23 października 2021


W przemyśle górniczym do transportu bliskiego stosowane są różnego rodzaju środki. Są to między innymi wciągniki, umożliwiające montaż podzespołów maszyn i urządzeń oraz przemieszczanie materiałów. Ze względu na trudne warunki eksploatacji w ograniczonych przestrzeniach wyrobisk i komór montażowych urządzenia dźwignicowe, przeznaczone dla przemysłu górniczego, oprócz odpowiedniego udźwigu muszą charakteryzować się dużą prędkością podnoszenia, niewielką masą własną i niewielkimi gabarytami [1, 2, 4, 5].

Danuta Cebula, Marek Kalita

Fabryka Maszyn i Urządzeń OMAG, wspólnie z Instytutem KOMAG, opracowała i wdrożyła do produkcji nowe rozwiązania wciągników łańcuchowych z napędem pneumatycznym i hydraulicznym. Wciągniki, przeznaczone dla górnictwa podziemnego, charakteryzują się niewielką masą, dużą prędkością podnoszenia, prostą budową oraz odpowiednim stosunkiem udźwigu do masy własnej. Przewidziane są do stosowania nie tylko w komorach montażowych i innych miejscach ze stacjonarnym ich zamocowaniem, ale również, z uwagi na ich niewielką masę i gabaryty, mogą być elementami zestawów transportowych np.: w ciągnikach manewrowych oraz kolejkach podwieszonych.

wyciagnik lancuchowy
Rys. 1  Główne zespoły wciągnika łańcuchowego [3]

Modele przestrzenne poszczególnych zespołów wciągników opracowano w programie Autodesk Inventor, a numeryczne analizy wytrzymałościowe wykonano w środowisku MSC Nastran.
Korzystne parametry kinematyczne i użytkowe wciągników osiągnięto poprzez zaprojektowanie nowoczesnych układów napędowych oraz optymalizując zespoły urządzenia pod kątem zmniejszenia ich masy i wymiarów gabarytowych.

Założenia projektowe
Przed przystąpieniem do realizacji projektu przeprowadzono analizę rynku w zakresie rozwiązań górniczych wciągników łańcuchowych. Przeprowadzono również ankietę w zakładach górniczych dotyczącą oczekiwanych parametrów technicznych nowo projektowanych wciągników łańcuchowych. Zebrane informacje pozwoliły na sformułowanie założeń projektowych oraz zdefiniowanie podstawowych parametrów technicznych, jakimi powinny charakteryzować się nowe rozwiązania wciągników.
Głównymi założeniami projektowymi były:

  • udźwig nominalny 30 kN na pojedynczym haku oraz 60 kN poprzez zblocze;
  • prędkość podnoszenia wciągnika z napędem pneumatycznym – do 6 m/min;
  • prędkość podnoszenia wciągnika z napędem hydraulicznym – do 10 m/min;
  • ciśnienie zasilania silnika pneumatycznego 0,3÷0,7 MPa;
  • ciśnienie zasilania silnika hydraulicznego 16÷25 MPa;
  • masa wciągnika pneumatycznego do 70 kg;
  • masa wciągnika hydraulicznego do 60 kg;
  • stosunek udźwigu do masy własnej ok. 100;
  • możliwość szybkiej zmiany udźwigu;
  • możliwie duża unifikacja podzespołów.

 

Budowa wciągnika łańcuchowego
Głównymi zespołami wciągnika łańcuchowego (Rys. 1) są:

  • kadłub nośny,
  • przekładnia obiegowa,
  • zespół napędowy,
  • elementy nośne (zblocze, zaczep i zawiesie);

Główny element wciągnika łańcuchowego stanowi jego zespół nośny, składający się z kadłuba, wewnątrz którego umieszczono koło łańcuchowe. Konstrukcja kadłuba umożliwia, w jego górnej części, montaż zawiesia, a w dolnej, wolnego końca łańcucha.
Kadłub umożliwia montaż do niego przekładni obiegowej z jednej strony, a z drugiej – zespołu napędowego.
Do napędu wciągników, zarówno z napędem pneumatycznym, jak i hydraulicznym, zastosowano obiegową przekładnię planetarną. Wałek wejściowy przekładni połączono za pomocą sprzęgła z wałkiem silnika. Moment obrotowy z silnika napędowego przekazywany jest za pośrednictwem poszczególnych przełożeń zębatych na jarzmo, wyposażone w sprzęgło kłowe. Sprzęgło, po zazębieniu się z kołem napędowym, wymusza jego obrót i przewijanie łańcucha, którego jeden koniec zamocowany jest na stałe do kadłuba, a drugi jest zakończony hakiem o nośności 3 ton. Ponadto, łańcuch przewinięty przez koło zabudowane w zbloczu, umożliwia przenoszenie ładunków o nominalnej masie 6 ton.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (94/95) lipiec/sierpień 2015