Ответы шпу. Назначение подъемных установок. История развития шахтного подъема
 Скачать 3.93 Mb.
|
25. Многоканатные подъемные установки. Надежность сцепления канатов со шкивами и барабанами трения. Условия нескольжения канатов по канатоведущему шкиву. Статический коэффициент безопасности противоскольжения.Принцип действия многоканатной установки такой же, как и установки с одноканатным ведущим шкивом трения, но с той разницей, что здесь подъемные сосуды подвешены на нескольких подъемных канатах. К подъемным сосудам прикреплены уравновешивающие канаты. На башенном копре располагается машина с ведущим шкивом. Для соблюдения необходимого расстояния между подъемными сосудами применяют отклоняющие шкивы. + Более безопасны в обрыве каната; + Большая глубина подъема; + Меньший d канатов при той же грузоподъемности. - Опасность проскальзывания каната по канатоведущему шкиву; - Проблема равномерного натяжения канатов; -  Необходимость в замене всех канатов, если поврежден один. Условие нескольжения канатов по канатоведущему шкиву:    (усилие на этом участке постепенно уменьшаются, что приводит к укорачиванию каната);  Статический коэф. безопасности противоскольжения:    26. Пути увеличения надежности сцепления канатов с барабанами трения многоканатных подъемных машин. Увеличить надежность сцепления канатов с барабанами трения многоканатных подъемных машин возможно за счет увеличения  :Увеличить массу подъемного сосуда  ;Увеличить массу головного каната. Увеличить коэф. трения μ – фрикционная смазка каната, материал футеровки (BECORIT, резина, полиуретан, дуб) 27. Тормозные устройства шахтных подъемных машин. Требования Правил безопасности к тормозным устройствам.Виды тормозных устройств шахтных подъемных машин: Пружинно-гидравлический привод тормоза; Пружинно-пневматический привод тормоза; Грузопневматический привод тормоза; Дисковые тормоза. Большинство шахтных подъемных машин, эксплуатируемых на горных предприятиях РФ, снабжены тормозными устройствами колодочного типа. Привод тормозных устройств малых шахтных подъемных машин (диаметр барабанов 1,2, 1,6 и 2,0 м) – пружинно-гидравлический. Одно и двухбарабанные шахтные подъемные машины с диаметром барабана 2,5, 3,0 и 3,5 м, а также многоканатные машины оснащены пружинно-пневматическими тормозами. Тормозная система крупных шахтных подъемных машин состоит из пневмогрузового привода тормоза, исполнительного органа и панели управления тормозом. Для повышения надежности на каждой машине установлены два исполнительных органа, каждый со своим приводом. Тормоза работают независимо друг от друга. Требования ПБ к тормозным устройствам: Каждое тормозное устройство должно создавать рабочее и предохранительное торможение с независимым друг от друга способами их включения; Сложение тормозных усилий, создаваемых при раб. и пред. торможении, не допускается; Предохранительное торможение должно включаться как автоматически при каждом срабатывании защитных устройств или снятии напряжения, так и машинистом, причем включение предохранительного тормоза должно сопровождаться автоматическим отключением энергии, питающей подъемные электродвигатели; Начавшееся предохранительное торможение должно продолжаться до полной остановки подъемной машины и может быть прекращено только машинистом подъема после затормаживания машины рабочим тормозом; Система управления тормозным устройством должна выполняться таким образом, чтобы при всех возможных ее повреждениях наступало надежное торможение подъемной машины. 28. Привод подъемных установок с двигателями переменного тока.Привод шахтных подъемных установок осуществляется электродвигателями постоянного или переменного тока. Большинство шахтных подъемных установок оснащено асинхронными двигателями (переменного тока) с фазным ротором с металлическим или жидкостным реостатом, что объясняется их небольшой стоимостью, простотой обслуживания и высокой эксплуатационной надежностью асинхронного привода. Максимальная мощность асинхронного двигателя –1600 кВт. В связи с большой частотой вращения асинхронных двигателей их подключение осуществляется через редуктор. Возможен одно – или двухдвигательный привод шахтных подъемных машин. При вращении органа навивки асинхронный двигатель может работать в следующих режимах: –двигательный режим – направление движения сосудов совпадает с направлением развиваемого двигателем момента. Вращающий момент создается взаимодействием тока ротора с вращающимся магнитным полем; –режим генераторного торможения ГВ – двигатель вращается моментом, создаваемым разностью натяжения подъемных канатов. Тормозной момент, препятствующий разгону системы, создается взаимодействием тока ротора с вращающимся магнитным полем. В этом режиме активная мощность передается в сеть; –торможение противовключением ПВ – крайне редко встречающийся режим, когда торможение осуществляют включением двигателя в обратном направлении, то есть магнитное поле статора двигателя и ротор вращаются встречно; – режим динамического торможения ДТВ – создается подключением обмоток статора к источнику постоянного тока. Тормозной момент создается взаимодействием тока ротора с неподвижным магнитным полем. 29. Механические характеристики асинхронного привода шахтного подъема.Механическая характеристика – это зависимость между частотой вращения и момента. На рисунке представлена естественная мех. хар-ка асинхронного двигателя.  Mп – пусковой момент; nк – синхронная частота; Mкр – критический момент; Мн – номинальный момент; nн – номинальная частота. 1) Регулирование частоты вращения ротора асинхронного двигателя изменением частоты напряжения, подводимого к обмотке статора.  2) Регулирование частоты вращения ротора асинхронного двигателя посредством изменения величины скольжения. (Двигатели с фазным ротором) Схема подключения асинхронного двигателя с фазным ротором.  «+» – малая стоимость оборудования и строительно-монтажных работ; простота обслуживания; малые затраты времени на восстановление при отказах, легкость резервирования; высокая эксплуатационная надежность. 30. Механические характеристики подъемных двигателей постоянного тока и способы регулирования скорости.Мех-ие хар-ки двигателя постоянного тока определяются зависимостью  ; – U-напряжение на якоре двигателя; М-момент на валу двигателя; Ф-магнитный поток. Мех. хар-ка двигателя, соответствующая номинальному напряжению на якоре Uном. – естественная мех. хар-ка. Остальные искусственные.   1) Регулирование частоты вращения якоря посредством изменения величины подводимого к якорю напряжения. 2) Регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока посредством включения в цепь обмотки якоря добавочного сопротивления. 3) Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения посредством изменения величины магнитного потока. (регулирование величины тока в обмотке возбуждения, что достигается включением в цепь обмотки возбуждения регулируемого по величине добавочного сопротивления). 31. Характеристика привода по системе Г-Д. ОВСД – обмотка возбуждения синхронного двигателя; ТВСД – тиристорный возбудитель синхронного двигателя; СД – синхронный двигатель; Г – генератор; Д – двигатель.  «+» СД является компенсатором реактивной мощности «–» 1. КПД ниже; 2. наличие 3-ех двигателей большой мощности. 32. Характеристика привода по системе ТП-Д.Привод по системе ТП-Д в настоящее время реализуется по двум принципиально отличающимся схемам: с реверсом по якорной цепи двигателя; с реверсом по цепи возбуждения двигателя. ТП-Д – тиристорный преобразователь – двигатель.  «+» 1) одна машина; потери энергии в ТВ меньше; легче замена вышедшего из строя элемента(блочная система). «–» 1) отрицательное влияние на сети; 2) тиристоры возбуждения (ТВ) должны иметь мощность двигателя, их должно быть 2. 3) стоимость выше. По цепи возбуждения: «–» 1) необходимость быстрого изменения тока возбуждения; 2) в зоне малых моментов ТВ ведет себя неустойчиво (зона прерывистых токов). 33. Сравнительный анализ приводов шахтных подъемных установок.Общие требования к электроприводу: – высокая надежность и безопасность; – простота и удобство управления; – минимальные капитальные затраты и экономичность при эксплуатации. Привод постоянного тока (Г-Д; ТП-Д) «+» 1. Плавное изменение скорости движения подъемных сосудов; 2. высокий КПД за счет малых потерь; 3. позволяет создать автоматизированный привод. «–» 1. Высокая стоимость; 2. большие габариты. Привод переменного тока: «+» 1. Прост и надежен в эксплуатации; 2. небольшая стоимость; 3. не требует преобразователей энергии напрямую подсоединен к сети. «–» 1. Не обеспечивает плавного регулирования скорости; 2. для регулирования используется введение в цепь ротора сопротивлений. На рудничных подъемных установках используется ряд систем электроприводов, среди которых преимущественное применение имеет асинхронный привод с реостатным управлением (90% ПУ), а при большой мощности – электропривод постоянного тока по системе Г-Д Асинхронный электропривод считается экономичным и целесообразным к применению на подъемных системах до 700-900кВТ. При мощности 1200-1400кВт затраты, связанные с начальной стоимостью привода постоянного тока, окупаются более низким его электропотреблением. 34. Системы мониторинга шахтных подъемных установок. Необходимость регистрации параметров. Расшифровка записей.В соответствии с действующими нормативными документами [74, 115] все шахтные подъемные установки должны быть оснащены устройствами для регистрации основных параметров режимов работы подъемной машины. Эти устройства предназначены для непрерывного измерения и контроля основных параметров работы шахтной подъемной установки, индикации текущих значений, хранения и предоставления всей получаемой информации. Необходимость расшифровки и анализа записей регистраторов параметров ШПУ, как правило с проведением техн. экспертизы после производственного инцидента или аварии. Опыт расшифровки записей при анализе произошедших инцидентов показывает, что необходимо иметь записи в течении 24ч. до исследуемого явления. Эта информация позволяет оценить все происходившие на ПУ события, производственные осмотры подъемных сосудов, канатов, армировки ствола и т.д. Специалиста горнодобывающего предприятия интересуют текущие параметры работы ШПУ, причины сбоев в работе ШП, действия обслуживающего персонала. 35. Перспективы развития ШПУ.1) Загрузка скипа: – по объему; – по весу (предпочтительный, но редкий), общешахтный бункер отводят от ствола. Измерение загрузки оптическими весами. Предполагается, что плотность изменяется не резко. 2) Конструкция шибера скипа – открывание шибера посредством канатов. 3) По направляющим Применение трубчатых (квадратных) проводников. 4) Подвесные устройства: – коуши двухстороннего зажатия; – измерение нагрузки у подъемного сосуда. На каждом подвесном устройстве есть записывающая аппаратура. 5) Мех-м подъемной машины: – единый вал подъемной машины и двигателя. + меньше вибрации; + более компактная система. Многоканатные подъемные установки расположены на земле. 6) Упрощение режимов работы на ШПУ. 7) Использование скипоклетей. 8) Канаты с пластическим обжатием прядей: – надежность; – долговечность. Использование органического сердечника. Внедрение системы Блеера на одноканатные системы подъема. |