СПОСОБ ЗАМЕНЫ КАНАТОВ ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ СО ШКИВОМ ТРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF REPLACEMENT OF ROPES OF MINE WINDING PLANT WITH FRICTION PULLEY, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам смены и навески канатов шахтных подъемных установок.
Известен способ навески и смены подъемных и уравновешивающих канатов и сосудов многоканатных подъемных установок [1], согласно которому навеска и смена канатов осуществляется путем прикрепления попарно их концов к противоположным ребордам шкива трения с одновременной намоткой на канатоведущий шкив подъемной машины. При этом ведется синхронная навивка двух канатов до середины шкива трения. После чего меняется направление навивки. По окончании навивки навешиваемых канатов на шкив трения подъемной установки на них осуществляется спуск подъемного сосуда. В данном случае устройством для осуществления способа является емкость, расположенная на коренном валу подъемной машины, в качестве которой используется непосредственно канатоведущий шкив подъемной машины.
Недостатками данного способа и устройства с помощью которого он реализуется, являются:
- сложность применения способа на глубоких подъемах, где для размещения всей длины канатов потребуется значительная емкость канатоведущего шкива;
- необходимость создания значительного вращательного момента приводом подъемной установки, поскольку многоканатная машина практически переводится в режим одноконцевого подъема;
- образование в навешиваемых канатах при спуске подъемного сосуда по стволу под воздействием собственного веса и массы подъемного сосуда деформаций, связанных с его многослойной навивкой на канатоведущий шкив;
- создание дополнительных крутящих моментов в навешиваемых канатах из-за их жесткого крепления к ребордам шкива трения и подъемному сосуду.
- вероятность прорезания сматываемыми с канатоведущего шкива в ствол канатами нижележащих витков на канатоведущем шкиве из-за прикрепления к канатам подъемного сосуда.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому положительному эффекту к заявляемому способу является способ замены канатов в шахтной подъемной установке со шкивом трения [2], согласно которому подъемные сосуды устанавливаются у приемных площадок на перекрытия ствола и копра. Шкив трения подъемной установки освобождается от подъемных канатов и на нем закрепляется монтажный канат. С помощью зажимов сменяемый уравновешивающий канат в копре удерживается на посадочном мосту. Уравновешивающий канат отсоединяется от подъемных сосудов и его верхний конец прикрепляется посредством соединительных зажимов к монтажному канату. Далее, вращая приводной шкив трения подъемной машиной, сменяемый канат приподнимается, демонтируются удерживавшие его на посадочном мосту зажимы, сменяемый канат сматывается из ствола на приводной шкив. После чего вращением в противоположную сторону сменяемый канат со шкива трения сматывается на промплощадку шахты и отсоединяется от монтажного каната. К монтажному канату присоединяется соединительными зажимами навешиваемый канат и выматывается на приводной шкив трения, откуда он вращением в противоположную сторону опускается в ствол. На посадочном мосту на навешиваемый канат устанавливаются зажимы, и он отсоединяется от монтажного каната. Концы навешиваемого каната заводятся под подъемные сосуды.
Устройством для осуществления данного способа является шкив трения подъемной установки, который содержит сварной шкив, соединенный с посаженными на вал ступицами, с футерованной брусками пластиката трапециевидной формы обечайкой.
Основными недостатками этого способа и устройства, с помощью которого он осуществляется, являются:
- необходимость применения дополнительного монтажного каната;
- разработка специальных устройств для крепления монтажного каната к шкиву многоканатной подъемной установки и монтажного каната к заменяемому и навешиваемому канатам;
- сложность применения способа при замене плоских уравновешивающих канатов из-за конструктивных особенностей такого типа канатов, определяющих порядок их сматывания под нагрузкой;
- наличие значительных углов девиации на направляющих шкивах из-за использования всей ширины шкива трения для размещения каната, что увеличивает риск повреждения наружной поверхности каната;
- разделение во времени процессов выдачи сменяемого каната и опускания навешиваемого каната в ствол, что существенно удлиняет процесс замены;
- значительные затраты времени на освобождение шкива трения подъемной установки от подъемных канатов и их размещение на шкиве трения после окончания замены;
- риск повреждения канатов при их намотке на неровную поверхность шкива трения, состоящую из футеровки, унифицированного крепления футеровки в виде сегментов и прижимных болтов,
- сложность регулировки привода подъемной машины при наматывании на шкив трения навешиваемого каната из-за малой загрузки привода.
В связи с общим направлением в горной промышленности к увеличению глубин отработки и, как следствие, к более рациональному использованию возможностей подъемных установок возникает потребность в разработке оптимальных способов замены канатов, позволяющих значительно экономить время проведения работ по их замене.
Задачей изобретения является снижение затрат времени на замену канатов шахтной подъемной установки за счет совмещения операций по наматыванию и сматыванию канатов и исключение их механического повреждения и местного изнашивания за счет снижения динамического воздействия шкива трения на канаты, благодаря повышению комфортности управления электроприводом и уменьшению угла девиации на направляющих шкивах.
Технический результат заявляемого способа достигается за счет того, что способ замены канатов шахтной подъемной установки со шкивом трения включает отсоединение закрепленных на горизонте сосудов от головных канатов, выдачу заменяемых канатов на поверхность путем выматывания их на шкив трения и сматывания со шкива трения на поверхность шахты, намотку навешиваемого каната с поверхности шахты на шкив трения, подачу навешиваемых канатов в ствол шахты и их последующее присоединение к подъемным сосудам. Согласно изобретению концы заменяемого и навешиваемого канатов крепятся одновременно на одном шкиве трения, при вращении которого осуществляют одновременную намотку навешиваемого каната с поверхности шахты и заменяемого каната из ствола на шкив трения с последующей подачей навешиваемого каната в ствол и сматыванием заменяемого каната со шкива трения на поверхность шахты.
Устройство для осуществления способа замены канатов шахтной подъемной установки со шкивом трения включает сварной шкив с посаженными на вал ступицами, с футерованной брусками пластиката обечайкой. Согласно изобретению к наружной поверхности шкива трения прикрепляют специальную гибкую обечайку с поперечными пластинами, расположенными на ней с шагом, кратным расстоянию между рядами отверстий в шкиве трения для крепления сегментов клиновидной формы, к пластинам присоединены разделители, размещенные поперек пластин перпендикулярно их поверхности посередине специальной обечайки, ориентированные наружу от поверхности шкива трения.
Технический эффект заявляемого изобретения складывается из снижения динамической составляющей воздействия шкива трения на канаты за счет повышения комфортности управления электроприводом, так как практически отсутствуют режимы нулевых токов из-за постоянного присутствия нагрузки на шкиве от сматываемого из ствола или подаваемого в ствол канатов и уменьшения усилий взаимодействия витков каната друг с другом в процессе наматывания и сматывания за счет уменьшения угла девиации на направляющих шкивах из-за установки специальной гибкой обечайки.
Согласно заявляемому способу замены канатов шахтной подъемной установки со шкивом трения (см. фиг.1) подъемный сосуд 1 шахтной подъемной установки со шкивом трения 2 выставляется на нижней приемной площадке на монтажный мост 3.
Вращением шкива трения подъемной установки в сторону нижнего подъемного сосуда 1 производится ослабление нижних участков 4 заменяемых канатов 5 над прицепными устройствами 6.
Со стороны подъемного сосуда 1 на заменяемые канаты в копре устанавливаются опорные зажимы 7 на монтажном мосту 8.
При помощи подъемного крана 9 и стропов 10 подъемный сосуд 11 приподнимается (см. фиг.2) до ослабления участков 12 заменяемых канатов над опорными зажимами и прицепными устройствами 13.
Монтируется монтажный мост 14. На него краном устанавливается подъемный сосуд 11.
Заменяемые канаты (см. фиг.3) поочередно демонтируются из прицепных устройств 13, снимаются со шкива трения и выкладываются рядом с ним в бухты 15. Со шкива трения удаляется один брусок пластиката 16 и через отверстие 17 в шкиве под удаленным бруском с одной из предварительно выставленных в копре транспортных катушек 18 конец 19 навешиваемого каната 20 подается вовнутрь шкива трения. На шкив трения монтируется специальная гибкая обечайка 21 таким образом, что конец навешиваемого каната располагается в зоне 22 и крепится к валу 23 шкива трения зажимами 24.
Со шкива трения удаляется второй брусок пластиката 25 и через отверстие в шкиве 26 конец 27 одного из заменяемых канатов заводится через шкив 28 на шкив трения 2 с гибкой обечайкой в зону 29 для размещения заменяемого каната и крепится зажимами к валу шкива трения аналогично навешиваемому канату.
Конец 30 заменяемого каната демонтируется из прицепного устройства 31 подъемного сосуда 1 и заводится в направляющую рамку 32.
Вращением шкива трения подъемной установки осуществляется подъем опорного зажима 7 с заменяемым канатом над монтажным мостом 8.
Производится демонтаж опорного зажима и одновременная намотка с транспортной катушки 18 навешиваемого каната и заменяемого каната из ствола на шкив трения 2 со специальной обечайкой.
При подходе конца заменяемого каната (см. фиг.4) к опорному мосту 8 с него демонтируется направляющая рамка 32. Навешиваемый и заменяемый канаты полностью размещаются на шкиве трения со специальной обечайкой.
Конец (см. фиг.5) 33 навешиваемого каната заводится через отклоняющий шкив 28 под монтажный мост 8, где на него устанавливается направляющая рамка 32. Конец 30 заменяемого каната заводится на лебедку смены навески канатов (СНК) 34 на поверхности шахты.
Вращением шкива трения подъемной установки производится одновременная подача в ствол навешиваемого и сматывание на СНК 34 на поверхности шахты заменяемого канатов.
При подходе (см. фиг.6) конца 33 навешиваемого каната к подъемному сосуду 1 вращение шкива трения прекращается, направляющая рамка 32 демонтируется. Конец навешиваемого каната крепится в свободное прицепное устройство подъемного сосуда 1.
В копре на навешиваемый канат устанавливается опорный зажим 7.
Оставшаяся на шкиве трения часть навешиваемого каната сматывается и укладывается в бухту 35 рядом со шкивом трения. Оставшаяся на шкиве трения часть заменяемого каната сматывается на СНК 34 на поверхности шахты.
Описанные выше операции производятся с остальными канатами многоканатной подъемной установки.
Шкив трения 2 освобождается от специальной обечайки. Устанавливаются два бруска пластиката.
Концы (см. фиг.7) 17 всех навешиваемых канатов поочередно укладываются на шкив трения и крепятся в прицепные устройства 13 подъемного сосуда 11.
При помощи подъемного крана (см. фиг.8) 9 и стропов 10 подъемный сосуд 11 приподнимается. Из-под него демонтируется монтажный мост. Подъемным краном подъемный сосуд 11 опускается до образования слабины в стропах 10. Стропы демонтируются.
Вращением шкива трения подъемной установки производится подъем опорных зажимов 7 над монтажным мостом 8 и подъемного сосуда 1 над монтажным мостом 3. Демонтируются монтажный мост 8, с навешенных канатов - опорные зажимы 7, из-под подъемного сосуда 1 - монтажный мост 3.
Для реализации способа используют шкив трения (см. фиг.9) подъемной установки, состоящий из шкива 36, соединенного с посаженными на вал 23 ступицами 37, с футерованной брусками пластиката трапециевидной формы 38 обечайкой 39 с унифицированным креплением в виде сегментов 40 клиновидной формы, прижимаемых болтами 41 через отверстия в шкиве трения с шагом 42.
Со шкива трения удаляют два бруска пластиката 16 и 25 и выполняют отверстие 17 для заводки конца навешиваемого и отверстие 26 для заводки конца заменяемого канатов.
На шкив трения 2 устанавливают (см. фиг.10) специальную гибкую обечайку из транспортерной ленты 43, имеющей ширину, равную ширине барабана, и толщину не менее 15 мм, с присоединенными к ней заклепками 44 с шагом 45 (не менее 500 мм.), кратным шагу отверстий в шкиве трения, поперечными пластинами 46, например из стали с разделителями 47 из того же материала, размещенными поперек пластин перпендикулярно их поверхности, посередине специальной обечайки, ориентированными наружу от поверхности шкива трения, и отверстиями 48 для крепежных болтов, посредством которых специальная гибкая обечайка прижимается к шкиву трения через отверстия в нем вместо предварительно извлеченных болтов 41, служащих для крепления сегментов 40 клиновидной формы.
Применение способа замены канатов шахтной подъемной установки со шкивом трения позволяет экономить время производства работ по замене канатов, снизить риск механического повреждения канатов, отказаться от использования вспомогательных лебедок и механизмов, облегчить управление электроприводом подъемной машины в период проведения замены канатов.
Изобретение позволяет повысить технологичность и надежность способов замены канатов, исключить нежелательный контакт канатов с обечайкой шкива трения, снизить время остановки подъемной установки на замену канатов и трудоемкость работ.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1106779А, кл. B66B 19/02, 1984 г.
2. Авторское свидетельство СССР №1627492А1, кл. B66B 19/02, 1986 г.