Обоснование параметров насосной станции энергосиловой установки геохода

• Автор: Чернухин, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
1.1 Силовое оборудование традиционных горных машин и проходческих щитов
1.2 Геоходы
1.3 Энергосиловые установки геоходов ЭЛАНГ
1.4 Обзор методик расчета гидравлических насосных станций
1.5 Аналитический обзор метода анализа иерархий
1.6 Выводы
2 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ И ВЫБОР СХЕМНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ГЕОХОДА
2.1 Формирование требований и отличительные особенности НС ЭСУ геоходов
2.2 Разработка вариантов схемных решений НС ЭСУ геохода
2.3 Выбор схемных решений НС ЭСУ методом анализа иерархий
2.4 Выбор конструктивных решений НС ЭСУ методом анализа иерархий
2.5 Выводы
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НС ЭСУ ГЕОХОДА
3.1 Формирование исходных данных для определения
функциональных параметров НС ЭСУ геохода
3.2 Влияние размеров геохода на приводную мощность
систем геохода
3.3 Определение функциональных параметров НС ЭСУ
геохода
3.4 Определение конструктивных параметров НС ЭСУ
геохода
3.5 Выводы
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ
КОНСТРУКТИВНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ГЕОХОДА И
НС ЭСУ
4.1 Определение влияния конструктивных параметров геохода на
конструктивные параметры НС ЭСУ
4.2 Определение влияния геометрических параметров элементов
НС ЭСУ на площадь внутреннего пространства геохода
4.3 Определение теплового потока, отводимого гидробаками
НС ЭСУ геохода
4.4 Методика определения основных параметров НС ЭСУ
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Проведение подземных горных выработок и строительство подземных сооружений представляет собой трудоемкий и дорогостоящий процесс, остро стоят задачи увеличения скорости проходки, повышения производительности проходческих машин, безопасности проводимых работ, а также снижения себестоимости проведения выработок. Проводимые за рубежом и в России научные исследования, направленные на разработку новых технологий разрушения горных пород и образцов проходческой техники, показывают, что повышение производительности существующих конструкций проходческих комбайнов сопровождается увеличением их габаритов и массы. Кроме того, используемая в настоящее время горнопроходческая техника, имеет ограничение по углам проводимых выработок.
Перспективным и альтернативным способом проведения горных выработок является геовинчестерная технология (ГВТ). Базовым элементом ГВТ является геоход, который представляет собой аппарат, использующий геосреду для движения в подземном пространстве.
Для обеспечения работы основных систем проходческих машин эффективно применяется гидропривод.
Системой, обеспечивающей функционирование гидропривода геохода, является насосная станция энергосиловой установки (НС ЭСУ). Отсутствие научнообоснованных схемных решений НС ЭСУ и методик определения ее параметров сдерживает создание геоходов нового технического уровня. Поэтому исследования, направленные на разработку схемных решений и обоснование параметров НС ЭСУ геоходов нового технического уровня являются актуальными.
Цель работы - обоснование функциональных и конструктивных параметров насосной станции энергосиловой установки геохода.
Идея работы заключается в согласовании параметров насосной станции энергосиловой установки с функционально-конструктивными параметрами геохода.

не загромождать пространство и располагаться преимущественно по периферии корпуса. Элементы НС ЭСУ также должны иметь возможность выполнять свои функции при различных пространственных положениях. НС ЭСУ геохода должна иметь низкую массу и возможность размещения в условиях ограниченного пространства. При невозможности размещения внутри корпуса геохода, НС ЭСУ должна располагаться вне корпуса [57-59].
Параметры НС ЭСУ должны обеспечиваться использованием по возможности стандартных гидравлических компонентов, а их размещение должно обеспечивать удобство в эксплуатации и возможность проводить техническое обслуживание, а также быструю замену элементов, наиболее подверженных износам.
Особые условия проведения проходческих работ в шахтах, опасных по газу и пыли, обуславливают взрыво- и пожаробезопасное исполнение элементов НС ЭСУ.
Кроме перечисленных требований, НС ЭСУ должна иметь низкое энергопотребление, низкий уровень шума и вибрации.
Противоречивость вышеприведенных требований усложняет задачу создания схемных и конструктивных решений НС ЭСУ геохода, так кроме выполнения требования работы геохода в разных пространственных положениях, нужно обеспечить нормальные условия функционирования элементов гидропривода. С одной стороны необходимо обеспечить необходимую мощность привода, а с другой -уменьшить массогабаритные показатели. Неоднородность горной породы порождает неравномерность нагрузки на исполнительных органах, для предохранения от которой насосная станция энергосиловой установки должна быть оснащена соответствующим предохранительным устройством. Запыленность призабойного пространства будет оказывать существенное влияние на чистоту рабочей жидкости и, в конечном счете, на надежность всего гидропривода. Загрязнения рабочей жидкости снижает срок службы гидравлических аппаратов иногда в 10 раз [60]. Размещение элементов НС ЭСУ не должно загромождать внутреннее пространство геохода, но в тоже время должно обеспечивать возможность технического обслуживания и ремонта. Непрерывная работа гидропривода в условиях повышен-