Kolejki szynowe podwieszone

I.        Wady i zalety kolejek podwieszanych. 1

1.        Do zalet kolejek podwieszanych należy zaliczyć: 1

2.        Do wad tego typu kolejek należy zaliczyć: 1

II.       Rodzaje kolejek szynowych podwieszanych. 1

1.        Kolejki szynowe do przetaczania ręcznego. 1

2.        Kolejki szynowe z liną otwartą. 2

3.        Kolejki szynowe z liną bez końca. 2

4.        Z wózkiem samojezdnym. 4

 

I.  Wady i zalety kolejek podwieszanych

Kolejki podwieszane służą do transportu elementów obudowy, maszyn i urządzeń oraz ludzi bezpośrednio do przodku.

1.    Do zalet kolejek podwieszanych należy zaliczyć:

-        małe zapotrzebowanie miejsca w przekroju poprzecznym wyrobiska,

-        możność dojazdu bezpośrednio do przodku,

-        łatwe i szybkie wydłużanie lub skracanie trasy,

-        łatwy załadunek i wyładunek,

-        łatwość podwieszania różnych nośników,

-        łatwa mechanizacja ich podnoszenia i opuszczania,

-        stosunkowo duży udźwig.

2.    Do wad tego typu kolejek należy zaliczyć:

-        konieczność podwieszania do obudowy chodnika,

-        kłopoty z liną i jej eksploatacją,

-        konieczność pracy w odpowiednio wysokich wyrobiskach,

-        trudności we właściwym utrzymaniu prowadzenia liny i toru.

II. Rodzaje kolejek szynowych podwieszanych.

Kolejki szynowe podwieszane mogą być:

-        do przetaczania ręcznego,

-        z lina otwartą,

-        z liną zamkniętą,

-        z wózkiem samojezdnym.

1.    Kolejki szynowe do przetaczania ręcznego

Kolejkę taką stanowi ciąg szyn kolejkowych podwieszonych do obudowy, po których jest ręcznie przetacz1any zestaw wózków jezdnych. Maksymalne nachylenie szyn wynosi 40.

2.    Kolejki szynowe z liną otwartą

Kolejkę taką stanowi ciąg szyn kolejkowych podwieszonych do obudowy, po których jest przetaczany zestaw wózków jezdnych za pomocą kołowrotu. Koniec liny z kołowrotu jest podpięty do zestawu wózków. Przy nachyleniu większym od 40 zestaw musi być zabezpieczony wózkiem hamulcowym.

3.    Kolejki szynowe z liną bez końca

Popularnym przedstawicielem tego typu kolejek jest kolejka  SKL – 5000H (rys. 1). Lina bez końca 11 jest wprawiana w ruch kołowrotem hydraulicznym 1 z tarczą wielorowkową i krążnikami kierującymi, której napęd hydrauliczny daje siłę pociągową 30kN. Napęd jest wyposażony w silnik elektryczny mocy 90 KW, napędzający pompy hydrauliczne, które cieczą o ciśnieniu 15 MPa zasilają silniki hydrauliczne o momencie obrotowym 10 kNm. Prędkość liny jest regulowana bezstopniowo w zakresie od O do 2 m/s. Lina 11 przewija się poprzez napęd kołowrotu 1, stację napinającą 2, zespoły stałych krążków prowadzących 4, zwrotnię 12 i jest złączona obydwoma końcami z tzw. pantografem wózka ciągnącego 6. Wózek ciągnący 6 poprzedzony jest z każdej strony wózkiem prowadzącym 13 w celu prawidłowego ukierunkowania jego jazdy. Po torze jezdnym 3, którym są prostoliniowe i łukowe odcinki dwuteownika 140 mm, porusza się pociąg złożony z zespołu ciągnącego 6, wózków hamulcowych 5 i wózków nośnych 7. Do wózków nośnych podwiesza się transportowane ładunki.

Schemat budowy kolejki szynowej podwieszanej typu SKL- 5000H z liną zamkniętą.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 1. Schemat budowy kolejki szynowej podwieszanej typu SKL- 5000H z liną zamkniętą.

 

Wózki nośne 7 łączy się cięgłami 9 lub belką nośną 10. Do podnoszenia i opuszczania ładunku służą wciągarki łańcuchowe 15. Zespół sygnalizacyjny 8 informuje o pracy kolejki lub zbliżaniu się zestawu do stacji krańcowych. Tor jezdny przystosowany jest do montowania rozjazdów dla rozgałęzień. Tor jest podwieszany do obudowy wyrobiska za

 

 

Zespól krążków prowadzących gałęzie pociągową i jałową liny

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys.2. Zespól krążków prowadzących gałęzie pociągową i jałową liny

 

pomocą zawiesi szynowych i łańcuchów 14 co 3 m na prostych odcinkach toru, a co 1 m na odcinkach łukowych. Lina 11 biegnie po obu bokach toru, prowadzona w zespołach krążków (rys. 2).

Gałąź pociągowa liny jest zamknięta w baterii dwóch krążków linowych 5 i 6, z których krążek podtrzymujący 6 osadzony na łączniku 4 jest jako teleskopowy wychylany ze swego położenia roboczego przez zestaw dźwigni łączącej linę z wózkiem ciągnącym. Krążek 5 zamyka linę od góry. Gałąź jałowa liny jest prowadzona w zespole zamkniętym dwóch krążków, górnego 8 i dolnego 7, który poprzez łapę osadzony jest na ramieniu 2 w uchwycie 1. Do prowadzenia liny na łukach stosuje się zestawy symetrycznie rozmieszczonych krążków, pozwalające na zabudowanie ich w łukach lewych lub prawych. Ucha 9 służą do zamocowania łańcuchów podtrzymujących zespół krążków.

Wózek nośny.

Rys. 3. Wózek nośny.

Wózek nośny (rys. 3) składa się z kadłuba 1, do którego zamontowane są cztery krążki jezdne 6 i cztery krążki prowadzące poziome 7 poruszające się po dwuteowniku 5,  który stanowi tor kolejki. Wózek ten jest zespołem kolejki przeznaczonym do transportu materiałów, a jego udźwig wynosi 1,3 t. Wózki nośne łączy się między sobą cięgłami (dyszlami) 4 tworząc zespół nośny o udźwigu 2,6 lub 5,2 t. Belka nośna 2 jest podnoszona lub opuszczana wciągnikiem łańcuchowym 8. Ładunek transportowy podwiesza się na hakach 9. Zespoły nośne łączy się między sobą za pomocą uchwytu przegubowego 10. Wózki nośne mogą być wyposażone w nośniki dla obudowy drewnianej lub łukowej, nośniki dla materiałów sypkich lub w paletę transportową. Do konstrukcji wózka nośnego mogą być także podwieszone kabiny do jazdy ludzi.

Wózek hamulcowy.

Rys 4. Wózek hamulcowy.

Zestaw wózków zabezpieczony jest przed samoczynnym staczaniem się w przypadku zerwania się liny wózkiem hamulcowym (rys. 4). Koło 1 toczące się po środniku szyny jest połączone z krzywką. Po przekroczeniu prędkości maksymalnej 2 m/s, krzywka wskutek siły odśrodkowej przesterowuje zawór przelewowy powodujący spływ oleju Hydrol z cylindrów hydraulicznych ściskających sprężyny hamulca 2. Spadek ciśnienia z 13 MPa do ciśnienia atmosferycznego powoduje, że sprężyny dociskają szczęki hamulcowe do środnika toru i skutecznie hamują zestaw jezdny. W celu odblokowania hamulca należy ręcznie przy pomocy koła łańcuchowego 3 napędzającego pompę hydrauliczną podnieś ciśnienie w układzie do 13 MPa.

Kolejka szynowa SKL-5000H służy do transportu maszyn, urządzeń i materiałów przy maksymalnej długości drogi transportu w poziomie - 2000 m, i nachyleniu dochodzącym do ± 400.

4.    Kolejki szynowe podwieszane z wózkiem samojezdnym.

        Kolejkę taką stanowi ciąg szyn kolejkowych podwieszonych do obudowy, po których jest przetaczany zestaw wózków jezdnych przy pomocy lokomotywy spalinowej lub elektrycznej poruszającej się po szynach kolejki. Zalety takiej kolejki to:

-         eliminacja liny oraz zestawów prowadzących linę,

-         możliwość transportu dołowego po nieograniczonej długości, rozgałęzionej trasie,

-         możliwość ciągłej obserwacji trasy przez maszynistę,

-         poprawa bezpieczeństwa pracy.

   Ze względu na sposób przeniesienia momentu obrotowego z ciągnika  na szynę rozróżniamy kolejki cierne i zębate.

 

Kolejki podwieszane cierne

 Przykładem kolejki ciernej podwieszanej może być lokomotywa spalinowa cierna LPS-90 produkowana, przez KOMAG (rys. 5).

Lokomotywa spalinowa LPS-90

 

Rys. 5. Lokomotywa spalinowa LPS-90

Do napędu lokomotywy LPS-90 zastosowano wysokoprężny, niskotoksyczny silnik budowy przeciwwybuchowej typu D 916-6 firmy DEUTZ-MWM o mocy 65 kW, który napędza bezpośrednio pompę hydrauliczną. Pompa ta zasila trzy lub cztery pary zespołów napędowych pracujących w układzie przekładni hydrostatycznej o obiegu zamkniętym. Pozwala to na bezstopniową zmianę prędkości jazdy lokomotywy. Moment obrotowy z układu napędowego ciągnika  przekazywany jest na ciąg szyn za pośrednictwem ciernych kół napędowych.

W lokomotywie zainstalowany jest oddzielny układ do napędu hydraulicznych wciągników zestawów transportowych. Lokomotywa LPS-90 posiada hamulce postojowy oraz bezpieczeństwa. Przeciwwybuchowe wykonanie układu dolotowego i wylotowego silnika, elektroniczny system kontroli i blokad oraz przeciwwybuchowa instalacja elektryczna lokomotywa LPS-90 czyni jej pracę w pełni bezpieczną w pomieszczeniach o stopniu "b" i "c" niebezpieczeństwa wybuchu metanu. Może pracować przy maksymalnym nachyleniu trasy wynoszącym 20°.

 

Kolejki podwieszane zębate

 

Przykładem kolejki podwieszanej zębatej  może być kolejka spalinowa KPZS (rys. 6) służąca do przewozu ludzi, materiałów i urządzeń.

Rys. 6. Kolejka podwieszana zębata spalinowa KPZS

 

Głównymi podzespołami kolejki są:

- ciągnik spalinowy

- tor jezdny

- zestaw transportowy - posiadający wyposażenie do transportu ludzi lub materiałów

- zabezpieczenie zestawu transportowego tj. wózki hamulcowe typu dopuszczonego

Ciągnik spalinowy składa się z takich podzespołów jak: agregat spalinowo-hydrauliczny,  cztery hydrauliczne napędy zębatkowe, dwie kabiny operatora,  mechaniczne elementy łączące oraz zestawy przewodów i kabli do przesyłania energii i sygnałów. Ciągnik spalinowy zbudowany jest z jednostek konstrukcyjnych, połączonych ze sobą przegubowo, pozwalających osiągnąć optymalną zwrotność. Konstrukcja modułowa umożliwia dostosowanie do zróżnicowanych warunków eksploatacji.

Agregat spalinowo-hydrauliczny składa się z silnika Diesla, rozrusznika, zbiornika paliwa, układu chłodzenia, pompy hydraulicznej, zbiornika cieczy hydraulicznej i instalacji gaśniczej. Hydrauliczny napęd zębaty współpracuje z trasą szynową podwieszoną z listwą zębatą, która pełni funkcję nośną i prowadzącą. Głównym elementem napędu jest silnik hydrauliczny wielotłokowy promieniowy, którego moment obrotowy jest przenoszony na szynę przez koło zębate dociskane do listwy zębatej szyny.

Pracę kolejki KPZS przedstawia poniższy film

 

Film 1.   ŻródłoYou Tube

 

 

Innym rozwiązaniem kolejki podwieszanej zębatej jest kolejka z lokomotywą elektryczną (rys. 7) zasilaną  kablem elektrycznym oponowym podwieszonym do szyn trasy kolejki.

Kolejka szynowa podwieszana z ciągnikiem elektrycznym. Kopalnia Guido.

Rys. 7. Kolejka szynowa podwieszana z ciągnikiem elektrycznym. Kopalnia Guido.

Zebrał i opracował: Czesław Zając   styczeń 2006 / wrzesień 2013/ styczeń 2017

 

Bibliografia:

- Antoniak J.  „Maszyny górnicze” Wydawnictwo „Śląsk”

- Janion A. „Maszyny i urządzenia górnicze”   Wydawnictwo „Śląsk”

- Korecki Z. Maszyny i urządzenia górnicze Wydawnictwo Śląsk 1985 r.

- Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG  Gliwice;  Materiały informacyjne

- http://www.becker-mining.com.pl/zebata.html  - styczeń 2017

- Materiały własne