Карьерная транспортная установка Российский патент 2022 года по МПК E21F13/08 

Изобретение относится к горному транспортному оборудованию, а именно, к карьерным рельсовым транспортным установкам.

Известна карьерная транспортная установка «Конвейерный поезд», А.С. СССР 943147, включающая двухрельсовый путь, установленные на рельсах ходовые колесные грузонесущие тележки, стационарно установленные приводные электродвигатели с фрикционными приводными колесами, прижимающимися к ходовым колесным грузонесущим тележкам, и толкающими конвейерный поезд в нужном направлении за счет силы трения между фрикционными приводными колесами и контактными поверхностями конвейерного поезда.

Недостатком данной транспортной установки (как и всех подобных конструкций с фрикционным приводом) является нестабильное значение силы тяги, вызванное существенным колебанием во времени значения коэффициента трения между фрикционными приводными колесами и контактными поверхностями конвейерного поезда. Это может быть вызвано, например, атмосферными осадками, или обмерзанием, при работе установки, размещенной на открытом воздухе.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности признаков к заявляемому изобретению является, принятое за прототип, устройство SU 1303734 карьерная транспортная установка «Конвейерный поезд» с линейным асинхронным электродвигателем. Транспортная установка, включающая двухрельсовый путь, установленный между рельсами статор с обмотками, установленные на рельсах ходовые колесные грузонесущие тележки, магнитные элементы ротора, закрепленные на нижней части тележек, при этом обмотки статора подключены к источнику переменного напряжения.

Недостатком данной транспортной установки (как и всех подобных конструкций, с приводом линейным асинхронным электродвигателем) является необходимость одновременно подключать к напряжению обмотки статора или сразу по всей длине трассы, или на длине гораздо большей длинны самого конвейерного поезда, для того, чтобы обеспечить постоянное значение силы тяги и скорости, движущегося вдоль статора, конвейерного поезда. Это, в свою очередь, вызывает большие потери на сопротивление и нагрев в многочисленных подключенных обмотках статора, и, соответственно, высокие затраты электроэнергии на транспортирование горной массы.

Задачей изобретения является уменьшение энергозатрат на транспортирование горной массы.

Задача решается тем, что карьерная транспортная установка, включающая установленные на рельсовом пути ходовые колесные грузонесущие тележки над статором с индуктором и закрепленные на нижней части данных тележек магнитные элементы, согласно изобретению, на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, нижними концами скользящие по обмоткам статора, а верхними концами одна из щеток подключена к положительному полюсу источнику постоянного напряжения, а другая к отрицательному.

То, что на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, одним концом скользящие по обмоткам статора, и при этом другим концом контактные щетки подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения, приводит к тому, что длина обмоток статора, подключенных к напряжению, всегда ограничивается расстоянием между двумя данными контактными щетками, то есть фактически равна длине самого конвейерного поезда, что составляет существенно меньшую величину, по сравнению с прототипом. Это обеспечивает снижение потерь электрической энергии на сопротивление и нагрев в обмотках статора, на сравнительно более коротком подключенном участке статора, и, как следствие, обеспечивает уменьшение энергозатрат на транспортирование горной массы, по сравнению с прототипом.

Устройство поясняется графически. На фиг. 1 и фиг. 2 схематически изображены: 1 - несущее основание, 2 - двухрельсовый путь, 3 -ходовые колеса, 4 - ходовые грузонесущие тележки, 5 - шарниры, 6 - статор (с обмотками и сердечником), 7 - защитная оболочка статора, 8 - магнитные элементы, 9 - контактные щетки, 10 - графитовые ползуны, 11 - источник постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом. Ходовые грузонесущие тележки 4, соединенные шарнирами 5, перемещаются на ходовых колесах 3 по двухрельсовому пути 2, расположенному на несущем основании 1, силой тяги, вызванной силой Ампера, образующейся за счет взаимодействия магнитного поля магнитных элементов 8 (являющихся либо постоянными магнитами, либо обмотками с постоянным током) и электрического тока в верхней части обмотки статора 6, протекающего в каждом витке обмотки на участке, находящемся между двумя контактными щетками 9. Данный электрический ток образован перепадом постоянного напряжения (фиг. 2), подводимого двумя контактными щетками 9, подключенными соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения 11 (например, аккумуляторной батарее, или дизель-генераторной установке, установленной на самом поезде из ходовых грузонесущих тележек 4, или стационарному троллею, установленному вдоль трассы конвейерного поезда, от которого напряжение сначала снимается поездом из ходовых грузонесущих тележек 4.

Статор 6 в данном устройстве защищен от атмосферных осадков магнитопроницаемой защитной оболочкой 7 (например, из термостойкой резины), расположенной на всей поверхности статора 6, за исключением поверхности скольжения контактных щеток 9 с закрепленными на них графитовыми ползунами 10, предохраняющими обмотки статора 6 от быстрого механического износа. Поезд из ходовых грузонесущих тележек 4 перевозит полезное ископаемое из карьера на обогатительную фабрику, преодолевая подъемы на выездной траншее.

Таким образом, новым признаком изобретения является то, что на крайних ходовых тележках поезда карьерной транспортной установки установлены контактные щетки, одним концом скользящие по обмоткам статора, при этом другим концом контактные щетки подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения. Этим обеспечивается условие того, что длина участка статора, постоянно подключенного к напряжению, всегда ограничивается только расстоянием между двумя данными контактными щетками, то есть фактически длинной самого поезда, что составляет существенно меньшую величину, по сравнению с прототипом. Это обеспечивает снижение потерь электрической энергии на сопротивление и нагрев в подключенных на более коротком, по сравнению с прототипом, участке обмотках статора, и, как следствие, уменьшение общих энергозатрат на транспортирование горной массы.

Изобретение относится к горному транспортному оборудованию, а именно к карьерным рельсовым транспортным установкам. Техническим результатом является уменьшение энергозатрат на транспортирование горной массы. Технический результат достигается тем, что у карьерной транспортной установки, включающей установленные на рельсовом пути ходовые колесные грузонесущие тележки над статором с индуктором и закрепленные на нижней части данных тележек магнитные элементы, на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, нижними концами скользящие по обмоткам статора, а верхними концами одна из щеток подключена к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а другая к отрицательному. 2 ил.

Карьерная транспортная установка, включающая установленные на рельсовом пути ходовые колесные грузонесущие тележки над статором с индуктором и закрепленные на нижней части данных тележек магнитные элементы, отличающаяся тем, что на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, нижними концами скользящие по обмоткам статора, а верхними концами одна из щеток подключена к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а другая к отрицательному.