plik

KOŁOWROTY

Kołowroty – przeznaczenie i klasyﬁkacja

II.

Kołowroty do transportu bliskiego

Kołowroty typu EKO - budowa

Kołowroty typu PNEKO

Kołowroty typu MKP i LKP

Kołowroty typu KESD-15 i KED-25

III.

Kołowroty specjalne

Kołowroty zgarniakowe typu DEKO

Kołowroty do prac szybowych typu Kuba

Kołowroty bezpieczeństwa.

IV.

Obsługa i konserwacja kołowrotów

Obsługa kołowrotów

Konserwacja kołowrotów

I. Kołowroty – przeznaczenie i klasyﬁkacja

Kołowroty spełniają w transporcie podziemnym funkcję

pomocniczą. Stosuje się je obecnie do transportu wozów na małych
odległościach po drogach poziomych lub w pochylniach i upadowych.
Oprócz kołowrotów do transportu stosuje się kołowroty specjalne,
służące do zabezpieczania maszyn urabiających, pracujących na
dużych nachyleniach, jako wyposażenie niektórych maszyn ładujących
itp.

Kołowroty dzieli się ze względu na

1) przeznaczenie — na kołowroty:
— do transportu bliskiego;
— specjalne;
2) rodzaj energii napędowej — na kołowroty:
— pneumatyczne;
— elektryczne;
— elektrohydrauliczne w skrócie hydrauliczne.
3) liczbę i rodzaj nośników liny — na kołowroty:
— jednobębnowe;
— dwubębnowe;
— z kołem pędnym;

4) sposób zabudowania — na kołowroty:
— przenośne;
— przewoźne (na podwoziu);
— stałe.

Kołowroty zwykłe mają konstrukcję najprostszą i stosuje się je do
typowych   prac   transportowych.   Kołowroty   specjalne   mają
konstrukcję przystosowaną do ściśle wyznaczonych zadań.
Kołowroty   pneumatyczne   mimo   wielu   zalet   jak   bezpieczeństwo
wobec   zagrożenia   metanowego   i   niewrażliwość   na   przeciążenia,   są
wypierane   z   użycia   przez   znacznie   mniej   energochłonne   kołowroty
elektryczne.   Kołowrót   jednobębnowy   ma   jeden   bęben,   na   który
nawija się linę na ogół jednowarstwowo. Kołowrót dwubębnowy ma
dwa bębny umieszczone przeważnie obok siebie na wspólnym wale.
Napędzanie bębnów może być wspólne (bębny sprzężone sztywno)
lub niezależne. W kołowrocie z kołem pędnym nośnikiem liny jest
koło linowe, opasane około trzykrotnie przez zamkniętą i naprężoną
linę. Lina napędzana jest przez tarcie występujące między nią a kołem
pędnym.
Kołowroty przenośne stosuje się przeważnie podczas wykonywania
robót przygotowawczych, w których przestawia się je często w miarę
postępu czoła chodnika. Kołowroty te mają zwykle silniki o małej mocy,
są   lekkie   i   wymagają   rozparcia   o   strop.   Kołowroty   przewoźne
zmontowane   są   na   podwoziach   z   kołami   w   celu   ułatwienia   ich
transportu z jednego miejsca na inne. Kołowroty stałe mają zwykle
silniki   o   dużej   mocy.   Stosuje   się   je   w   pochylniach   zbiorczych   do
transportu   dużych   mas.   Mocuje   się   je   zazwyczaj   na   fundamentach
betonowych na długi okres pracy w jednym miejscu.

II.Kołowroty do transportu bliskiego

1. Kołowroty typu EKO - budowa

Kołowroty typu EKO, są najbardziej rozpowszechnionymi kołowrotami
w górnictwie. Produkuje się je w sześciu wielkościach: EKO-1 EKO-2,
EKO-4, EKO-C7, EKO-C13 i EKO-C30, różniących się między sobą mocą
silnika i innymi parametrami technicznymi. Kołowroty typu EKO są to
kołowroty jednobębnowe napędzane silnikami elektrycznymi za
pośrednictwem przekładni obiegowych. Parametry techniczne
kołowrotów typu EKO podano w tabl. 1.

Tabl. 1.

Podstawowymi zespołami kołowrotów typu EKO są: (patrz rys. 1) silnik
elektryczny kołnierzowy 1 z wyposażeniem, dwustopniowa przekładnia
obiegowa 2, bęben 3 z osłoną 4, hamulec bębnowy 5, hamulec
sprzęgłowy 6, przekładnia obiegowa sprzęgłowa oraz rama 7.

Rys. 1 Rys. 2.

asadę działania przedstawia schemat kinematyczny rys. 2. Silnik

elektryczny 1, jest przymocowany do pokrywy 2 przekładni obiegowej
3. Obroty z silnika przenoszone są przez koła zębate napędowe 4 na

dwa koła satelitarne 5. Wały 6 kół satelitarnych są ułożyskowane w
widełkowym   jarzmie   7   osadzonym   na   czopie   wału   bębnowego   8.
Przekładnia jest dwustopniowa. Koła satelitarne 9 drugiego stopnia
przełożenia osadzone na wałach 6 zazębiają się z nieruchomym kołem
zębatym   10   o   uzębieniu   wewnętrznym.   Bęben   11   osadzony   jest
obrotowo na wale bębnowym, ułożyskowanym w ściance przekładni
oraz we wsporniku 12. Między bębnem 11 a wspornikiem 12 znajdują
się hamulec 13 bębna i hamulec 14 sprzęgła. Przekładnia obiegowa
sprzęgłowa, znajdująca się wewnątrz tarcz hamulcowych, składa się z
koła napędowego 15, dwóch kół satelitarnych 16 ułożyskowanych na
osiach 17, które z kolei osadzone są w tarczy sprzęgłowej 18, oraz z
koła   19   o   uzębieniu   wewnętrznym   osadzonym   wewnątrz   tarczy
hamulcowej bębna.
Hamulce bębnowy i sprzęgłowy mają podobną konstrukcję, różnią się
jedynie   budową   elementów   sterujących.   Hamulec   bębnowy   jest
zakleszczony obciążnikiem i sterowany pedałem. Hamulec sprzęgłowy
zakleszczany jest ręcznie dźwignią blokowaną samoczynnie zapadką
umocowaną do ramy.
Jak   długo   hamulec   bębnowy   13   jest   zakleszczony,   a   hamulec
sprzęgłowy 14 nie włączony, tak długo koło napędowe 15 obracając się
wraz z wałem bębna napędza koła satelitarne 16, które otaczają się po
kole 19 i obracają tarczę sprzęgłową 18 za pośrednictwem osi 17. Gdy
hamulec   bębnowy   zostanie   odhamowany   (naciskiem   na   pedał),   a
jednocześnie   hamulec   sprzęgłowy   zakleszczony   (dźwignią   ręczną),
wówczas   następuje   unieruchomienie   tarczy   sprzęgłowej   18   z
osadzonymi   na   niej   osiami   17   kół   satelitarnych   16,   które   teraz
obracając   się   napędzają   koło   19,   a   tym   samym   bęben   11.   Dzięki
blokowaniu hamulca przez zapadkę, obsługujący nie musi wywierać
siły   na   ręczną   dźwignię   i   wystarczy   ją   tylko   utrzymywać   w   tym
położeniu.   Z   chwilą   zwolnienia   nacisku   na   pedał   oraz   puszczenia
dźwigni   sprzęgłowej   zapadka   wychodzi   samoczynnie   z   zazębienia   i
bęben zostanie zahamowany mimo nieprzerwanej pracy silnika.
W celu włączenia kołowrotu dociąga się stopniowo dźwignię ręczną
„do   siebie”   i   jednocześnie   naciska   na   pedał odhamowując   bęben.
Łagodny   rozruch   bębna   uzyskuje   się   przez   powolne   zaciskanie
hamulca sprzęgła. Zmianę kierunku obrotu kołowrotu (nawijanie liny –
odwijanie liny) wykonujemy przełączając na wyłączniku elektrycznym
tzw. PKO.
Obecnie   przepisy   bhp   wymagają   od   kołowrotów   dodatkowego
urządzenia   hamulcowego   (hamulca   bezpieczeństwa)   działającego
samoczynnie   w   razie   zaniku   energii   napędowej.   Podczas   pracy
kołowrotu hamulec jest odhamowany. Po wyłączeniu silnika lub zaniku

energii elektrycznej następuje samoczynne zaciśnięcie się szczęk na
tarczy hamulca i unieruchomienie bębna.
Kołowroty typu EKO mogą być dodatkowo wyposażone w układak liny
na bębnie.

1. Kołowroty typu PNEKO

Pneumatyczne,   jednobębnowe   kołowroty   typu   PNEKO   są
odpowiednikami   kołowrotów   elektrycznych   typu   EKO,   z   których
wykorzystano część mechaniczną. Parametry techniczne kołowrotów
typu PNEKO-C (zmodernizowanych w porównaniu z kołowrotami typu
PNEKO) podano w tabl. 2.
Tabl. 2.
Kołowroty   typu   PNEKO-C   są   napędzane   pneumatycznymi   silnikami
tłokowymi   o   gwiaździstym   układzie   cylindrów.   Moce   silników
pneumatycznych są takie jak moce silników elektrycznych kołowrotów
odpowiednich  wielkości,  lecz  prędkości  obrotowe  —  niższe. W  celu
uzyskania podobnych wartości prędkości nawijania liny i siły w linie
zastosowano   więc   przekładnie   zębate   obiegowe   o   mniejszym
przełożeniu.

Kołowroty typu MKP i LKP

Kołowroty typu MKP (znaczenie symbolu: M — małogabarytowy, K —
kołowrót, P — pneumatyczny) przeznaczone są do prac pomocniczych
w przewozie, tzn. do przetaczania wozów kopalnianych w wyrobiskach
górniczych poziomych. Wykonuje się je w dwóch wielkościach: MKP-9
(z silnikiem pneumatycznym typu STG-9) oraz MKP-17 (z silnikiem typu
STG-17).
Produkowane są również lekkie pneumatyczne kołowroty pomocnicze
typu LKP o mocy 2,2 kW, przeznaczone do prac pomocniczych i
transportowych. Kołowrót ten jest bardzo wygodny w użyciu dzięki
małym wymiarom (530X290X360 mm) i masie wynoszącej 45kg.

3. Kołowroty typu KESD-15 i KED-25

Kołowroty   te   są   dwubębnowe,   przeznaczone   do   ciągnięcia   w
pochylniach   lub   upadowych   dwutorowych.   Dzięki   wyposażeniu
kołowrotów w dwa bębny można wozy ciągnąć w górę jednym torem,
opuszczając   jednocześnie   inne   —   torem   drugim.   Taki   sposób
przewozu   zwiększa   przelotowość   dróg   transportowych   oraz   około
dwukrotnie zwiększa wydajność transportu.
Kołowrót   dwubębnowy   typu   KESD-15   przedstawiono   na   rys.   2.113.
Silnik elektryczny przez koło zębate 1 przenosi swoje obro ty na koło
zębate 2 z wieńcem sprzęgłowym 3, ułożyskowane na wale pośrednim
4, na którym osadzona jest przesuwnie tarcza:
sprzęgłowa 5. W obrzeżu tarczy 5 ułożyskowany jest wałek 6 z za-
klinowaną dźwignią kątową, której ramiona połączone są z końca mi
taśmy sprzęgłowej opasującej wieniec 3. Dźwignia 7 obraca jąca wałek
6 jest połączona przegubowo z przesuwną tuleją 8, która łączy się
przez wodzik z dźwignią ręczną 9 z krążkiem 10. Na krążku tym opiera
się   dźwignia   11   hamulca   bębnowego.   Po   ciągnięcie   dźwigni   9   w
kierunku   „do   siebie”   powoduje   zluzowa   nie   taśmowego   hamulca
bębnowego i jednocześnie dociśnięcie tu lei 8 do tarczy sprzęgłowej 5.
Taśma zaciska się na wieńcu sprzęg lowym, sprzęgło włącza się, co
powoduje, że obroty koła zębatego 2 przenoszą się przez wał 4 oraz
koła zębate 12 i 13 na bęben. Dźwignia li steruje hamulcem bębnowym
opasującym tarczę 14 przez wałek 15. Dźwignię 11 podtrzymuje się w
czasie ruchu kołowrotu pedałem 16.
Do   napędu   kołowrotu   typu   KED-25   zastosowano   silnik   elektryczny
pierścieniowy   z   rozrusznikiem   rezystorowym   zamiast   silnika
klatkowego z wirnikiem zwartym. Umożliwia to uzyskanie łagodnego
rozruchu,   dlatego   w   kołowrocie   typu   KED-25   zrezygnowano   z
zastosowania sprzęgła ciernego na wale pośrednim.

I. Kołowroty specjalne

Do kołowrotów specjalnych stosowanych w naszym górnictwie

należą kołowroty do napędu ładowarek zgarniakowych, do prac
pomocniczych przy głębieniu szybów oraz kołowroty bezpieczeństwa.

1. Kołowroty zgarniakowe typu DEKO

Do poruszania zgarniakiem ładowarki zgarniakowej służą kołowroty
typu DEKO, budowane w trzech wielkościach: DEKO-22z, DEKO-30z i
DEKO-55z, różniące się między sobą głównie mocą silnika (znaczenie
symbolu: D — dwubębnowy, E — elektryczny, K — kołowrót, O — z
przekładnią obiegową, 22 lub 30 albo 55 — moc silnika w 1kW, z — dla
urządzeń   zgarniarkowych).   Kołowroty   typu   DEKO-22z   i   DEKO-30z
różnią się tylko silnikami i dlatego zwykło się je oznaczać symbolem
DEKO-22!30z. W kopalniach o dużym zagrożeniu metanowym stosuje
się  również kołowroty typu DAKO-30z z napędem pneumatycznym.
Pozostałe zespoły tego kołowrotu są takie jak kołowrotu z napędem
elektrycznym.
Kołowrót typu DEKO-22/30z umocowany na płycie 1 ma dwa bębny
linowe   2,   osadzone   w   łożyskach   tocznych   na   wspólnym   wale,
napędzane   przekładniami   obiegowymi   konstrukcji   podobnej   jak   w
kołowrotach   typu   EKO.   Do   jednego   bębna   umocowana   jest   lina
ciągnąca zgarniak napełniony, a do drugiego lina ciągnąca zgarniak
pusty.

2. Kołowroty do prac szybowych typu Kuba

Do podwieszania i przemieszczania pomostów w szybach

głębionych stosuje się. kołowroty typu Kuba-5 i Kuba-10. Kołowrót typu
Kuba-5 umocowany do ramy jest napędzany silnikiem elektrycznym o
mocy   7,5   KW.   Obroty   jego   przez   sprzęgło,   wyposażone   w   hamulec
cierny   dwuszczękowy   zaciskany   zwalniakiem   elektromagnetycznym,
przenoszone są na przekładnię ślimakową o przełożeniu 1 : 50, a z niej
na przekładnię zębatą czołową bębna linowego, składającą się z kół
zębatych 5 i 6. Duże koło zębate tej przekładni stanowi jedno obrzeże
bębna   linowego.   Drugim   obrzeżem   bębna   jest   koło   hamulcowo-
zapadkowe.

Kołowroty bezpieczeństwa.

Kombajny ścianowe i inne ciężkie ruchome maszyny górnicze w

pokładach nachylonych i stromych wymagają stosowania specjalnych
urządzeń chroniących te maszyny przed zsunięciem się pod wpływem
własnego   ciężaru.   Zadanie   to   spełniają   kołowroty   bezpieczeństwa.
Kołowrót   taki   ustawia   się   i   kotwiczy,   natomiast   linę   ubezpieczającą
łączy się z kombajnem lub inną maszyną. Kołowrót bezpieczeństwa
utrzymuje maszynę zabezpieczaną na stale napiętej linie, umożliwiając
jej jednak swobodne poruszanie się w obu kierunkach (do kołowrotu i
od kołowrotu). W razie nadmiernie szybkiego ruchu w kierunku od
kołowrotu   (w   dół   wyrobiska)   kołowrót   przytrzymuje   kombajn   za
pomocą liny zabezpieczającej. Kołowrót bezpieczeństwa dostosowuje

swoją pracę zarówno do prędkości kombajnu, jak i do kierunku jego
ruchu.

Kołowroty bezpieczeństwa dzielą się:
1) według zasady pracy — na kołowroty:
— półautomatyczne,
— automatyczne,
2) według energii zasilającej i stosowanej przekładni — na kołowroty:
— pneumatyczne,
— elektryczne,
— elektrohydrauliczne (w skrócie hydrauliczne).

Kołowrót półautomatyczny dostosowuje prędkość nawijania liny na
bęben i jej rozwijania do prędkości zabezpieczanej maszyny, wymaga
jednak   ręcznej   zmiany   kierunku   obrotów   bębna   w   razie   zmiany
kierunku ruchu maszyny zabezpieczanej.
Kołowrót automatyczny dostosowuje zarówno prędkość rozwijania i
odwijania   liny   do   prędkości   kombajnu,   jak   też   zmienia,   kierunek
obrotów   bębna   samoczynnie   w   wyniku   zmiany   kierunku   ruchu
maszyny zabezpieczanej.
Kołowroty   pneumatyczne   należą   do   najstarszych.   W   miarę
wprowadzania   kombajnów   o   coraz   większej   masie   parametry
techniczne tych kołowrotów okazały się niewystarczające. Zaniechano
produkcji i stosowania kołowrotów pneumatycznych.
Kołowroty   elektryczne   niewyposażone   w   przekładnie   hydrauliczne
obarczone są wieloma wadami, z których najważniejszą jest trudność
zsynchronizowania   prędkości   liny   zabezpieczającej   z   prędkością
posuwu kombajnu zabezpieczanego.
Kołowroty   tzw.   hydrauliczne   są   kołowrotami   napędzanymi   energią
elektryczną, lecz wyposażone w statyczną przekładnię hydrauliczna o
zmiennym   przełożeniu   regulowanym   automatycznie   Ten   typ
kołowrotów   jest   najodpowiedniejszy   do   zabezpieczenia   kombajnów
niezależnie od ich masy i parametrów ruchu przy pracy w wyrobiskach
o dużych nachyleniach.
Pierwszym   hydraulicznym   kołowrotem   bezpieczeństwa   polskiej
konstrukcji   i   produkcji   był   kołowrót   typu   KBH-2   z   późniejszymi
modernizacjami: KBH-3, KBH-4, KBH-5, KBH-6.

II.Obsługa i konserwacja kołowrotów

Nieprawidłowo obsługiwany lub niesprawny technicznie koło

wrót może być przyczyną poważnej awarii i zagraża bezpieczeństwu
pracy osób obsługujących je i znajdujących się w pobliżu kołowrotu,

liny lub poniżej maszyny ciągniętej albo zabezpieczanej kołowrotem.

1. Obsługa kołowrotów

Przy obsłudze kołowrotów należy przestrzegać następujących zasad:
— Do samodzielnej obsługi kołowrotu mogą być dopuszczone tylko
osoby   uprawnione,   które   znają   budowę,   działanie   i   eksploatację
kołowrotu.
—   Stanowisko,   na   którym   zabudowany   jest   kołowrót   powinno   być
należycie oświetlone.
— Przed uruchomieniem kołowrotu należy się upewnić, czy nie ma
nikogo w streﬁe zasięgu liny lub ruchomych części kołowrotu.
—   Do   stałych   obowiązków   obsługi   należy   kontrola   i   poprawa
zabudowy kołowrotu przed każdą zmianą roboczą i każdorazowo w
miarę   potrzeby,   uzupełnianie   smarów   w   punktach   smarowych,
kontrola   temperatury   łożysk,   przekładni   i   hamulców   w   celu
niedopuszczenia   do   ich   nadmiernego   nagrzania,   kontrola   stanu
wykładzin   szczęk   hamulcowych   oraz   utrzymywanie   kołowrotu   i
stanowiska pracy w czystości. Do smarowania stosuje się smar stały
ŁT-z, a do układu hydraulicznego olej hydrauliczny. Szczególnie ważna
jest   kontrola   sposobu   nawijania   i   odwijania   liny   w   celu
niedopuszczenia do spętleń, załamań oraz nieregularnego układania
się liny na bębnie.
— Na bębnie powinny zawsze pozostać co najmniej trzy zwoje liny.
—   Liny   powinny   być   nawijane   na   bęben   zgodnie   z   instrukcją   dla
danego typu kołowrotu (od dołu lub od góry).
—   Przy   obsłudze   kołowrotu   pneumatycznego   należy   zwracać
dodatkowo uwagę na to, by silnik nie został nadmiernie oblodzony. Nie
wolno   pracować   bez   założonego   tłumika   na   silniku,   a   osoby
obsługujące   kołowrót   powinny   mieć   indywidualne   ochraniacze
narządów   słuchu.   Powietrze   sprężone   powinno   być   wolne   od
zanieczyszczeń i wody.
—   Nie   wolno   pracować   uszkodzonym   kołowrotem.   W   razie
stwierdzenia uszkodzenia lub nieprawidłowości pracy na leży dokonać
przeglądu kołowrotu i usunąć uszkodzenie.

2. Konserwacja kołowrotów

W czasie przeglądów bieżących wykonywanych codziennie na leży
sprawdzić:
— ogólny stan kołowrotu,
— połączenie poszczególnych zespołów między sobą,
— stan hamulców,

— działanie aparatury elektrycznej,
— działanie oświetlenia i sygnalizacji,
—   w   kołowrotach   pneumatycznych   —   stan   zawodnienia   instalacji
zasilającej,
— w hydraulicznych kołowrotach bezpieczeństwa — poziom oleju w
zbiorniku.
W czasie przeglądów cotygodniowych należy sprawdzić:
— poziom oleju w przekładniach,
— prawidłowość smarowania wału bębna oraz wszystkich przegubów
dźwigni i cięgieł,
— stan dokręcenia wszystkich śrub i nakrętek,
— stan umocowania liny do bębna,
— stan hamulców (ewentualnie wyregulować),
—   w   kołowrotach   pneumatycznych   —   stan   ﬁltru   powietrznego,
wyposażenia   pneumatycznego   oraz   regulatora   obrotów   silnika
pneumatycznego.
W czasie przeglądów comiesięcznych należy sprawdzić:
— stan okładzin ciernych hamulców na bębnie i sprzęgle,
— stan kół zębatych i sposób ich współpracy,
— stopień zanieczyszczenia oleju w przekładniach,
— stan przewodów elektrycznych,
— w kołowrotach pneumatycznych — stan przewodu zasilającego i
silnika.
Przegląd główny wykonuje się po rocznej eksploatacji lub przy każdej
zmianie wyrobiska. Kołowroty zgarniakowe poddawane są przeglądowi
głównemu   co   pół   roku.   Przegląd   taki   wykonuje   się   w   warsztacie
kopalnianym. Rozmontowuje się wtedy kołowrót i czyści oraz wymienia
części zużyte.
Specjalne   wymagania   dotyczą   w   tym   zakresie   hydraulicznych
kołowrotów   bezpieczeństwa.   Po   pierwszych   600   godzinach   pracy
kołowrotu   wymienia   się   olej   w   zbiorniku,   przeprowadza   przegląd
przekładni   o   uzębieniu   wewnętrznym   i   przekładni   wyłącznika
bezpieczeństwa oraz przegląd łożysk i uszczelnień. Dalsze przeglądy i
remonty   wykonuje   się   po   około   1500   godzinach   pracy   kołowrotu.
Szczególnie   ważne   jest,   aby   przy   wymianie   oleju   w   zbiorniku
przestrzegać   czystości   i   nie   dopuścić   do   zanieczyszczenia   oleju
piaskiem, pyłem lub wodą.

Zebrał i opracował: Czesław Zając