книги из ГПНТБ / Упоров, Н. Г. Землесосные снаряды и перекачивающие установки учебник

Разработка забоя осуществляется посредством вертикального и горизонтального перемещения грунтозаборного устройства. Гра­ ницы горизонтальных перемещений задаются прибором положения земснаряда в забое, вертикальных — глубиномером.

Перед началом работы земснаряда на электроконтактных ма­ нометре и вакуумметре передвижными контактами устанавливают минимально и максимально допустимые значения соответственно давления и вакуума в зависимости от условий работы земснаряда (глубина разработки, дальность транспортирования, вид грунта

ит. п.).

Вмомент, когда стрелка вакуумметра замкнет контакт мини­ мального значения вакуума, стрелка манометра будет находиться между минимальным и максимальным значениями давления, а то­

ковая нагрузка — в пределах номинальных значений, передается команда исполнительным механизмам на опускание рамы рыхлите­ ля вниз (если грунтозаборное устройство не достигло проектной глубины разработки) или на папильонирование. При замыкании максимального значения вакуума папильонирование прекращается и рама рыхлителя поднимается вверх до размыкания максимально­ го контакта вакуума.

Таким образом, разработка грунта ведется воронкообразным способом, т. е. средством регулирования режима работы снаряда являются вертикальные перемещения грунтозаборного устройства.

Кроме указанных датчиков в схеме применены датчики ослаб­ ления троса рамы рыхлителя, папильонажных лебедок, датчики то­ ковой нагрузки двигателей грунтового насоса, рыхлителя и папиль­ онажных лебедок.

Преимуществом этой системы автоматизации земснарядов яв­ ляется использование в качестве основных датчиков серийных несложных приборов (манометр, вакуумметр, датчик тока); недо­ статком — невозможность применения этой системы при разработке связных грунтов и выполнении более точных выемок под соору­ жения.

Система автоматизации Минэнерго СССР смонтирована на землесосном снаряде типа 350-50Л. Основным параметром для ав­ томатического регулирования режима работы земснаряда является консистенция пульпы, ограничивающими параметрами — датчики ослабления троса и токовая нагрузка двигателя рыхлителя и па­ пильонажных лебедок. Эта система выполняет все операции по пуску земснаряда, разработке и транспортированию грунта, обходу препятствий, остановке земснаряда.

Разработка грунта осуществляется подбойным (на заданной глубине), воронкообразным или послойным способами.

Основным звеном системы является «автобагермейстер» — си­ стема логических элементов, связанных определенной программой, и выходных магнитных усилителей, управляющих исполнительными реле. Автобагермейстер получает сигналы от датчиков режима ра­ боты земснаряда, сравнивает их с заданными величинами и опре­

132

сопротивлениями, тем самым можно регулировать отсечку (т. е. за­ пирать транзистор, когда нужно иметь выход сигнала равным нулю

Рис. 83. Регулятор ВНИИГС:

/ — расход, II — вакуум, / / / — консистенция, IV — ток рыхлителя, ВК — тумблеры, В — выпрямитель, R — сопротивление, Т — трансформатор, С — конденсатор

Для ограничения тока регулятора служит переменное сопро­ тивление R25, напряжение с которого подается через балластное сопротивление R26 на базу транзистора T9, соединенного парал­ лельно с транзистором Г8. Выходной сигнал, зависящий от состоя­ ния входов, коэффициента усиления отсечки и ограничителя тока подается на обмотку управления первого каскада магнитного уси­ лителя привода папильонажной лебедки.

Для питания коллекторных цепей транзисторов служит силовой понижающий трансформатор Тр\ с выпрямительным мостиком В\ и фильтром из конденсатора С1.

Регулятор включается в сеть 220В через стабилизатор тумбле­ ром B tCl и защищается предохранителем Пр. С помощью тумбле­ ров ВК2 — ВК5 можно включить или отключить любой из входов.

Для настройки регулятора при неработающем земснаряде пре­ дусмотрена схема имитации параметров, по которым осуществляет­ ся регулирование. Имитация вакуума и расхода осуществляется пу­ тем подачи на вторичную обмотку датчика дифференциального ма­ нометра напряжения, снимаемого с переменного сопротивления, ко­ торым устанавливается задаваемое значение параметра по шкале указателя соответствующего прибора.

135

Имитация токовой нагрузки электродвигателя ротора рыхлителя осуществляется автотрансформатором, который с помощью ключа включения рыхлителя подключается на место трансформатора тока.

На земснарядах предусмотрены две схемы управления электро­ приводами: ручное и автоматическое. При ручном режиме управле­ ние электроприводами осуществляется раздельно от соответствую­ щих кнопок обычным путем, при этом регулирование режима рабо­ ты земснаряда также будет автоматическим. Это является пре­ имуществом данной конструкции земснаряда.

Перед.началом разработки грунта необходимо определить основ­ ные показатели для задания режима работы земснаряда. В зави­ симости от глубины разработки и вида грунта назначают способ разработки забоя. При глубине разработки до 3 м любые грунты разрабатывают подбойным способом в один слой; при глубине более 3 м — связные грунты разрабатывают послойно, а несвяз­ ные — подбойным способом.

В зависимости от дальности транспортирования и вида грунта, характеристики грунтового насоса, диаметра пульпопровода опре­ деляют минимально допустимую скорость пульпы в трубах и соот­ ветственно минимально допустимый расход грунтового насоса из условия незаиления пульпопровода. Зная среднюю высоту срезае­ мого слоя грунта hc и среднюю скорость папильонирования пп=4^-5 м/мин, определяют величину подачи земснаряда а по фор­ муле

Ы' ■ рп . hc ^

где qr — производительность земснаряда по грунту, м3/мин. Значение максимально допускаемого разрежения во всасываю­

щей линии грунтового насоса определяют по его кавитационной ха­ рактеристике. Задание по величине тока устанавливают в пределах номинального тока электродвигателя рыхлителя.

После установления определенных параметров на регуляторе (вакуум, расход, сила тока) и на реле времени (подача земснаряда, опускание рамы при послойной разработке грунта, подъем свай) и выбора способа разработки приступают к разработке грунта зем­ снарядом, предварительно при ручном управлении зачистив забой.

Режим автоматического управления начинается включением кнопки автоматических перемещений: как только будет произведено ее включение, сразу же включится электродвигатель рыхлителя. За­ тем машинист включает правый (левый) папильонаж. При дости­ жении границы выработки грунтозаборным устройством машинист включает кнопку папильонажного хода противоположного направ­ ления. При этом одновременно включается электродвигатель тележ­ ки рабочей сваи и земснаряд подается вперед на заданную величи­ ну. Величина подачи вперед, как и величина опускания рамы рых­ лителя, не должна превышать 0,6 м. При достижении границы вы­ работки операция повторяется.

П о д б о й н ы й с п о с о б . После того как установили величину подачи земснаряда на реле времени хода тележки рабочей сваи,

136

зачистили забой, выставили на регуляторе значения параметров регулирования (вакуума, силы тока и расхода) и установили зем­ снаряд на границе прорези, включают КАП, при этом автомати­ чески включается привод рыхлителя.

Если после предыдущей остановки не деблокирована схема, то автоматически включается привод папильонажной лебедки и на­ чинается разработка грунта в том направлении, в котором велась до остановки земснаряда. В зависимости от вакуумной загрузки грунтового насоса, загрузки рыхлителя и расхода грунтового насо­ са автоматически регулируется скорость папильонирования зем­ снаряда, что обеспечивает работу его в заданном режиме.

Когда грунтозаборное устройство достигнет границы разработ­ ки, машинист нажатием кнопки привода папильонажной лебедки изменяет направление папильонажного хода, при этом земснаряд автоматически подается вперед на заданную величину. Этот про­ цесс повторяется до тех пор, пока тележка рабочей сваи не ока­ жется в крайнем заднем положении и на пульте управления не заж­ жется надпись «Перестановка тележки». Когда земснаряд окажет­ ся на оси прорези, машинист нажимает кнопку «Перестановка те­ лежки». При этом прекращается папильонажный ход, прикольная свая опускается и как только она войдет в грунт, выключается ее привод и включается привод рабочей сваи на подъем.

Рабочая свая поднимается на 2-—3 м, после чего тележка пере­ двигается из заднего положения вперед. Когда она достигает пе­ реднего положения, рабочая свая опускается и входит в грунт. За­ тем включается привод прикольной сваи и она поднимается на 2—3 м. По окончании подъема прикольной сваи включается папильонажная лебедка и продолжается разработка грунта в том направ­ лении, которое было до перестановки тележки рабочей сваи. Все описанные операции автоматизированы, на пульте управления Имеется световая сигнализация, которая показывает положение всех механизмов земснаряда.

При разработке грунта фиксация земснаряда нарушается и свая зависает на тросе, для предупреждения смещения земснаряда из забоя в системе автоматизации предусмотрено автоматическое опу­ скание сваи в грунт.

Таким образом, в функции машиниста по управлению земснаря­ дом входит изменение направления папильонирования и подача команды (нажатием кнопки) на перестановку тележки рабочей сваи. Производительность земснаряда и режим работы определяют­ ся заданными параметрами автоматически.

П о с л о й н ы й с п о с о б . При этом способе функции машини­ ста те же, а в технологии разработки забоя имеются отличия.

Первый (верхний) слой грунта высотой в подводной части 2—3 м до половины длины винта напорного хода разрабатывается так же, как и при подбойном способе. Когда тележка рабочей сваи достигнет половины пути (1,2 м), то при изменении направления папильонирования вместо подачи земснаряда вперед опускается рама рыхлителя на заданную величину (0,2—0,6 м). Когда земсна­

137

ряд находится на противоположной границе прорези, машинист на­ жимает кнопку привода папильонажной лебедки обратного на­ правления папильонирования (на левой границе прорези — правой и на правой границе прорези — левой). Одновременно с изменени­ ем папильонирования опускается рама рыхлителя на заданную ве­ личину. Таким образом разрабатывают грунт до заданной глубины.

После этого рама рыхлителя на границе прорези автоматически поднимается до подошвы первого слоя разрабатываемого грунта, включается привод противоположного папильонирования и одновре­ менно земснаряд подается вперед и продолжается разработка грун­ та в описанной выше последовательности до тех пор, пока тележка рабочей сваи не окажется в крайнем заднем положении, при кото­ ром начинается послойная разработка грунта с опусканием рамы при каждом изменении направления папильонирования на грани­ цах прорези.

Когда грунтозаборное устройство достигнет заданной отметки по глубине и земснаряд окажется на оси прорези, машинист нажи­ мает кнопку «Перестановка тележки» и автоматически происходит полный цикл перегона тележки в переднее положение, так же как при подбойном способе разработки грунта. Затем автоматически включается папильонирование и земснаряд дорабатывает остав­ шуюся половину забоя. При нажатии кнопки обратного папильони­ рования автоматически происходят следующие операции: рама рых­ лителя поднимается до подошвы первого слоя, включается привод папильонирования и одновременно земснаряд подается вперед и продолжается разработка грунта по описанной выше схеме рабо­ чих перемещений земснаряда. При послойной разработке грунта схема рабочих перемещений земснаряда практически исключает обрушения подводного забоя, что обеспечивает нормальный режим загрузки грунтозаборного устройства и исключает перегрузки папильонажных устройств.

Г Л А В А XIII.

ПЛАВУЧИЙ ПУЛЬПОПРОВОД

ИВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА

§40. Плавучий пульпопровод

П л а в у ч и й п у л ь п о п р о в о д (рис. 84) земснаряда служит для соединения напорного пульпопровода с береговым и обеспече­ ния маневренности земснаряда. Пульпопровод состоит из отдельных звеньев — поплавков (двух поплавков), на которых закреплены трубы; звенья соединены шаровыми или вертикальными сальнико­ выми шарнирами или шлангами.

По поплавкам уложены трапы с леерным ограждением для про­ хода людей. На боковой части трапов установлены специальные кронштейны для укладки шлангового электрокабеля, питающего земснаряд.

138

няющаяся прокладка 4, выполненная из специальной профильной резины.

Для ограничения допускаемого угла поворота шарнира (18—203 от оси) на шаровом корпусе имеется кольцевой выступ (в конце про­ точки), в который упирается кольцо. Для уменьшения создающихся при этом нагрузок на шарнир на смежных поплавках предусмотре­ ны ограничительные цепи или упоры.

Наращивают пульпопровод при разъединении шарнира путем ослабления и освобождения откидных белтов. Затем смежные поплавки разводят и в разрыв вводят дополнительное звено с при­ варенными или приболченными к фланцам полукорпусами 1 и 5. Полукорпуса соединяют с разъединенными ранее деталями шарово­ го соединения и крепят откидными болтами. При такой системе на­ ращивания должна быть полная взаимозаменяемость частей шаро­ вого соединения, которая обеспечивается строгим соблюдением тех­ нических условий на изготовление шаровых соединений.

Для обеспечения большей маневренности плавучего пульпопро­ вода в стесненных условиях в его комплект включают один или два вертикальных шарнира, аналогичных кормовым шарнирам, уста­ новленным на земснаряде. Они рассчитаны на поворот до 180° во­ круг оси, что увеличивает маневренность пульпопровода.

Плавучий пульпопровод присоединяют к береговому при помощи длинной трубы 3 (рис. 86, а) и второго шарового шарнира 2, закреп­ ленного на береговой трубе 1. Это устройство позволяет компенси­ ровать имеющуюся разность по высоте между берегом и горизонтом воды.

На земснарядах с производительностью более 200 м3/ч грунта применяют специальный концевой понтон 10 (рис. 86,6), на кото­ ром на шарнирах 2 и 8 смонтирована соединительная труба 3, под­ нимающаяся и опускающаяся при помощи стрелы 9 и лебедки 7.

140