Скипы появились вначале на шахтах Великобритании. Скип - автоматически нагружающийся и разгружающийся с опрокидыванием через дно большой ящик из котельного железа, емкостью несколько вагонеток, служащий для подъема руды, угля из шахты, для загрузки доменной печи и т. п. Скипом также называется колесная вагонетка в подъемниках.

Различают скипы для выдачи угля и скипы для выдачи породы. По типу затворов скипы подразделяют на следующие типы: с секторным затвором с рештаком, с секторным затвором без рештака, с секторным затвором с приводом, с шиберным затвором, с клапанным затвором. Загрузка скипа в шахте производится из бункера, оборудованного загрузочным устройством с весовым или объемным дозатором. Загрузка и разгрузка по отношению к скипу располагается с одной стороны. Кузов скипа выполняется в форме призматической оболочки, имеющей наибольший размер по вертикальной оси. Закрепляется кузов подвижно или неподвижно на несущей конструкции - раме, к которой присоединяются подвесные устройства. Способ разгрузки определяет разделение скипов на три группы: скипы с неподвижным кузовом, с отклоняющимся кузовом и опрокидные. В настоящее время на шахтах преимущественное распространение получили скипы с неподвижным кузовом. Ограничено применяются скипы с отклоняющимся кузовом, а также опрокидные скипы.


Классификация и конструкции скипов

Угольный скип с неподвижным кузовом и секторным затвором Сибгипрошахта

1 – зонт; 2 – смотровая площадка; 3 – кузов; 4 – рама; 5 – секторный затвор; 6 – разгрузочные ролики; 7 – предохранительные башмаки; 8 – рабочие роликовые направляющие.

 

Скип с неопрокидным кузовом состоит из кузова, жестко связанного с рамой. К раме прикреплена зонт-площадка. Разгрузка скипа осуществляется с помощью секторного затвора и выдвижного рештака. Скип с опрокидным кузовом имеет раму, с которой при помощи шарнира связан кузов. Опрокидывание кузова на угол 135-145° относительно рамы происходит у бункера благодаря роликам, перемещающимся по разгрузочным кривым. Скипы емкостью от 3,0 до 11 м3 предназначены для вертикального подъема горной массы на шахтах горнодобывающей промышленности. Опрокидные скипы отличаются высокой надежностью в эксплуатации. Однако динамическая неуравновешенность в начале подъема ограничивает и широкое применение в горнодобывающих отраслях промышленности. Шиберный затвор обеспечивает: надежное удержание горной массы; минимальные динамические воздействия на копер; плавность открывания; легкость в обслуживании. Скип с отклоняющимся кузовом обладает меньшей динамической неуравновешенностью, если сравнивать с опрокидным скипом.

Недостатком являются частые отказы его клапанного устройства.

Изготавливаются скипы по заказу потребителя с различным типом и расположением проводников. На шахтах и рудниках Украины и стран СНГ применяют различные типовые и индивидуально изготовленные конструкции скипов. Известны конструкции ОАО «Криворожрудком», ЗАО «Сибгормаш», ЗАО «Институт проблем ресурсосбережения с опытным производством», института «Южгипрошахт», Гипрошахт, ОАО ПО «Усольмаш» и др.

Емкость эксплуатируемых скипов преимущественно составляет 7-15 л3 при одноканатных подъемных машинах и 9,5-15 м3 при многоканатных. В отдельных случаях эксплуатируются угольные скипы одноканатного подъема емкостью 20 м3, а многоканатного - до 35 м3. Скорость движения скипов вертикального подъема 4-13,5 м/с. ОАО «Криворожрудком» изготавливает скипы для одноканатных и многоканатных подъемов, для различных типов проводников, с неподвижными, отклоняющимися и опрокидными кузовами. Вместимость кузовов от 2,2 м3 до 25 м3 для плотности насыпной массы выдаваемого материала до 2,5 т/м.

Для шифровки моделей скипов приняты следующие условные обозначения:

- буквенный индекс «СН» - скип с неподвижным кузовом;

- буквенный индекс «СО» - скип с опрокидным кузовом; цифра слева от буквенного индекса - порядковый номер типоразмера при одной и той же емкости скипа; цифра справа от буквенного индекса - геометрическая емкость скипа, м3;

- цифра справа через дефис - порядковый номер модели данного типоразмера в зависимости от типа подъема («1» - одноканатный, «2» - многоканатный).

По типу шахтного подъема:

- СН - скипы шахтные с неподвижным кузовом для вертикального одноканатного подъема;

- СНМ - скипы шахтные с неподвижным кузовом для вертикального многоканатного подъема.

По типу и расположению направляющих проводников:

- коробчатые двухсторонние;

- рельсовые;

- канатные.

По типу горной массы - угольные, породные, рудные.

К конструкциям скипов предъявляются следующие требования: обеспечение автоматической загрузки и разгрузки; обеспечение устойчивого положения кузова при движении в стволе; исключение отказов механизма затвора и самопроизвольной разгрузки; исключение просыпания груза при движении в стволе и в периоды загрузки и разгрузки; обеспечение должной жесткости кузова и рамы. Скипы с неподвижным кузовом обладают наилучшими эксплуатационными показателями и получили наибольшее распространение в угольной промышленности. Шиберный затвор скипа обеспечивает плавность открывания; надежное удержание транспортируемой массы; минимальные динамические воздействия на копер; легкость в обслуживании.

В 1992г. был разработан, изготовлен и испытан головной образец скипа такой конструкции, а в 1995г. на базе этих испытаний были разработаны и утверждены Технические условия Украины ТУ 12.00174065.101-95 на ряд большегрузных скипов шахтных с неподвижным кузовом вместимостью 20-35м3- СНМП, предназначенных для транспортирования угля по вертикальным стволам шахт угольной промышленности, оборудованным многоканатными подъемными установками, при проводниках прямоугольного сечения и скорости движения до 16 м/с. Скипы вместимостью 25 и 35 мъ должны эксплуатироваться при высоте подъема до 1700ти, скипы вместимостью 20 м3 - при высоте подъема до 1300 м.

Типаж шахтных скипов следующий: СНМ 9,5-185-1,8; СНМ-9,5-185-1,1; СНМ-11-185-1,8; СНМ-11-185-1,1; СНМ-11-223-1,8; СНМ-11-223-1,1; СНМП-15-223-1,1; СНМП-20-223-1,1; СНМП-20-280-1,1; СНМП-25-235-1,1; СНМП-25-280-1,1; СНМП-35-235-1,1; СНМ-35-280-1,1; Типа СН-4-170-1,8; СН-5-185-1,8; СН-7-185-1,8; СН-9,5-185-1,8 СН-9,5-185-1,1; СНМ-11-185-1,8, СН-11-185-1,1; СН-11-223-1,1; СН-15-233-1,1.

Скипы изготавливаются следующих типоразмеров: СНМП20-223-1,1; СНМП20-280-1,1; СНМП25-235-1,1; СНМП25-280-1,1; СНМП35-235-1,1 (3); СНМП35-280-1,1. Структура условного обозначения скипов (на примере скипа СНМП20-223-1,1): «С» - скип; «Н» - неподвижный кузов; «М» - многоканатный подъем; «П» - проводники прямоугольного сечения; «20» - номинальная вместимость кузова, м3; «223» - длина кузова в плане, см; «1,1» - насыпная масса угля. Кроме того, все скипы этих типоразмеров имеют по несколько исполнений в зависимости от количества уравновешивающих канатов, типа подвесного устройства, расположения головных канатов относительно плоскости проводников и плоскости симметрии скипа, высоты скипа и др. В частности скипы типоразмера СНМП20-223 имеют 6 исполнений; типоразмера СНМП20- 280 - 12 исполнений; типоразмера СНМП25-235 - 12 исполнений; СНМП25-280 - 11 исполнений; СНМП35-235 - 39 исполнений; СНМП35-280 - 21 исполнений.

Данные по скипам СНМП, касающиеся наибольшей высоты подъема, при которой скип того или иного исполнения может применяться, определены исходя из условия, что грузоподъемность скипа реализуется полностью. При этом головные канаты ГОСТ 20.7668-80 маркировочные группы 160 кгс/мм2 обеспечивают требуемый запас прочности, установленный «Правилами безопасности в угольных шахтах».

Факторами, ограничивающими наибольшую высоту подъема, являются: наибольшая допускаемая суммарная статическая нагрузка на головные канаты коушей; наибольшая допускаемая нагрузка на подвесное устройство для уравновешивающего каната; высота загрузочного окна скипа; удельное давление канатов на футеровке шкива подъемной машины.

В случае применения скипа в других условиях, например, при малых высотах подъема, когда возникает проблема предупреждения проскальзывания головных канатов по шкиву подъемной машины и возникает необходимость искусственного утяжеления скипов или снижения массы транспортируемого груза, могут применяться канаты другого типа. Может возникать необходимость снижения подъемной массы груза при больших высотах подъема из-за достижения удельных давлений канатов на футеровку шкива подъемной машины, превышающих допустимые значения.

Таким образом, при выборе того или иного исполнения скипа должен быть проведен тщательный анализ технических возможностей подъемной установки с учетом изложенный выше факторов. Скипы исполнений от СНМП35-235-1.1 до СНМП35-235-1.1-0.7 включительно имеют каркас высотой 14950 мм и сравнительно малую высоту загрузочного окна, что не позволяет применять такие скипы при высотах подъема свыше 1300 м. При уравновешивающих канатах по ГОСТ 3088-80 диаметром 54,5 мм максимальная допустимая нагрузка на подвесное устройство УП-2М-22 достигается при высоте подъема примерно 1100 м. Для исполнений СНМП35-235-1.1-01; 03; 0,5 и 0,7 нагрузки на подвесные устройства для головных и уравновешивающих канатов (УП-ЗМ-05) при высоте подъема 1300м не достигают допустимых величин. Однако применять эти скипы при больших высотах подъема не рекомендуется из-за малой высоты загрузочного окна.

Для исполнений от СНМП35-235-1.1-08 до -19 предусматривается высота каркаса 15900 мм с загрузочным окном, позволяющим применять скипы при высотах подъема до 1700 м. Но исполнения, содержащие УП-2М-22, не могут быть рекомендованы для высот подъема более 1100 м. Эти исполнения предусмотрены для шахт, рассчитанных на перспективу углубки стволов при переходе на более глубокие горизонты добычи. Скипы исполнений, содержащих подвесные устройства УП-ЗМ-05, по условию его нагружения каната диаметром 54,5 мм могут применяться при высотах подъема до 1550 л/с подвесным устройством для 4-х головных канатов, рассчитанным на 1400 кН. Это исполнения СНМП35-235-1,1-10; -13; -16; -19. С целью увеличения жесткости скипов с неподвижным кузовом институтами НИИГМ им. М.М. Федорова и «Донгипроуглемаш» была проведена модернизация этих скипов. Кузов модернизированного скипа выполнен без сужения в районе затвора, что позволило резко снизить величину коэффициента концентрации напряжений в раме скипа и тем самым повысить надежность его эксплуатации.


Классификация и конструкции скипов

Модернизированный скип (без сужения)

 

Скипы исполнений с УП-ЗМ-05, но оборудованные подвесным устройством для 4-х головных канатов, рассчитанным на 1200 kH могут применяться при высотах подъема до 1450 м. Это исполнения СНМП35-235-1,1-09; -12; -15; -18.

Скипы исполнений от СНМП35-235-1,1-20 до -27 оборудованы подвесным устройством для 6-ти головных канатов, рассчитанным на 1400 кН, и тремя подвесными устройствами для уравновешивающих канатов. Область применения этих скипов аналогична области применения скипов, рассматриваемых выше. Однако 6-канатные скипы перед 4-канатными имеют то преимущество, что при работе на установках с большей высотой подъема и, в особенности в системе «скип-противовес» позволяют снять ограничения высоты подъема по условию удельного давления канатов на футеровку шкива машины без снижения массы груза, а также иметь большую долговечность футеровки шкива.

Скипы исполнений от СНМП35-235-1Д-28 до -35 для 6-канатного подъема с 4-мя уравновешивающими канатами диаметром 49,5 мм позволяют расширить область их применения с УП-2М- 22 до 1400 м, а с УП-ЗМ-05 до 1700 м. Скипы исполнений СНМП-235-1,1-32 и -33, атакже от СНМП-235-1,1-36 до -39 с 4-мя подвесными устройствами для уравновешивающих канатов УП-ЗМ-08 и УП-ЗМ-09 при малых высотах подъема позволяет путем варьирования диаметрами головных и уравновешивающих канатов при небольшом утяжелении скипов устранить опасность проскальзывания канатов по шкиву подъемной машины без снижения массы груза даже в системе «скип-скип».

По конструктивным признакам скипы вертикальных стволов делятся на скипы с неподвижным и подвижным кузовом.

Скипы с неподвижным кузовом могут иметь боковую разгрузку с шиберным или секторным затвором или же донную с клапанным затвором. Скипы с подвижным кузовом делятся на опрокидные и с отклоняющимся кузовом. Преимущественное распространение получили скипы с неподвижным кузовом.

Кузов скипа крепится жестко к раме или же составляет вместе с несущими элементами силовую конструкцию. Разгрузка скипа осуществляется путем выпуска насыпного груза под действием его силы тяжести через боковое или донное отверстие кузова, оборудованное механизмом затвора. Последний приводится в действие от разгрузочных кривых, с которыми при движении скипа в зоне разгрузки взаимодействуют разгрузочные ролики.


Классификация и конструкции скипов

Общий вид угольного скипа емкостью 35м3 с жестким несущим кузовом и клапанным затвором конструкции института Гипрошахт

 

Разгрузка скипа осуществляется путем выпуска насыпного груза под действием собственного веса через боковое или донное отверстие кузова, оборудованное специальным механизмом затвора. В конструкции с донной разгрузкой применяется затвор клапанного типа, а при боковой – секторного типа. Механизм затвора приводится в действие от разгрузочных кривых, с которыми при движении скипа в зоне разгрузки взаимодействуют разгрузочные ролики.


Классификация и конструкции скипов

Общий вид породного скипа с неподвижным кузовом и клапанным затвором конструкции института Южгипрошахт

1 – рама; 2 – кузов; 3 – замок затвора с приводным роликом; 4 – лоток; 5 – защелка с приводным роликом и фиксатором

 

Угольный скип с неподвижным кузовом и секторным затвором представляет собой сварной короб, усиленный горизонтальными ребрами жесткости, к боковым стенкам которого приварены вертикальные стойки рамы, которые вверху и внизу соединены горизонтальными несущими балками. По концам вертикальных стоек рамы крепятся направляющие устройства. Разгрузочное отверстие, закрываемое затвором, расположено в нижней части передней стенки. В месте расположения секторного затвора боковые стенки кузова имеют небольшой скос, т.е. изогнуты таким образом, что между ними и рамой имеется зазор. В этом зазоре размещаются боковые стенки секторного затвора и выдвижного рештака, расположенного под затвором. Ось вращения последнего укреплена на наклонном днище кузова.

На боковых стенках секторного затвора установлены на осях разгрузочные ролики. При входе роликов в разгрузочные кривые происходит открывание затвора, а также перемещение рештака в сторону разгрузочной воронки бункера. После разгрузки скип опускается, и затвор с рештаком принудительно возвращается в исходное положение.

В Приложении П5 (в конце этой книги) приведены технические характеристики скипов шахтных СН, СНМ, СНМП, разработанных ГП «Донгипроуглемаш».


Классификация и конструкции скипов

Скип конструкции ЗАО «Сибгормаш» для выдачи породы

 

В конструкциях скипов параметрического ряда емкостью 4-35 м3, разработанных институтом Сибгипрошахт, предусмотрено смещение (эксцентриситет) оси вращения секторного затвора по отношению к центру радиуса секторной дуги с целью уменьшения нагрузки на кривые и проводники в копре во время разгрузки скипа. Во избежание поломки шарнира, соединяющего сектор с рештаком, опорные ролики размещаются на днище рештака.

Большой собственный вес, концентрация напряжений в месте сужения нижней части кузова и примыкания рамы, большой путь разгрузки и значительные динамические нагрузки предопределили необходимость совершенствования конструкции скипа и, в частности, затвора.

Поиски новых решений в Южгипрошахте и Гипрошахте привели к созданию скипов с клапанным затвором. Продолжаются работы по созданию еще более совершенного затвора - шиберного с автономным приводом. Управляется механизм затвора, как и секторный, от разгрузочных кривых. Затвор имеет два основных замка, расположенные у задней стенки, и две предохранительные защелки с фиксаторами, укрепленные на передней части боковых стенок кузова. Замки служат для удержания лотка в закрытом положении и состоят из двух запорных рычагов, подвешенных при помощи шарниров и тяг к наклонной части днища кузова, а также соединительных звеньев, роликов и других деталей. Защелки представляют собой два крюка, на каждом из которых закреплен ролик. Крюки удерживаются в закрытом положении пружинами.

Раскрытие основных и предохранительных замков производится при входе роликов в кривые.


 

Классификация и конструкции скипов
Секторный затвор скипа конструкции института Сибгипрошахт.

 

 

Чтобы предотвратить падение и обеспечить плавное срабатывание клапанного затвора при открывании, в некоторых конструкциях на боковых стенках лотка предусмотрены кривые, в которые входят ролики, установленные на копре. Применительно к большегрузным скипам в институте Гипрошахт разработана конструкция с клапанным затвором, которая успешно эксплуатируется на шахтах севера России.

Отличительной особенностью этих скипов является отсутствие сужения кузова и большое выходное отверстие. В нижней части кузова под разгрузочным окном на оси крепится затвор сварной конструкции, состоящий из днища и двух боковых фигурных стенок. Запирание затвора осуществляется при помощи левого и правого замковых механизмов, а также двух защелок. Обкатывание ролика затвора по кривым, расположенным на копре, обеспечивает его плавное открывание и закрывание.

Скипы с отклоняющимся кузовом не находят широкого применения и функционируют лишь на одноканатных подъемных установках старых шахт.


Классификация и конструкции скипов

Вид скипа с отклоняющимся кузовом в транспортном положении и при разгрузке

 

Кузов такого скипа представляет собой сварной короб, который подвешен в раме на смещенной к задней стенке оси. Выпускное донное отверстие закрывается откидным днищем - клапаном, шарнирно закрепленным на скосе задней стенки и лежащим на роликах опорной оси. Когда сосуд подходит к приемному бункеру, разгрузочные ролики входят в отклоняющие кривые, в результате чего кузов поворачивается вокруг оси и отклоняется от транспортного положения. При этом откидное днище, прокатываясь по опорным роликам вперед, открывается, образуя в крайнем положении с задней наклонной стенкой кузова наклоненную под углом 45° плоскость выпуска.

Поскольку ось подвески кузова смещена относительно его центра тяжести, то при этом постоянно действует восстанавливающий момент от веса кузова, направленный на возвращение кузова в транспортное положение и закрывание затвора. Это надежно предохраняет скип от самопроизвольной разгрузки. Ограниченное применение скипов такой конструкции объясняется, прежде всего, их недостаточной конструктивной жесткостью и относительно большими динамическими нагрузками, возникающими при входе в разгрузочные кривые. Наличие периода дотяжки скипа при входе в кривые на малой скорости усложняет тахограмму подъема, растягивает время разгрузки и требует увеличения высоты копра.


Классификация и конструкции скипов

Общий вид опрокидного скипа

 

Опрокидные скипы

Опрокидные скипы применяются только на одноканатных подъемных установках небольшой производительности.

Основными узлами конструкции являются кузов и несущая рама. Кузов выполнен в виде призматического короба с горизонтальным глухим днищем. Он размещен в раме и опирается на нижний пояс ее в двух местах: со стороны передней стенки - на донную ось, вокруг которой производится опрокидывание; со стороны задней стенки в вертикальном транспортном положении - днищем на поперечную балку нижнего пояса рамы.

В верхней части кузова на боковых стенках укреплены разгрузочные ролики, посредством которых в разгрузочных кривых осуществляется опрокидывание скипа. На задней стенке кузова имеются специальные полки, которыми скип при опрокидывании опирается на копровые поддерживающие ролики для перехода на вертикальную часть разгрузочных кривых. При разгрузке скипа разгрузочные ролики входят в разгрузочные кривые, укрепленные на копре, и выводят кузов из рамы, заставляя его поворачиваться вокруг своей опорной оси. В конечном положении кузов, опрокинувшись на 135°, опоражнивается через верхний срез передней стенки. После разгрузки рама скипа опускается по проводникам вниз, и кузов снова занимает транспортное положение.

Опрокидные скипы отличаются простотой конструкции. При выдаче горной массы высокой влажности и с большим содержанием мелких классов разгрузка происходит быстро и без залипания. Этим скипам присущи все отмеченные выше недостатки скипов с отклоняющимся кузовом. Особенно неблагоприятно на параметры подъемной установки и копер влияет большой путь разгрузки, который определяется высотой кузова и несоразмерно увеличивается с ростом грузоподъемности. Отмеченные конструктивные недостатки, а также большой собственный вес скипа, сложные и мощные разгрузочные кривые, большой дополнительный объем надшахтного сооружения в зоне разгрузки ограничивают емкость сосудов этого типа. Поэтому на новых и реконструируемых шахтах опрокидные скипы практически не применяются.

Пути совершенствования отечественных конструкций современных скипов в ближайшее время заключаются в основном в увеличении их емкости (до 55 м2), в применении высокопрочных и износостойких материалов в сочетании с жесткой несущей цельносварной конструкцией неподвижного кузова, в разработке совершенного затвора с автономным приводом, исключающим разгрузочную дотяжку скипа и громоздкие разгрузочные кривые.


 

Классификация и конструкции скипов
Скипы ЗАО «СИПРсОП» (Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством)

 

 

В ЗАО «Институт проблем ресурсосбережения с опытным производством» (ЗАО «СИПРсОП») разработано и освоено производство шахтных скипов для подъема руды по вертикальным стволам одно- и многоканатными подъемными установками. Скипы СНМ-19, СНМ-19,5 и СН-35 призматические с неподвижным кузовом и донной разгрузкой грузоподъемностью до 42 т позволяют осуществлять подъем руды с глубины свыше 900 м.

ЗАО «СИПРсОП» разработано и освоено производство шахтных скипов для подъема руды по вертикальным стволам одно- и многоканатными подъемными установками, противовесов, проводников для скипов и соответствующих подвесных устройств.

Скипы СНМ-19, СНМ-19,5 и СН-35 призматические с неподвижным кузовом и донной разгрузкой, грузоподъемностью до 42 т позволяют осуществлять подъем руды с глубины свыше 900м.




Другие новости по теме: