Повышение надежности и эксплуатационных качеств тоннелепроходческого комбайна КП200Т
С.А. Калашников, заместитель главного конструктора ОАО «Копейский машиностроительный завод»;
В.В. Мурашев, начальник бюро тоннелепроходческих комплексов ОАО «Копейский машиностроительный завод»
Межведомственная комиссия из представителей ООО «Метрострой – ПТС» (Екатеринбург), ОАО «НЦ ВостНИИ» (Кемерово), ОАО «Копейский машиностроительный завод» (Копейск) рекомендовала комбайн КП200Т к серийному производству, т.к. он работоспособен и обеспечивает достижение показателей качества по основным параметрам технических характеристик.
Всентябре 2009 г. завершились промышленные испытания тоннелепроходческого комбайна КП200Т, созданного ОАО «КМЗ» по заказу ООО «Метрострой – ПТС». Комбайн заказывался для строительства ст. м. «Чкаловская» в Екатеринбурге. Комбайн КП200Т предназначен для механизации отбойки и погрузки горной массы при проведении горизонтальных и наклонных (±12°) горных выработок арочной, трапециевидной и прямоугольной форм сечения площадью от 18 до 52 м2 по углю и породам с верхним пределом прочности при одноосном сжатии σсж 120 МПа и показателем абразивности до 18 мг. Аналогов тяжёлого комбайна эксплуатационной массой 105 т в Российской Федерации не было.
Конструктивная схема проходческого комбайна КП200Т:
1 – исполнительный орган; 2 – питатель; 3 – ходовая часть; 4 – гидробак; 5 – конвейер;
6 – станция управления электрооборудованием; 7 – скребковая цепь; 8 – место управления
комбайном; 9 – монтажная площадка
Основные конструктивные особенности комбайна КП200Т:
- телескопический исполнительный орган энерговооружённостью 200 кВт;
- на исполнительном органе для крепления проходимых выработок установлена монтажная площадка, обеспечивающая размещение двух рабочих, перемещение которой осуществляется при помощи четырёх гидроцилиндров, а управление ведётся со стационарного пульта;
- использование в исполнительном органе гидравлических зажимов компенсирует износ направляющих при телескопировании, позволяет за счет увеличения жёсткости конструкции снизить уровень вибрации и повысить надёжность и долговечность комбайна;
- гидравлический погрузочный орган в виде несвязанных друг с другом нагребающих звёзд, обеспечивает высокую производительность при погрузке; съёмные уширители позволяют уменьшить габаритные размеры и повысить манёвренность при перегоне комбайна, а также эффективно работать в обводнённых выработках;
- погрузочный орган одновременно выполняет функцию передней опоры комбайна и совместно с задними аутригерами повышает его устойчивость во время разработки забоя;
- скребковый конвейер оснащен подъёмно-поворотной секцией, позволяющей производить погрузку отбитой горной массы в шахтные транспортные средства и имеющей автоматическое гидравлическое натяжение скребковой цепи;
- гидравлическая ходовая часть, в редукторах которой применены высокомоментные гидромоторы Danfoss типа OMV 630, обеспечивает эффективную работу комбайна в обводнённых выработках;
- комбайн может быть подключен к электрической сети напряжением 660 В или 1140 В;
- схема электрооборудования комбайна позволяет запитывать от него ленточный перегружатель и оросительную насосную установку;
- установка охлаждения рабочей жидкости обеспечивает ограничение температуры нагрева масла в гидросистеме комбайна;
- комбайн оснащен системой проводного дистанционного управления, обеспечивающей управление им как с рабочего места машиниста, так и с носимого пульта – на расстоянии до 15 м. По требованию заказчика комбайн может оснащаться мостовым ленточным перегружателем и гидравлическим устройством для подключения бурильных установок.
Диапазон эффективного применения комбайна КП200Т охватывает выработки, проводимые с буровзрывной подготовкой массива, а также выработки, проводимые с анкерным креплением кровли и бортов.
Результаты промышленных испытаний подтвердили правильность заложенных конструкторских решений, при этом были выявлены возможности по модернизации комбайна с целью повышения его надёжности и эксплуатационных качеств. Модернизации подвергнуты основные узлы комбайна.
Стрела исполнительного органа. На режущей коронке изменена расстановка резцедержателей, обеспечивающих более эффективное разрушение твёрдых пород. Увеличена с 30 мм до 35 мм толщина корпуса коронки и ширина пластин, формирующих шнек коронки, для повышения износостойкости рабочих органов и улучшения погрузки отбитой горной массы. Планируется на выходном валу исполнительного органа установить уплотнение фирмы Goetze (Германия), чтобы исключить попадание воды и штыба в корпус стрелы.
Питатель. Усилена конструкция центральной и боковых рам питателя для обеспечения надёжной работы в качестве дополнительной опоры, повышающей устойчивость комбайна. На приводном валу дисков планируется установить уплотнение фирмы Goetze, чтобы не допустить попадание воды и штыба в корпус редуктора питателя. Ходовая часть. В натяжном колесе ходовых тележек подшипники качения заменены на подшипники скольжения, что повышает долговечность узла и улучшает ходовые качества комбайна. Корпус редуктора гусеничного хода выполнен с дополнительными рёбрами жесткости и с увеличенной толщиной стенок, что позволяет выдерживать повышенные нагрузки на ходовую часть.
Гидросистема. С целью упрощения гидросистемы изменена система управления монтажной площадкой, работа которой осуществлялась от отдельной насосной установки. В результате модернизации привод площадки подключён к насосной станции комбайна, а отдельная насосная установка используется только для заправки гидросистемы комбайна рабочей жидкостью. Шестерённые нерегулируемые насосы фирмы ЗАО «ГидраПак Силовые Системы» в насосной станции заменены на аксиально-поршневые регулируемые.
Конвейер. При модернизации конвейера проходное окно увеличено до 575 мм за счёт поднятия верхней центральной проушины, соединяющей хвостовую раму с рамой стола.
Изменён привод конвейера. Вместо одного двухступенчатого цилиндрического редуктора и приводной головки с коническо-цилиндрическим редуктором с электродвигателем 30 кВт применён привод с двумя двухступенчатыми цилиндрическими редукторами конвейера и приводной головкой с двумя коническо-цилиндрическими редукторами и электродвигателями по 15 кВт.
Монтажная площадка. В процессе крепления выработки выявлена необходимость расположения монтажной площадки на расстоянии 0.5 м от груди забоя. Для этого в её конструкцию введена телескопически, с помощью гидроцилиндров, выдвигаемая часть.
В июне 2010 г. тоннелепроходческий комбайн КП200Т завершил работу на строительстве ст. м. «Чкаловская» в Екатеринбурге.
