Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lukyanov-взрывные работы

.pdf
Скачиваний:
313
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
10 Мб
Скачать
☆

ного устройства. При нажатии на кнопку клапан открывает выход воздуха из цилиндра колонки наружу, и молоток опускается вниз.

Таблица 1.4

Техническая характеристика колонковых перфораторов

Тип

ПК-50

ПК-60

ПК-75

ПК-120

ПК-150

ПК-175

 

 

 

 

 

 

 

Энергия удара, Дж

88,26

88,26

147,1

88,26

196,26

245,17

 

 

 

 

 

 

 

Крутящий момент, Н·м

49

160

255

343

343

343

 

 

 

 

 

 

 

Частота ударов, с-1

33,4

45

37

41,7

33,3

33,3

Расход воздуха, м3/мин

5,7

9,2

12,7

10,3

15,1

17,9

Номинальное давление

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

воздуха, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр шпуров, мм

40...65

40...65

40...85

40...52

65...85

65...85

 

 

 

 

 

 

 

Глубина бурения, м, в

12

25

50

–

–

–

породах с крепкостью f:

 

 

 

 

 

 

10

8

17

30

–

–

–

11…15

5

10

15

–

–

–

16

–

–

–

5

50

50

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса, кг

50

60

75

120

150

175

 

 

 

 

 

 

 

При бурении шпуров с промывкой вода через специальный штуцер подаётся в полость задней головки и в промывочную трубку.

Основным направлением повышения производительности труда и улучшения санитарно-гигиенических условий работы бурильщика является механизация и автоматизация всех операций при бурении. При этом улучшаются технико-экономические показатели буровых работ. Механизация и автоматизация операций при бурении осуществляется с помощью применения усовершенствованных конструкций распорных колонок, самоходных буровых кареток с управляемыми манипуляторами, автоматических подающих механизмов и автоматических систем смазки.

31

Рис. 1.12. Телескопный перфоратор:

1 – грундбукса; 2 – боёк; 3 – поворотная букса; 4 – направляющая втулка; 5 – поршень; 6 – поворотный винт; 7 – воздухораспределение;

8 – водоподающая трубка; 9 – воздуховпускной кран; 10 – головка поршня; 11 – шток поршня; 12 – цилиндр телескопа; 13 – патрон; 14 – цилиндр;

15 – головка молотка; 16 – водоподающий патрубок; 17 – шланг водяной; 18 –1стяжные.1.1. Механизацияболты; 19 – автомаслёнкаи автоматизация; перфо-

20 – разгрузочный клапанраторноготелескопа; 21бурения– упор

32

Таблица 1.5

Техническая характеристика телескопных перфораторов

Тип

ПТ-29

ПТ-38М

ПТ-48

 

 

 

 

Глубина бурения, м

–

до 4

до 15

 

 

 

 

Диаметр шпуров, мм

–

30…40

52…85

Энергия удара, Дж

44

49

86,3

 

 

 

 

Крутящий момент, Н·м

20

19,6

32,3

 

 

 

 

Частота ударов, с–1

–

43,3

43,3

Величина подачи телескопного

–

650

650

устройства, мм

 

 

 

Осевое усилие телескопа, Н

–

1300

1750

 

 

 

 

Расход воздуха, м3/мин

–

3,4

5,9

Масса, кг

40

38

48

Распорные колонки с механизированной перестановкой перфоратора приведены на рис. 1.13. Поднятие или опускание кронштейна вместе с установленным на нём автоподатчиком с перфоратором производится с помощью резьбы на поверхности колонки и гайки (вариант а), рычажно-храпового устройства (вариант б) и домкрата, устанавливаемого на колонке (вариант в).

Буровые каретки изготовляются самоходными и несамоходными на один или несколько перфораторов, на гусеничном, колёсном рельсовом или резиновом ходу, работающие на пневматической и электрической энергии.

Впоследние годы для комплексной механизации отдельных видов горных работ разрабатываются комплексы машин. Для комплексной механизации работ по проведению горных выработок разработаны комплексы, включающие буровые каретки, погрузочное и транспортное оборудование. В комплексе, разработанном НИПИгормаш, имеется самоходная буровая каретка СБКН-2П на пневмошинном ходу. На манипуляторах установлены автоподатчики с перфораторами. Управление рабочей и ходовой частью каретки осуществляется с пульта управления.

Встеснённых подземных условиях более производительным является оборудование, обеспечивающее поворот на 360° вокруг собственной оси на месте стояния. Таким качеством обладают гусеничные ходовые тележки с отдельным приводом для каждой гусеницы, а также колесные с отдельными двигателями для правого и левого колёс. Чем больше маневренность оборудования, тем выше коэффициент его использования.

33

Рис. 1.13. Распорные винтовые колонки для перфоратора с механизированной перестановкой бурильной машины:

а– при помощи винта и гайки;

б– при помощи рычажно-храпового устройства;

в– при помощи винтового домкрата, установленного на колонке

1.1.4. Манипуляторы

Манипуляторы одни из основных механизмов, механизирующих тяжелую операцию перестановки перфоратора. Манипуляторы можно монтировать на буровых каретках, на корпусах погрузочных машин и на распорных колонках. Известно большое количество различных конструкций манипуляторов. По принципу работы привода их можно разделить на механические, гидравлические, пневматические и комбинированные (рис. 1.14)

Механические манипуляторы (рис. 1.14, а) операцию подъема или перемещения стрелы с автоподатчиком и перфоратором производят с помощью винтового, реечного или канатно-подъёмного механизма

34

(домкрата), обеспечивая жесткую фиксацию буровой машины в заданном рабочем положении.

Гидравлические манипуляторы обладают наиболее высокими эксплуатационными качествами. Механизируя все вспомогательные операции при бурении, они легко могут быть переведены на управление с некоторого расстояния (дистанционное), что улучшает условия работы бурильщика, так как в этом случае исключается вредное действие на человека вибраций буровой машины и немного снижается воздействие шума. На рис. 1.14, б приведена кинематическая схема гидравлического манипулятора, обеспечивающего перемещение и установку автоподатчика с перфоратором в любом положении. Масло под давлением подаётся от гидронасосной установки, смонтированной на буровой каретке, в цилиндры гидродомкратов.

Пневматические манипуляторы (рис. 1.14, в) также могут обес-

печить механизацию вспомогательных операций при перфораторном бурении. Однако здесь для фиксирования перемещаемого элемента в заданном положении требуются зажимы или фиксаторы. Если при работе требуется сохранить автоподатчик с перфоратором в заданном положении при перемещении стрелы манипулятора, то применяются коррек-

торы (1.14, г).

Автоподатчики автоматизируют операцию подачи пневматического перфоратора вперед при бурении и назад после окончания бурения.

Автоподатчики по принципу работы можно разделить на следующие группы и подгруппы:

1.Телескопные автоподатчики: а) с неподвижным поршнем;

б) с неподвижным цилиндром и движущимся поршнем; в) шагающие; г) канатные.

2.Моторные автоподатчики:

а) с подающим винтом и гайкой; б) с подающей цепью.

3.Вибрационные автоподатчики.

4.Дифференциально-винтовые автоподатчики.

По применяемой энергии автоподатчики бывают пневматические, электрические, гидравлические или комбинированные пневмогидравлические и электрогидравлические. Практическое значение в настоящее время имеютавтоподатчики, работающиенапневматическойэнергии.

35

Рис. 1.14. Кинематические схемы манипуляторов:

а– механический; б – гидравлический; в – пневматический;

г– пневматический с корректором; 1 – механизм поворота в горизонтальной плоскости; 2 – механизм подъёма и опускания; 3 – стрела; 4 – автоподатчик с перфоратором

Кинематические схемы автоподатчиков показаны на рис. 1.15. Телескопный автоподатчик с неподвижным поршнем, полый шток

которого крепится в корпусе воздуховпускной коробки, получает сжатый воздух от шахтного воздухопррвода через шланг и внутреннюю полость коробки крана (рис. 1.15, а). Если окно а совпадает с каналом полого штока, то сжатый воздух попадает в переднюю полость цилиндра, заставляя последний двигаться вперед. В это время задняя полость цилиндра с помощью выточки на пробке и кольцевой полости, имеющейся между внутренней и наружной трубками штока, через выпускное окно сообщается с атмосферой.

При повороте ручки крана в положение II сжатый воздух пойдет в заднюю полость цилиндра, производя реверсирование подачи, передняя полость цилиндра через выточку в пробке крана и окно будет поставлена на выхлоп воздуха. При слишком большом усилии подачи, развиваемой автоподатчиком, вызывающем снижение работоспособности

36

перфоратора, давление воздуха в цилиндре можно понизить, нажимая кнопку разгрузочного клапана б.

Величина усилия подачи, развиваемого механизмом, определяется по формуле

′

(1.22)

C = kFР η, кгс,

где k – коэффициент потерь давления воздуха, равный 0,85…0,9; F – рабочая площадь поршня, см2; Р' – среднее рабочее давление воздуха в цилиндре телескопа, принимаемое, равным 0,85…0,90 от манометрического давления сжатого воздуха, МПа; η – КПД механизма, обычно равный

0,8…0,9.

Телескопный автоподатчик с неподвижным цилиндром имеет подвижный поршень, шток которого соединен с держателем перфоратора (рис. 1.15, б). Питание сжатым воздухом передней и задней полости цилиндра производится через трубки а и б. При I положении ручки воздушного крана происходит подача перфоратора вперед, при II положении ручки – подача назад.

Телескопный шагающий автоподатчик (рис. 1.15, в) имеет небольшую длину подачи (150…300 мм). При работе шток поршня упирается упором в планки, имеющиеся на салазках, цилиндр передвигается вперед вместе с перфоратором на длину подачи. Затем поршень втягивается в цилиндр, делая шаг, и процесс возобновляется.

Автоматическое шагание осуществляется с помощью золотникового воздухораспределения.

Усилие подачи вперед, развиваемое шагающим телескопом, можно определить по формуле

 

C = kР′(F1 −F2 )η.

(1.23)

При этом

 

 

 

 

 

 

 

 

F

=

πD2

;

F

=

π

(D2 −d 2 ) ,

(1.24)

 

 

1

4

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

где D – диаметр цилиндра в см; d – диаметр штока, см.

37

Рис. 1.15 (начало). Кинематические схемы автоподатчиков:

а – телескопный с неподвижным поршнем: 1 – поршень; 2 – цилиндр; б – телескопный с неподвижным цилиндром и движущимся поршенем:

1 – поршень; 2 – держатель; в – телескопный, шагающий:

1 – поршень; г – пневматический канатный: 1– канатик; 2 – поршень;

38

Рис. 1.15 (окончание). Кинематические схемы автоподатчиков:

д – моторный, винтовой: 1 – гайка подачи; 2 – винт; е – моторный цепной: 1 – цепная передача; 2 – мотор; ж – вибрационный:

1 – переключатель подачи; 2 – рейка зубчатая; з – дифференциальный винтовой: 1 – гайка подачи; 2 – привод подачи; 3 – винт

Телескопный канатный автоподатчик имеет вместо штока – канат (рис.1.15, г). Канат крепится к головке поршня, проходит через уплотнённые отверстия в крышках цилиндра и присоединяется к держателю перфоратора.

39

Сжатый воздух с помощью крана направляется по каналам трубок а и б в правую или левую полость цилиндра телескопа, создавая соответствующее перемещение головки поршня и подачу перфоратора. При конструировании телескопных автоподатчиков расчёт основных параметров производится, исходя из полной величины усилия подачи.

Моторный винтовой автоподатчик оснащен роторным призматическим двигателем, вращательное движение которого преобразуется с помощью винтовой пары в поступательное движение перфоратора

(рис.1.15, д).

Величину усилия подачи, развиваемого механизмом, можно определить по формуле

C =

2M η

,

(1.25)

dc tgα

где М – величина крутящего

момента по подающей

гайке, кН;

dс – средний диаметр винта подачи, см; α – угол подъёма резьбы, градус; η – КПД механизма.

Величина крутящего момента может быть замерена или оп-

ределена по формуле

 

 

 

M = 71620

N

,

(1.26)

n

 

 

 

где N – мощность мотора автоподатчика, кВт; п – число оборотов

гайки в 1 мин.

 

 

 

Скорость подачи

 

 

 

υп = t · n ,

 

(1.27)

где t – шаг винта, см.

Моторный цепной автоподатчик (рис. 1.15, е): вращательное движение от мотора через червячный редуктор передается на ведущую звёздочку пластинчатой цепи. Цепь, прикрепленная концами к держателю перфоратора, перемещает его вперед или назад в зависимости от направления движения, создаваемого мотором. Натяжение цепи регулируется натяжным устройством. Усилие подачи, развиваемое автоподатчиком, можно определить по формуле

C =

75Nη

.

(1.28)

υп

Скорость подачи, которую может развивать автоподатчик, определится по формуле

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]