Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.111.1969 56984 KI. 35a,*£3- MKP B 66 b UKD JfM* Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Stanislaw Cierpisz, inz. Waclaw Ka- puscik, inz. Ryszard Machowski Wlasciciel patentu: Biura Projektów Przemyslu Weglowego Przedsie¬ biorstwo Panstwowe (Biuro Projektów Katowice) Katowice, (Polska) Sposób wymiany wozów kopalnianych pustych na pelne w podszybiu a pelnych na puste w nadszybiu kopalni oraz zespól urzadzen do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wymiany wozów kopalnianych pustych na pelne w podszy¬ biu a pelnych na puste w nadszybiu kopalni zwlaszcza wegla kamiennego, zapewniajacy duza wydajnosc szybuv Ponadto przedmiotem wynalaz¬ ku jest zespól urzadzen nierozlacznie owiazanych z tym sposobem.W wielu kopalniach wydajnosc szybu, która jest uwarunkowana stosowanymi w nim urzadzeniami wyciagowymi i przyjetym sposobem postepowa¬ nia, ogranicza zdolnosc wydobycia kopalni. Stad wynika potrzeba lepszego rozwiazania transportu w celu zwiekszenia wydajnosci szybu. Sposoby pionowego transportu mozna podzielic na wycia¬ ganie urobku wraz z wozami w klatkach wycia¬ gowych i wyciaganie urobku luzem w urzadze¬ niach skipowych. W ostatnich czasach wyciaganie urobku w wozach zostaje zastepowane przez trans¬ port skipowy, gdyz ta droga zwieksza sie znacz¬ nie wydajnosc szybu. Transport skipowy ma w przypadku wegla kamiennego te wade, ze powo¬ duje kruszenie wegla. Poniewaz grubsze sorty¬ menty sa bardziej cenne, wartosc urobku maleje w trakcie tego transportu.Znany jest z literatury fachowej nizej wymie¬ niony sposób pionowego transportu urobku wraz z wozami i zwiazane z nim urzadzenie.Para klatek wyciagowych wielokondygnacyjnych wzajemnie odciazajacych sie, sluzy do wyciaga¬ nia wozów z urobkiem z podszybia do nadszybia. 10 15 30 Klatki te przebiegajace w pionie cala dlugosc szybu izwane sa w dalszym ciagu niniejszego opi¬ su klatkami glównymi. W podszybiu i nadszybiu znajduja sie klatki pomocnicze, które przebie¬ gaja w pionie odcinki rzedu wielkosci odpowia¬ dajacego ich wlasnej wysokosci. Kazdej klatce glównej sa przyporzadkowane dwie klatki po¬ mocnicze w podszybiu i dwie w nadszybiu. Gdy klatka glówna znajduje sie w koncowym poloze¬ niu dolnym lub górnym, tworzy ona ze swymi klatkami pomocniczymi uklad trójklatkowy. Po ustawieniu trzech klatek na scisle równym pozio¬ mie przeprowadza sie wymiane wozów kopalnia¬ nych miedzy klatkami. W podszybiu wymiana ta polega na przetoczeniu pustych wozów z klatki glównej do sasiadujacej z nia klatki pomocniczej oraz na wtoczeniu z drugiej klatki pomocniczej przygotowanych w niej wozów pelnych. W nad¬ szybiu nastepuje podobna wymiana worów pel¬ nych na puste, które maja byc opuszczone w klat¬ ce glównej na podszybia.Czas, w którym glówne klatki przebywaja droge wzdluz szybu wykorzy¬ stuje sie na zaladowanie, wyladowanie i przygo¬ towanie klatek pomocniczych do nastepnej wy¬ miany wozów.Teoretyczna analiza tego znanego, lecz nie prak¬ tykowanego sposobu wykazala, ze jego zasada ogólna jest sluszna. Jednakze transport tym spo¬ sobem jest znacznie powolniejszy niz transport skipowy z przyczyn nastepujacych: Ustalenie trzech 5698456984 3 klatek na jednym poziomie z taka dokladnoscia, aby szyny w tych klatkach przedluzaly sie wza¬ jemnie i aby mozliwe bylo przetaczanie wozów z klatki do klatki, zabiera wiele czasu. Ponadto istnieje niebezpieczenstwo, ze w trakcie przeta¬ czania wozu nastapia zmiany poziomu ustawienia poszczególnych klatek, wynikajace ze zmiany ich obciazenia. W urzadzeniu opisanym w literaturze klatki pomocnicze ustawione sa na silownikach hydraulicznych obslugiwanych ciecza z tego sa¬ mego zródla. Mozna sie spodziewac, ze obciazenie fiobnizanie jednej klatki pomocniczej spowoduje $kfonnosc drugiej do wznoszenia sie. Aby temu zapobiec przewidziane sa urzadzenia do sprzega¬ nia mechanicznego stojacych obok siebie klatek.Urzadzenia te mozna zastosowac dopiero po do-' skonalym sprowadzeniu trzech klatek do jednego poziomu. Czynnosci te wymagaja dluzszego czasu do ich wykonania.Druga przyczyna powolnosci transportu opisa¬ nym sposobem jest dosc dlugi czas potrzebny na przetoczenie wozów z klatki do klatki. Aby wozy przetoczyc nalezy je odblokowac czy odhamowac i umozliwic ich staczanie sie w wyniku niewiel¬ kiej pochylosci szyn. Pewne, aczkolwiek niewiel¬ kie skrócenie tego czasu, mozna by uzyskac sto¬ sujac znane urzadzenia do przetaczania wozów zwane równiez zapychakami.Sposób wedlug wynalazku, oparty na znanej za¬ sadzie poslugiwania sie klatkami pomocniczymi, jest co najmniej równie wydajny, jak sposób pio¬ nowego transportu za pomoca urzadzen skipo¬ wych.Wedlug wynalazku obie klatki pomocnicze slu¬ zace do obslugi tej samej klatki glównej w pod¬ szybiu lub nadszybiu, przesuwa sie w pionie za pomoca wspólnego urzadzenia napedowego z silni¬ kiem hydraulicznym obrotowym. Urzadzenie na¬ pedowe sprzega ze soba obie pary klatek pomocni¬ czych tak, ze znajduja sie one zawsze na jedna¬ kowym poziomie. Dzieki siprzezeniu klatek ,po^ mocniczych pozostaje do ustalenia jedynie po¬ ziom klatki glównej wzgledem poziomu pary kla¬ tek pomocniczych. W, tym celu w chwili docho¬ dzenia klatki glównej do polozenia koncowego, klatkom pomocniczym nadaje sie ruch w góre w podszybiu lub w dól w nadszybiu, a równoczesnie wysuwa sie z nich elementy sluzace do zetknie¬ cia sie z klatka glówna. Klatki pomocnicze pod¬ szybia maja te elementy wysuwne umieszczone ponizej klatki, stanowiace dla klatki glównej pod¬ chwyty. Przeciwnie w nadszybiu klatki pomocni¬ cze maja elementy wysuwne umieszczone ponad klatka i stanowiace w stosunku do klatki glów¬ nej nadchwyty. Z chwila oparcia sie klatki glów¬ nej o te organy wysuwne, nastepuje sprzezenie ukladu trójklatkowego na jednym poziomie umoz¬ liwiajace bezzwloczne przetaczanie wozów.Na skutek zaladowania wozów pelnych do klat¬ ki glównej w podszybiu lina nosna wydluza sie elastycznie. Klatka glówna silniej obciaza pod¬ chwyty klatek pomocniczych. Moze sie ona obni¬ zyc, lecz jedynie wraz z klatkami pomocniczymi, których obnizenie wbrew dzialaniu podnoszace¬ go je urzadzenia napedowego jest mozliwe dzieki 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 znanej elastycznosci napedu hydrauliczjjggo^Far* dobne zjawisko w kierunku 'przeciwnym zachodzi w nadszybiu, gdy klatka glówna pozbywa sie pel¬ nych wozów i nastepuje elastyczny' skurcz liny nosnej. Wówczas klatka glówna nie .moze sie uniesc sama, lecz jedynie wraz z klatkami po¬ mocniczymi gdyz opiera sie w górze o nadchwyty wysuniete z tych klatek. Ewentualne ruchy w pionie, które wykonuje caly zwarty uklad trój- klatkowy w najmniejszym stopniu nie przeszka¬ dzaja w przetaczaniu wozów wewnatrz tego ukla¬ du.W nowym sposobie przetaczanie wozów z klat¬ ki do klatki odbywa sie za pomoca kól o osiach pionowych. Kola te ogumione umieszczone sa w szeregach po obu stronach wozu i dociskaja sie pneumatykami do bocznych scian wozu. Gdy ko¬ la sa unieruchomione podczas jazdy klatki blo¬ kuja wóz. Gdy zostana one napedzane silnikami hydraulicznymi nadaja wozowi duza predkosc przetaczania przy duzym przyspieszeniu poczatko¬ wym.Urzadzenie wedlug wynalazku jest w ogólnym zarysie rozwinieciem urzadzenia znanego. Ma ono nastepujace nowe cechy, które umozliwiaja sto¬ sowanie sposobu wedlug wynalazku. Klatki po¬ mocnicze, obslugujace równoczesnie te sama klat¬ ke glówna sa jak juz to zaznaczono, sprzezone wspólnym urzadzeniem napedowym posiadaja¬ cym silnik hydrauliczny obrotowy. Silnik ten na¬ pedza przy zastosowaniu przekladni zebatych rów¬ noczesnie i calkowicie zgodnie cztery kola lan¬ cuchowe, na których opasane sa rolkowe lancuchy nosne klatek pomocniczych. W celu zapewnienia zgodnosci obrotów uklady kól zebatych znajdu¬ jace sie ponad jedna i ponad druga klatka po¬ mocnicza, sprzezone sa sztywno walem napedo¬ wym. Dzieki temu rozwiazaniu wystarczy wstep¬ ne naregulowanie dlugosci lancuchów, aby obie klatki pomocnicze obslugujace jedna klatke glów¬ na poruszaly sie zgodnie z zachowaniem równosci poziomu.Klatki pomocnicze, jak juz wspomniano, sa zao¬ patrzone w organy wysuwne zamocowane u spo¬ du klatek pomocniczych podszybia i u góry kla¬ tek pomocniczych nadszybia. Do wysuwania tych. organów sluza hydrauliczne silowniki .Kazda klatka pomocnicza ma na kazdej ze swych kondygnacji kola zaopatrzone w opony z detkami. Czesc sposród tych kól, np. cale ich rzedy moga byc nie napedzane. Do napedu kól sluza na kazdej kondygnacji hydrauliczne silniki obrotowe. Odstep miedzy przeciwleglymi rzedami kól jest tak dobrany do szerokosci wozu, aby ko¬ la byly silnie docisniete do bocznych scian wozu przy elastycznym ugieciu pneumatyków.Pomimo, ze blokowanie wozu za pomoca kól jest doskonale, jednakze ze wzgledu na przepisy bezpieczenstwa przewidziane sa ponadto nieza¬ lezne uklady do blokowania wozu w czasie jazdy klatki pomocniczej. Po stronie, z której wozy wtaczaja sie do klatki znajduja sie urzadzenia zapadkowe, zamykajace sie dzialaniem grawita¬ cji, które uniemozliwiaja cofniecie sie wozu. Po przeciwnej stronie, pomiedzy szynami umieszczo-5 56984 6 ne sa wysuwne zapory obslugiwane hydraulicz¬ nymi silownikami.Do obslugi wszystkich silników i silowników danej klatki sluzy zespól umieszczony na( dachu klatki pomocniczej skladajacy sie z silnika elek¬ trycznego, pompy, zbiornika cieczy oraz zdalnie sterowanych organów rozrzadu.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przedstawio¬ ne na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia boczny widok klatek w podszybiu, fig. 2 — widok z góry ukladu do napedzania i zawieszenia klatek pomocniczych, fig. 3 widok boczny, a czesciowo przekrój pionowy klatki pomocniczej, fig. 4 prze¬ krój poziomy klatki pomocniczej.Kazda z dwóch glównych klatek 1, gdy znaj¬ dzie sie w nadszybiu lub podszybiu ma po obu stronach pomocnicze klatki 2 i 3. Na fig. 1 za¬ znaczono wozy 4 w klatkach 1 i 3 z czego wynika kierunek przetaczania od klatki 3 do klatki 2.Glówna klatka 1 jest zawieszona na linie nosnej 5 a klatki pomocnicze 2 i 3 na rolkowych lancu¬ chach nosnych 6. Lancuchy wspólpracuja z glów¬ nymi kolami lancuchowymi 7, które sa ze soba sztywno sprzezone walem 8, z którego otrzymuja naped, zas pomocnicze luzne kola lancuchów 6.Wal 8 jest napedzany, ewentualnie poprzez prze¬ kladnie zebata 10, silnikiem hydraulicznym 11.Uklad elementów 6, 8, 9, 10, 11 zapewnia cal¬ kowita zgodnosc poruszania sie klatek 2 i 3 czyli sprzezenia trzech klatek. Zastosowanie silnika hy¬ draulicznego 11 zapewnia taka elastycznosc na¬ pedu ze w przypadku przewazajacego dzialania sily grawitacyjnej — tych klatek moze zachodzic wbrew dzialaniu silnika. Widoczna na rysunku symetria ukladu napedowego pozwala na umiesz¬ czenie nie polaczonego silnika rezerwowego 12, który po wlaczeniu go do systemu hydraulicznego moze zastapic silnik 11 w przypadku awarii.Uwidocznione na fig. 1 klatki pomocnicze 2 i 3 sa klatkami podszybia i dlatego maja organy wy- suwne 13 obslugiwane silownikami 14 umieszczo¬ ne w dole klatek, natomiast klatka pomocnicza uwidoczniona na fig. 3 jest klatka nadszybia i dlatego ma elementy 13 i 14 umieszczone w górze klatki.Ponad górna kondygnacja klatki pomocnicze maja zespól hydrauliczny zlozony z elektrycznego silnika 15 i zbiornika 16 cieczy, w którym umiesz¬ czona jest pompa hydrauliczna do obslugi silow¬ ników i silników hydraulicznych danej klatki.Zapory 17 hydrauliczne oraz mechaniczno-gra- witacyjne 18 stanowia zabezpieczenie wozów 4 przed wysunieciem poza gabaryt klatki podczas ruchu klatki pomocniczej wzgledem klatki glów¬ nej. Zapora 17 jest po stronie wytaczania, a za¬ pora 18 po stronie wtaczania. Zapory te stanowia dodatkowe srodki bezpieczenstwa, gdyz wozy sa trzymane za pomoca kól 19. Kola te obrotowe wzgledem osi pionowycfi- ogumione oponami z detkami sa umieszczone rzedami na jednym po¬ ziomie lub na róznych poziomach po obu stro¬ nach wozu 4, jak to uwidoczniono na fig. 4. 5 Rozstaw przeciwleglych rzedów jest tak do¬ stosowany do poprzecznego zewnetrznego wymia¬ ru wozu 4, aby istnial silny elastyczny docisk kól 19 do jego bocznych scian. Kola lub ich czesc, np. rzedy po jednej stronie otrzymuja naped od silników hydraulicznych 20 w celu przetaczania wozów 4. PL