ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
ПОГРУЗКА ТОРФА
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Особенностями погрузки торфа на торфопредприятиях являются: расположение линий складочных единиц по всем полям предприятия и относительно частые переброски погрузочных машин с одной линии складочных единиц на другую, а также с одного участка полей на другой. Погрузочные машины должны передвигаться по слабому торфяному основанию с небольшой несущей способностью.
Размеры караванов меняются в зависимости от вида торфа, технологических схем добычи и уборки. Наибольшие размеры в поперечном сечении имеют караваны фрезерного торфа, которые достигают 7-8 м по высоте и 18-22 м по основанию.
В зимний период времени верхние слои торфа, имеющие повышенную влажность, промерзают и образуют так называемый «мерзлый слой», который необходимо снимать и оставлять на полях. Линии складочных единиц создают благоприятные условия для интенсивного снегоотложения, в результате чего на откосах караванов и особенно у их оснований откладывается глубокий снежный покров, достигающий высоты 1,5 м и более.
Все эти условия предъявляют особые требования к погрузочным машинам: во-первых, машина должна быть маневренной и легкой; во-вторых, наряду с большой производительностью, машина должна обеспечивать забор торфа и его погрузку в вагоны со всего сечения каравана; в-третьих, рабочий орган и сама машина должны быть надежными в эксплуатации, особенно в зимний период времени, при наличии мерзлого слоя.
Создание погрузочной машины, которая удовлетворяла всем этим и ряду других требовании, является сложной задачей.
В настоящее время погрузка торфа на крупных и средних предприятиях в узкоколейные вагоны осуществляется гусеничными электрифицированными кранами типа ПК (рис. 10-1). На мелких предприятиях в основном погрузка производится экскаваторами с грейферным оборудованием.
Погрузка торфа является очень трудоемкой работой и поэтому ее механизации уделялось и уделяется большое внимание.
Решение этого вопроса шло по двум направлениям: по линии создания погрузочных машин непрерывного действия и по линии создания машин периодического действия.
Первоначально для погрузки торфа были использованы краны, выпущенные для удаления пней из карьеров, так называемые «пеньевые краны». В последующие годы в конструкцию этих кранов вносились изменения, а в 1944 г. был освоен выпуск модернизированного крана ПК-2,4, а позднее кранов ПК-3 (рис. 10-1) и ΠΚ-3м.
Широкое внедрение в послевоенный период погрузочных кранов типа ПК и экскаваторов Э-352 решило вопрос механизации погрузки торфа на предприятиях, позволило значительно снизить себестоимость погрузки и уменьшить трудоемкость.
2. КОНСТРУКЦИЯ КРАНА ПК ДЛЯ ПОГРУЗКИ ТОРФА
Погрузочный кран ΠΚ-3м представляет собой полноповоротный электрифицированный грейферный кран на гусеничном ходу. Он состоит из трех основных частей: ходовой части — гусеничной тележки, промежуточной части — роликового круга и поворотной платформы со стрелой.
Для погрузки или выгрузки торфа кран оборудуется грейфером.
Рис. 10-1. Погрузочный кран ПК.
Погрузочный кран типа ПК имеет механизмы, служащие для подъема и опускания груза, изменения вылета стрелы, поворота и передвижения крана. На кранах ПК последних моделей монтируется лебедка для подтаскивания вагонов и кабелеукладчик. Каждый механизм имеет индивидуальный привод от электродвигателя.
Ходовая часть служит для перемещения крана и на ней размещаются все остальные части и оборудование. Составными элементами ходовой части являются: рама, гусеничное устройство, механизм передвижения и нижняя платформа.
Гусеничное устройство крана состоит из двух гусениц, ведущих и направляющих звездочек, опорных и поддерживающих роликов, смонтированных на сварных балках коробчатого сечения.
Каждая из двух гусеничных лент имеет самостоятельный привод иа ведущие звездочки — механизм передвижения и снабжена натяжным устройством, обеспечивающим нормальное натяжение ленты путем изменения расстояния между центрами ведущих и направляющих звездочек.
Механизм передвижения крана ПК-3м состоит из электродвигателя, приводящего во вращение ведущие звездочки посредством четырехступенчатого редуктора, смонтированного в гусеничной балке.
На раме гусеничного хода кранов устанавливается нижняя платформа, несущая на себе роликовый круг. К верхнему листу платформы на кранах ПК-2м, ПК-3 и ПК-3м болтами крепится зубчатый венец. Верхняя поверхность венца используется в качестве опорного рельса, по которому перекатывается 24 (ПК-3м) или 26 (ПК-2м) роликов. Нижняя поверхность венца используется в качестве контррельса для обратных поддерживающих катков.
На погрузочных кранах ПК-2 на нижней платформе, помимо зубчатого венца, монтируется специальный рельсовый круг для перекатывания 32 роликов и обратный контррельс для поддерживающих катков.
Промежуточная часть крана — роликовый круг — служит для облегчения поворота верхней платформы.
Верхняя поворотная часть крана состоит из платформы, выполненной в виде плоской сварной рамы, несущей на себе основное оборудование крана — подъемную лебедку, механизм для подъема и опускания стрелы (лебедку подъема стрелы), механизм поворота, приборы управления и кабину. Кроме этого оборудования, платформа имеет ряд вспомогательных устройств: двуногу с системой блоков, рельсовый круг, опирающийся на роликовый круг, поддерживающие катки, стакан для установки центральной колонны, проушины для стрелы и ящики д.тя контргрузов.
Подъемная лебедка служит для подъема и опускания груза и имеет два барабана: замыкающий, наглухо насаженный на вал, и поддерживающий — свободно сидящий на валу.
Привод подъемной лебедки кранов ПК-3м имеет электродвигатель, вал которого соединен при помощи упругой муфты с валом цилиндрического редуктора. Вал редуктора при помощи кулачковой компенсирующей муфты соединяется с валом подъемной лебедки. Привод подъемной лебедки крана ПК-2 имеет, помимо редуктора, зубчатую передачу, большая шестерня которой жестко соединяется с замыкающим барабаном.
Поддерживающий барабан может быть неподвижным или вращаться вместе с валом и, следовательно, замыкающим барабаном.
Водило на валу, шкив сервотормоза и лента фрикциона взаимно связаны между собой и выключают или включают поддерживающий барабан.
Канат для замыкания челюстей грейфера, огибая блоки грейфера, двумя ветвями следует на блоки верхней головки стрелы, проходит через блоки двуноги и закрепляется на замыкающем барабане. Поддерживающий канат одним концом закрепляется на верхней головке грейфера, следует на средний блок головки стрелы, проходит через блок двуноги и другим концом закрепляется на поддерживающем барабане подъемной лебедки.
Механизм поворота крана ПК-2м имеет электродвигатель, фрикционную муфту с ленточным ручным тормозом, соединяющую вал двигателя с валом комбинированного трехступенчатого редуктора. На вертикальный вал редуктора насажена шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом нижней платформы. При вращении эта шестерня обегает вокруг зубчатого венца, в результате чего поворачивается верхняя платформа крана.
Механизм поворота крана ΠΚ-3м в отличие от механизма поворота крана ПК-2м имеет двухступенчатый комбинированный редуктор.
Механизм подъема и опускания стрелы (лебедка подъема стрелы) служит для изменения вылета. Механизм состоит из электродвигателя, который через упругую муфту, червячный редуктор и пару цилиндрических передач приводит во вращение барабан. На барабане закрепляется один конец каната, служащего для подъема и опускания стрелы. Другой конец каната, огибая систему блоков, закрепляется на двуноге крана.
Для автоматического выключения двигателя при крайнем нижнем или верхнем положении стрелы устанавливается конечный выключатель, шестерня которого находится в зацеплении с зубчатым колесом барабана.
Управление краном состоит из контроллера к электродвигателю механизма поворота, педалей для управления фрикционом поддерживающего барабана «и тормозом механизма поворота, рычага к тормозу поддерживающего барабана и пульта управления электродвигателями механизма передвижения крана, механизма подъема и опускания стрелы и подъемной лебедки.
Стрела одним концом шарнирно крепится к поворотной платформе, а на другом имеет пять блоков. Два крайних блока служат для направления каната, на котором подвешена стрела, средний блок для поддерживающего каната и два других блока огибаются замыкающим канатом. На стреле устанавливается указатель вылета, ограничитель подъема груза и стабилизатор грейфера.
Для придания крану надлежащей устойчивости в задней части рамы поворотной платформы располагается противовес.
Электрооборудование крана состоит из силовой группы напряжением 500 или 380 в и осветительной напряжением 12 в.
Электроснабжение крана производится от понизительного трансформатора с помощью кабеля, который подает напряжение на кольца токоприемника кабельного барабана.
Челябинский механический завод приступил к созданию топливо-перегрузочного крапа ГНК-4, который является дальнейшей модернизацией крана ПК-3м и имеет следующие отличия от него:
1) увеличены скорости подъема грейфера до 44,4 м/мин; поворота верхней платформы до 2,5 об/мин и передвижения крана до 840 м/ч;
2) уменьшены габариты крана и его вес, однако сохраняется его грузоподъемность (3 т при рабочем вылете стрелы 10,5 м).
Двухчелюстной грейфер для погрузки торфа марки ГП-7 имеет емкость 2,7 м3 и весит 2 т.
Грейфер ГП-7 (рис. 10-3) относится к разряду длиннозвенных двухчелюстных грейферов симметричного типа с одноосным креплением челюстей и одноосным креплением тяг к верхней головке.
1 2
Рис. 10-3. Грейфер ГП-7 с нормальной подвеской.
1 — замыкающий канат; 2 — поддерживающий канат; 3 — дифференциальный барабан; 4 — клин; 5 — цель; 6 — направляющие блоки.
Необходимое передаточное число в грейфере осуществляется посредством установки на оси центрального шарнира челюстей дифференциального барабана, на среднюю часть которого, имеющего большой диаметр, наматывается замыкающий канат подъемной лебедки крана.
По обоим сторонам барабана, на наружной поверхности его ступиц, имеющих улиткообразную форму, наматываются роликовые цепи с шагом 50,8 мм.
Рис. 10-3,б. Грейфер ГП-7 с измененной подвеской. 1 — поддерживающий канат; 2—замыкающий канат; 3 — подвеска дополнительного блока.
Противоположные концы цепей закреплены на верхней головке, которой и передается соответствующее усилие, необходимое для внедрения челюстей в торф и для их заполнения. Применение дифференциального барабана по сравнению с системой блочных полиспастов обеспечивает большую простоту и надежность действия и значительно уменьшает износ замыкающего каната.
Для увеличения производительности крана с грейфером ГП-7 на ряде торфопредприятий по рекомендации ВНИИТП изменена система подвески грейфера.
В этом случае цепи снимаются, а петля замыкающего каната, огибая барабан, заводится за дополнительный блок, подвешенный к верхней головке.
Погрузочный кран в пределах своей грузоподъемности может быть использован для работы с крюком. В этом случае поддерживающий канат снимается и крюк подвешивается на замыкающий канат.