Алексеев В.В., Соловьев А.С. Автоматизированный электропривод станков шарошечного бурения. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Среднее удельное давление гусениц на

грунт, МПа

0,123

0,12

Среднее удельное давление домкратов на

грунт, МПа

0,612

0,80

Нибольший угол подъёма,

преодолеваемый станком, град

Суммарная установленная мощность

двигателей, кВт

в том числе привод:

вращателя

компрессоров

331,3

165

460

100

165

Потребляемая энергия Электрическая

Подвод энергии Гибким кабелем

Подводимое напряжение,

В 3000-6000 3000-6000

Рабочее напряжение, В 380 380

Ширина станка, м 5,4 5,6

Габаритные размеры станка, м:

рабочая длина

транспортная длина

высота в рабочем положении

высота в транспортном положении

10,78

18,98

17,09

5,95

11,25

26,16

17,19-24,7

5,8-6,1

Масса станка, т 75 98

Буровой став и мачта станка изготавливаются в двух

исполнениях. Первое исполнение позволяет бурить скважины

глубиной до 30 м одной рабочей и четырьмя сменными штангами,

второе - скважины глубиной до 17,5 м одной штангой.

Привод ротора осуществляется от электродвигателя

постоянного тока и преобразовательного блока.

Осевое давление бурового става на забой скважины

осуществляется канатно-гидравлической подачей

с автоматическим

перехватом бурового става за каждый рабочий ход. Подъем и

опускание рабочей штанги производится главным подъемом, а

опускание в скважину и подъем сменных штанг - вспомогательным

подъемом. Сменные штанги подаются на ось бурения и

возвращаются в исходное положение кассетой с гидроцепным

приводом. Свинчивание, снятие натяга с резьбовых соединений

(замков) и

развинчивание бурового става производится

гидроключом и приводом ротора.

С помощью гидросистемы на станке производятся установка

станка в горизонтальное положение, подъем и спуск мачты, подача

бурового става, свинчивание и развинчивание резьбовых замков

бурового става, привод кассеты и гидрозажимов штанг, а также

открывание разгрузочных люков бункеров пылеулавливающей

установки. Питание гидросистемы осуществляется маслонасосной

станцией производительностью 70 л/мин.

Управление бурением, горизонтированием станка, подъемом

и спуском мачты, маслонасосной станцией, пылеулавливающей

установкой, вентиляцией и очисткой устья скважины, а также

кондиционером

производится с пульта управления, установленного

в кабине оператора. Управление передвижением станка, механизмом

подъема, гидроключом, гидроприводом кассеты и гидрозажимом

производится с дистанционного выносного пульта управления.

С 1 января 1988 г. (ГОСТ 26698-85) для станков

шарошечного бурения используется обозначение БШ.

Буровые станки СБШ-250МН и СБШ-250-55.

В настоящее время на горных предприятиях наиболее

распространенными являются

станки СБШ-250МНА-32 (СБШ-

250МН), СБШ-250-55 (СБШ-250С), 2СБШ-200-32 (2СБШ-200),

2СБШ-200-40 (2СБШ-200Н), 4СБШ-200-40 (2СБШ-200МН) и

3СБШ-200-60 (3СБШ-200Н) (в скобках указаны старые

наименования моделей серийных станков).

Станки СБШ-250МН и СБШ-250-55 имеют консольное

расположение рабочих органов и верхнее расположение

вращательно-подающего механизма.

Станок СБШ-250 создан на базе

ранее разработанного станка

П-25 с учетом эксплуатационных данных опытной партии этих

станков. Станок смонтирован на гусеничном ходу с

индивидуальным приводом на каждую гусеницу.

На поперечных балках гусеничного хода установлена рама

станка, выполненная зацело с машинным отделением. К раме

шарнирно подвешен привод гусеничного хода. Крутящий момент от

электродвигателя на ведущую звездочку гусеницы

передается через

цилиндрический редуктор и цепную передачу.

Оборудование на станке располагается следующим образом:

в неутепленной части машинного отделения размещена

компрессорная установка с распределительным ящиком, а в

утепленной части - маслонасосная станция с блоком

гидроаппаратуры, насос закачки воды в бак, насос орошения забоя,

выпрямительное устройство, трансформатор цепей управления и

освещения, тиристорный преобразователь и кнопочная станция,

электрический шкаф управления, ящик для инструмента. В кабине

установлены пульты управления бурением и гусеничным ходом, а

также кресло оператора. Управлять гусеничным ходом можно и с

выносного пульта. Конструкция кабины сварная

цельнометаллическая со звукоизоляционными стенами и потолком.

Станок выполнен с консольным расположением рабочего

органа. На консольных выступах машинного помещения

смонтированы опоры, на подшипниках которых при помощи цапф

устанавливается мачта.

В мачте размещаются: вращатель, головка бурового

снаряда (опорный

узел) с буровым ставом, сепаратор со

штангами, механизм свинчивания и развинчивания штанг,

механизм подачи, пульт управления вспомогательными

операциями и другое вспомогательное и технологическое

оборудование. Крутящий момент от электродвигателя вращателя

на буровой став передается через редуктор и шинно-зубчатую

муфту, которая предохраняет электродвигатель вращателя от

осевых и радиальных вибраций.

Создание осевой нагрузки

на долото и спуско-подъемные

операции осуществляются механизмом подачи, состоящим из

гидроцилиндров и четырехкратной канатно-талевой системы.

Рабочий орган устанавливается в рабочее и транспортное положения

двумя гидроцилиндрами, шарнирно соединенными с опорами

мачты. Установка станка в горизонтальное положение производится

тремя гидродомкратами - двумя передними и задним.

Сепаратор представляет собой кассету, поворачивающуюся

на

оси в вертикальной плоскости внутри мачты, и служит для

подачи очередной штанги на ось бурения или для установки штанг

при разборке бурового става по окончании бурения скважин.

Поворот сепаратора осуществляется гидроцилиндром. Фиксация и

запирание штанг производятся автоматически. Свинчивание и

развинчивание штанг осуществляются с помощью устройства,

состоящего из храпового механизма с цилиндром страгивания,

вращателя, нижнего и верхнего ключей под лыски штанг. Удаление

буровой мелочи из скважины, продувка скважины и пылеподавление

производятся воздушно-водяной смесью, которая, проходя через

головку бурового снаряда и внутри бурового става, охлаждает

шарошечное долото, подхватывает с забоя

буровую мелочь и по

кольцевому пространству между штангой и скважиной выносит ее к

устью скважины, где отдувается вентилятором, расположенным под

машинным помещением.

Для питания электродвигателя вращателя и для продувки

скважины воздушно-водяной смесью к вращателю подведена

гирлянда с электрическим кабелем, воздушным и водяными

шлангами. Провисание и повреждение гирлянды при спуске

подъеме вращателя устраняется специальным натяжным

механизмом, кинематически связанным с механизмом подачи.

Электроэнергия к станку подводится гибким кабелем от

низковольтной сети переменного тока напряжением 380 В.

Станок СБШ-250-55 предназначен для бурения

вертикальных и наклонных взрывных скважин. Станок

смонтирован на гусеничном ходу, на осях которого установлено

машинное помещение, являющееся силовой конструкцией. На

верхнем

поясе каркаса машинного помещения установлены

опоры, на которых закреплен рабочий орган. При помощи

гидроцилиндров последний устанавливается в рабочее или

транспортное положение.

Установка станка в горизонтальное положение

производится с помощью четырех гидродомкратов, из которых

два передних прикреплены к платформе каркаса машинного

отделения при помощи кронштейнов, а два задних - к поперечной

балке

платформы. Домкраты включаются попарно: два правых

или два левых, два передних или два задних; это исключает

статическую неопределимость, возникающую при опирании

станка на четыре точки.

Выполнение всех операций с помощью гидроцилиндров

осуществляется от маслонасосной станции гидропривода.

Удаление буровой мелочи из скважины и охлаждение

шарошечного долота осуществляется сжатым воздухом,

нагнетаемым компрессорной установкой. Образующаяся пыль

подавляется установкой, состоящей из водяного бака и

электронасосного агрегата, подающего в скважину воду для

орошения забоя. Всеми операциями управляют из кабины оператора.

Электроэнергию станок получает с помощью гибкого

кабеля от низковольтной сети переменного

тока напряжением

380 В. При передвижении станка питающий кабель

наматывается и разматывается автоматически двумя кабельными

барабанами.

Оборудование на станке расположено следующим образом.

В передней части по продольной оси станка установлен рабочий

орган. К платформе гусеничного хода прикреплены гидродомкраты.

С правой стороны расположен водяной бак установки

пылеподавления, а с левой - кабина управления

В машинном помещении установлены маслонасосная

станция гидропривода с гидроблоками, электронасосный агрегат,

электрошкафы управления, компрессорная установка с

холодильником; в конце станка на раме смонтирован кабельный

барабан.

В кабине оператора установлены пульт управления, кресло,

обогреватель кабины, стол и пр. Конструкция кабины сварная,

цельнометаллическая со звукоизоляционными стенками и потолком.

Техническая характеристика станков СБШ-250

МН и СБШ-

250-55 приведена ниже:

Параметры СБШ-250МН СБШ-250-255

Диамер долота, мм 244,5;269 244,5;269

Глубина бурения вертикальных скважин,

не менее 32

не менее 55

Направление бурения к вертикали, град 0;15;30 0;15;30

Максимальное усилие подачи, кН 300 294

Ход непрерывной подачи става, м не более 8 не более 11,3

Механизм подачи Четырёхкратная

канатно-

полиспастная

система от двух

Две лебёдки и

трёхкратная

канатно-поли-

спастная система

гидроцилинд-ров

Максимальная скорость подачи долота,

м/мин

1,0 1,5

Маневровая скорость, м/мин 7 20

Максимальная частота вращения

бурового става, 1/с

не менее 2,5

Крутящий момент на буровом

инструменте, Нм

4200

5700

Производительность компрессора,

/мин

Давление сжатого воздуха, Мпа 0,7 0,7

Ход станка Гусеничный

Скорость передвижения станка, км/ч 0,74 0,84

Угол преодолеваемого станком уклона,

град

Установленная мощность

электродвигателей, кВт

398

517

Давление гусениц на грунт, Мпа 0,85 0,85

Габариты станка, мм:

ширина

длина в рабочем положении:

высота в рабочем положении:

5450

9200

15350

5240

11200

17730

Масса станка,

т 66 88

С 1987 г. станки оборудуются компрессорной установкой с

производительностью 32 м

/мин.

Буровые станки СБШ-200 и 2СБШ-200

Станки СБШ-200 и 2СБШ-200 (новое обозначение 2СБШ-

200-32), имеющие консольное расположение рабочих органов и

нижнее расположение вращательно-подающих механизмов,

предназначены для бурения вертикальных взрывных скважин как на

вскрышных, так и на добычных уступах карьеров. Эксплуатация

станков 2СБШ-200 показала, что они успешно бурят скважины

долотами с

диаметром 215,9 мм глубиной до 32 м по сухим,

обводненным монолитным и трещиноватым породам с

коэффициентом крепости 6...14 по шкале М.М.Протодьяконова.

Область применения станка - открытые горные работы в угольной,

рудной и химической промышленности, карьеры для добычи

строительных материалов, а также гидротехнические и

железнодорожные строительства.

Техническая характеристика станков приведена ниже:

Параметры СБШ-200 2СБШ-200

Диаметр бурения,мм 190;215,9 215,9

Максимальная глубина бурения, м 24 32

Тип инструмента Шарошечное долото

Длина буровой штанги, м 6 8

Коэффициент крепости буримых пород по

шкале М.М.Протодьяконова

6...14

Способ подачи бурового инструмента Гидравлический

Давление в гидросистеме, МПа 6,5 10

Рабочий ход подачи бурового

инструмента (с автоматическим

перехватом патроном штанги), мм

1000

Максимальное усилие подачи, кН 220 240

Максимальная скорость подачи бурового

инструмента, м/мин

0,9

1,5

Скорость вращения бурового

инструмента (бесступенчатая), об/мин

15...312

Крутящий момент на буровом

инструменте, Нм

5600

Скорость подъёма бурового става, м/мин

13,8

29,2

Способ удаления буровой мелочи Пневматический

Расход сжатого воздуха, м /мин

Давление сжатого воздуха, Мпа 0,7 0,7

Пылеулавливание Сухое Водяное

Ход станка Гусеничный

Скорость передвижения, км/ч 0,7 0,6

Преодолеваемый угол подъёма пути, град

Среднее удельное давление гусениц на

грунт, МПа

0,106

0,110

Способ горизонтирования станка Гидравличе-скими домкратами

Потребляемая энергия Электрическая

Подвод энергии Гибким кабелем

Подводимое напряжение, В 380 380

Суммарная установленная мощность,

кВт

253

320

Габаритные размеры станка, мм

ширина

рабочая длина

транспортная длина

5150

8360

10300

4770

8330

12750

высота в рабочем положении

высота в транспортном положении

10700

5520

13170

6000

Масса станка, т 45 50

Обслуживающий персонал, чел 2 2

Буровые станки 2СБШ-200-40, 4СБШ-200-40

и 3СБШ-200-60

Станки 2СБШ-200-40, 4СБШ-200-40 и 3СБШ-200-60 имеют

консольное расположение рабочих органов и относятся к станкам с

нижним расположением вращательно-подающего механизма. Они

предназначены для бурения взрывных скважин - как вертикальных,

так и наклонных. Станок 3СБШ-200-60 используется для работы с

мощными экскаваторами при транспортной и бестранспортной

системах

разработки.

Техническая характеристика станков приведена ниже:

Параметры 2СБШ-200-40 4СБШ-200-40 3СБШ-200-60

Диаметр долота, мм 215,9 215,9 215,9;244,5

Глубина бурения

вертикальных скважин, м

не менее 40

не менее 60

Направление бурения к

вертикали, град

0;15;30

Коэффициент крепости

буримых пород по шкале

М.М.Протодьяконова

6...14

6...16

Способ подачи бурового

инструмента на забой

Гидравлический

Максимальное давление в

гидросистеме, Мпа

12,5

18,0

Максимальное усилие

подачи, кН

300

Скорость подачи (подъёма)

бурового снаряда, м/мин

1,5 (31)

2,0 (24)

Максимальная частота

вращения бурового става

(бесступенчатая), 1/с

не менее 2,5

Максимальный крутящий

момент на буровом

5950

5220

6070

инструменте, Нм

Способ очистки скважин Пневматический

Производительность

компрессора, м

/мин

Давление сжатого воздуха,

МПа

0,7

Способ пылеулавливания

или пылеподавления

Сухой с трёхступен-чатой очисткой

Площадь поверхности

очистки, м

Ход станка Гусеничный

Скорость передвижения

станка, км/ч

0,6

0,75

Среднее удельное давление

гусениц на грунт, МПа

0,1

0,12

Угол преодолеваемого

станком уклона, град

Суммарная установленная

мощность

электродвигателей, кВт

335

340

378

Штанга:

длина, м

диаметр, мм

180

Габариты

станка, мм:

ширина

в рабочем положении:

длина

высота

в транспортном положении:

длина

высота

4800

9180

13400

13840

5650

5000

10600

14300

14200

6100

5400

12100

18040

18540

5300

Масса станка, т 53,7 68 64,1

С 1987 г. станки 2СБШ-200-40 и 3СБШ-200-60

оборудованы компрессорными установками с

производительностью 32 м

/мин.

К конструктивным особенностям станков относятся

бесступенчатое регулирование скоростей вращения бурового

инструмента и осевого давления на забой скважины, а также

автоматический перехват патроном буровой штанги.

Станок представляет собой самоходный буровой агрегат, в

состав основного оборудования которого входит ходовая тележка,

состоящая из гусеничного хода, с индивидуальным приводом

каждой гусеницы и платформы. В передней части платформы по оси

рабочей площадки установлен рабочий орган, осуществляющий

вращение и подачу бурового инструмента на забой, а также сборку и

разборку бурового става. Все узлы рабочего органа монтируются на

разъемной мачте, состоящей из основания и мачты

, шарнирно

соединенных между собой. В основании мачты монтируется коробка

передач.

Передача крутящего момента и осевого усилия на буровой

став осуществляется с помощью гидравлического патрона. Буровой

инструмент на забой подается двумя напорными гидроцилиндрами,

штоки которых закреплены в траверсе гидропатрона.

2. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТАНКОВ

ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ

Электрооборудование буровых станков можно условно

разделить на

следующие группы:

1. Основное, к которому относятся все электрические

машины, агрегаты и устройства, предназначенные для управления

основными технологическими параметрами рабочего органа -

привода вращателя.

2. Вспомогательное, к которому относятся все остальные

электроприводы станка, а также обогрев кабины машиниста.

3. Аппаратура управления, защиты и сигнализации.

4. Аппаратура освещения.

Основное электрооборудование. Применяются две

модификации привода

вращателя: постоянного и переменного токов.

Привод вращателя постоянного тока оснащается двигателем

постоянного тока. Наиболее широкое применение получил

двигатель ДПВ-52. Привод позволяет осуществить плавное

регулирование скорости вращателя. Конструктивное исполнение

двигателя: защищенное, вертикальное, фланцевое, без лап, с двумя

свободными концами вала.

Привод вращателя переменного тока оснащен двигателем

переменного тока. Довольно широкое распространение получил