Устройство для формирования отвального массива Российский патент 2023 года по МПК E21C47/04 E02F5/24 E21C41/26 

Техническое решение относится к области машиностроения, а именно, к горному и строительному оборудованию, и может быть использовано для перегрузки и транспортирования породы с образованием отвального массива.

Из уровня техники известен отвалообразователь, включающий жесткую консольно-мостовую ферму, опирающуюся средней частью на подвижную из двух самоходных гусеничных тележек опору, а концом мостовой части фермы на неподвижную опору, вокруг которой может поворачиваться консольно-мостовая ферма. На мостовой части фермы установлен приемный неподвижный конвейер, а на консольной с нижней стороны в направляющих смонтирован разгрузочный конвейер с возможностью его перемещения вдоль консольной части фермы при помощи дистанционно управляемой лебедки. При этом, неподвижная опора выполнена в виде лыжи, а редуктор - в виде зубчатой цилиндрической и глобоидной червячной передач. Патент РФ № 30838, опубликован 10.07.2003.

Известен вибрационный отвалообразователь, содержащий горизонтально расположенную раму и шарнирно установленные на ней грузонесущий орган с бортами и виброприводом и четное количество силовых гидроцилиндров, размещенных за пределами грузонесущего органа. Силовые гидроцилиндры установлены на раме с помощью нижних шарниров, а с помощью верхних шарниров соединены с бортами грузонесущего органа. Отвалообразователь снабжен двумя параллельными цилиндрическими стержнями, которыми попарно связаны имеющие общую ось вращения нижние шарниры силовых гидроцилиндров, и двумя захватами, прикрепленными к грузонесущему органу, при этом захваты смонтированы с возможностью образования с цилиндрическими стержнями разъемных шарниров, замыкание и размыкание которых обеспечено силовыми гидроцилиндрами. Патент РФ № 121800, опубликован 10.11.2012.

Известен конвейерный перегружатель, состоящий из призабойной секции, сообщенной с разгрузочной секцией, размещенной на самоходной раме и состоящей из ленточного конвейера с приводным и натяжным барабанами и опорно-оградительными плитами, и телескопического конвейера. Призабойная секция выполнена в виде вертикально подвижного лотка трапецеидальной формы, который меньшим основанием шарнирно установлен с двух сторон натяжного барабана на опорно-оградительных плитах, соединен с подъемным устройством, например с гидроцилиндрами, размещенными на опорно-оградительных плитах. Ленточный конвейер установлен на раме с возможностью подъема-опускания в вертикальной плоскости, причем телескопический конвейер установлен на раме со стороны разгрузки. Патент РФ № 168118, опубликован 18.01.2017.

Известно конвейерное устройство для послойной добычи материала в разработках открытого типа, включающее головную установку, которая разделяется на мобильную головную барабанную установку и на стационарную передающую установку, и мобильную хвостовую установку, так что обусловленные разработкой перемещения по длине хвостовой установки компенсируются равнозначными перемещениями по длине головной барабанной установки. Патент РФ № 2570850, опубликован 10.12.2015.

Задачей заявленного решения является создание устройства для формирования отвального массива, обеспечивающего возможность безопасного управления и обслуживания конструкции устройства, характеризующегося отсутствием риска аварийных ситуаций во время технологического процесса отвалообразования и простым доступом к узлам конструкции.

Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении технологичности и безопасности устройства для формирования отвального массива и реализации технологических процессов отвалообразования и эксплуатации устройства.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для формирования отвального массива включает опорную раму с закрепленной на ней площадкой, поворотный пилон, соединенный с механизмом его поворота, закрепленным на площадке, стрелу подъема и опускания конвейера, установленного внутри стрелы, закрепленную на пилоне с возможностью вращения относительно пилона в вертикальной плоскости, включающую выход для выгрузки отвала, раму противовеса стрелы подъема и опускания конвейера, закрепленную на пилоне над стрелой, с установленным на ней противовесом и механизмом подъема и опускания стрелы, при этом в стреле подъема и опускания конвейера установлены теплоизоляционные панели.

Теплоизоляционные панели, установленные в стреле подъема и опускания конвейера, позволяют соблюсти оптимальный температурный режим внутри стрелы, необходимый для надежной работы конвейера, исключает риск аварийной ситуации, связанной с промерзанием транспортируемого груза и ленточного полотна внутри стрелы, которые могут привести к нарушению технологического процесса формирования отвала и к потере производительности устройства, а также обеспечивают удобство и безопасность технического обслуживания конвейера персоналом. Предпочтительно также использование калориферов внутри стрелы, которые дополнительно способствуют накоплению и сохранению тепла в конвейерном отсеке.

Выполнение стрелы подъема и опускания конвейера в виде ферменной конструкции прямоугольного сечения позволяет сформировать полузамкнутое пространство внутри стрелы, которое дополнительно послужит уменьшению потерь тепла из конвейерного отсека, а также создаст условия для технологичного крепления теплоизоляционных панелей по двум, трем или четырем сторонам от конвейера. Кроме того, такое исполнение позволяет повысить удобство обслуживания стрелы и конвейера за счет обеспечиения безопасности нахождения внутри нее персонала.

Предпочтительно выполнение в качестве теплоизоляционных панелей - сэндвич панелей, прикрепленных снаружи стрелы подъема и опускания конвейера. Сэндвич панели позволяют сохранить оптимальные показатели микроклимата без существенного увеличения толщины панелей, которое негативно сказалось бы на удобстве обслуживания стрелы, а также привело бы к увеличению веса конструкции. Крепление их снаружи является технологичным способом утепления конструкции стрелы, и при этом, не сказывающемся на уменьшении ширины ее внутреннего пространства.

Выполнение стрелы подъема и опускания конвейера составной из частей, скрепленных друг сдругом по их длине посредством болтового соединения, обеспечивает простоту сборки, транспортировки и обслуживания стрелы, а также повышает ремонтопригодность устройства.

Проходы для обслуживания конвейера, которые могут быть выполнены внутри стрелы подъема и опускания конвейера вдоль конвейера с обеих его сторон дополнительно повышают удобство и безопасность обслуживания данного отсека. Дополнительно, этими же преимуществами характеризует устройство установка элементов искусственного освещения внутри стрелы.

Крепление механизма поворота пилона на площадке опорной рамы, а также крепление стрелы подъема и опускания конвейера на пилоне с возможностью вращения относительно пилона в вертикальной плоскости необходимы для реализации заявленного устройства по назначению, а также характеризуют конструкцию устройства возможностью централизованного и безопасного управления всеми рабочими органами.

Предпочтительно, механизм поворота пилона жестко соединен с опорной рамой и с пилоном с возможностью его вращения под действием реверсивных мотор-редукторов и включает подшипник, внутренняя обойма которого имеет зубчатый венец с установленными на нем с возможностью вращения два зубчатых колеса, установленных через фланцевые муфты на концах валов мотор-редукторов. Такое исполнение обеспечивает ремонтопригодность устройства, безопасность и надежность эусплуатации устройства в процессе вращения пилона и перемещения стрелы, а также возможность выбора места формирования отвального массива, что является важным критерием в достижении безопасности и удобства реализации данного технологического процесса.

Крепление подвесной площадки под верхней площадкой опорной рамы вокруг мотор-редукторов обеспечивает безопасный доступ и удобство обслуживания конструкции, а также возможность выбора нахождения персонала для оптимального в той или иной ситуации способа доступа.

Соединение опорной рамы с лестницей с ограждениями и перилами обеспечивает возможность подъема людей к площадке опорной рамы, что также характеризует устройство безопасностью обслуживания и высокой технологичностью.

Предпочтительно, поворотный пилон включает основание с установленной на нем осью для крепления стрелы подъема и опускания конвейера. Такая конструкция обеспечивает ремонтопригодность, удобство и безопасность обслуживания узла соединения пилона со стрелой, позволяет реализовывать доступ к данному узлу и при необходимости замену его деталей.

Установка радара на конце стрелы в зоне выхода для выгрузки отвала позволяет опрределять расстояние от края стрелы до формируемого отвального массива, обеспечивая возможность своевременного перемещения стрелы вверх или в сторону, что также снижает риск возникновения аварийной ситуации.

Предпочтительно, механизм подъема и опускания стрелы выполнен в виде электрической лебедки, соединенной элементами полиспаста со стрелой, позволяющей точно регулировать высоту подъема стрелы с удаленного места оператора.

Выполнение во внутреннем пространстве рамы противовеса стрелы подъема и опускания конвейера проходов и площадки рамы противовеса обеспечивает безопасность и удобство обслуживания механизма подъема стрелы.

Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых представлен один из возможных вариантов исполнения устройства для формирования отвального массива.

На фиг. 1 представлен вид устройства для формирования отвального массива сбоку.

На фиг. 2 представлен вид устройства для формирования отвального массива сверху.

Цифрами отмечены следующие элементы:

- опорная рама (1);

- верхняя площадка опорной рамы (2) вокруг мотор-редукторов (5) и (6);

- лестница (3);

- опорно-поворотное устройство (4);

- поворотный пилон (7);

- стрела (8) подъёма и опускания конвейера (14);

- рама (9) противовеса стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14);

- электрическая лебёдка (10);

- элементы (11), (20) полиспаста;

- противовес (12);

- площадка (13) обслуживания механизма подъема и опускания стрелы (8);

- проходы (15) для обслуживания стрелы (8) и конвейера (14);

- теплоизоляционные панели (16);

- калориферы (17);

- приводная секция (18);

- радар (19).

Далее со ссылками на фигуры описан один из возможных вариантов исполнения конструкции устройства для формирования отвального массива.

Устройство для формирования отвального массива включает опорную раму (1) с закрепленной на ней верхней площадкой (2), поворотный пилон (7), соединенный с механизмом его поворота, закрепленным на площадке (2).

Заявленное устройство также включает стрелу (8) подъема и опускания конвейера (14), установленного внутри стрелы (8), закрепленной на пилоне (7) с возможностью вращения относительно пилона (7) в вертикальной плоскости, включающей выход для выгрузки отвала. Предпочтительно поворотный пилон (7) включает основание с установленной на нем осью для крепления стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14). Предпочтительно стрела (8) подъема и опускания конвейера (14) представляет собой ферменную конструкцию прямоугольного сечения и может быть выполнена составной из частей, скрепленных друг сдругом по их длине посредством болтовых соединений. Предпочтительно внутри стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14) вдоль конвейера (14) с обеих его сторон выполнены проходы (15) для его обслуживания.

Также устройство для формирования отвального массива включает раму противовеса (9) стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14), закрепленную на пилоне (7) над стрелой (8). На раме противовеса (9) стрелы (8) установлен противовес (12) и механизм подъема и опускания стрелы. В качестве противовеса (12) предпочтительно использованы бетонные блоки. Механизм подъема и опускания стрелы предпочтительно выполнен в виде электрической лебедки (10), соединенной элементами (11), (20) полиспаста со стрелой (8). В предпочтительном варианте, лебёдка (10) имеет реверсивный привод, при этом на ней установлен барабан для навивки каната при подъёме и опускании стрелы (8). Равномерную навивку каната на барабан может обеспечивать канатоукладчик. Для обеспечения необходимого усилия подъёма стрелы (8) устройства, предпочтительно использованы элементы (20) двадцатикратной канатной полиспастной системы.

Предпочтительно во внутреннем пространстве рамы (9) противовеса стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14) выполнены проходы и площадка (13) для обслуживания механизма подъема стрелы.

Предпочтительно механизм поворота пилона (7) представляет собой опорно-поворотное устройство (4) и жестко соединен с опорной рамой (1) и с пилоном (7) с возможностью его вращения под действием реверсивных мотор-редукторов (5) и (6) и включает подшипник, внутренняя обойма которого имеет зубчатый венец с установленными на нем с возможностью вращения двумя зубчатыми колесами, установленными через фланцевые муфты на концах валов мотор-редукторов.

Предпочтительно под верхней площадкой (2) вокруг мотор-редукторов (5) и (6) к опорной раме (1) прикреплена подвесная площадка для их обслуживания.

В стреле (8) подъема и опускания конвейера (14) установлены теплоизоляционные панели (16), предпочтительно выполненные в виде сэндвич панелей, прикрепленных снаружи стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14).

Предпочтительно опорная рама (1) соединена с лестницей (3) с ограждением и перилами для подъема людей к площадке (2).

Предпочтительно в нижней части стрелы (8) подъема и опускания конвейера (14) выполнено окно для разгрузки отвала (выход для выгрузки).

В стреле (8) подъема и опускания конвейера (14) могут быть установлены элементы искусственного освещения. На конце стрелы (8) в зоне выхода (окна) для выгрузки отвала может быть установлен радар (19) для определения расстояния от края стрелы (8) до формируемого отвального массива.

Устройство для формирования отвального массива является стационарным и работает следующим образом.

Устройство устанавливается перпендикулярно кромке будущего отвального массива на заранее подготовленное бетонное основание и закрепляется с помощью анкеров.

С включением реверсивных мотор-редукторов (5), (6) начинают вращение зубчатые колеса, установленные на концах их валов через зацепление с внутренней зубчатой обоймой опорно-поворотного устройства (4). Далее происходит поворот пилона (7) влево или вправо вокруг оси с закрепленной на нём стрелой (8) для выбора оптимального места начала формирования отвального массива.

Запуск ленточного конвейера (14) осуществляется включением приводной секции (18), при этом возможно контролирование натяжения лент винтовыми домкратами. Далее при помощи механизма подъема и опускания стрелы осуществляется, соответственно, подъём или опускание стрелы (8) в зависимости от выбора высоты падения груза. Затем в загрузочную секцию конвейера (14), установленного в стреле (8), начинается подача укладываемого в отвал груза, источники подачи могут быть различными. Формируемый отвал имеет конусообразную форму, по всей радиальной дуге поворота стрелы (8) устройства. Высота складируемого отвала ограничена максимальным углом подъёма стрелы (8) лебёдкой (10) механизма подъема и опускания стрелы. При этом, температурный режим в пространстве стрелы (8) соответствует оптимальному за счет наличия в ней теплоизоляционных панелей.

Предпочтительно управление всем устройством осуществляется дистанционно оператором, находящимся в специально оборудованном контейнере с двумя отсеками. В первом отсеке размещено силовое электрооборудование, во втором - слаботочное с системой управления и местом оператора.

Для технического обслуживания и осмотра конструкции устройства соответствующими специалистами могут быть использованы площадки (2), (13), проходы (15) и т.д.

Представленные фигуры, описание конструкции и использования устройства для формирования отвального массива не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения.

Техническое решение относится к области машиностроения. Устройство для формирования отвального массива включает опорную раму с закрепленной на ней площадкой, поворотный пилон, соединенный с механизмом его поворота, закрепленным на площадке, стрелу подъема и опускания конвейера, установленного внутри стрелы, закрепленную на пилоне с возможностью вращения относительно пилона в вертикальной плоскости, включающую выход для выгрузки отвала, раму противовеса стрелы, закрепленную на пилоне над стрелой, с установленным на ней противовесом и механизмом подъема и опускания стрелы, при этом в стреле установлены теплоизоляционные панели. Механизм поворота пилона жестко соединен с опорной рамой и с пилоном с возможностью его вращения под действием реверсивных мотор-редукторов и включает подшипник, внутренняя обойма которого имеет зубчатый венец с установленными на нем с возможностью вращения двумя зубчатыми колесами, установленными через фланцевые муфты на концах валов мотор-редукторов. Под площадкой к опорной раме прикреплена подвесная площадка. Опорная рама соединена с лестницей. Стрела подъема и опускания конвейера представляет собой ферменную конструкцию прямоугольного сечения. Внутри стрелы подъема и опускания конвейера вдоль конвейера выполнены проходы для его обслуживания. Во внутреннем пространстве рамы противовеса выполнены проходы и площадка для обслуживания. Техническим результатом является повышение технологичности и безопасности устройства. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для формирования отвального массива, включающее опорную раму с закрепленной на ней площадкой, поворотный пилон, соединенный с механизмом его поворота, закрепленным на площадке опорной рамы, стрелу подъема и опускания конвейера, установленного внутри этой стрелы, закрепленную на пилоне с возможностью вращения относительно пилона в вертикальной плоскости, включающую выход для выгрузки отвала, раму противовеса стрелы подъема и опускания конвейера, закрепленную на пилоне над стрелой, с установленным на ней противовесом и механизмом подъема и опускания стрелы, при этом в стреле подъема и опускания конвейера установлены теплоизоляционные панели.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм поворота пилона жестко соединен с опорной рамой и с пилоном с возможностью его вращения под действием реверсивных мотор-редукторов и включает подшипник, внутренняя обойма которого имеет зубчатый венец с установленными на нем с возможностью вращения двумя зубчатыми колесами, установленными через фланцевые муфты на концах валов мотор-редукторов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что под площадкой вокруг мотор-редукторов к опорной раме прикреплена подвесная площадка для их обслуживания.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный пилон включает основание с установленной на нем осью для крепления стрелы подъема и опускания конвейера.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорная рама соединена с лестницей с ограждением и перилами для подъема людей к площадке.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стрела подъема и опускания конвейера представляет собой ферменную конструкцию прямоугольного сечения.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что стрела подъема и опускания конвейера выполнена составной из частей, скрепленных друг с другом по их длине посредством болтовых соединений.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри стрелы подъема и опускания конвейера вдоль конвейера с обеих его сторон выполнены проходы для его обслуживания.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что выход для выгрузки отвала выполнен в виде окна в нижней части стрелы подъема и опускания конвейера.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплоизоляционные панели выполнены в виде сэндвич-панелей, прикрепленных снаружи стрелы подъема и опускания конвейера.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в стреле подъема и опускания конвейера установлены элементы искусственного освещения.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на конце стрелы подъема и опускания конвейера в зоне выхода для выгрузки отвала установлен радар для определения расстояния от края стрелы подъема и опускания конвейера до формируемого отвального массива.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм подъема и опускания стрелы выполнен в виде электрической лебедки, соединенной элементами полиспаста со стрелой подъема и опускания конвейера.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что во внутреннем пространстве рамы противовеса стрелы подъема и опускания конвейера выполнены проходы и площадка для обслуживания механизма подъема и опускания стрелы.