13.5. Рудничные вагонетки

Общие сведения и классификация

В зависимости от назначения и перевозимых грузов рудничные вагонетки подразделяют на грузовые, предназначенные для транспортирования полезного ископаемого, породы и других на­сыпных грузов; пассажирские, служащие для перевозки людей; вспомогательные — для доставки стройматериалов, леса, обо­рудования и др.

Грузовые вагонетки по конструкции кузова и способу раз­грузки можно разделить на четыре основные группы:

• с глухим жестко закрепленным на раме вагонетки кузовом (типа ВГ). Разгрузка таких вагонеток осуществляется в кру­говых опрокидывателях;

• с кузовом, снабженным откидными днищами (типа ВД). Разгрузка производится через днище;

• с кузовом, шарнирно закрепленным на раме и поднимаю­щимся откидным бортом (типа ВБ). Разгрузка осуществляется при наклоне кузова и подъеме борта;

• с глухим опрокидным кузовом (типа ВО). Разгрузка произ­водится при опрокидывании кузова.

Кроме того, для транспортирования полезных ископаемых и породы применяют саморазгружающиеся вагоны (типа ВК) с донным конвейером и секционные бункерные поезда.

Наибольшее распространение в угольных и рудных шахтах получили вагонетки с глухим кузовом (рис. 13.9), которые обла­дают высокой прочностью и жесткостью, достаточной для вос­приятия ударных нагрузок при погрузке крупнокусковой горной массы.

В агонетки с откидными днищами в зависимости от конструктивного выполнения применяют в основном на угольных шах­тах, реже на рудных.

Рис. 13.9. Вагонетки с глухим кузо­вом ВГ-1,2 (а) и ВГ-8 (б)

В вагонетке типа ВД (рис. 13.10, а), применяемой только на угольных шахтах, два шарнирно закрепленных днища 2 в закрытом положении удерживаются затворами в виде двуплечих рычагов. Одно плечо рычага поддерживает днище, а другое — взаимодействует при разгрузке с шиной. На днищах закреп­лены ролики 1, при разгрузке вагонетки взаимодействующие с разгрузочными кривыми 5 (рис. 13.19, в). В закрытом положе­нии днища 1 (рис. 13.10, б) удерживаются затворами 3. Одно плечо затвора (А) имеет носок для поддержания днища, а дру­гое плечо (Б) взаимодействует при разгрузке с п оворотной шиной 4 (рис. 13.10, б).

Рис. 13.10. Вагонетки с откидным днищем типов ВД (а—в) и ВДК (г)

При подходе вагонетки к разгрузочной яме наружные плечи рычагов затворов взаимодействуют с шинами, днища освобож­даются, ролики днищ опускаются на разгрузочные кривые. При дальнейшем движении вагонетки днища плавно открываются, и груз разгружается в яму. Закрывание днищ после их подъема на кривых осуществляется автоматически.

Достоинством вагонеток с откидными днищами является быстрая разгрузка состава вагонеток на ходу, недостатками — наличие свободной (мертвой) зоны внутри бункера или раз­грузочной ямы, так как при разгрузке днища опускаются между рельсами ниже головок последних на 0,7 — 0,9 м, что требует автоматического контроля заполнения бункера; заштыбовка разгрузочных кривых.

Вагонетка типа ВДК (рис. 13.10, г) имеет более совершенную конструкцию. В этих вагонетках днища 2 клапанного типа от­крываются вдоль продольной оси кузова, при этом створки днища в открытом положении находятся выше головок рельсов. В закрытом положении шарнирно закрепленные днища удер­живаются замковым рычажным устройством с пружинами, ра­ботающими на кручение.

Разгрузка горной массы из вагонетки осуществляется при движении над бункером, при этом ролики 1, закрепленные на днищах 2, накатываются на лыжи открывающего устройства, замковые рычажные устройства освобождают днища, которые под действием собственного веса открываются, и горная масса высыпается в бункер. При дальнейшем движении вагонетки ро­лики 1 взаимодействуют с лыжей закрывающего устройства, и створки днища 2 закрываются.

Вагонетки типа ВДК разгружаются при скорости движения до 1,8 м/с, при этом исключается зависание горной массы в ку­зове вагонетки. Эти вагонетки применяют не только для транс­портирования угля, но и могут быть использованы при закладке породы в выработанное пространство на шахтах с крутым за­леганием пластов и балластировке рельсового пути. При отсут­ствии разгрузочных шин затворы днищ можно открывать вруч­ную.

Вагонетки типов ВД и ВДК нельзя использовать для транс­портирования крупнокусковой крепкой руды ввиду возможного в этом случае выхода из строя затворов днищ. Поэтому в руд­ных шахтах за рубежом находят применение вагонетки с шарнирно закрепленным на кузове днищем, на котором закреплены оси колес полускатов. При разгрузке над бункером кузов 1 (рис. 13.11) вагонетки своими боковыми направляющими пере­мещается по батареям стационарных роликов 2, при этом днище 3 раскрывается под действием собственного веса и груза. В процессе разгрузки ролик 5, закрепленный на днище, перемещается по разгрузочной кривой 4. После разгрузки днище, пройдя по разгрузочной кривой, закрывается, колеса полускатов переходят на рельсы, а кузов вагонетки сходит с батареи роли­ков. Для удержания днища в закрытом положении при переме­щении вагонетки по р ельсам не требуется никаких замковых устройств, однако при использовании вагонеток такой конструк­ции усложняется оборудование пункта разгрузки.

Р ис. 13.11. Рудная вагонетка с откидным днищем.

Рис. 13.12. Вагонетка с откидным бортом типа ВБ (а) и с глухим опрокидным кузовом типа ВО (б)

Вагонетка с откидным бортом типа ВБ (рис. 13.12, а) обес­печивает разгрузку без кругового опрокидывателя. Она находит применение для транспортирования руды в основном на штольневых и промежуточных горизонтах на небольшие расстояния и при относительно небольших грузопотоках. В этих вагонетках кузов с одной стороны шарнирно закреплен на раме. С проти­воположной стороны на кузове закреплен ролик, взаимодейст­вующий при разгрузке с наклонной шиной. При этом кузов на­клоняется и одновременно приподнимается борт, соединенный с рамой и кузовом через шарнирно-рычажную систему. Раз­грузка может осуществляться только на одну сторону. При сходе бокового ролика с шины кузов с бортом возвращается в исходное положение.

Существует другая разновидность вагонеток с откидным бор­том, разгрузка которых осуществляется с помощью штокового опрокидывателя.

Достоинством вагонеток с откидным бортом является воз­можность транспортирования и безостановочной разгрузки крупнокусковых грузов, недостатки — больший коэффициент тары по сравнению с вагонетками с глухим кузовом, сложность конструкции, возможность просыпи мелочи.

Вагонетки с глухим опрокидным кузовом (рис. 13.12, б) ис­пользуют для транспортирования руды и при откатке породы из подготовительных забоев. Кузов своими секторами, на которых закреплены шины, опирается на раму. При разгрузке в любую сторону происходит перекатывание секторов по полкам с фик­сацией шипов в отверстиях, благодаря чему создаются наклон кузова и его перемещение по полкам без скольжения. В ра­бочем положении кузов фиксируется затвором, управляемым вручную. Основным преимуществом этих вагонеток является воз­можность разгрузки в любом месте без опрокидывателя, их не­достатки — необходимость выполнения ручных операций и зна­чительный коэффициент тары вагонетки.

Из отдельных шарнирно соединенных между собой секций вагонеток без торцовых стенок может быть образован секцион­ный поезд, который по сравнению с составом из обычных ваго­неток имеет меньший коэффициент тары, меньшее время разгрузки, не требует межвагонных перекрывающих устройств на погрузочных пунктах. Применение секционных поездов в уголь­ных шахтах обеспечивает создание поточной локомотивной от­катки с повышением ее производительности на 15—20 %

Рис. 13.13. Секционный поезд ПС-3,5-900

На рис. 13.13 показан секционный поезд ПС-3,5-900, состо­ящий из передней, задней и промежуточных секций, снабжен­ных откидными днищами, как и у вагонеток типа ВДК. Проме­жуточная секция представляет собой кузов, у которого вместо торцовых стенок закреплены резиновые фартуки (межсекцион­ные перекрыватели). Каждая промежуточная секция, имеющая один полускат с одного конца, вторым концом опирается на полускат соседней секции. Передняя секция снабжена двухос­ной тележкой. Концевая секция выполнена такой же, как и про­межуточная, но дополнительно снабжена задней торцовой стен­кой и автосцепкой.

Секционный поезд ПС-3,5-900 состоит из секций вместимо­стью 3,5 м3 каждая, на ширину рельсовой колеи 900 мм. Число секций поезда определяется конкретными условиями эксплуа­тации.

При проведении подготовительных выработок находят при­менение вагонетки с донным конвейером типа ВК (бункера-вагоны), обеспечивающие непрерывную приемку, аккумулиро­вание и разгрузку горной массы в рудоспуск.

Рис. 13.14. Проходческий бункер-вагон: а — общий вид; б —в положении загрузки; в —в положении разгрузки; 1 — двухосная тележка; 2 — кузов; 3 — рычаги; 4 —привод донного скребкового конвейера; 5 — гидро­цилиндр надвижки вагона.

В днище кузова проходческого бункера-вагона (рис. 13.14, а) встроен двухцепной скребковый конвейер с пневмоприводом, пи­таемым при погрузке и разгрузке по рукаву от шахтной пневмосети. С передней ходовой тележкой кузов шарнирно соеди­нен двумя рычагами, а с задней, тележкой —горизонтальными шарнирами, которые позволяют поднимать и опускать кузов в вертикальной плоскости. С помощью гидроцилиндра, располо­женного под днищем кузова, производят подъем передней ча­сти кузова и его надвижку на заднюю часть кузова последую­щего вагона (рис. 13.14, б), образуя тем самым сплошной бункер, называемый бункером-поездом. Таким образом, возможна за­грузка горной массы и равномерное заполнение всех вагонов, благодаря чему в несколько раз увеличивается коэффициент использования во времени погрузочной машины по сравнению с загрузкой одиночных вагонеток с глухим кузовом.

После загрузки бункера-вагоны опускают в транспортное положение, доставляют локомотивом к месту разгрузки и раз­гружают горную массу в рудоспуск поочередно из каждого ва­гона с помощью донного скребкового конвейера (рис. 13.14, в). При проведении выработок на рудных шахтах находят при­менение бункера-вагоны ВПК-7 и ВПК-10 с кузовом вмести­мостью 7 и 10м3 соответственно.

Фирма «Хэглунд» (Швеция) выпускает бункера-вагоны, у которых скребковый конвейер в кузове расположен наклонно, а передний конец вагона не приподнимают, а вводят в погрузоч­ный (задний) конец предыдущего вагона, имеющего некоторое уширение кузова.

Были проведены попытки создания бункеров-поездов, состоя­щих из шарнирно-соединенных секций с боковыми стенками и жестким днище (наподобие секционного поезда, но только без межсекционных перекрывателей). Роль транспортного устрой­ства для распределения горной массы по всей длине бункера-поезда выполняют донный скребковый конвейер или скреперная установка, смонтированная на самом бункере-поезде. Однако бункера-поезда такой конструкции не получили распростране­ния ввиду заклинивания и всплывания цепи скребкового кон­вейера при работе на закруглениях и неровностях рельсового пути, а также недостаточной производительности при использо­вании на бункере-поезде скреперной установки.