Виїмка гірських порід гідравлічним екскаватором

На відкритих гірничих роботах все більше застосування знаходять сучасні потужні екскаватори як зворотня так і пряма гідравлічні лопати (Рис.9)

Рис.9 Гідравлічні екскаватори

Конструктивною особливістю гідравлічних екскаваторів, що визначають їх технологічні параметри та техніко - економічні показники, є наявність трьох пар силових виконавчих гідроциліндрів для управління стрілою, рукояттю і ковшем. Кінематична схема “ Стріла – рукоять - поворотний ківш “ дозволяє завдяки силовим гідроциліндрам створити траєкторію черпання кращу ніж у звичайних канатних екскаваторів, а також створити значно більші зусилля різання на зубах ковша. У канатних екскаваторів ківш при черпанні переміщається по криволінійній траєкторії, внаслідок чого зусилля різання обмежується стійкістю екскаватора, яка забезпечується противагою великої маси. Гідравлічні екскаватори працюють при прямолінійному впровадженні ковша і його подальшому повороті в кінці черпання. При цьому зусилля впровадження ковша обмежується силою зчеплення ходової частини екскаватора з грунтом забою. Схеми роботи в забої наведені на плакаті і на технологічних схемах (Рис.10).

Рис.10. Технологічна схема роботи гідравлічного екскаватора – зворотна лопата.

Завдяки кращій кінематиці робочого органу гідравлічні екскаватори при однаковій місткості ковша в порівнянні з канатними мають робочу масу в 1,8 - 2,2 рази меншу, а зусилля копання в 2 - 2,2 рази більше; витрата електроенергії зменшується на 30%, а експлуатаційні витрати на екскавацію гірської маси - в 2 - 4 рази. Крім того, можуть бути знижені витрати на ремонт транспортних засобів. незалежне рух напору, підйому і повороту ковша полегшують розбирання підошви вибою і селективну виїмку. Завдяки зменшенню мінімального та збільшенню максимального радіусів на рівні черпання з'являється можливість розширити забій екскаватора і значно збільшити обсяг гірської маси, виймаємо екскаватором в забої з одного місця стояння. Крім цього збільшується глибина копання нижче рівня стояння, і поліпшуються умови вивантаження породи з ковша. Незважаючи на перераховані переваги, практика експлуатації гідравлічних екскаваторів виявила суттєві недоліки.Проведені дослідження вказують, що основною причиною виникнення відмов у ЕГ по суті є забруднення гідрожідкості і запуск гідросистем екскаваторів при екстремально низьких температурах.Забруднення гідрожідкості різними частками, що попадають всередину системи, є основною проблемою функціонування гідроприводу, що викликає переважну більшість його несправностей.Наступна проблема пов'язана з екстремальними кліматичними умовами Крайньої Півночі, де температура навколишнього середовища може досягати -60 С. Частка відмов гідравлічних систем, викликаних холодним запуском не велика, але вони призводять до настільки катастрофічних наслідків, що викликають вельми тривалі простої і зумовлюють високу вартість ремонту.За останні 20 років частка кар'єрних гідравлічних екскаваторів в світовому парку видобувної техніки істотно зросла і на частку кар'єрних екскаваторів з електромеханічним приводом доводиться не більше 25%В той же час в СНД кар'єрні екскаватори з електромеханічним приводом складають основну частину парку.Аналіз наявний в СНД за ті ж 20 років досвід експлуатації екскаваторів типу ЕГ, доводиться констатувати, що відсутність досвіду створення таких машин і виникли організаційні складності впливали негативно на реалізацію потенційних можливостей нового покоління екскаваціонной техніки. Ті висновки, які, на даний момент вже зроблені рядом підприємств Росії, говорять не на користь якості гідравлічних екскаваторів. І це незважаючи на те, що основні технічні характеристики - робоча маса, питомі зусилля копання, показники надійності кар'єрних гідравлічних екскаваторів не тільки здатні задовольнити вимоги гірничих підприємств СНД, але і значно перевершують ті можливості, якими володіють канатні екскаватори з електромеханічним приводом механізмів типу ЕКГКонструктивною основною особливістю ЕГ є застосування в цих машинах дизель-гідравлічного приводу основних механізмів.Практика застосування гідроприводу в різних галузях довела, що гідропривід в цілому володіє високим рівнем надійності. Однак під надійністю розуміють властивість об'єкта виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників у заданих межах, що відповідають призначеним режимам і умовам використання, технічного обслуговування і ремонтів. У випадку, якщо режими використання і обслуговування техніки відрізняються від призначених, то слід враховувати не тільки надійність, але і живучість об'єкта. Живучість характеризує здатність об'єкта зберігати працездатний стан при зовнішніх впливах, що перевищують встановлені норми.Доречно підкреслити, що гідропривід має високу надійність, але володіє відносно низькою живучістю, оскільки чутливий до ряду зовнішніх впливів, часто зустрічаються в характерних для експлуатації кар'єрної техніки умовах.Основними факторами, характерними для експлуатації екскаваторів типу ЕГ, є: високий річний фонд робочого часу (7000 годин); високі зусилля і динаміка (до 70 кН на 1 м:> місткості ковша) нагружения робочого обладнання у вибої; висока питома потужність (до 3.7 кВт / т на 1 т. маси); віддаленість від зовнішніх інфраструктур з ремонту гідрокомпонентов.Високий фонд робочого часу, в першу чергу, зумовлює необхідність забезпечення високого ресурсу. Висока динаміка призводить до підвищення вимог до силової захисті. Високої потужності повинне відповідати значна кількість агрегатів великої одиничної потужності, а також побудова ЕГ за модульним принципом. І висока динаміка, і висока потужність перешкоджають реалізації високих характеристик надійності.Відстань від сервісних інфраструктур ускладнює подолання цих факторів і робить необхідним організацію сервісних послуг на місці.Крім того, є цілий ряд додаткових факторів, що знижують надійність гідроприводу на кар'єрних екскаваторах в умовах гірничих підприємств: високий рівень забрудненості повітря в робочій зоні (до 1.2 г / л); екстремально низькі або високі температури навколишнього середовища, що зумовлює значні зміни в'язкості гідрожідкості: в процесі роботи в 10-15 разів, а в процесі запуску в 250 разів; високі навантаження, що виникають при екскавації дуже твердих або погано підірваних порід, що зумовлює необхідність штучного обмеження тиску в системі для збільшення терміну служби гідрокомпонентов; недостатньо високий рівень технічного обслуговування по причині низької кваліфікації обслуговуючого персоналу, а також у зв'язку з недостатнім технічним оснащенням вимірювальними приладами та спеціальним інструментом.Тому за значимістю впливу на надійність, температурний фактор, безумовно, можна поставити на друге місце. Ефективне використання гідроприводу в таких умовах експлуатації стає можливим тільки при наявності додаткового обладнання, що забезпечує попередній прогрів робочої рідини по всій системі гідроприводу, і застосування відповідної заданим умовам експлуатації гідрожідкості. Дотримання заданих оптимальних температур в допустимих межах є важливим фактором, що визначає також ККД і ресурс гідроприводу.

Дата добавления: 2014-01-07