Создание российского очистного комбайна К600 для отработки пластов средней мощности

В.И.Чуденков, ОАО «Объединенные машиностроительные технологии»

Источник: Фрагмент статьи на Горнопромышленном портале России.

В статье описываются преимущества созданного очистного комбайна К600, его основные узлы и отличия комбайна от предыдущих исполнений.

В настоящее время фирма ОАО «ОМТ» является одним из главных разработчиков оборудования для подземной добычи угля и производителем очистных комбайнов в Российской федерации. Фирма черпает свой опыт работы из более 70 – летней традиции разработки и участия в освоении производства и производстве горно-шахтного оборудования для подземной добычи угля, в том числе очистных комбайнов, механизированных крепей и конвейеров ОАО «Гипроуглемаш». Современные производственные мощности ОАО «ОМТ», расположенные в г. Киселёвск (Кузбасс), позволяют внедрять любые новейшие разработки, созданные конструкторами. Наличие производственных площадей оснащенных современным импортным оборудованием по изготовлению сборке механизированных крепей и их ремонту, сервисного центра по горно-шахтному оборудованию, оптового склада-магазина запасных частей, и создаваемых испытательных стендов позволяют отрабатывать и постоянно совершенствовать производимую горную технику.

КБ «ОМТ» и завод «ОМТ» в настоящее время ведут широкомасштабную работу по созданию нового поколения очистных комбайнов для выемки угля из пластов мощностью от 1.3 до 6 м. За последние годы в Российском угольном машиностроении произошли существенные изменения, в результате которых изменился объем и номенклатура выпускаемого очистного оборудования. Производство машин становится индивидуальным, учитывающим конкретные горно-геологические и горнотехнические условия эксплуатации. На современных высокопроизводительных угольных предприятиях проявилась тенденция к концентрации горных работ, уменьшению количества добычных забоев вплоть до организации работ по системе "шахта-пласт" или "шахта-лава".

Осуществление этой идеи невозможно без увеличения производительности угледобывающих комплексов, а, следовательно, единичной мощности машин, в том числе угледобывающих комбайнов. Изучение требований эксплуатационников передовых угледобывающих шахт показало необходимость создания отечественного комбайна в первую очередь для пластов средней мощности и мощных, обеспечивающих стабильную нагрузку на уровне 10 тыс. тонн в сутки и способных конкурировать по техническому уровню, надежности и цене с комбайнами ведущих зарубежных фирм. Результатом этой работы стало изготовление комбайна К600, который успешно демонстрировался на ХIV Международной выставке «Уголь России и Майнинг» (г. Новокузнецк, 5-8 июня 2007 г.). Конструкция комбайна защищена патентом РФ № 417979. При создании комбайна К600 использовался положительный опыт работы очистных комбайнов фирм Joy, Eickhoff, DBT и др., а также комбайнов К500 и К500Ю на шахтах РФ. Комбайн предназначен для механизированной выемки угля в длинных очистных забоях пологих и полого-наклонных пластов мощностью 1.8-5.0 м при работе по простиранию с углом падения пласта до 350 при сопротивляемости угля резанию до 360 кН/м.

При создании комбайна были решены следующие задачи:

1. увеличение энерговооруженности приводов резания до 300 кВт, повышение надежности машины;
2. модернизация привода подачи на базе асинхронного электродвигателя с регулируемым электромагнитным тормозом, обеспечивающего увеличение максимальной скорости подачи и тягового усилия;
3. использование современных решений в электрооборудовании и аппаратуре управления комбайном, в том числе дистанционного управления по радиоканалу;
4. обеспечение удобства технического обслуживания гидрооборудования;
5. снижение уровня вибрации и шума за счет использования высокоточных зубчатых передач;
6. снижение пылеобразования в забое при работе комбайна.

Основные нагруженные детали и зубчатые колеса и шестерни выполнены из высококачественных сталей с высокой степенью точности обработки. В редукторах резания установлены специальные валы, снижающие низкочастотные колебания нагрузки и одновременно являющиеся предохранительными элементами. Широкая производственная кооперация с ведущими российскими предприятиями и зарубежными партнерами из Германии, Швеции, Польши позволила создать надежную машину, способную конкурировать с комбайнами ведущих мировых производителей.

Общая характеристика комбайна К600

К600 (рис.1) – это очистной комбайн с двумя симметрично разнесенными, по концам корпуса машины, шнековыми исполнительными органами и электрическим приводом подачи, предназначенный для работы в высокопроизводительных механизированных комплексах. Очистной комбайн может работать в комбинации с различными типами механизированных крепей и забойных конвейеров. Регулирование скорости подачи достигается путем изменения токовой нагрузки на катушки электромагнитных тормозов при постоянной частоте вращения асинхронных электродвигателей двух механизмов подачи.

Для управления работой очистного комбайна использован проверенный на комбайне К500 комплект устройств управления комбайном, оснащенный искробезопасной системой управления, автоматики и диагностики. Этот комплект выполняет также функции защиты от перегрузок электродвигателей исполнительных органов, ограничивая скорость подачи, а также контроль работы комбайна и его диагностики. Информация о состоянии узлов и агрегатов комбайна высвечивается на мониторе пульта управления.

Управление комбайном осуществляется c пультов расположенных вблизи поворотных рукоятей или с дистанционного пульта управления по радиоканалу.

Общая характеристика комбайна К600

• двух блоков привода исполнительного органа с погрузочными щитами; в приводах установлены электродвигатели установленной мощностью 300 кВт, оснащенные валом, осуществляющим защиту трансмиссии со специальным срезным элементом и механической муфтой, защищающей трансмиссию и электродвигатель от пиковых нагрузок;
• рамы, в которой размещены узлы управления;
• электрооборудования комбайна;
• электроблока;
• гидрооборудования;
• насосной станции;
• системы охлаждения и пылеподавления;
• двух механизмов подачи со встроенными стояночными тормозами, обеспечивающими удержание комбайна на углах падения пласта по простиранию;
• двух гидродомкратов, обеспечивающих регулирование блоков привода исполнительных органов по мощности пласта;
• ограждения от падающих кусков, размещенного на раме (его наклон регулируется специальными гидродомкратами);
• двух движителей, выполняющих функцию передачи вращательного момента от механизма подачи на рейку бесцепной системы и обеспечивающих перемещение комбайна вдоль забоя;
• двух шнековых исполнительных органов, производящих разрушение угольного массива и его погрузку на скребковый конвейер;
• двух забойных лыж с опорами скольжения или трения.

Блок привода исполнительного органа является отдельным узлом для привода правого и левого шнековых исполнительных органов. Блоки привода исполнительных органов монтируются в шарнирах по концам корпуса комбайна при помощи пальцев. Оба блока привода могут плавно подниматься, опускаться и поддерживаться на заданной высоте при помощи гидродомкратов.

Вращающий момент от электродвигателя мощностью 300 кВт, расположенного в корпусе редуктора блока привода исполнительного органа, передается через цилиндрические зубчатые колеса к планетарной передачи выходного вала, на котором закреплен при помощи так называемого «квадрата» шнековый исполнительный орган.

Торсионный вал размещенный в электродвигателе выполняет функцию защиты от внезапных превышений допускаемых нагрузок. Для обеспечения хорошей смазки зубчатых колес и подшипников редуктор имеет две отдельные маслянные камеры, камера высокоскоростной ступени снабжена внутренними теплообменниками.

Блоки привода исполнительного органа могут оснащаться погрузочными щитами, поворот которых осуществляется при помощи механизма управления с двумя высокомоментными гидромоторами OMVS800 и закрытой зубчатой передачи. Электродвигатель и корпус блока привода исполнительного органа охлаждаются водой.