Кассеты карьерных буровых станков. Базовые тягачи и рабочее оборудование выемочно-транспортирующих машин

1. Кассеты карьерных буровых станков.

Кассетирующие устройства (кассеты) механизма подачи штанг. Для хранения штанг и подачи их на ось бурения в процессе наращивания бурового става служат различные кассетирующие устройства.

На станках шарошечного и  шнекового бурения применяют кассеты барабанного, секторного типов и индивидуальные, тогда как на станках пневмоударного бурения преимущественно – барабанного. Емкость кассет секторного типа не превышает трех- четырех штанг, а барабанного — восьми. Индивидуальные кассеты имеют в установке одну штангу. В мачте могут быть установлены не более 3-х кассет индивидуального типа.

Кассетирующее устройство барабанного типа (рис. 1.1, а) служит для размещения восьми буровых штанг и состоит из невращающейся оси 7, на которую надета поворотная часть, состоящая из трубы 2 с нижней плитой 3, поддерживающей опоры 4 и верхней обоймы 5. На нижней плите размещены шестигранники б, навинченные на оси 7 и прижимаемые пружинами 8 к торцам фланцев 9. Буровые штанги устанавливаются в кассете вертикально и надеваются своими внутренними шестигранниками на шестигранники 6. При этом верхние концы штанг удерживаются пружинными захватами 10, а также обоймами 5 и 11. На нижнем конце оси 1 свободно посажено храповое колесо 12, в зацепление с которым входят собачки 13, жестко связанные с нижней плитой кассеты. Рычаг 14, соединенный с храповым колесом, имеет ролик 75, который при перемещении двумя гидроцилиндрами, укрепленными на мачте, на ось скважины и обратно, взаимодействует с упорами на раме и поворачивает плиту 3 через собачки 13 на угол 45°. Плита удерживается от поворота шариковыми фиксаторами 16.

Кассетирующее устройство секторного типа станка СБШ- 250МНА-32 (рис. 1.1, б) имеет верхний 1 и нижний 5 секторы с тремя гнездами для штанг. Нижняя часть смонтирована в подшипниках 10, размещенных в стакане 9 и кронштейне 72, верхняя – в подшипниках, установленных в кронштейнах 3 и 17, прикрепляемых к мачте. Верхний и нижний секторы соединены валом 14. В каждом из гнезд нижней части сепаратора имеется педаль 6, соединенная с тросом 4, перекинутым через блоки 11 и 13. Трос связан с защелкой 2, установленной на оси 15 и соединенной с пружиной 16. Если штанга установлена в гнезде нижнего сектора кассеты, то под действием ее веса прижимается педаль 6, натягивается трос, поворачивает защелку 2, растягивая пружину. Защелка в ее крайнем положении охватывает штангу и фиксирует ее в пазу верхнего сектора. При подъеме штанги защелка освобождает ее, поворачиваясь под действием пружины и увлекая за собой педаль через трос-тягу. Каждая из трех штанг выводится на ось скважины поворотом сепаратора гидроцилиндром 7, соединенным через рычаг 8 с квадратным хвостовиком вала 14. Для соединения штанги, находящейся в кассете, со штангой, зажатой в патроне, вращают шпиндель.

Рис. 1.1. Кассетирующее устройство:

а — барабанного типа станка СБУ-125-24;

б— секторного типа станка СБШ-250МНА-32

После свинчивания штанг кассету отводят от патрона в обратном направлении. При этом свинченная штанга выходит из кассеты (прорезей секторов). Верхний конец штанги свинчивают с вертлюгом, после чего продолжают бурение.

Кассетирующее устройство барабанного типа (рис. 1.2) служит для размещения шести—восьми штанг необходимой длины и состоит из вертикальной оси (на рис. 1.2 не показана), расположенной в центре нижней 1 и верхней 5 плит, которые могут поворачиваться вокруг вертикальной оси на 360° с помощью храпового механизма или зубчатой передачи. На нижней плите размещены стаканы 3 с шестигранными отверстиями, куда входят нижние концы вертикально устанавливаемых штанг 9. Верхние концы штанг своими круглыми проточками 4 удерживаются от выпадения в проточках верхней плиты 2. Верхняя (запорная) плита 5 имеет одиночную проточку <5, позволяющую,

Рис. 1.2. Каптирующее устройство барабанного

типа фирмы «Ингерсолл-Ранд»

после навинчивания шпинделя вращателя на верхний конец штанги, приподнять последнюю до уровня расточки штанги 7, после чего нижний конец штанги выходит из шестигранного отверстия нижнего стакана, а узкая расточка 7 на штанге позволяет убрать кассету с оси бурения поворотным механизмом, после чего можно опустить вынимаемую штангу на ось бурения для ее последующего свинчивания с буровым ставом, находящимся в скважине. Вывод кассеты из мачты осуществляется гидроцилиндром. Поворот кассеты вокруг центральной оси позволяет вывести на ось бурения любую из штанг, находящихся в кассете.

Для облегчения страгивания или затягивания резьбового соединения штанг каждый стакан нижней плиты имеет возможность поворота вокруг своей собственной оси на угол 90—120°, до соприкосновения выступа 8 с внешним упором, что позволяет осуществить ударное воздействие на резьбовое соединение, используя для этого только двигатель вращателя. Такой метод страгивания резьбы применяется на вращателях с гидравлическим приводом.

Механизм свинчивания (развинчивания) штанг и долота служит для страгивания резьбовых соединений става затянутых при бурении. Особенности расположения механизма на станке и последовательность его взаимодействия с кассетирующим устройством определяет конструкция ВПМ. Механизм свинчивания (развинчивания) обычно прикрепляется к нижней части мачты и представляет собой зажимное устройство в виде выдвижной вилки или штоков двух гидроцилиндров, захватывающих проточки нижней штанги, и храповой механизм стягивания резьбы, приводимые в действие силовыми гидроцилиндрами. После страгивания резьбового соединения процесс развинчивания (свинчивания) осуществляется вращателем.

2. Базовые тягачи и рабочее оборудование выемочно-транспортирующих машин

Тягач — самоходная (преимущественно на пневмоколесном ходу) машина, предназначенная для длительной работы в транспортном режиме (до 70—90 % общего времени эксплуатации).

Специальное шасси — самоходная машина (главным образом, на пневмоколесном ходу). Компонуется из серийно выпускаемых агрегатов автомобилей, тракторов и тягачей (двигатели, мосты, системы управления и т. д.), но имеет раму специальной конструкции, обеспечивающую установку специализированного оборудования (например, погрузчика, реже бульдозера), и в зависимости от назначения может иметь режимы трактора или тягача.

Тракторы по назначению делятся на сельскохозяйственные (только для сельскохозяйственных работ), общего назначения (для сельскохозяйственных, строительных и промышленных работ), промышленные (для горных и строительных работ с большими объемами).

Гусеничные и колесные тракторы характеризуются тяговым классом, т. е. максимальной свободной силой тяги (в килоньютонах), обеспечиваемой на крюке базового трактора (без установленного на нем навесного оборудования) при нормативной скорости движения.

На базе отечественных гусеничных тракторов создается семейство унифицированных гусеничных машин, в их числе бульдозеры, рыхлители, скреперы; семейство колесных одноосных, двухосных и четырехосных тягачей; самоходных и полуприцепных колесных скреперов; бульдозеров, ковшовых погрузчиков на их базе, а также специализированный землевозный транспорт.

Колесные тягачи и тракторы компонуются по одной из схем. приведенных на рис. 2.1 и 2.2, из стандартных унифицированных элементов, узлов и агрегатов. Блочный метод конструирования машин позволяет упрощать ремонт, а также, как было упомянуто выше, осуществлять агрегатирование тягачей, создавая необходимые мощностные и массные характеристики тягача для работы в различных условиях.

Основные узлы тягачей: силовая установка, трансмиссия, ходовое оборудование, платформа или рама и система управления.

Область применения колесных тягачей определяется тем навесным, полуприцепным или прицепным оборудованием, с которым они эксплуатируются.

Базовые колесные машины классифицируются по числу ходовых осей (мостов); тягачи подразделяются на одно- и двухосные, а шасси — на двух- и трехосные.

Тягачи классифицируются по следующим признакам:

• рулевому управлению — с задними управляемыми (поворотными) колесами; с передними управляемыми колесами; с передними и задними управляемыми колесами; с шарнир

сочлененными (поворотными) рамами;

*

• способу привода ходовых осей (колес) — с задними ведущг- ми колесами; с передними ведущими колесами; со всеми ведущими колесами. Принято условное обозначение ходовьд. частей тягачей в виде произведения трех чисел ах Ъ х с. гае а — число осей (мостов) с поворотными колесами, Ъ — число осей (мостов) с ведущими колесами, поворотными h^z неповоротными, с — общее число осей (мостов) машин:
• Агрегатирование осуществляется: присоединением хобота полуприцепной машины к седельно-сцепному устройству (ССУ) одноосного тягача; монтажом масло- и электропроводов, соединяющих гидросистему тягача с исполнительными механизмами полуприцепной машины.
• Агрегатируемые с одноосными тягачами машины, как правило, имеют две оси, причем для груженой машины нагрузка собственно на тягач составляет 48—52 % веса машины. В этом случае поворот машины осуществляется поворотом тягача относительно полуприцепа гидроцилиндрами разворота под углом до 90°. Это устройство представляет собой кронштейн с вертикальным шарниром 6 (см. рис. 21.4, а) для крепления хобота полуприцепа. Сам кронштейн горизонтальным шарниром крепится к раме, что позволяет обеспечивать взаимное перемещение тягача и хобота полуприцепа вокруг горизонтальной продольной оси на ± 20° при поперечных неровностях дороги.
• Одноосный тягач оборудован двигателем, трансмиссией, ведущим мостом, колесами с пневматическими шинами, сцепным устройством, приводом для управления полуприцепом, механизмами управления тягачом и полуприцепом.
• На рис. 21.4, а показан общий вид одноосного тягача с механической трансмиссией, имеющей планетарную передачу (в колесе), гидротрансформатор и автоматическую коробку передач с тремя переключаемыми вручную диапазонами переднего хода и одним диапазоном заднего хода. Верхний карданный вал приводит в действие насос и компрессор. Характерная особенность кинематической схемы этого варианта тягача — разветвление мощности, отдаваемой двигателем: одна часть мощности через гидротрансформатор и коробку передач идет к ведущему мосту, а другая — через коробку отбора мощности используется электрогенератором, насосами гидросистемы или лебедкой канатного управления. Коробка передач располагается сзади ведущего моста. Пульт управления размещается либо в кабине, либо открыто сбоку. Обычно пульт (или кабина) находится с левой стороны тягача.
• В СНГ выпускаются одноосные тягачи ОАО «Промтрактор». МоАЗ и БелАЗ мощностью до 405 кВт (см. табл. 21.3). Самоходные скреперы на их базе имеют ковши вместимостью до 25 м³, а угле- и землевозы — до 40—50 м³.
• Одноосные тягачи придают скреперам высокие маневровые качества, однако получить скорость свыше 60 км/ч из-за колебаний
• тягача не удается. Поэтому при перевозке на большие расстояния используются скреперы с двухосными седельными тягачами позволяющими развивать скорость свыше 70 км/ч.
• Двухосные тягачи (см. табл. 21.2) агрегатируют с разнообразным навесным оборудованием: скрепером, толкачом для загрузки скреперов, бульдозером с поворотным отвалом, одноковшовым фронтальным погрузчиком.
• Схемы компоновки двухосных тягачей показаны на рис. 21.4, б—е. Для машин с высокими скоростями движения, например для быстроходных скреперов, применяются тягачи автомобильного типа с управляемыми передними колесами одинакового или меньшего диаметра (см. рис. 21.4, в), чем у обычных тягачей. Для короткобазовых тихоходных тягачей, в основном работающих с навесным оборудованием бульдозера или толкача, используется схема с неповоротными колесами (см. рис. 21.4, б). В этом случае управление поворотом производится благодаря разности частот вращения колес с помощью бортовых передач (при приводе колес от одного двигателя) или независимым приводом колес от гидро- или электро<span class="Body_0020text_0020_002b_0020Sylfaen__Char" style=" f