на канате

3.Назовите основные конструктивные типы скреперов и укажите области их применения.

4.Изложите порядок эксплуатационного расчета скреперной установки.

8.РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ ЛОКОМОТИВНОГО ТРАНСПОРТА

8.1.Устройство рельсового пути

Рельсовый путь образуют две параллельно уложенные нитки рельсов, которые служат направляющими для перемещения подвижного состава локомотивного транспорта или канатной откатки.

Рис. 8.1. Элементы рельсового пути: а — схема расположения колес вагонетки на рельсах; б — строение постоянного рельсового пути: 1 — подкладка; 2 — костыль; 3 — болт; 4 — рельс: 5 — противоугон; 6 — шпала; 7

—водоотводная канава; 8 — накладка; 9 — балласт

Основной параметр рельсового пути (рис. 8.1, а) — ширина рельсовой колеи Кр, определяемая расстоянием между внутренними гранями головок рельсов. На рудных шахтах применяют стандартную узкую колею шириной 600, 750 и 900 мм, на поверхности шахт на внешнем железнодорожном транспорте — широкую колею шириной 1520 мм.

Расстояние между наружными канатами колесных реборд, входящих внутрь колеи, называется шириной колесной колеи Кк, которая меньше рельсовой колеи на величину δ = Кр

— Кк, что исключает зажатие колес подвижного состава между рельсами.

Рельсовый путь (рис. 8.1, б) состоит из верхнего и нижнего строений. Верхнее строение включает в себя рельсы, элементы крепления рельсов между собой и закрепления их к шпалам, шпалы и балластный слой, а нижнее строение — подошвы выработки и водоотводную канаву.

Рельсы изготовляют из специальной термически обработанной стали. В зависимости от назначения применяют различные типы рельсов: Р-18, Р-24, Р-33, Р-38, Р-43 и Р-50 (цифры в обозначении — масса 1 м рельса в килограммах). Тип рельса выбирают исходя из наибольшей экономичности и наименьших затрат на содержание пути. Кроме этого при выборе

наименьшего, оптимального для данных условий эксплуатации, типа рельса учитывают нагрузку на ось подвижного состава и величину грузопотока.

выработках и околоствольных дворах укладывают рельсы Р-24, для вагонеток большей вместимости — Р-33, Р-38, Р-43 и Р-50. На вентиляционных и промежуточных выработках допускается применение рельсов Р-18.

Вследствие ограничения условий спуска рельсов по шахтному стволу их поставляют отрезками длиной 6—8 м, которые затем соединяют с помощью накладок и болтов или сваркой. Сварные стыки, выполненные в шахтных условиях, допускающих проведение сварочных работ, повышают качество рельсового пути. Сварку стыков рельсов применяют для рельсовых путей со сроком службы не менее 5 лет.

С целью увеличения площади опорной поверхности рельсы укладывают на шпалы через подкладки. В основном применяют клинчатые подкладки, которые придают рельсам уклон внутрь колеи соответственно конусности поверхности качения колес подвижного состава, чем обеспечивается его большая устойчивость при движении.

Рельсы крепят к деревянным шпалам костылями, иногда шурупами, забиваемыми или завинчиваемыми в предварительно высверленные отверстия в шпалах, а к железобетонным шпалам — болтовыми соединениями или костылями, забиваемыми в деревянные пробки, уложенные в отверстиях шпал.

В рудных шахтах применяют деревянные и железобетонные шпалы, реже металлические (на проходческих работах).

Деревянные шпалы, изготовленные обычно из сосны, обладают хорошей эластичностью

ивысоким коэффициентом трения при взаимодействии с балластом. Они просты в изготовлении, дешевые и удобны при укладке и ремонте рельсовых путей. Основной недостаток деревянных шпал — малый срок службы (в шахтных условиях до 2—3 лет). С целью увеличения срока службы деревянных шпал до 8—10 лет их пропитывают различными антисептиками, например, хлористым цинком иди фтористым натрием.

Железобетонные шпалы имеют значительно больший срок службы, чем деревянные, и обеспечивают меньшую трудоемкость по содержанию рельсовых путей. Они используются для стационарных рельсовых путей с большой интенсивностью движения. Недостаток железобетонных шпал — высокая стоимость, а также увеличенная жесткость пути, которая может быть снижена путем применения эластичных резиновых подкладок.

Металлические шпалы изготовляют обычно из отрезков швеллеров и применяют на переносных временных путях при проведении подготовительных выработок.

Балластный слой служит для увеличения площади давления от шпал на подошву выработки, смягчения ударов колес подвижного состава, выравнивания пути и предохранения шпал от сдвигания. Материал балласта должен быть упругим, неслеживающимся, не подвергающимся размоканию, хорошо пропускающим воду. В качестве материала для балласта применяют щебень твердых пород крупностью 20—60 мм и гравий крупностью 20—40 мм. Толщину балластного слоя выбирают в зависимости от несущей способности почвы выработки

иинтенсивности движения: при грузопотоках от 100 до 4000 т/сут толщина балластного слоя должна составлять не менее 100 мм, свыше 4000 т/сут — 150 мм.

Пространство между шпалами (шпальные ящики) засыпают балластом на ⅔ толщины шпалы. Просвет между подошвой рельса и балластом должен быть не менее 30 мм.

Балластный слой укладывают на подошву выработки, которой для стока воды придают поперечный уклон 0,01—0,02 в сторону водоотводной канавы.

Рельсовые пути соединяют между собою стрелочными переводами, предназначенными для перевода подвижного состава с одного пути на другой.

Стрелочный перевод (рис. 8.2, а) состоит из двух подвижных перьев в сборе с рамными рельсами, переводного механизма, цельнолитой крестовины и переводных кривых. Два подвижных пера 1 соединены тягами с переводным механизмом 2. В одном из рабочих положений острие пера прижимается к одному из рамных рельсов 3. Крестовина 4, устанавливаемая в месте разрыва рельсов, состоит из сердечника, горловины и двух усовиков, образующих вместе с краями сердечника канавки для пропуска реборд колес подвижного

состава. Для предохранения от захода реборд колес в несоответствующие канавки крестовины устанавливают контррельсы 5. Соединительная часть стрелочного перевода включает прямые участки и переходные кривые.

Основными геометрическими параметрами стрелочного перевода являются геометрический центр О (точка пересечения осей прямого и бокового путей), угол α между этими осями, длина l, определяемая от стыка рамного рельса у остряков до стыка, расположенного за крестовиной. Угол перевода α характеризует марку перевода (марку крестовины).

Для шахтных условий применяют стрелочные переводы с крестовинами марок 1/4, 1/5, 1/7, реже 1/2 и 1/3. Чем больше марка крестовины, тем меньше длина стрелочного перевода (табл. 8.1) и тем труднее вписывание подвижного состава.

Рис. 8.2. Типы стрелочных переводов и съездов: а —устройство стрелочного перевода; б-г — переводы (б — односторонний правый; в — односторонний левый; г — симметричный); д-ж — съезды (д — односторонний правый; е — односторонний левый; ж — перекрестный)

Т а б л и ц а 8 . 1

Параметры стрелочных переводов

Переводные механизмы стрелочного перевода выполняют с ручным или механическим дистанционным управлением. Стрелочные переводы с механическим управлением оборудуют электромеханическим, электромагнитным (соленоидным) или гидравлическим приводом. Управление стрелочными приводами осуществляет диспетчер с пульта управления или машинист из кабины локомотива путем передачи высокочастотных сигналов на реле пускателя электромагнитного стрелочного привода.

Применяют следующие типы стрелочных переводов: переводы односторонние ПО правого П или левого Л исполнения; переводы симметричные ПС; съезды С односторонние левые или; правые и перекрестные (рис. 8.2, б—ж). Каждому типу стрелочного перевода присвоено условное обозначение, например ПО933-1/3-20П: первые буквы — тип перевода, первая цифра трехзначного числа — ширина рельсовой колеи в дециметрах, две другие цифры

— тип рельса, дробное число — марка крестовины, число после дроби — радиус переводной кривой в метрах, последняя буква — исполнение перевода (правое или левое).

8.2. Укладка рельсового пути

При проведении выработок вначале укладывают временный рельсовый путь без балластного слоя, а затем по мере продвигания подготовительного забоя, если выработка используется в качестве откаточной, — постоянный рельсовый путь в следующей последовательности.

В выработке наносят маркшейдерскую ось, по которой расставляют штыри через 10—15 м. Расстояние от оси рельсового пути до стенок выработки выбирают таким, чтобы свободное расстояние между стенкой и подвижным составом с одной стороны составляло 0,2—0,25 м, а с другой стороны (для прохода людей)—0,7 м. Свободное расстояние между встречными составами в двухпутной выработке должно быть не менее 0,2 м„

На стенке выработки на высоте 1 м от головки рельсов закрепляют реперы. Затем выполняют планировку почвы, раскладывают шпалы и их концы равняют по шнуру. Число шпал на 1 км постоянного рельсового пути принимают в зависимости от сцепного веса локомотива: при откатке локомотивом со сцепным: весом 140 кН — 1700÷2000 шпал, для локомотивов с меньшим сцепным весом — 1500÷1700 шпал.

Стыки рельсов располагают на весу между сближенными шпалами или на сдвоенных шпалах (при использовании тяжелых локомотивов и большегрузных вагонеток). При соединении рельсов предусматривают зазор между их концами 3—4 мм. Рельсы закрепляют на шпалах и проверяют ширину рельсовой колеи по шаблону. Затем путь выпрямляют, засыпают между шпалами балласт, поднимают домкратами до проектного уровня и рихтуют, балласт подгребают под шпалы и подбивают его подштопками и подбойками сначала под рельсами, а затем под шпалами, которые заглубляют в балласт на ⅔ их высоты.

Допускаются уширение рельсовой колеи относительно проектной не более чем на 4 мм, сужение — не более чем на 2 мм.

После подбивки балласта производят окончательную рихтовку пути, которая заключается в передвижке рельсовых ниток до придания им строгой прямолинейности. Затем проверяют ширину рельсовой колеи по шаблону, расположение головок рельсов на одном уровне контролируют ступенчатой рейкой, а уклоны — ватерпасом.

Если рельсовый путь предназначен для откатки контактными электровозами, то с целью уменьшения сопротивления рельсовых путей стыки рельсов соединяют между собой медными перемычками, а на стрелочных переводах устанавливают обходные электросоединители.

На главных откаточных выработках продольный профиль рельсового пути выбирают с таким уклоном в сторону околоствольного двора, чтобы сила сопротивления движению порожнего состава на подъем Wгр равнялась бы силе сопротивления при движении груженого состава на спуск Wгр. Такой уклон называют уклоном равного сопротивления ip.c и определяют

из соотношения Wnop = Wгр или

(Р + zG0)·(w + iр.с)·g = [P + z(G + G0)](w -ip.c)·g,

откуда

где Р — масса локомотива, т; G0 и G — масса соответственно вагонетки и перевозимого в ней груза, т; z — число вагонеток в составе; w — коэффициент сопротивления движению.

Обычно принимают ip.c = 0,003÷0,005.

На закруглениях рельсовый путь укладывают по радиусу, регламентированному правилами безопасности. Для рельсового пути с колеей 600 мм принимают радиус закругления не менее 12 м, для колеи 750 и 900 мм — не менее 20 м. Для перемещения одиночных вагонеток с малой скоростью допускается радиус закругления, равный четырехкратной длине жесткой базы подвижного состава.

Рис 8.3. Схема укладки рельсового пути на закруглениях: а — разбивка криволинейного участка методом продолжения хорд; б — уширение рельсовой колеи

Разбивку оси криволинейного участка пути производят по методу продолженных хорд (рис. 8.3, а). Характерные точки (А, В, С и т. д.) на оси криволинейного участка определяют путем вытягивания мерной ленты (рулетки) по направлению предыдущей прямой на длину хорды b, равной 0,5; 1; 1,5 и 2 м, с последующим ее поворотом в сторону закругления на величину a = b2/R.

Во избежание зажатия реборд колес подвижного состава между рельсами, а также с целью снижения сопротивления движению и износа колес на закруглениях производят уширение колеи (рис. 8.3, б) путем отодвигания внутреннего рельса к центру кривой на величину к = 5÷75 мм (в зависимости от радиуса закругления и массы локомотива). На закруглениях на внутренней нитке кривой укладывают укороченные рельсы длиной (м)

Lвн = Lнар – L,

где L = KpLнар/R; Lнар — длина рельсов, укладываемых на наружной, кривой, м; Кр — ширина рельсовой колеи, м.

Длина (мм) переходного участка lк = (100÷300) к.

Для компенсации центробежной силы и сохранения устойчивости подвижного состава внешний рельс приподнимают по отношению к внутреннему рельсу на величину h = 15÷60 мм, зависящую от скорости движения, жесткой базы и радиусов закруглений.

На закруглениях обе рельсовые нитки через каждые 2—3 м соединяют металлическими стяжками. С целью предотвращения схода подвижного состава на кривых с радиусом закругления рельсовых путей менее 12 м внутри колеи устанавливают контррельсы.

При укладке рельсового пути применяют различные путевые приборы, приспособления и инструменты, а также грузоподъемные устройства и передвижные краны на самоходном колесно-рельсовом шасси, монтажные агрегаты типа АМШ, оборудованные подъемной телескопической стрелой, монтажной лебедкой, устройством для демонтажа рельсового пути, сварочным постом и гидрофицированным инструментом.

Наиболее универсальными являются путевые машины, например, серийно выпускаемая гидрофицированная путевая установка ПГИ-2 и путеукладочный поезд ПП-750.

Установка ПГИ-2 (рис. 8.4) включает в себя перемещаемую электровозом тележку с кузовом, в котором установлена масло-станция, пульт управления и размещены путевые гидравлические инструменты: костылезабивщик, костылевыдергиватель, кусачки, рельсогибочный пресс, рельсосверлильный станок, 2 гидродомкрата, 3 рихтовщика. Питание инструментов (кроме домкратов и рихтовщиков) производится от маслостанции по шлангам. Домкраты и рихтовщики имеют автономное питание. Кроме того, в комплект ПГИ-2 входит

бункер-вагон, предназначенный для транспортирования, дозированного рассыпания и разравнивания балласта. Недостаток установки ПГИ-2 — отсутствие подъемно-рихтовочного устройства, исключающего ручной труд на операциях по подъему, сдвижке и демонтажу рельсовых путей.

Рис. 8.4. Путевая установка ПГИ-2 с набором инструмента для путевых работ: а — передвижная установка; б — костылезабивщик; в — домкрат; г — кусачки; д — рель-согибочный пресс; е — рельсосверлильный станок

Рис. 8.5. Путеукладочный поезд ПП-750 (а) и путевая машина МП-750 (б)

Рис. 8.6. Временные рельсовые пути: а — выдвижные рельсы; б — выдвижная рамка

Более совершенным по конструкции является путеукладочный поезд ПП-750 на колею 750 мм (рис. 8.5, а), в состав которого входит путевая машина 3 типа МП-750, агрегат подъемно-рихтовочный 4 типа АРП-750, вагонетка 1 с путевым инструментом, балластировочный вагон 2 и специальный контактный электровоз 5, оборудованный генераторной установкой для питания путевой машины.

Путевая машина МП-750 (рис. 8.5, б) состоит из ходовой части с платформой 1, на которой установлены грузоподъемное устройство 2 с телескопической стрелой, маслостанции 3 и кабельный барабан 4.