ПОЛУСТАЦИОНАРНОЕ ПЕРЕГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1996 года по МПК B65G65/30 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности для загрузки бункеров в карьере при автомобильно-конвейерном транспорте.

Известно стационарное перегрузочное устройство, содержащее технологическое оборудование и околобункерную площадку, включающую вертикальную подпорную стенку и наклонную приемную стенку, являющуюся одновременно продолжением стенки бункера, относящегося к технологическому оборудованию (см.кн. "Технологическое оборудование на карьерах" под редакцией В.С.Виноградова, Москва, "Недра", стр.129-130, рис.11,4, 1981).

Недостатки. Перегрузочное устройство выполнено из монолитного железобетона, причем наклонная стенка площади является одновременно элементом бункера (технологического оборудования). Вышеперечисленное делает невозможным перенос устройства на нижележащий горизонт (через четыре, пять уступов). Поэтому сооружение перегрузочных устройств становится возможным достаточно редко. А это, в свою очередь, увеличивает плечо автомобильной откатки и удорожает себестоимость полезного ископаемого.

Наиболее близким по технической сущности является полустационарное перегрузочное устройство, содержащее технологическое оборудование и околобункерную площадку, стороны которой расположены над грунтом, находящимся в разных уровнях, на сборных опорах, площадка включает балки, плиту проезжей части, отсечное ограждение и упор для задних колес автосамосвала (см.книгу М.В. Васильева и др. "Наклонные подъемники на карьерах", Госгортехиздат, 1962 г. стр.49, рис.28).

Недостатки. Высокая материалоемкость и сложность конструкции обусловленная:
применением неразрезной статически неопределимой конструкции для устройства, воспринимающего горизонтальные нагрузки от торможения и реакцию от разгружаемого полезного ископаемого;
включением балок в работу на местную с динамическим воздействием временную нагрузку посредством металлической ортотропной плиты проезжей части;
включением опоры околобункерной площадки в состав технологического оборудования.

Мобильность перегрузочного устройства значительно ниже передвижного технологического оборудования. Поэтому перегрузочное устройство недостаточно быстро поспевает (из-за экономических причин) за ходом горных работ. Этому препятствуют также опоры площадки, придающие устройству необходимостью жесткость.

Задача. Повышение мобильности полустационарного перегрузочного устройства за счет увеличения инертной массы конструкции, а также снижение металлоемкости.

Поставленная задача достигается полустационарным перегрузочным устройством, содержащим технологическое оборудование и околобункерную площадку, стороны которой расположены над грунтом, находящимся в разных уровнях, на сборных опорах, площадка включает балки, плиту проездей части, стоечное ограждение и упор для задних колес автосамосвала, в котором согласно изобретению устройство снабжено якорем в виде платформы, заанкеренной в грунте верхнего уровня, по плите прорезжей части уложено покрытие из дренирующего материала с упругим ковром в основании, взаимосвязанные между собой вдоль и поперек площадки бортовые блоки и ферма с консолями по бокам, зафиксированная крепежом к бортовым блокам и дренирующим материалом покрытия, упор для задних колес автомобиля прикреплен к консолям фермы с зазором вдоль торца площадки для пропуска сталкиваемых просыпей, а толщина дренирующего грунта выбрана из условия равенства коэффициентов поперечной установки всех балок ездового полотна площадки.

Конструктивным элементом, объединяющим в работе основные элементы устройства (балки, бортовые блоки и ферму относительно площадки) является слой дренирующего грунта заявленной толщины. Оставшееся небольшое количество связей (между бортовыми блоками и платформы с площадкой) являются разъемными. Вышеперечисленное обуславливает высокую экономичность (а следовательно, и мобильность) монтажа-демонтажа перегрузочного устройства, в том числе, сборных фундаментов.

На фиг.1 изображено перегрузочное устройство; на фиг.2 поперечные сечения по В-В и по Б-Б устройства на фиг.1, на фиг.3 поперечное сечение Г-Г на фиг.1.

Устройство содержит технологическое оборудование, например передвижную виброгрохотильную установку с бункером 1 и околобункерную площадку 2, стороны которой расположены над грунтом, находящимся в разных уровнях 3, 4, например в условиях карьера над нижним уступом 3 и (на опоре) чуть выше верхнего уступа 4. Площадка 2 прикреплена к грунту верхнего уровня посредством якоря в виде платформы 5, заанкеренной с обоих концов с помощью опор 6, 7 и, в случае скального грунта, анкеров 8 и 9 (см.фиг.1). Площадка 2 расположена на опорах 7, 10 и с помощью шарниров 11 прикреплена к платформе 5. По плите 12 проезжей части, снабженной гидроизоляцией, уложен упругий ковер 13 (например, из технической резины с защитным слоем из отработанных конвейерных лент), взаимосвязанные между собой вдоль и поперек площадки бортовые блоки 14, ферма 15 с консолями 16 по бокам и дренирующий материал 17 (см.фиг. 2), Ферма 15 зафиксирована относительно площадки 2 посредством крепежа разъемными замками 18 к бортовым 14 блокам и дренирующим материалом 17, покрывающим ферму 15 и поперечные связи 19 (см.фиг.3) между бортовыми 14 блоками. К консолям 16 фермы прикреплен упор 20 для задних колес автосамосвала с зазором 21 вдоль торца площади 2 для пропуска просыпей, сталкиваемых бульдозером с площадки. Бортовые блоки 14 вдоль площадки связаны отсечным ограждением 22, стойки которого прикреплены на анкерных болтах к блокам 14. Удобство монтажа-демонтажа площадки 2 достигается, если балки 23, из которых она состоит, не связаны друг с другом и при этом, по крайней мере, не уменьшается воспринимаемая ими нагрузка. Это условие выполняется при толщине покрытия 17, определенном из условия равенства коэффициентов поперечной установки для всех балок в пределах ездового полотна площадки.

"Коэффициент поперечной установки это отношение усилий в рассматриваемом элемента несущей конструкции к суммарному усилию от одной колонны автомобилей" (см. справочник "Дорожная терминология", М. "Транспорт", 1985, стр.80). Поэтому равенство коэффициентов поперечной установки предполагает равенство усилий в балках, воспринимающих нагрузку от одного автомобиля на ширине одной полосы движения. Это достигается, если балки не связаны друг с другом (не передают нагрузку друг на друга) и контактная нагрузка от колес распределяется равномерно на балки одной полосы движения. Не связанные друг с другом балки целесообразно выполнить устойчивыми, т.е. по форме П-образными или Н-образными. Равномерность распределения контактной нагрузки обеспечена толщей покрытия проезжей части с элементами 13, 19, в котором нагрузка распределяется под углом внутреннего трения (в каждом слое покрытия). Покрытие включает разнофракционный дренирующий материал естественного (например, гравий, щебень.) и искусственного происхождения (например, полистирол, техническая резина перфорированная). Верх покрытия пропитан связующим материалом.

Для определения необходимой толщины покрытия предлагается формула

где Н рекомендуемая толщина покрытия от плиты проезжей части
L расстояние между осями балок;
П ≠ 1 целое число балок по ширине одной полосы движения;
Φ усредненный угол внутреннего трения материала покрытия;
p = 3,14159... постоянное число.

Связи 19 между блоками 14 поперек площадки могут быть выполнены в виде мембран из тонколистового просечного металла, отработанных конвейерных лент, тросов, синтетических конструкций, целесообразнее ячеистых. На части длины устройства ферма 15 является связующим элементом между блоками 14. Связи 19 прикреплены к блокам 14 посредством разъемных замков (на фиг.не показаны).

В случае выполнения площадки 2 из железобетонных балок плита 12 проезжей части образуется из плит ряда балок 23, установленных с щелью 24 относительно друг друга для отвода воды из дренирующего материала покрытия 17.

Опора 10 выполнена сборной, например из металла. Фундаментные блоки 25 под опоры и бортовые блоки 14 выполнены железобетонными в одной опалубочной форме.

Перегрузочное устройство работает следующим образом. Нагруженный большегрузный автосамосвал марки БеЛАЗ заводят на площадку задним ходом и устанавливают к упору 20, при этом на конструкцию действуют следующие нагрузки: горизонтальные от торможения (ускорения) автомобиля, от наезда на упор 20 и реакция от разгружаемого продукта добычи, временная вертикальная нагрузка от груженного автосамосвала плюс динамическое воздействие от вертикальной нагрузки.

Количество движения (импульс) груженого автосамосвала через ферму 15 (с упором 20) за счет трения передается на инертную массу устройства, демпфируется и воспринимается якорем-платформой 5. Поэтому не требуется применения неразрезной статически неопределимой конструкции, усложняющей производство монтажных и демонтажных работ. Зазор 21 между упором 20 и площадкой 2 позволяет исключить ручной труд по уборке остатков просыпей, полностью сталкивая их с площадки бульдозером. Динамическое воздействие от вертикальной нагрузки при разгрузке демпфируется покрытием 17 плиты проезжей части со связями 19 и упругим ковром 13, а временная контактная нагрузка через слой покрытия 17 заявленной толщины равномерно распределяется на балки. Поэтому не требуется жестких связей (омоноличивания плит соседних балок 23, диафрагм между ними) между балками 23 для совместной работы под расчетной нагрузкой. Нагрузка от веса покрытия 17 составляет примерно 20% от временной нагрузки. А временная контактная нагрузка в плите 12 под колесом карьерного автосамосвала уменьшается в 10 раз. Выигрыш в контактных напряжениях в плите балки, примерно, в 8-10 раз за счет распределения и демпфирования.

Поперечные связи 19 в составе покрытия проезжей части объединяют балки в работе на поперечную нагрузку. Наезд автосамосвала на ограждение 22 передается на ограждения противоположной стороны площадки через систему связей 19 между блоками 14. За счет этого происходит демпфирование удара связями 19 и покрытием 17, а также включается в работу вся масса устройства.2 Опора 10 с фундаментным блоком 25 (на бетонной подушке) и с площадкой 2 связана шарнирными связями, так как разгружена от горизонтальных нагрузок. Это уменьшает ее расчетную массу, что благоприятно сказывается на выполнении опоры сборной (мобильной).

Для переноса перегрузочного устройства перемещают сначала технологическое оборудование, а затем демонтируют околобункерную площадку 2. Разъединяют связи 19 между блоками 14 и снимают последние краном. Бульдозером сталкивают покрытие с площадки 32 и платформы 5. Упругий ковер 13, при этом, предотвращает гидроизоляцию плиты проезжей части от повреждения траками бульдозера. Затем ленты ковра снимают, а балки 23 отсоединяют от платформы и за монтажные петли поднимают, грузят на трейлеры и перемещают к новому месту сборки. Фундаментные блоки 25 также подлежат демонтажу и перемещению.

Ввиду того, что нет монолитных работ, сборку и демонтаж перегрузочного устройства можно производить в любое время года.

Наиболее полно преимущества перегрузочного устройства реализуются при самоходном технологическом оборудовании перегрузочного пункта, что, однако, не исключает его использование как стационарного, например, на обогатительных фабриках в составе приемных пунктов, в стройиндустрии в карьерах по добыче строительных материалов. ЫЫЫ2

Использование: перегрузка с одного вида транспорта на другой, например, в горной промышленности для повышения мобильности за счет увеличения инертной массы. Сущность: устройство содержит технологическое оборудование и околобункерную площадку, расположенные в разных уровнях, при этом стороны площадки расположены также над грунтом в разных уровнях и включает сборные опоры, балки, плиту проезжей части, стоечное ограждение и упор для задних колес автосамосвала. Площадка закреплена относительно грунта верхнего уровня с помощью платформы, заанкеренной в грунте верхнего уровня, по плите проезжей части уложены упругий ковер, взаимосвязанные между собой вдоль и поперек площадки бортовые блоки и ферма с консолями по бокам, зафиксированная крепежом к бортовым блокам и дренирующим материалом покрытия, упор для задних колес автосамосвала прикреплен к консолям фермы с зазором вдоль торца площадки для пропуска сталкиваемых просыпей, а толщина покрытия выбрана из условия равенства коэффициентов поперечной установки всех балок ездового полотна. 3 ил.

Полустационарное перегрузочное устройство, содержащее технологическое оборудование и околобункерную площадку, стороны которой расположены над грунтом, находящимся в разных уровнях, на сборных опорах, площадка включает балки с плитой проезжей части, стоечное ограждение и упор для задних колес автосамосвала, отличающееся тем, что устройство снабжено якорем в виде платформы, заанкеренной в грунте верхнего уровня, по плите проезжей части уложено покрытие из дренирующего материала с упругим ковром в основании, взаимосвязанные между собой вдоль и поперек площадки бортовые блоки и ферма с консолями по бокам, зафиксированная крепежом к бортовым блокам, и дренирующим материалом покрытия, упор для задних колес автосамосвала прикреплен к консолям фермы с зазором вдоль торца площадки для пропуска сталкиваемых просыпей, а толщина покрытия выбрана из условия равенства коэффициентов поперечной установки для всех балок ездового полотна площадки.