КОМПЛЕКС ДЛЯ ПОДЪЕМА АВТОМОБИЛЕЙ-САМОСВАЛОВ НА БОРТ КАРЬЕРА И ИХ СПУСКА В КАРЬЕР Российский патент 2007 года по МПК E21C47/00 B66B15/00 

Изобретение относится к системам карьерного транспорта, а именно к комплексам для подъема и спуска автомобилей-самосвалов в карьер при ведении открытых горных работ.

Известны устройства для подъема железнодорожных вагонов и автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска их в карьер, содержащие тележки на колесах с возможностью размещения на них подвижного состава и их перемещения по наклонным рельсовым путям, канаты, огибаемые канатами блоки, противовесы на рельсовом ходу, приводы канатных блоков (Демидов Ю.В., Трубецкой Н.К., Наумов С.С. Использование наклонных подъемников для транспортирования крупнокусковой горной массы на глубоких карьерах Заполярья. Горный журнал, 1998, №7, с.42-453).

Однако недостатками известного устройства являются ограниченная производительность, вызванная цикличным характером работы, сложность конструкции, высокие удельные металлоемкость и энергоемкость транспортирования горной массы.

Известен грузоведущий вертикально замкнутый конвейер (прототип), содержащий пластинчато-катковую тяговою цепь с возможностью огибания ею приводной и натяжной звездочек и перемещения ходовых катков цепи по направляющим, состоящим из наклонного участка и примыкающих к нему горизонтальных участков в нижней и верхней частях конвейера, при этом на цепи с определенным шагом закреплены кулаки с возможностью их взаимодействия с транспортируемыми в процессе сборки автомобилями, перемещаемыми по специальным путям, размещенным с наружных сторон от направляющих для ходовых катков (Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины, М.: Машиностроение, 1968, с.309-312, рис.312, б).

Недостатками известного грузоведущего конвейера является невозможность транспортирования груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера из-за саморазгрузки горной массы из кузова автомобиля-самосвала при значительном угле наклона трассы транспортирования и повышение металлоемкости и энергоемкости при одновременном спуске автомобилей-самосвалов в карьер, отсутствие улавливающих устройств.

Техническим результатом изобретения является обеспечение подъема груженых автомобилей-самосвалов из карьера на его борт и одновременного спуска порожних автомобилей самосвалов в карьер при непрерывном режиме транспортирования и минимизации показателей металлоемкости и энергоемкости при выполнении этих операций. Технический результат достигается тем, что в комплексе для подъема автомобилей-самосвалов на борт карьера и их спуска в карьер, содержащем линию с вертикально замкнутой пластинчато-катковой тяговой цепью с возможностью огибания ею соединенной с редуктором и двигателем приводной звездочки и натяжной звездочки с перемещением ходовых катков цепи по направляющим, состоящим из наклонного участка и примыкающих к нему горизонтальных участков в нижней и верхней частях комплекса, при этом на цепи с определенным шагом закреплены приспособления для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов, с возможностью перемещения их колес по специальным путям, согласно изобретению, параллельно линии для подъема автомобилей-самосвалов размещена линия для их спуска в карьер с кинематически связанными между собой приводными звездочками в головной и средней части обеих линий с передаточным отношением, равным единице, а каждое приспособление для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов вверх и вниз выполнено в виде шарнирно прикрепленных к двум пластинчато-катковым цепям и размещенных между ними сдвоенных рычагов с катками на свободных концах с возможностью поворота сдвоенных рычагов в вертикальной плоскости и перемещения катков по направляющим, размещенным под направляющими для ходовых катков тяговых цепей, при этом сдвоенные рычаги соединены между собой площадкой с возможностью размещения на ней задних колес автомобиля-самосвала на линии их подъема и передних колес - на линии спуска, площадки размещены с зазорами над путями, причем каждая площадка выполнена с криволинейным упором для колес, пути на наклонных участках размещены с возможностью перемещения по ним передних колес на линии подъема и задних колес - на линии спуска при горизонтальном расположении автомобилей-самосвалов, на наклонном участке линии подъема с одинаковым шагом размещены устройства для улавливания оборвавшихся тяговых цепей, каждое из которых выполнено в виде закрепленного с помощью кронштейнов на верхней части направляющей для ходовых катков тяговой цепи и размещенного над тяговой цепью башмака П-образного поперечного сечения с увеличением его высоты в сторону движения тяговой цепи, а под тяговой цепью с минимальным зазором на направляющей для катков сдвоенных рычагов закреплена шина, при этом на тяговой цепи внутри башмака свободно размещен клин с возможностью его упора в переднюю стенку башмака при нормальной работе комплекса и его заклинивания между башмаком и тяговой цепью при изменении направления движения тяговой цепи после ее обрыва, на линиях подъема и спуска установлены дополнительные звездочки с возможностью их взаимодействия с верхними ветвями тяговых цепей, а оси этих звездочек кинематически связаны между собой зубчатой парой с передаточным отношением, равным единице.

Комплекс представлен на фиг.1 - вид сбоку на линию подъема, на фиг.2 - план комплекса, на фиг.3 - узел опирания задних колес автомобиля-самосвала на прикрепленную к тяговым цепям площадку, на фиг.4 - вид А по фиг.3, на фиг.5 - устройство для улавливания оборвавшейся тяговой цепи, на фиг.6 разрез Б-Б по фиг.5 с размещением элементов при нормальной работе комплекса, на фиг.7 - то же, при улавливания оборвавшейся тяговой цели, на фиг.8 - поперечный разрез по линиям подъема и спуска, на фиг.9 - вид В по фиг.8.

Комплекс для подъема автомобилей-самосвалов на борт карьера и их спуска в карьер содержит линию 1 для подъема груженых автомобилей-самосвалов 2 на борт 3 карьера 4 и размещенную параллельно ей линию 5 для спуска порожних автомобилей-самосвалов 6 в карьер 4. Линия 1 для подъема и линия 5 для спуска состоят из двух вертикально замкнутых пластинчато-катковых тяговых цепей 7 и 8 с возможностью огибания ими приводных звездочек 9 и 10 и натяжных звездочек 11 и 12 с перемещением ходовых катков 13 тяговых цепей 7 и 8 по направляющим 14. Каждая линия 1, 5 состоит из наклонных участков 15 и примыкающих к ним горизонтальных участков 16 в нижней части комплекса и горизонтальных участков 17 в верхней части комплекса. На тяговых цепях 7 и 8 каждой линии 1 и 5 с определенным шагом закреплены приспособления для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов 2 и 6. Эти приспособления выполнены в виде шарнирно прикрепленных (18) к двум пластинчато-катковым цепям 7 - на линии 1 и пластинчато-катковым тяговым цепям 8 - на линии 5 и размещенных между ними сдвоенных рычагов 19 с катками 20 на свободных концах. Сдвоенные рычаги 19 установлены с возможностью их поворота в вертикальной плоскости и перемещения катков 20 по направляющим 21, размещенным под направляющими 14 для ходовых катков 13 тяговых цепей 7 и 8. Сдвоенные рычаги 19 соединены между собой площадками 22 с возможностью размещения на площадке 2 линии подъема 1 задних колес 23 груженого автомобиля-самосвала 2 и передних колес порожнего автомобиля-самосвала 6 - на линии 5 спуска. Площадки 22 размещены с зазорами 24 над путями 25. Каждая площадка 22 на линии 1 подъема выполнена с криволинейным упором 26 со стороны натяжной звездочки 11 с возможностью его взаимодействия с задними колесами 23 автомобиля-самосвала 2. Каждая площадка на линии спуска 5 выполнена с двумя упорами с возможностью размещения между ними передних колес 27 порожнего автомобиля-самосвала 6. При этом пути 25 на наклонном участке 15 линии подъема 1 размещены с возможностью перемещения по ним передних колес 27 груженых автомобилей-самосвалов 2 на линии 1 подъема и задних колес 23 порожних автомобилей-самосвалов 6 на линии 5 спуска при горизонтальном расположении автомобилей-самосвалов 2 и 6. В карьере 4 и на его борту 3 в зонах въезда автомобилей-самосвалов 2 и 6 на линиях 1 и 5 подъема и спуска над натяжными звездочками 11, 12 и приводными звездочками 9 и 10 размещены козырьки 28 и 29. Направляющие 14 для тяговых цепей 7, 8 и направляющие 21 для катков 21 сдвоенных рычагов 19 на этих участках выполнены криволинейными с возможностью обеспечения свободного заезда задних колес 23 груженых автомобилей-самосвалов 2 и передних колес 27 порожних автомобилей-самосвалов 6 на пути 25. Приводные звездочки 9 и 10 снабжены общим приводом, состоящим из двигателя 30 и редуктора 31, тихоходный вал которого непосредственно связан с валом приводной звездочки 9 линии 1 подъема и через зубчатую пару 32 - с валом приводной звездочки 10 линии 5 спуска автомобилей-самосвалов. Передаточное отношение зубчатой пары 32 принято равным единице. Линии 1 и 5 снабжены промежуточными приводными звездочками 33 и 34, которые также кинематически связаны между собой с помощью общего двигателя 35 с редуктором 36 и зубчатой пары 37. На линии 5 спуска может быть установлено меньшее число промежуточных звездочек 34, чем промежуточных звездочек 33 на линии подъема 1. На наклонном участке 15 комплекса с одинаковым шагом размещены устройства для улавливания оборвавшихся тяговых цепей. На линии подъема 1 каждое из этих устройств выполнено в виде закрепленного с помощью кронштейнов 38 на верхней части направляющей 14 для ходовых катков 13 тяговой цепи 7 и размещенного над тяговой цепью 7 башмака 39 П-образного поперечного сечения. Башмак 39 выполнен с увеличением его высоты в сторону 40 движения тяговой цепи 7. Под тяговой цепью 7 с минимальным зазором на направляющей 21 для катков 20 сдвоенных рычагов 19 закреплена шина 41. На тяговой цепи 7 внутри башмака 39 свободно размещен клин 42 с возможностью его упора в переднюю стенку 43 башмака 39 при нормальной работе комплекса и его заклинивания между башмаком 39 и тяговой цепью 7 при изменении направления 44 движения тяговой цепи 7 после ее обрыва. На линиях подъема 1 и спуска 5 установлены дополнительные звездочки 45 и 46 с возможностью их взаимодействия с верхними ветвями тяговых цепей 7 и 8. Оси 47 и 48 звездочек 45 и 46 кинематически связаны между собой зубчатой парой 49 с передаточным отношением, равным единице, с помощью трансмиссионных валов 50 и 51. 52 - направление движения порожних автомобилей-самосвалов 6 при их спуске в карьер 4.

Комплекс действует следующим образом. При включении двигателей 30 и 35 крутящий момент от них передается через редукторы 31 и 36 на верхнюю приводную 9 и промежуточные приводные 33 звездочки линии подъема 1, а через зубчатые пары 32 и 37 - на верхнюю приводную 10 и промежуточные 34 звездочки линии спуска 5. Благодаря этому верхние ветви тяговых цепей 7 начинают непрерывно двигаться в направлении 40 (вверх) и верхние ветви тяговых цепей 8 двигаться в направлении 52 (вниз). Каждый груженый автомобиль-самосвал 2, находящийся в карьере 4, через козырек 28 заезжает на горизонтальный участок 16 пути 25 и останавливается. При непрерывном движении тяговых цепей 7 очередная площадка 22 набегает на задние колеса 23 автомобиля-самосвала 2 и своим упором 26 приводит автомобиль-самосвал 2 в движение. При этом его передние колеса 27 сначала двигаются по горизонтальному участку 16 пути 25, а затем переходят на его криволинейный участок 15 (фиг.1). Поэтому груженый автомобиль-самосвал 2 по-прежнему остается в горизонтальном положении на всем наклонном участке 15 подъема. На площадку 22 передается нагрузка только от задних колес 23, а нагрузка от передних колес 27 передается непосредственно на путь 25. После подъема на верхний горизонтальный участок 17 груженый автомобиль-самосвал 2 своим ходом через козырек 29 выезжает на борт 3 карьера 4, а площадка 25, разворачиваясь на криволинейном участке направляющих 21 с помощью взаимодействующих с ними катков 20, под козырьком 29 вместе с тяговой цепью 7 огибает приводную звездочку 9, переходит на нижнюю ветвь и движется вниз. Одновременно на борт 3 карьера 4 поднимаются несколько груженых автомобилей-самосвалов 2 с интервалом, определяемым принятым расстоянием между смежными площадками 22.

Аналогичным образом порожние автомобили-самосвалы 6 с козырька 29 борта 3 карьера 4 заезжают своими передними колесами 27 на путь 25 и останавливаются. При непрерывном движении тяговых цепей 8 очередная площадка 22 подходит к переднему колесу 27 порожнего автомобиля-самосвала 6 и приводит его в движение в направлении 52. За счет удаления пути 25 от верхней ветви тяговых цепей 8 при движении по наклонному участку 15 порожние автомобили-самосвалы 6 на всем пути при их спуске занимают горизонтальное положение. На нижнем горизонтальном участке 16 линии 5 перед козырьком 28 площадка 22 разворачивается по часовой стрелке, благодаря чему упор 26 не препятствует выезду порожнему автомобилю-самосвалу 6 через козырек 28 в карьер 4.

Благодаря кинематической связи между тяговыми цепями 7 и 8 обеих линий 1 и 5 за счет использования зубчатых пар 32 и 37 при передаточном отношении, равном единице, обеспечивается движение тяговых цепей 7 и 8 в противоположных направлениях 40 и 52 с одинаковой скоростью.

За счет непрерывного режима работы и наличия кроме верхних приводных звездочек 9 и 10 также промежуточных приводных звездочек 33 и 34 на обеих линиях 1 и 5 возможен подъем груженых автомобилей-самосвалов 2 из глубоких карьеров 4 и спуск порожних автомобилей-самосвалов 6 в карьер 4 при высокой производительности. Осуществление кинематических связей между приводными звездочками 9, 10 и 33, 34 обеих линий 1 и 5 обеспечивает снижение энергопотребления при подъеме-спуске автомобилей-самосвалов 2 и 6 за счет разгрузки приводов, т.е энергия приводов расходуется практически только на подъем горной массы.

При обрыве тяговых цепей 7 на линии подъема 1 под действием синусоидальной составляющей их веса и веса находящихся на наклонном участке 15 груженых автомобилей-самосвалов 2 тяговые цепи 7 начнут двигаться в направлении 44 (вниз). При этом размещенные на тяговых цепях 7 клинья 42 начнут двигаться вместе с ними до заклинивания клиньев 42 между тяговыми цепями 7 и П-образными башмаками 39, что приведет к остановке и улавливанию оборвавшихся тяговых цепей 7 вместе с находящимися на наклонном участке 15 комплекса автомобилями-самосвалами 2.

При обрыве тяговых цепей 8 на линии спуска 5 под действием синусоидальной составляющей их веса и веса находящихся на наклонном участке 15 порожних автомобилей-самосвалов 6 скорость движения тяговых цепей 8 в направлении 52 начнет увеличиваться. Однако за счет их зацепления с дополнительными звездочками 46 произойдет практически мгновенное их затормаживание, т.к. оси 48 звездочек кинематически связаны с осями 47 звездочек 45 на линии подъема 1, которые находятся в зацеплении и вращаются от тяговых цепей 7, находясь под значительно большем натяжении, чем тяговые цепи 8. Поэтому произойдет улавливание тяговых цепей 8 с находящимися на линии спуска 5 порожними автомобилями-самосвалами 6. При обрывах как на линии подъема 1, так и на линии спуска 5 по сигналам соответствующих датчиков происходит отключение приводов и включение тормозных устройств.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают подъем груженых автомобилей-самосвалов из карьера на борт карьера и одновременный спуск порожних автомобилей самосвалов в карьер при непрерывном режиме транспортирования и минимизации показателей металлоемкости и энергоемкости при выполнении этих операций с улавливанием тяговых цепей и находящихся на линиях подъема и спуска автомобилей-самосвалов при обрывах тяговых цепей.

Изобретение относится к системам карьерного транспорта, а именно к комплексам для подъема и спуска автомобилей-самосвалов в карьер при ведении открытых горных работ. Техническая задача - непрерывный режим транспортирования и минимизация показателей металлоемкости и энергоемкости при выполнении спуско-подъемных операций. Комплекс для подъема автомобилей-самосвалов на борт карьера состоит из наклонного участка и примыкающих к нему горизонтальных участков в нижней и верхней частях комплекса. Параллельно линии для подъема автомобилей-самосвалов размещена линия для их спуска в карьер с кинематически связанными между собой приводными звездочками в головной и средней части обеих линий с передаточным отношением, равным единице. Каждое приспособление для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов вверх и вниз выполнено в виде шарнирно прикрепленных к двум пластинчато-катковым цепям и размещенных между ними сдвоенных рычагов. Сдвоенные рычаги соединены между собой площадкой с возможностью размещения на ней задних колес автомобиля-самосвала на линии их подъема и передних колес - на линии спуска, площадки размещены с зазорами над путями, причем каждая площадка выполнена с криволинейным упором для колес. На наклонном участке с одинаковым шагом размещены устройства для улавливания оборвавшихся тяговых цепей, каждое из которых выполнено в виде закрепленного с помощью кронштейнов на верхней части направляющей для ходовых катков тяговой цепи и размещенного над тяговой цепью башмака П-образного поперечного сечения с увеличением его высоты в сторону движения тяговой цепи. Под тяговой цепью с минимальным зазором на направляющей для катков сдвоенных рычагов закреплена шина, при этом на тяговой цепи внутри башмака свободно размещен клин с возможностью его упора в переднюю стенку башмака при нормальной работе комплекса и его заклинивания между башмаком и тяговой цепью при изменении направления движения тяговой цепи после ее обрыва. На линиях подъема и спуска установлены дополнительные звездочки с возможностью их взаимодействия с верхними ветвями тяговых цепей, а оси этих звездочек кинематически связаны между собой зубчатой парой с передаточным отношением, равным единице. 9 ил.

Комплекс для подъема автомобилей-самосвалов на борт карьера, содержащий линию с вертикально замкнутой пластинчато-катковой тяговой цепью с возможностью огибания ею соединенной с редуктором и двигателем приводной звездочки и натяжной звездочки с перемещением ходовых катков цепи по направляющим, состоящим из наклонного участка и примыкающих к нему горизонтальных участков в нижней и верхней частях комплекса, при этом на цепи с определенным шагом закреплены приспособления для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов, с возможностью перемещения их колес по специальным путям, отличающийся тем, что параллельно линии для подъема автомобилей-самосвалов размещена линия для их спуска в карьер с кинематически связанными между собой приводными звездочками в головной и средней части обеих линий с передаточным отношением, равным единице, а каждое приспособление для захвата и транспортирования автомобилей-самосвалов вверх и вниз выполнено в виде шарнирно прикрепленных к двум пластинчато-катковым цепям и размещенных между ними сдвоенных рычагов с катками на свободных концах с возможностью поворота сдвоенных рычагов в вертикальной плоскости и перемещения катков по направляющим, размещенным под направляющими для ходовых катков тяговых цепей, при этом сдвоенные рычаги соединены между собой площадкой с возможностью размещения на ней задних колес автомобиля-самосвала на линии их подъема и передних колес - на линии спуска, площадки размещены с зазорами над путями, причем каждая площадка выполнена с криволинейным упором для колес, пути на наклонных участках размещены с возможностью перемещения по ним передних колес на линии подъема и задних колес на линии спуска при горизонтальном расположении автомобилей-самосвалов, на наклонном участке с одинаковым шагом размещены устройства для улавливания оборвавшихся тяговых цепей, каждое из которых выполнено в виде закрепленного с помощью кронштейнов на верхней части направляющей для ходовых катков тяговой цепи и размещенного над тяговой цепью башмака П-образного поперечного сечения с увеличением его высоты в сторону движения тяговой цепи, а под тяговой цепью с минимальным зазором на направляющей для катков сдвоенных рычагов закреплена шина, при этом на тяговой цепи внутри башмака свободно размещен клин с возможностью его упора в переднюю стенку башмака при нормальной работе комплекса и его заклинивания между башмаком и тяговой цепью при изменении направления движения тяговой цепи после ее обрыва, на линиях подъема и спуска установлены дополнительные звездочки с возможностью их взаимодействия с верхними ветвями тяговых цепей, а оси этих звездочек кинематически связаны между собой зубчатой парой с передаточным отношением, равным единице.