Типы органов перемещения горных машин: цепи, рейки, гусеницы и шагающие системы

В конструкции горных машин применяются различные системы для их передвижения по забою. Основными и наиболее распространёнными типами являются: механизмы с гибким тяговым органом (цепью или канатом), бесцепные цевочно-реечные системы, а также гусеничный и распорно-шагающий ход.

Системы с гибким тяговым органом

Эти органы перемещения делятся на два вида: со встроенным приводом и с вынесенным за пределы рабочей зоны (как показано на рис. 6.1.28). В качестве гибкого элемента используется либо стальной канат, либо высокопрочная круглая цепь.

Канатные системы, например, лебёдки СПК, в основном применяются для перемещения комбайнов на крутых пластах. Для этого используются канаты типа ЛК-Р диаметром от 22 до 31,5 мм. На пологих пластах канатная подача встречается реже, примером может служить встроенный механизм комбайна «Кировец».

Гораздо шире распространены цепи. В горной технике применяются высокопрочные сварные круглозвенные цепи, соответствующие стандарту ОСТ 12.44.013-75. Они выпускаются четырёх классов прочности (А1, В1, С и D) и двух степеней точности, с калибром от 14 до 32 мм. Ключевыми параметрами цепи являются: калибр (d), шаг звена (t), наружная (B) и внутренняя (b) ширина, контрольная длина (l) и шаг цепи (T). В системах подачи очистных комбайнов обычно используются цепи самого высокого класса прочности D, изготовленные из легированных сталей марок 30ХГМА и 25ХГНМА. Например, разрушающая нагрузка для цепей калибром 24 мм этого класса достигает 860 кН.

Бесцепные цевочно-реечные системы

Альтернативой цепям служат бесцепные системы подачи, которые нашли широкое применение благодаря своей надёжности. Для современных комбайнов выпускаются рейки двух основных типов: ЗБСП и 2УКПК (см. рис. 6.1.29,а).

Рейка ЗБСП состоит из двух бортов (правого и левого), между которыми приварены цевки. Борты имеют пазы для осей, соединяющих рейку с кронштейном на конвейере. Такая конструкция позволяет рейке немного поворачиваться при наклоне комбайна. Секции реек соединяются специальными звеньями, что обеспечивает высокую точность шага зацепления — отклонение не превышает ±2 мм.

Реечный став 2УКПК (рис. 6.1.29, б), предназначенный для тяжёлых комбайнов, имеет более сложную конструкцию. Он включает в себя саму рейку и направляющую трубу, которая крепится к конвейеру. Соединительные звенья, сидящие на осях внутри трубы, обеспечивают не только соединение секций, но и их определённую подвижность — поворот и осевое смещение.

Гусеничный и распорно-шагающий ход

Для проходческих комбайнов, работающих в подготовительных выработках, чаще используются гусеничный (рис. 6.1.30) или распорно-шагающий (рис. 6.1.31) ход. Однако у этих систем есть свои ограничения. Сила подачи гусеничного механизма напрямую зависит от массы самого комбайна, а эффективность распорно-шагающей системы — от прочности пород, в которые упираются её элементы.

Расчёт необходимой силы подачи для гусеничного механизма является суммой нескольких сопротивлений: Fn = R0 + RH + RK. Где R0 — это осевое сопротивление при бурении, RH — реакция на погрузочном органе, а RK — усилие, создаваемое перегружателем. Методики расчёта для распорно-шагающих органов представлены на схеме (рис. 6.1.32).