер, отличающийся тем, что содержит выдвижной конвейер с загрузочной воронкой, установленный на направляющих рельсах сверху профильного кузова с возможностью продольного смещения с помощью роликов относительно бортов профильного кузова в сторону его загрузочной части на максимальную длину, при которой головной барабан выдвижного конвейера находится над загрузочной частью профильного кузова,при этом со стороны загрузочной воронки выдвижной конвейер опирается на одноосную тележку с закрепленным на ней прицепным устройством, которые регулируются по высоте относительно корпуса гидроцилиндром, причем максимальная длина выдвижного конвейера равна длине хорды, соединяющей крайние габаритные точки на внешнем борту выдвижного конвейера в его сложенном положении и стягивающей дугу окружности,проведенной из центра поворота вагона, каким является точка пересечения осей вращения колес двухосной тележки на повороте при минимальном радиусе поворота, который определяется расстоянием от центра поворота до продольной оси симметрии вагона при максимальном угле поворота колес двухосной тележки, и проходящей через крайние габаритные точки на внешнем борту корпуса и через крайние габаритные точки на внешнем борту выдвижного конвейера. 16453 1 2012.10.30 Изобретение относится к горно-шахтному оборудованию и может применяться в комплексе с проходческим комбайном для проведения горных выработок при подземной разработке полезных ископаемых камерным способом. Известен шахтный самоходный вагон типа 5-15 - прототип 1, включающий тележку с кабельным электрическим приводом на пневматическом ходу с корпусом, пультом управления и профильным кузовом, на дне которого расположен скребковый конвейер. Равномерное заполнение кузова горной массой производится периодическими включениями конвейера. Энергия к самоходному вагону подводится плоским гибким кабелем, который наматывается на кабельный барабан, установленный на вагоне. Наличие кабельного барабана позволяет вагону совершать рейсы на расстояние 150250 м от источника питания. Он характеризуются низким расположением центра тяжести, короткой базой, малым радиусом поворота и небольшой скоростью движения (810) км/ч. В конструкции вагона применяется жесткое крепление заднего ведущего моста на корпусе и свободный балансир переднего. Недостатками прототипа являются низкая производительность проходческого комплекса и повышенные энергозатраты на выполнение технологической операции по транспортированию руды от проходческого комбайна до магистрального конвейера при большой длине выработки. Задачей изобретения является увеличение производительности проходческого комплекса и уменьшение энергозатрат на выполнение технологической операции по транспортированию руды от проходческого комбайна до магистрального конвейера при большой длине выработки. Технический результат достигается тем, что в шахтном самоходном вагоне, включающем двухосную самоходную тележку с кабельным электрическим приводом на пневматическом ходу со всеми управляемыми колесами, корпус, пульт управления и профильный кузов, на дне которого расположен скребковый конвейер, содержится выдвижной конвейер с загрузочной воронкой, установленный на направляющих рельсах сверху профильного кузова с возможностью продольного смещения с помощью роликов относительно бортов профильного кузова в сторону его загрузочной части на максимальную длину, при которой головной барабан выдвижного конвейера находится над загрузочной частью профильного кузова, при этом со стороны загрузочной воронки выдвижной конвейер опирается на одноосную тележку с закрепленным на ней прицепным устройством, которые регулируются по высоте относительно корпуса гидроцилиндром, причем максимальная длина выдвижного конвейера равна длине хорды, соединяющей крайние габаритные точки на внешнем борту выдвижного конвейера в его сложенном положении и стягивающей дугу окружности, проведенной из центра поворота вагона, каким является точка пересечения осей вращения колес двухосной тележки на повороте при минимальном радиусе поворота, который определяется расстоянием от центра поворота до продольной оси симметрии вагона при максимальном угле поворота колес двухосной тележки, и проходящей через крайние габаритные точки на внешнем борту корпуса и через крайние габаритные точки на внешнем борту выдвижного конвейера. Шахтный самоходный вагон изображен на фиг. 1 - вид сбоку в сложенном положении выдвижного конвейера фиг. 2 - поперечный разрез - по оси тележки на фиг. 3 - вид сбоку при максимальной длине вагона в выдвинутом положении конвейера на фиг. 4 вид в плане (сверху) при минимальном радиусе поворота вагона. Шахтный самоходный вагон включает двухосную самоходную тележку с осями 1 и 2 с кабельным электрическим приводом на пневматическом ходу со всеми управляемыми колесами, корпус 3, пульт управления 4 и профильный кузов 5, на дне которого расположен скребковый конвейер 6, а также установленный сверху профильного кузова 5 выдвижной конвейер 7 с возможностью продольного смещения с помощью роликов 8 по направляющим рельсам 9 относительно бортов профильного кузова 5 в сторону загрузочной части вагона, со стороны загрузочным лотком 10 выдвижной конвейер опирается на одноосную тележку 11, к которой закреплено прицепное устройство 12 и гидроцилиндр 13. 2 16453 1 2012.10.30 Шахтный самоходный вагон работает следующим образом. Шахтный самоходный вагон используется по прямому назначению при камерном способе разработки пластовых месторождений полезных ископаемых (например, Старобинского месторождения калийных солей методом проведения на шахтном поле последовательных комбайновых ходов) один в составе двух и более проходческих комплексов, в которые входят проходческие комбайны типа ГКС-8 и (или) проходческоочистные серии Урал, бункеры-перегружатели типа БП-3 и самоходные вагоны типа 5-15 2. Проведение одного комбайнового хода включает в себя зарубку, камерную проходку и отгон с разворотами. Зарубка производится с выемочного штрека, по ширине которого может разместиться лишь один комбайн. Один из проходческих комбайнов производит зарубку с выемочного штрека, при этом он вначале грузит отбиваемую руду непосредственно на конвейер или в самоходный вагон, расположенный под углом к оси комбайна. В процессе зарубки комбайн работает с перерывами на время движения и разгрузки вагона на магистральный конвейер. Длина участка зарубки зависит от длины комбайна, бункера-перегружателя и самоходного вагона и составляет 1525 м. Самоходный вагон применяется здесь в известном исполнении 1, т.е. без выдвижного конвейера. После прицепки к комбайну бункера-перегружателя начинается проходка хода, которая включает в себя три этапа, различия между которыми обусловлены тем, что отбойка руды - непрерывный процесс, доставка - цикличный. На первом этапе проходки, сразу после зарубки, комбайн работает непрерывно, а бункер-перегружатель попеременно то в режиме накопителя, то в режиме перегружателя. Поскольку расстояние доставки на первом этапе невелико, самоходный вагон без выдвижного конвейера успевает совершать движение с грузом, разгрузку и порожний ход за время, пока бункер-перегружатель работает в режиме накопления. Производительность комплекса на первом этапе максимальна и равна технической производительности проходческого комбайна. На втором этапе при дальнейшем подвигании забоя расстояние доставки возрастает и длительность каждого последующего рейса самоходного вагона увеличивается, при этом возрастает и длительность простоев комбайна. Поэтому на расстоянии доставки, при котором комбайн за время отсутствия вагона успевает загрузить бункер полностью, заканчивается второй этап. Для того чтобы на третьем этапе комбайн не простаивал (как в ожидании самоходного вагона, так и во время его загрузки причем простои в ожидании вагона по мере подвигания забоя возрастают), в рабочий штрек, когда там нет самоходного вагона в известном исполнении, заезжает шахтный самоходный вагон с выдвижным конвейером, который в этот момент находится в сложенном состоянии, как показано на фиг. 1, и останавливается у бункера-перегружателя на расстоянии длины сцепки. Производится сцепка с помощью прицепного устройства 12, после чего шахтный самоходный вагон отъезжает назад на расстояние, меньшее максимальной длины передвижки по направляющим рельсам 9 выдвижного конвейера 7 на длину подвижки комбайна, при которой обеспечивается наполнение одного-двух объемов кузова самоходного вагона (для указанного выше комплекса ПКС-85-15 один кузов заполняется при проходке до 1,2 м). В это время выдвижной конвейер 7, из-за удлиняющейся консоли относительно профильного бункера 5, со стороны сцепки опирается и передвигается с помощью одноосной колесной тележки 11, закрепленной под загрузочным лотком 10. На фиг. 3 показан вид сбоку на шахтный самоходный вагон при максимальной его длинев выдвинутом положении конвейера 7. Проходческий комбайн подается на забой, фрезерует пласт породы, перегружает отбитую руду в бункер-перегружатель и одновременно передвигает за прицепное устройство 12 выдвижной конвейер 7. Шахтный самоходный вагон находится в зафиксированном положении. После этого в штрек заезжает самоходный вагон известного исполнения, останав 3 16453 1 2012.10.30 ливаясь каждый раз для загрузки рудой таким образом, чтобы приемная часть его донного скребкового конвейера располагалась под выгрузной консолью скребкового конвейера 6 шахтного самоходного вагона с выдвижным конвейером. После очередного цикла перегрузки руды из бункера-перегружателя через выдвижной конвейер 7 и скребковый конвейер 6 в самоходный вагон при максимальном положении выдвижного конвейера 7 относительно корпуса 3 производится передвижение шахтного самоходного вагона с пульта управления 4 по ходу работы комбайна. Третий этап распространяется до конца хода и производительность комплекса на нем определяется как технической производительностью комбайна, так и возросшей производительностью доставки руды самоходным вагоном известного исполнения к магистральному конвейеру с учетом существенного уменьшения общей длины каждого хода на величину суммарной длины транспортирования руды, которую обеспечивают выдвижной конвейер 7 и скребковый конвейер 6, расположенный на дне профильного бункера 5. После завершения одним комплексом проходки хода на всю длину производят расцепку бункера-перегружателя с комбайном и транспортируют его к выемочному штреку шахтным самоходным вагоном, который предварительно приводится в сложенное положение выдвижного конвейера 7 путем передвижения шахтного самоходного вагона на бункер-перегружатель с последующей фиксацией сцепного устройства 12 с одноосной тележкой 11 на корпусе 3 вагона от продольного смещения. Выполняется отгон комбайна,демонтируется став вентиляционных труб и снимается с подвесок кабель. В это время второй проходческий комплекс, работающий на одном шахтном поле, по технологическому регламенту должен приближаться по длине выработки, соответствующей началу третьего этапа. Тогда шахтный самоходный вагон с выдвижным конвейером от первого проходческого комплекса после проходки им хода на всю длину перегоняется из штрека через выемочный штрек ко второму комплексу. В транспортном режиме движения шахтного самоходного вагона в сложенном положении выдвижного конвейера 7 одноосная колесная тележка 11 с прицепным устройством 12 поднимается относительно корпуса 3 вагона с помощью гидроцилиндра 13 и не опирается на почву выработки. Поворот шахтного самоходного вагона обеспечивается с пульта управления 4 методом поворота четырех колес двухосной тележки 1 и 2 таким образом,что центр поворота вагона находится в точкепересечения осей вращения управляемых четырех колес. Для обеспечения хороших маневренных свойств шахтного самоходного вагона на криволинейных участках подземных выработок (фиг. 4) необходимо чтобы максимальная длинавыдвижного конвейера 7 была равна длине хорды, стягивающей дугу окружности 14 радиусом , проведенной из центраповорота шахтного самоходного вагона через габаритные точки 15 и 16 на внешнем борту корпуса 3 вагона в сложенном положении выдвижного конвейера 7 при минимальном радиусе поворотавагона, при условии, что крайние габаритные точки 17 и 18 на внешнем борту выдвижного конвейера 7, как и габаритные точки 15 и 16 на внешнем борту корпуса 3 вагона, принадлежат одной окружности 14, проведенной из центра поворота, каким является точкапересечения осей вращения четырех управляемых колес двухосной тележки 1 и 2 на повороте. Минимальный радиус повороташахтного самоходного вагона в сложенном положении выдвижного конвейера определяется расстоянием от центра поворотадо продольной оси симметрии 19 машины при максимальном угле поворота колес двухосной тележки с осями 1 и 2 относительно оси симметрии 19. В режиме движения шахтного самоходного вагона с минимальным радиусом поворотаближайшая к центру поворотакрайняя габаритная точка 20 на внутреннем борту корпуса движется по дуге окружности 21 радиусом . Таким образом, предлагаемая конструкция шахтного самоходного вагона с выдвижным конвейером относительно бортов профильного кузова в сторону загрузочной его части позволяет увеличить производительность проходческого комплекса и уменьшить 4 16453 1 2012.10.30 энергозатраты на выполнение технологической операции по транспортированию руды от проходческого комбайна до магистрального конвейера при обеспечении хороших маневренных свойств машины во время движения в стесненных условиях на криволинейных участках подземных выработок. Источники информации 1. Морев А.Б., Смычник А.Д., Казаченко Г.В. Горные машины для калийных рудников. - Минск Интегралполиграф, 2009 - С. 380-387. 2. Лоханин К.А., Грибов В.Ф., Тесленко В.И. и др. Эксплуатация проходческого комбайна ПК-8. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. Недра, 1978. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5