Роторные экскаваторы. Электроприводами роторных экскаваторов Оснащение кабины роторного экскаватора эр 1250

Экскаватор роторный ЭР-1/1,5

Экскаватор роторный относится к типу карьерных полноповоротных машин и предназначен для ведения вскрышных и добычных работ на открытых разработках полезных ископаемых. Обеспечивает погрузку извлеченной горной массы на транспортирующие машины непрерывного действия (забойный конвейер, перегружатель, отвалообразователь), в железнодорожный или автомобильный транспорт. Экскаватор приспособлен для круглогодичных работ в интервале температур от - 40 до+35°С. Исполнение машин с роторной стрелой постоянной длины (невыдвижной) обеспечивает высокую жесткость и надежность конструкции при минимальных весовых показателях. Исполнение верхнего строения машины с центральной перегрузкой (при общей оси вращения для поворотной платформы машины и разгрузочной стрелы) упрощает схему машины, сводит к минимуму число ленточных конвейеров. Имеются только два конвейера приемный и разгрузочный, что облегчает обслуживание рабочего процесса транспортировки. В кабинах машинистов установлены аппаратура управления и связи. Для производства текущего ремонта на машине имеются мастерские. Экскаватор оборудован необходимым количеством грузоподъемных средств, позволяющих проводить ремонтные работы в процессе эксплуатации: барабанной лебедкой, консольным поворотным краном с электроталью. Электрооборудование размещено в помещениях, расположенных на консоли противовеса и поворотной платформе. Токосъемные устройства герметизированы и надежно работают в условиях большой запыленности. Все электрооборудование и кабели допускают эксплуатацию экскаваторов в диапазоне температур от -40 до +35°С.

Технические характеристики

Экскаватор роторный ЭР-1250 17/1,5 (вскрышной вариант исполнения):

1) Производительность по разрыхленной горной массе теоретическая, м3/ч:
Максимальная
Расчетная при заданном удельном усилии копания:
2) Производительность по массе транспортируемого материала расчетная, т/ч
3) Удельное усилие копания при максимальной теоретической производительности, Н/см2
4) Высота копания, м
5) Глубина компания, м
6) Ширина заходки при заданной высоте копания максимальная, м
7) Радиус максимальный, м
Копания
Выгрузки
8) Высота выгрузки, м
9) Мощность привода ротора, кВт
10) Диаметр ротора, м
11) Число ковшей, шт.
12) Число режущих элементов, шт.
13) Расчётный объём ковша, л
14) Число ссыпок, I/мин
15) Максимальная скорость поворота верхнего строения на максимальном радиусе, м/мин
16) Максимальная скорость подъёма (опускания) стрелы ротора по оси ротора, м/мин
17) Кабелеёмкость барабана, м
18) Ширина ленты конвейера, м
19) Скорость ленты конвейера, м/с:
Стрелы ротора
Отвальная консоль
20) Скорость передвижения, м/ч
21) Допустимый уклон рабочей площадки, град:
При работе
При передвижении
22) Среднее удельное давление на грунт, МПа
23) Присоединительная мощность высоковольтного электрооборудования, кВА
24) Габаритные размеры, мм:

В рамках курсов ого проекта был произведён расчет электроснабжен ия ремонтно-механического цеха. При расчёте электроснабжен ия цеха были рассчитаны электрические нагрузки для всёх электроприёмников методом упорядоченных диаграмм. Согласно расчёту электрических нагрузок была составлена обоснованная схема электроснабжен ия. / Состав: 2 листа чертежи + расчет excel + ПЗ.

В дипломном проекте приведена разработка горного предприятия на основе горно-геологических характеристик реального объекта. Также в дипломе оговариваются рационализаторские разработки применяемые на практике. Дипломный проект касается таких горных машин как шагающие экскаваторы ЭШ-20.90, ЭШ-40.100, мехлопаты ЭКГ-5У, роторные ЭР-1250

Введение.

Дипломный проект написан по горно-геологическим и горно-техническим условиям разреза «Мугунский», который ведёт горные работы по добыче угля на Мугунском буроугольном месторождении. Горно-геологические условия участка №2 разреза Мугунский благоприятны для применения бестранспортной системы разработки с использованием на вскрыше мощных шагающих экскаваторов. Горно-геологические условия разреза благоприятны для бестранспортной системы разработки: коэффициент вскрыши 2,5…4,7 м3т. Основная вскрыша отрабатывается селективно, верхняя часть вскрышного уступа укладывается в заотвальное пространство, а нижняя часть укладывается с опережением по ходу в предотвал.
Характеристика углей позволяет применять их для непосредственного сжигания в котлах ТЭЦ и котельных без предварительного обогащения. Уголь относятся к углям средней крепости, что позволяет применять выемочно-погрузочное оборудование без предварительного рыхления взрыванием. На добычных работах возможно применение экскаваторов ЭКГ-4У, ЭКГ-5У, для погрузки угля в ЖД вагоны. Глубина угольных разработок позволяет применять железнодорожный транспорт на откатке полезного ископаемого. что позволяет исключить дополнительные расходы по перегрузке.
Исходя из условий залегания пластов и рельефа поверхности, вскрытие рабочих пластов поля разреза спроектировано проходкой разрезных траншей по породе по каждом у пласту и выездных траншей на флангах эксплуатационных блоков. Месторасположение разрезных траншей принято на выходах угольных пластов под наносы по границе технически годных углей. Проходка разрезных и выездных траншей на участках осуществляется по бестранспортной системе шагающими экскаваторами-драглайнами.
Учитывая характер рельефа и местоположение внутренних отвалов, вскрытие породных горизонтов осуществляется фланговыми выездными траншеями с оставлением транспортных берм по западной и восточной границам участков. Объемы по нарезке транспортных горизонтов учтены календарным планом выемки угля и вскрыши, и выполняются за счет производственной деятельности разреза.
Ширина разрезной траншеи принята 60 м из условия нормального перехода от строительного периода к эксплуатации и из условия размещения вскрышных пород первой эксплуатационной заходки и свободной полосы между отвалом и угольным уступом для устройства водоотливной канавки и прокладки ж.д. путей. Ширина разрезной траншеи по верху определяется графически и составляет 65-147 м.

Заключение.

В данном дипломном проекте рассмотрена эффективность применения бурстанков 3СБШ-200-60 и СБШ-250 МНА-32, экскаваторов ЭШ-20.90 и ЭШ-11.70 и экскаваторов ЭКГ-5У и ЭР-1250 ОЦ. При первоначальном сравнении вариантов ЭШ-11.70 имеет превосходство в том, что их можно рассредоточить по карьерному полу для большей оперативности проведения горных работ. Их можно использовать в разных направлениях, как вскрышных так и рекультивационных работах. Их выгодно использовать при больших перегонах, что часто используется в технологических условиях разреза "Мугунский".
По результатам расчетов в курсов ом проекте экономически более выгодно использовать экскаваторы ЭШ-20.90. Это обусловлено несколькими факторами:
- высокой заводской ценой экскаваторов ЭШ-11.70;
- более удаленная доставка частей экскаватора на монтаж;
- высокие эксплуатационные расходы.
Вывод: на разрезе "Мугунский" наиболее оптимально применение более мощных экскаваторов ЭШ-20.90. При массовом применении экскаваторов ЭШ-20.90 возможно применение по комплексным и более эффективным схемам вскрышных работ.
В современных условиях нельзя не учитывать ремонтопригодность и надежность горной машины. Экскаваторы ЭШ-20.90 показали себя с хорошей стороны, эти машины надежны маневренны, экономичны и их рабочие параметры подходят для большинства крупных карьеров и разрезов.
Разработанный в проекте специальный вопрос по проточке коллектора генератора ГП-2,5 позволяет существенно повысить качество ремонта, исключить затраты на перевозку генератора до ремонтного предприятия. Устройство подходит для ремонта генераторов большинства шагающих экскаваторов (ЭШ-20.90, ЭШ-40,85, ЭШ-25.100, ЭШ-40.100). Для Мугунского разреза экскаваторы с этими генераторами составляют абсолютное большинство.
Рассчитанные в курсов ой работе эксплуатационные затраты по 3-м экскаваторам ЭКГ-5У выше чем эксплуатационные затраты по экскаватору ЭР-1250, но исходя из горно-геологических условий Мугунского разреза эффективность применения роторного экскаватора снижается по нескольким причинам.
Применение экскаватора ЭР-1250 по классической схеме разработки, когда тупик постелен в отработанном пространстве невозможно. Из-за этого возникла необходимость в схеме погрузки угля применять еще экскаватор ЭКГ-5У, на прорезке пласта угля у рабочего борта. Производительность одного экскаватора ЭКГ-5У существенно отличается от производительности экскаватора ЭР-1250 ОЦ, поэтому роторный экскаватор простаивает.
Заводская цена на экскаватор ЭР-1250 ОЦ относительно высока, так как это экскаватор импортного производства, а точнее произведен в Украине (Донецк). Затраты на эксплуатацию, также имеют прочную тенденцию к росту (таможенные сборы, налоги и т.д.). Применение 3-х экскаваторов ЭКГ-5У дает преимущество в мобильности горных работ. 3 экскаватора позволяют рассредоточиться по карьерному полю в зависимости от конкретных горно-геологических условий, а также организовать погрузку в нескольких участках траншеи.
В специальной части разработано простое, но эффективное устройство по исключению выпадения засова днища ковша экскаватора ЭКГ-5У. Это устройство позволяет избежать неплановых простоев порожняка, что имеет высокие штрафные санкции от ЖД.
Применение более мощных горных машин влечет за собой повышение производительности разреза и, как правило повышение объемов добычи угля, а отсюда вытекает снижение цены на уголь и снижение потребления. Поэтому к изготовителям горной техники нужно предъявлять требования по изготовлению экскаваторов с такими рабочими параметрами, которые наиболее целесообразно применять в конкретных горно-технических условиях. То есть применять горную технику с промежуточными параметрами изготовленную на заказ. Отрадно сказать, что сейчас появляются первые предпосылки такой работы. В частности завод "Рудгормаш" изготовил буровой станок согласно технических требований механиков Мугунского разреза, что позволило использовать станок более эффективно и с меньшими эксплуатационными затратами.

]
Дата добавления: 09.12.2009

Роторный экскаватор — это машина-гигант, самый большой комбайн на планете, построенный специально для горных работ. Ее длина — 220 м, высота — 94 м. Механизм способен добыть уголь на глубине сотни метров под землей. Ему это удается благодаря огромному колесу с подвешенными ковшами, которое держится на стреле длиной около 60 м. В процессе вращения колеса ковши набирают землю и пересыпают ее на большие конвейеры, через которые она попадает в шахты. В них происходит сортирование песка от угля. Уголь по железнодорожным конвейерам переносится на электростанции, где его поджигают и получают электроэнергию.

Описание роторного экскаватора

Работа роторного экскаватора происходит от электричества, которое поступает к машине по толстым кабелям. Машина работает круглые сутки и вскапывает до 245 тыс. м³ в день. Для сравнения, таким количеством земли можно засыпать огромный стадион. Самые высокие агрегаты по длине превосходят статую Свободы, а их вес — 13,5 тыс. т, в 1,5 раза тяжелее Эйфелевой башни.

Особенности роторного экскаватора:

• Передвигается на 12 гусеницах.
• Высота каждой гусеницы равна 3 м.
• Ширина — 3,5 м.
• Длина — 15 м.
• Цена такого механизма — 100 млн долларов.
• Срок службы машины — 70-80 лет.

С гусеницами меньших размеров машина провалилась бы под землю. За последнее столетие было создано около тысячи колес разных размеров. На постройку агрегата уходят годы. Изготовление отдельных деталей длится 5 лет, и еще 5 лет уходит на сборку и проверку.

Общие характеристики роторных экскаваторов:

• Диаметр колеса — 18 м.
• Вместительность ковша — до 1600 л.
• Производительность — 10000 м³/ч.
• Глубина копания — 5 м.

Роторный экскаватор ЭРШРД-5000, ЭР-1250 и Bаgger 293

В 1974 году на угледобывающем предприятии «Богатырь» в Казахстане начал выпускаться самый мощный за те годы роторный экскаватор ЭРШРД-5000. Возглавлял бригаду электромеханик А. Шилов. Планировалось, что производительность техники будет составлять 5000 м³. В 1976 году экскаватор был сдан на техническую проверку, а в 1978 году — в эксплуатацию. Уже через месяц был поставлен всесоюзный рекорд по добыче каменного угля, когда вместо запланированных 950 тыс. т было добыто 1162 тыс. т угля.

Роторный экскаватор Bagger 293 — это техника немецкого производства, которую построили в 1995 году. Машина попала в «Книгу рекордов Гиннеса» из-за своих размеров и производительности. Общий вес всей техники равен 14200 т. Только за одни сутки она способна вырыть огромный 10-метровый котлован размером в футбольное поле. На роторном колесе машины установлены 20 ковшей размером 15 м³. Единственным аналогом Баггер 293 является Takraf, работающий в городе Гамбах (Германия) на угольном карьере.

Роторный экскаватор ЭР-1250 — это техника советских времен, предназначенная для карьерных работ на открытой местности, для добычи полезных ископаемых. От вышеописанных машин она отличается меньшими размерами, хотя для городских показателей считается гигантом. Длина конструкции равна 48 м, а высота — 22 м. Общий вес — 700 т.

По классификации роторные экскаваторы подразделяются на вскрышные, добычные и траншейные. Если вышеуказанные роторные машины обладают огромными размерами, то экскаватор, о котором пойдет дальше речь, не такой большой и предназначен для траншейных работ.

Экскаватор траншейный роторный ЭТР-254 создан для продольного рытья траншей под нефтепроводы или газопроводы диаметром: 1220; 1420; 1620 мм. Машина может работать в грунтах от первой до четвертой категорий, а также с замерзшим грунтом при температуре -40ºС.

Базой конструкции служит тягач-трактор на гусеничном ходу. Рабочей частью механизма является рама с ротором (или двумя роторами), прикрепленная к тягачу. Это большое продольно вращающееся колесо со встроенными ковшами или резцами, способное вырыть траншею глубиной 3,5 м.

Схема роторного механизма пришла в голову Леонардо да Винчи. Еще в 16 веке он предложил идею о колесе с черпаками, копающими землю. В 19 веке использовалась ранняя версия такой машины при рытье Суэцкого канала. Американский инженер Смит в 1884 году создал роторный траншейный механизм с двумя вращающимися колесами.

В 2001 году в немецком городе Юлих люди стали свидетелями передвигающегося гиганта Bugger 288. На большие расстояния такую технику обычно перемещают в разобранном состоянии, но карьер, на который перемещалась техника, находился на расстоянии всего 22 км.

Цена машин и запчастей зависит от модели, состояния и прочих нюансов. Со стоимостью можно ознакомиться в рубрике «куплю технику» на разных порталах об экскаваторах (в зависимости от региона).

Наверное, у большинства людей машины-гиганты ассоциируются с какой-нибудь киношной фантастикой. Типа фильмов о и прочих кибернетических организмах. Но стальные великаны существуют и в реальности. А некоторых из них делают даже в Украине.

Все эти гиганты – исключительно добрые существа. И, как правило, помогают человеку добывать полезные ископаемые. Хотя с точки зрения природы они, конечно, ужасны и беспощадны.

Некоторые стальные монстры Украины настолько огромны, что не могут передвигаться ни на колесах, ни даже на гусеницах или рельсах. Поэтому они шагают. В прямом смысле слова.

Максимальная скорость таких машин – 200 метров в час. А весят они в 15 раз больше, чем самый большой в мире самолет Ан-225 «Мрия».

Итак, встречайте, стальные великаны, созданные в Украине.

• Производитель: «Донецкгормаш» (Донецк)
• Вес: 700 тонн
• Скорость: 315 метров час
• Высота копания: 17,1 метра
• Число ковшей: 10 шт.

Этот гусеничный гигант за три часа не преодолеет и одного километра. Но за то же время сможет перелопатить почти 7 000 кубометров грунта.

В основном такие экскаваторы используют для работы в карьерах горно-обогатительных комбинатов.

• Вес: 1 253 тонн
• Скорость: 200 метров час
• Глубина копания: 38,5 метров
• Вместимость ковша: 20 кубометров

ЭШ-20/90 – это, так называемый, «драглайн». Так называют одноковшовые экскаваторы со сложной канатной системой. В основном их используют для выемки грунта на карьерах. Их ковш может опускаться почти на 39 метров. Это, примерно, как две пятиэтажных «хрущевки».

Чтобы преодолеть один километр, экскаватору нужно пять часов, так как передвигается он исключительно на шагающих «лапах».

• Производитель: НКМЗ (Краматорск)
• Вес: 3 150 тонн
• Скорость: 190 метров час
• Высота отсыпки грунта: 50 метров

Отвалообразователь – это машина, которая работает в паре с карьерным экскаватором. На него экскаватор подает снятую породу, а отвалообразователь передает ее дальше, на специальные отвалы для переработанного грунта.

Для передвижения ОШР-700 собирают специальный шагающе-рельсовый механизм.

• Производитель: «Азовмаш» (Мариуполь)
• Вес: 3 760 тонн
• Скорость: 120 метров час
• Высота копания: 33 метров
• Число ковшей: 16 шт.

Экскаватор ЭР-5250 можно назвать младшим братом краматорского гиганта, которого вы увидете ниже. Он выполняет те же функции, только чуть меньше по размерам.

Производительность такого «копателя» — 5 250 кубометров грунта в час.

• Производитель: НКМЗ (Краматорск)
• Вес: 4 370 тонн
• Скорость: 120 метров час
• Высота копания: 37 метров
• Число ковшей: 16 шт.

ЭРШР-7000 – настоящий гигант в мире землеройной техники. Такие машины выпускают в Краматорске.

Экскаватор предназначен для, так называемых, вскрышных работ. То есть, когда перед добычей полезных ископаемых снимают верхний слой грунта. В Украине и странах СНГ 70% подобных работ на карьерах выполняют украинские экскаваторы ЭРШР-7000.

Такая махина способна за один час переработать 7 000 кубометров грунта. Для сравнения, старый советский экскаватор, который отрывает трубы у вас перед домом, работает в 175 раз медленнее.

Передвигается ЭРШР-7000 с помощью шагающих элементов, которые позволяют ему преодолевать 120 метров в час.

АВТОМАТИЗАЦИЯ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Роторные экскаваторы находят большое применение на открытых разработках угольных и рудных месторождений и отличаются высокой производительностью. Рабочее движение роторного экскаватора и транспортировку выработанной породы или полезного ископаемого обеспечивают следующие механизмы: многоковшовое роторное колесо, осуществляющее выработку грунта; механизм подъёма стрелы с роторным колесом; поворотное устройство, позволяющее в процессе выработки грунта поворачивать стрелу с роторным колесом; механизм хода, перемещающий экскаватор вдоль забоя; транспортирующее устройство – система ленточных конвейеров, доставляющих породу от роторного колеса к главному конвейеру или на отвал.

Целью автоматизации роторных экскаваторов является увеличение производительности машины, снижение динамических нагрузок, уменьшение энергоёмкости процесса при значительном облегчении условий труда машиниста.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

К главным электроприводам РЭ относятся электроприводы роторного колеса, поворота, подъёма и опускания роторной стрелы, гусеничного хода, приёмного и разгрузочного конвейеров.

Электропривод роторного колеса . В настоящее время наиболее распространены две системы электропривода роторного колеса: с асинхронным электродвигателем и электропривод системы Г-Д. Первая система применяется на экскаваторах малой и средней производительности и реализуется на основе асинхронного короткозамкнутого двигателя или асинхронного двигателя с фазным ротором. На экскаваторах большой производительности для привода роторного колеса применяют двигатели постоянного тока, управляемые по системе Г-Д.

Система Г-Д содержит отрицательные обратные связи по напряжению генератора и скорости двигателя для улучшения динамических свойств электропривода и обеспечения необходимой жёсткости механических характеристик. Применение обратной связи по току якоря с отсечкой позволяет получить “экскаваторную” характеристику электропривода.

Электропривод механизма поворота . Почти на всех отечественных и зарубежных экскаваторах электропривод поворотных механизмов выполнен по системе Г-Д. На отечественных машинах выпуска после 1984 г. применяется система тиристорный преобразователь – электродвигатель постоянного тока (ТП-Д).

Системы автоматического управления электроприводами, выполненными по системе ТП-Д, построены по принципу подчинённого регулирования координат. Структуры систем управления являются двухконтурными. Внутренним контуром является контур регулирования тока якоря с ПИ-регулятором тока якоря, внешним контуром – контур регулирования напряжения с П-регулятором напряжения якоря электродвигателя. Выходной сигнал П-регулятора напряжения является сигналом задания тока якоря. Ограничение выходного напряжения регулятора напряжения при помощи блока ограничения позволяет получить “экскаваторную” характеристику электропривода.

Электропривод подъёма и опускания роторной стрелы . В зависимости от класса роторного экскаватора и его назначения технические решения в приводе подъёма и опускания роторной стрелы имеют свои особенности. Привод подъёма стрелы экскаватора ЭР-630, который имеет малые линейные параметры, выполнен на гидравлике. Электропривод экскаватора ЭР-1250 выполнен на переменном токе с применением асинхронных двигателей с фазным ротором. Электропривод экскаваторов ЭР-1600 выполнен на постоянном токе по системе ТП-Д.

Электропривод ходовых механизмов роторных экскаваторов всех типов оборудован крановыми двигателями переменного тока с фазным ротором. На каждой ходовой тележке установлен однодвигательный привод, мощность которого зависит от класса экскаватора. Для формирования механических характеристик электроприводов используются реостаты (металлические или индукционные)

Электроприводы конвейеров и вспомогательных механизмов . Все приводы конвейеров и вспомогательных механизмов оборудованы асинхронными двигателями с короткозамкнутыми роторами. Управление приводами осуществляется либо с пульта управления машиной, либо с поста местного управления. Во избежание засыпки мест перегрузки на конвейерах запуск их приводов осуществляется в направлении, обратном грузопотоку. Последовательность запуска следующая. После нажатия машинистом кнопки “Пуск транспортной линии” включается предупредительный сигнал и по истечении некоторого времени (около 10 с) включается привод разгрузочного конвейера, который блок-контактом силового контактора включает привод приёмного конвейера. Блок-контакт привода приёмного конвейера включает привод роторного колеса.