Многоканатной подъемной установки

Многоканатные подъемные машины имеют несколько подъемных канатов, каждый из которых присоединен к обоим подъемным сосудам. Многоканатные подъемные машины устанавливают, как правило, в башенных копрах высотой от 31 до 127 м. Подъемные машины изготавливаются грузоподъемностью 3-50 т с диаметрами приводных шкивов 2,1-5 м и бывают трех типов: четырех-, шести- и восьмиканатные.

На схеме многоканатного подъема (рис.13): 1 – неотклоняемые канаты; 2 – ведущие шкивы; 3 – промежуточные канаты; 4 – отклоняющие шкивы; 5 – башенный копер; 6 – отклоняемые канаты; А и В – подъемные сосуды.

По завершении монтажа многоканатной подъемной установки, а также в период ее эксплуатации выполняется маркшейдерская проверка соотношения геометрических элементов установки, в результате которой следует определить (рис.14): углы наклона осей главного вала d и вала отклоняющих шкивов d ¢; углы девиации оси системы промежуточных канатов на ведущих j и отклоняющих шкивах y; углы отклонения от вертикали осей систем неотклоненных q и отклоненных w канатов; углы девиации головных канатов на ведущих a и отклоняющих b шкивах; угол поворота оси вала отклоняющих шкивов относительно оси главного вала e; угол перегиба каната отклоняющим шкивом h [1, 4].

Проверку выполняют относительно осей координат в условной системе, за ось ординат которой принимают ось главного вала, а за ось абсцисс – линию, проходящую через середину ручья одного из крайних ведущих шкивов. Способ проверки основан на допущении, что при нижнем положении подъемного сосуда головные канаты вертикальны, а при верхнем – максимально отклонены от вертикали. Работы целесообразно разделить на подготовительные и периодические.

В процессе подготовительных работ определяют радиусы ведущих шкивов, закрепляют на горизонте измерений вспомогательные оси и находят координаты пунктов этих осей, выполняют съемку вала отклоняющих шкивов, определяют высоту осей главного вала и вала отклоняющих шкивов, средних точек подвесных устройств.

При периодических проверках, не реже одного раза в год, контролируют параметры и соотношения геометрических элементов установки.

Рассмотрим виды и последовательность выполнения работ применительно к проверке четырехканатной подъемной установки в период эксплуатации.

1. Радиусы ведущих шкивов определяют для задания вспомогательных осей на горизонте измерений. Существуют несколько способов нахождения радиусов. На практике часто применяется способ определения радиусов ведущих шкивов R_ВШ измерением расстояний от рейки, приложенной к ребордам барабана подъемной машины, до дна каждого из ручьев ведущих шкивов и до тормозных ободов. Первоначально определяют радиусы тормозных ободов R_TO и далее измеряют линейкой расстояния до тормозных ободов а ₁и а ₂и до ручьев шкивов в ₅, в ₆, в ₇, в ₈. Радиусы ведущих шкивов

R _1-6 = R_{TO 2} + a ₂ -в ₅ + r_к;    R _2-6 = R_{TO 2} + a ₂ -в ₆ + r_к;                                (27)

R _3-7 = R_{TO 1} + a ₁- в ₇ + r _к;  R _4-8 = R_{TO 1} + a ₁- в ₈ + r _к.

2. Закрепление на горизонте измерений вспомогательных осей (рис.15). Пункты, закрепляющие вспомогательные оси С D и АВ, расположены, как правило, на перекрытии копра, где установлены отклоняющие шкивы. На горизонте измерений параллельно неотклоненным канатам 5, 6, 7 и 8 укладывают рейку координатометра, опускают подъемный сосуд в нижнее положение и ординатометром измеряют расстояния от крайних канатов 5 и 8 до рейки. Перемещением рейки добиваются равенства этих расстояний и закрепляют опорные пункты С и D.

Пункты А и В,расположенные вдоль створа отклоненных канатов 1, 2, 3 и 4, определяют линейными засечками с пунктов С и D,добиваясь, чтобы линия АВ была параллельна С D с точностью ±10¢.

3. Для определения координат пунктов С и D выполняют ординатную съемку неотклоненных канатов при нижнем положении подъемного сосуда и измеряют стороны и диагонали четырехугольника АВС D (рис.15). Вычисляют абсциссы оси рейки:

Х_{Р 5} = –R ₅ + l ₅; Х_{Р 6} = –R ₆ + l ₆; (28)

Х_{Р 7} = – R ₇ + l ₇; Х_{Р 8} = – R ₈ + l ₈.

Абсциссы оси рейки уравнивают по формулам

;                         (29)

.

Дирекционный угол стороны СD вычисляют по формуле

.                                          (30)

Вычисляют координаты опорного пункта С: если a _{С D} ± 90° £ 10¢, то

Х_С = Х_{Р 5 УР} ; У_С = v – f ₅,                                                    (31)

если a _{С D} ± 90° > 10¢; то

Х_С=Х_{Р 5 УР} + (v – f ₅)tg(a _СD – 90°); У_С = v – f ₅ + l ₅tg(a _СD – 90°),                  (32)

где v – отсчет по рейке, соответствующий центру отверстия на пункте С.

4. Принимая за исходные данные координаты пункта С и дирекционный угол стороны СD,вычисляют координаты пунктов А, В и D. Первоначально необходимо определить внутренние углы четырехугольника АВСD,используя формулы

; ;                                  (33)

; cos D= .

Угловая невязка в четырехугольнике не должна превышать 10¢, а линейная – 1:2000.

5. Угол поворота оси вала отклоняющих шкивов e относительно оси главного вала определяют по формуле

,                                            (34)

где d ₃ и d ₄ – расстояния от оси вала отклоняющих шкивов до пунктов соответственно В и А вспомогательной оси АВ на горизонте измерений; S ¢ – расстояние между точками 3 и 4 вала отклоняющих шкивов.

6. Высоты осей главного вала и вала отклоняющих шкивов, опорных пунктов и средних точек подвесных устройств определяют геометрическим нивелированием относительно реперов, заложенных на перекрытиях. В результате вычисляют превышения: оси главного вала над горизонтом измерений h ₁; оси вала отклоняющих шкивов h ₂ над горизонтом измерений; оси главного вала над валом отклоняющих шкивов h.

Для определения наклона оси главного вала d и оси вала отклоняющих шкивов d ¢ измеряют превышения D h, D h ¢ и расстояния S, S ¢ между концами соответствующих валов, а затем вычисляют

; .                                                    (35)

7. Определение координат осей канатов на горизонте измерений (рис.15). Координаты осей канатов при двух крайних положениях подъемных сосудов (верхнем и нижнем) используют для определения углов отклонения от вертикали системы канатов q и w, углов девиации канатов a, b, j, y и угла перегиба каната h отклоняющим шкивом. Ординатная съемка канатов выполняется от опорных пунктов АВ и СD с помощью реечного координатометра. Отсчеты по координатометру приводят к оси рейки и осям канатов (l_к, f_к). Затем вычисляют координаты х_i, у_i осей неотклоненных канатов и х_к, у_к осей отклоненных канатов при нижнем положении подъемного сосуда и   – при верхнем положении сосуда:

x_к = x_А – l_к + (f_к – v)tg(90° – a _АВ) = x_А – l_к + D l;

y_к = y_А + (f_к – v) – l_к tg(90° – a _АВ) = y_А + (f_к – v) + D f;                           (36)

x_i = x_C – l_i + (f_i – v)tg(90° – a _{С D}) = x _С – l_i + D l;

y_i = y_C + (f_i – v) – l_i tg(90° – a _{С D}) = y _С + (f_i – v) + D f.

8. Угол перегиба h каната вычисляют по приближенной формуле

.                                                      (37)

9. Углы отклонения от вертикали осей систем канатов q _у и q _х, w _у и w _х вычисляют по формулам

; ;                                   (38)

; ,

где n – число канатов в системе.

10. Углы девиации головных канатов на ведущих (5, 6, 7, 8) и отклоняющих (1, 2, 3, 4) шкивах вычисляют по формулам

; .                                 (39)

11. Углы девиации промежуточных канатов на ведущих j _i и отклоняющих y _к шкивах:

; ,                           (40)

где l – длина промежуточной струны каната;

l = cosh[ h – (R _ОШ + х_к)tgh].                                             (41)

Угловые отклонения, полученные в результате проверки, сравнивают с допустимыми:

 

q у	w у	q х	w х	a	b	j	y	d	d¢	h	e
0°30¢	0°30¢	1°30¢	1°30¢	1°30¢	1°30¢	0°30¢	0°30¢	0°02¢	0°10¢	15°	0°45¢

 

Пример 3. Выполнить маркшейдерский контроль канатной подъемной установки.

Шахтный ствол оборудован двухскиповым и двухклетьевым подъемами. В машинном зале цилиндрического башенного копра высотой 72,7 м установлены две четырехканатные машины. Высота машинного зала над нулевой площадкой 61 м. Диаметр подъемных канатов 28 мм. Армировка ствола жесткая с рельсовыми проводниками. При маркшейдерской проверке скиповой подъемной установки (см. рис.13-15), обслуживающей горизонт –610 м, получили следующие данные:

· для определения радиусов ведущих шкивов: радиусы тормозных ободов R_{ТО 1} = 1450 мми R_{ТО 2} = 1449 мм;расстояния от рейки до тормозных ободов а ₁ = 351 мми а ₂ = 352 мм;расстояния от рейки до дна ручья шкивов в ₅ = 187 мм, в ₆ = 186 мм, в ₇ = 191 мм, в ₈ = 188 мм;диаметр каната d_к = 28 мм;

· для определения наклонов валов шкивов: длина вала ведущих S = 1850 мм и отклоняющих S ¢ = 1780 мм шкивов; превышения между концами вала ведущих D h = 1,1 мм и отклоняющих D h ¢ = 2,0 мм шкивов;

· для определения углов девиации канатов: превышение оси главного вала над горизонтом измерений h ₁ = 7,65 м; превышение вала отклоняющих шкивов над горизонтом измерений h ₂ = 1,50 м; превышение между осями валов ведущих и отклоняющих шкивов h = 6,20 м;

· для определения углов разворота оси вала отклоняющих шкивов относительно главного вала: расстояния от рейки до оси вала d ₃ = 1776 мм и d ₄ = 1771 мм; расстояние от нуля до точки С рейки координатометра v = 100 мм; результаты ординатной съемки представлены в табл.8;

· для определения координат опорных пунктов на горизонте измерений: АВ = 2003 мм; СD = 2003 мм; ВD = 2288 мм; СА = 2275 мм; АD = 2969 мм; ВС = 3100 мм.

Таблица 8