Wagony kopalniane (Tabor wozów kopalnianych)

Wagony kopalniane (wozy kopalniane) -są to pojemniki z kołami jezdnymi, przeznaczone do przewozu po torach urobku, skały płonnej, ludzi, materiałów i maszyn. Specjalne warunki użytkowania wozów pod ziemią sprawiają, że konstrukcja i wielkość wozu powinna być dostosowana do przekrojów chodników, szerokości i łuków torów, wymiarów klatek w wyciągach szybowych oraz do sposobów załadunku i rozładunku wozu.

Mały wagonik kopalniany

Duży wagon kopalniany

Dąży się do tego, aby wóz:

-miał małe wymiary, lecz dużą pojemność,

-miał prostą, a przy tym silną budowę odporną na wstrząsy,

-był odporny na ścieranie, działanie korozji,

-miał małe opory ruchu,

-był stateczny (nie wywrotny) w kierunkach poprzecznym i podłużnym,

-był łatwy w obsłudze, szczególnie przy spinaniu i rozpinaniu.

Podział

Wagonik osobowy

Drzewiarka

Rozróżnia się wagony ze względu na ich pojemność:

-małe, o pojemności od 0,5 do 1,5

-średnie, o pojemności od 1,8 do 2,6

-duże, o pojemności od 3,1 do 5,5

Wszystkie wielkości wozów kopalnianych i ich części są znormalizowane. Ułatwia to ich produkcję, a kopalniom ich użytkowanie oraz odpowiedni dobór pod warunki lokalne kopalni. Dodatkowo rozróżniamy:

-wozy do przewozu długich przedmiotów (drzewiarki),

-wozy do przewozu materiałów wybuchowych,

-inne wozy specjalne na przykład do przewozu bębnów kablowych,

-wozy do przewozu ludzi,

-wozy osobowe do jazdy po pochylniach.

Budowa

Wagony kopalniane składają się z trzech zasadniczych części:

-Skrzynia wozu – właściwy pojemnik, w którym przewozi się urobek bądź materiały. Posiada tak dobrany kształt, by przy jak najmniejszych wymiarach skrajnych, miała jak największą pojemność. Dodatkowo krawędzie są zaokrąglone, w celu ułatwienia czyszczenia skrzyń i zapobieganiu osadzaniu się wilgotnego urobku. Wykonane są z blach stalowych o grubości od 4 do 5 mm, dodatkowo są usztywniane kątownikami na obrzeżach. Z uwagi na dużą wilgoć panującą w kopalni przyśpieszającą korozję, należy stosować specjalne rodzaje stali, nakładanie powłok z lakierów rdzoodpornych nie daje żadnego efektu z uwagi na szybkie ścieranie się. Dlatego stosuje się cynkowanie blach lub używa się stali typu Corten z dodatkiem miedzi w celu zwiększenia trwałości.

Sprzęg samoczynny

-Podwozie- składa się z dwóch podłużnic, zderzaków i sprzęgów oraz elementów zawieszenia. Podłużnica wzmocniona kątownikami lub ceownikami jest najczęściej przyspawana lub nitowana z zderzakami. W wozach małych zderzaki są sztywno związane z podłużnicami, a w większych tworzą jedną całość ze sprzęgami i są wyposażone w sprężyny amortyzujące zderzenia. Sprzęgi nie powinny wystawać poza zderzaki, aby nie ulegały uszkodzeniom w trakcie zderzeń wagonów. W mniejszych wozach stosuje się sprzęgi hakowe składające się z haka, kabłąka, ogniw i sworzni łączących. Lepszym rozwiązaniem są sprzęgi samoczynne, wykorzystujące przymusowe klinowanie się zetkniętych obu sprzęgów w urządzeniu zapadkowym lub hakowym. Rozpięcie takich sprzęgów wymaga ręcznego zwolnienia urządzenia zakleszczającego za pomocą dźwigni. Sprzęgi samoczynne wymagają mniej wysiłku od pracowników, lepiej tłumią wstrząsy poziome dzięki osadzeniu na sprężynach, zwiększają trwałość wozów, umożliwiają obrót wokół osi sprzęgu, jednak są droższe od sprzęgów hakowych. Z tego względu są stosowane w wozach średnich i dużych. Elementy wchodzące w skład zawieszenia teleskopowego, sprężynowego mają za zadanie tłumienie drgań pionowych w trakcie jazdy.

-Zestaw kołowy – składa się z nieruchomej osi i dwóch kół jezdnych, wyposażonych w hamulce. Oś wykonana jest z walcowanego lub kutego pręta o przekroju kwadratowym, umocowana w wycięciach podłużnic podwozia. Rozstaw kół, musi odpowiadać szerokości toru. W górnictwie stosuje się znormalizowane szerokości torów 600, 750 i 900 mm. Normalna szerokośc toru kolejowego na powierzchni wynosi 1435 mm. Średnica kół jest znormalizowana i wynosi 350 mm. Czasami są również stosowane średnice nie zalecane 310 i 390 mm. Koła są wykonane jako odlewy staliwne, z obrzeżami o powierzchni utwardzonej, odpornej na ścieranie. Obrzeża kół mają małą zbieżność, dostosowaną do kształtu główki szyny w celu zmniejszenia wahania bocznego wozu, a zastosowanie łożysk w kołach zmniejsza opory toczenia. Głównym elementem hamującym jest lokomotywa. Hamulce zamontowane w wagonach pełnią rolę wspomagająca, ale dzięki nim można przewozić większy ładunek.

Rozładunek

Istnieje kilka sposobów rozładunku wozów:

-Rozładowywanie w wywrotkach- stosowanie specjalnych wywrotek do obracania całego wagoniku. Im większe wagoniki, tym większe i cięższe są wywroty. Dodatkowo materiał rozładowywany, spada z wyższej wysokości i ulega większemu rozdrabnianiu.

-Rozładowywanie z odchylonym ścianami bocznymi- dzięki odchylanej ścianie bocznej, wywroty obracają wagonik tylko o 50 stopni. Ściana boczna może odchylać się samoczynnie lub ręcznie za pomocą dźwigni umieszczonej na ścianie czołowej wozu.

-Rozładowywanie z odchylonymi dnami- rozładunek ma miejsce nad zbiornikiem wyładowczym, przez opuszczenie dna z jednej strony.

Bibliografia

Mgr inż. Alfred Janion, Maszyny i urządzenia górnicze. Część II. Maszyny i urządzenia transportu podziemnego, obudowy hydraulicznej oraz przeróbki mechanicznej kopalin. Wydawnictwo „Śląsk”, Wydanie 1, Katowice 1971.

Jerzy Antoniak Maszyny górnicze. Część III. Transport kopalniany. Wydawnictwo „Śląsk”, wydanie 1, Katowice 1980.

Jerzy Antoniak, Urządzenia i systemy transportu podziemnego w kopalniach. Wydawnictwo „Śląsk”, Wydanie drugie całkowicie zmienione, Katowice 1990.