Скрепер

СКРЕПЕР (от английский scrape — скрести * а. scraper; н. Schrapper, Schrapperkasten; ф. scraper, racloir; и. pala mecanica, cucharon de arrastre, niveladora, scraper) –

1) самоходная землеройно-транспортная машина ковшового типа цикличного действия (рис.), предназначенная для черпания, перемещения и выгрузки грунта (горной массы). На открытых горных и земляных работах при строительстве скрепер выполняет послойное черпание, а также послойную или валовую выгрузку горных пород. Основные узлы конструкции скрепера: базовый тягач, передок, ковш, задняя силовая установка (двухмоторный скрепер). Тягач соединяется с помощью седельно-сцепного устройства и тяговой рамой с ковшом, установленным на одной оси. На тяговой раме наиболее перспективных скреперов с дизель-электрический трансмиссией располагается дизель-генератор ковша. В буферной части двухмоторного скрепера — два ведущих мотор-колеса. В ступицу каждого из них (состоят из редуктора и тормозов) встроены электродвигатели. Управление рабочими операциями (гидравлическими или электрогидравлическими) позволяет поднимать, опускать и заглублять ковш, перемещать его заднюю стенку, поднимать и опускать заслонки, а также выполнять поворот машины. Ковш скрепера разгружается принудительно при выдвижении задней стенки с помощью телескопического гидроцилиндра.

По способу агрегатирования с тягачом скреперы подразделяются на прицепные и полуприцепные. У прицепных машин вес практически всей конструкции и содержащейся в ковше породы передаётся на две их опорные оси, у полуприцепных до 50% общего веса распределяется через дышло на ось базового тягача.

По способу загрузки ковша различают скребковые и элеваторные скреперы. Загрузка в ковш первого типа происходит за счёт усилия, развиваемого тягачом и толкачом, второго типа — за счёт тягового усилия тягача и специального элеваторного устройства, являющегося одновременно передней стенкой ковша. Скребковые двухмоторные скрепера иногда объединяют в пару — т.н. система "Пуш-Пул". Основные технико-эксплуатационные параметры скрепера: вместимость ковша, грузоподъёмность, мощность, ширина и глубина резания (табл. 1).

Достоинства скрепера: возможность осуществления одним механизмом полного цикла выемки, погрузки, транспортирования и складирования полезных ископаемых или отвалообразования вскрышной породы; более высокая производительность по сравнению с выемочно-погрузочными и транспортными работами, выполняемыми экскаваторами и транспортными средствами, меньшая по сравнению с ними металло- и энергоёмкость оборудования. Недостатки скрепера: ограниченность области применения мягкими и полускальными трещиноватыми горными породами; невозможность использования скрепера на сильно обводнённых транспортных коммуникациях.

Направления совершенствования скрепера: повышение удельной мощности машин, манёвренно-скоростных качеств, усиление конструкций и создание ковшей специального назначения, повышение надёжности и долговечности конструкций благодаря использованию легированных сталей, расширение выпуска самозагружающихся скреперов (элеваторных или системы "Пуш-Пул") и др.

Наиболее представительные зарубежные фирмы, производящие скреперы: "Caterpillar Tractor Соmpany", "Clark Equipment Соmpany" (США). Фирмой "Caterpillar" выпускается самый крупный скрепер с вместимостью ковша 41,3 м³.

Первые конструкции колёсных скреперов созданы в США в 1917, в CCCP — в 1927 (скрепер Онежского завода с вместимостью ковша 1 м³). Однако распространение на карьерах эти машины начали получать с конца 40-х — начала 50-х гг. после появления конструкций с вместимостью ковша 6-15 м³.

2) Рабочий орган канатно-скреперных установок. Представляет собой ковш без дна или скребок гребкового (применяют при крупнокусковых, тяжёлых абразивных или склонных к слёживанию горных пород), ящичного (при мелкокусковой горной массе) или совкового типа (при закладочных работах). Используют в основном на участках рудных шахт, при небольшой мощности пологих и наклонных залежей, где не применяют самоходное оборудование. Перемещение скрепер-ковшей одно- или многоковшовой скреперной установки (включает также одно-, двух- или трёхбарабанную лебёдку, канаты и блоки) осуществляется при помощи каната, пропускаемого через блок, закрепляемый в забое. Основные характеристики скреперных установок в зависимости от типа лебёдки приведены в табл. 2. По окончании работ в одном секторе блок крепится в следующем. Гребковые скреперы выполняют литыми и сварными в виде односекционной (жёсткой, разборной, шарнирно-складывающейся) и многосекционной конструкций. Более высокими эксплуатационными качествами обладают литые скреперы (доставляют за срок службы до 50 тысяч т руды). Гребковые скреперы могут быть одно- и (реже) двухсторонние. Ящичные скреперы изготовляют сварными из стальных листов с твердосплавной армировкой их кромки. Вместимость скрепера от 0,08 до 4 м³. Для каждого вида скрепера разработаны оптимальные соотношения размеров. Ширина скрепера не менее чем в 2-2,5 раза превышает средний размер куска. Отношение ширины скрепера к ширине выработки 0,4-0,8. Скрепер характеризуется также массой (кг), приходящейся на 1 см его ширины, и оптимальным углом внедрения, при котором обеспечиваются наибольшее наполнение скрепера и минимальный удельный расход энергии на доставку (55-60° для крупнокусковой и 40-45° для мелкой и сыпучей горной массы).