ВАГОНЕТКА ШАХТНАЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕЕ РАЗГРУЗКИ Российский патент 2025 года по МПК E21F13/02 B61D47/00 B65G67/24 B61D7/02 

Изобретение относится к рельсовому транспорту, а именно к шахтным грузовым вагонеткам с разгрузкой через донную часть и устройствам для их разгрузки, и может быть использовано для транспортирования горной массы по подземным выработкам рудников по рельсовому пути с разгрузкой в приемные бункеры рудоспуска.

Известны шахтная вагонетка с разгрузкой через донную часть, оборудованная двумя автоматическими сцепками и шарнирно закрепленным на кузове откидывающимся днищем с замком запирания, на котором расположены колесные пары, и устройство для ее разгрузки в приемный бункер рудоспуска, включающее установленные в два ряда над рудоспуском стационарные ролики, приспособленные для перемещения по ним состава вагонеток под действием сил инерции, при этом электровоз и вагонетки опираются на ролики посредством опорных лыж, закрепленных по их бокам. В зоне разгрузки вагонеток рельсовое полотно опущено вниз и выполнено по изогнутой кривой (см. RU 2204519 С1, 20.05.2003) [1] (прототип).

Известная вагонетка имеет ряд недостатков. Во-первых, наличие замка запирания днища ухудшает технологичность вагонетки, увеличивает время ее разгрузки, требует наличия дополнительных приспособлений на участке разгрузки. Во-вторых, не предусмотрена амортизация днища для снижения динамической нагрузки на колесные пары при загрузке вагонетки, что снижает ее надежность.

Известное устройство для разгрузки вагонетки также имеет ряд недостатков. Во-первых, невозможно добиться стабильного перемещения над рудоспуском тяжело нагруженного состава под действием сил инерции, в результате чего, как показал опыт, невозможно использовать вагонетки с большим объемом кузова (более 5-6 м³). Во-вторых, использование в качестве разгрузочной кривой опущенного вниз изогнутого рельсового полотна является крайне нетехнологичным и технически сложным решением. Значительно более технологично использование разгрузочных кривых, по которым обкатываются специальные опорные колеса, закрепленные на днище вагонетки (см. Базер Э.Я. и др. Справочник по шахтному транспорту. М., «Недра», 1977, с. 373) [2]. В-третьих, конструкцией не предусмотрена возможность центрирования вагонетки относительно оси симметрии стационарных роликов.

Технической задачей изобретения является повышение технологичности и надежности шахтной вагонетки и устройства для ее разгрузки в приемный бункер рудоспуска.

Поставленная задача достигается тем, что вагонетка шахтная включает кузов с опорными лыжами и двумя автоматическими сцепками, к передней торцевой стенке которого шарнирно прикреплено откидывающееся днище с двумя колесными парами, колеса которых закреплены на осях посредством подшипниковых узлов, при этом на каждой оси колесной пары, симметрично относительно продольной оси вагонетки, установлены по два опорных хомута, обжимающих ось колесной пары, каждый из которых выполнен в виде разъемного плоского прямоугольного параллелепипеда, поперечно расположенного относительно оси колесной пары, с соосным этой оси отверстием по центру разъема, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой буртик, размещенный без боковых зазоров в ответной проточке на оси колесной пары, при этом верхняя часть каждого опорного хомута размещена в ответном ей опорном коробе днища, образованного сваренными между собой перпендикулярными днищу пластинами, внутри которого размещены амортизирующие элементы, посредством которых днище опирается на упомянутые опорные хомуты, при этом снизу каждую ось колесной пары охватывают две скобы, закрепленные на нижней части днища и расположенные симметрично относительно продольной оси вагонетки, приспособленные для удержания оси колесной пары от падения вниз при откидывании днища в процессе разгрузки вагонетки, при этом на оси задней колесной пары закреплено центральное опорное колесо, приспособленное для обкатывания по разгрузочной кривой устройства для разгрузки вагонетки, при этом вдоль боковых стенок кузова на всю их длину приварены опорные балки, в нижней части которых закреплены опорные лыжи.

Поставленная задача достигается также тем, что устройство для разгрузки вагонетки в приемный бункер рудоспуска, включает установленные в два ряда над приемным бункером рудоспуска стационарные ролики, приспособленные для перемещения по ним опорных лыж электровоза и вагонеток, а под стационарными роликами выполнена разгрузочная кривая, при этом над приемным бункером рудоспуска рельсовые пути обрываются, а разгрузочная кривая образована выгнутой к низу однопролетной балкой, закрепленной по краям бункера рудоспуска, а по краям рельсового пути, симметрично относительно его оси, перед стационарными роликами по ходу движения состава, установлены толкатели вагонеток, выполненные в виде вращающихся с помощью электроприводов горизонтально расположенных колес с шинами из эластичного материала, взаимодействующих с боковыми поверхностями опорных балок вагонеток посредством механизмов прижатия.

Частным случаем конструктивного исполнения устройства разгрузки вагонеток является то, что стационарные ролики выполнены коническими, с буртиками по наружной стороне.

Частным случаем конструктивного исполнения вагонетки является то, что амортизирующие элементы выполнены в виде нескольких чередующихся между собой горизонтально уложенных листов эластичного материала и стальных листов.

Частным случаем конструктивного исполнения вагонетки является то, что рабочие поверхности опорных лыж в поперечном сечении выполнены под углом к горизонту, соответствующему углу наклона ответной поверхности стационарных роликов.

Частным случаем конструктивного исполнения вагонетки является то, что на рабочей поверхности днища у его задней торцевой кромки симметрично относительно продольной оси закреплен рассекатель потока выгружаемого материала, выполненный в виде треугольной пирамиды с основанием, расширяющимся к задней торцевой кромке, приспособленный для разделения потоков выгружаемого материала по обе стороны от однопролетной балки разгрузочной кривой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид вагонетки; на фиг. 2 - днище с колесными парами; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид В на фиг. 2; на фиг. 5 - опорный хомут; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 7 - общий вид установки для разгрузки вагонеток; на фиг. 8 - вид Г на фиг. 7; на фиг. 9 - узел Д на фиг. 8. На фиг. 7 элементы крепления стационарных роликов и толкателей условно не показаны.

Шахтная вагонетка 1 состоит из кузова 2, днища 3, шарнирно закрепленного на передней торцевой стенке кузова 2; передней колесной пары 4; задней колесной пары 5; передней автосцепки 6 и задней автосцепки 7, которые закреплены на торцевых стенках кузова 2 и включают пакет амортизаторов, буферное устройство, корпус и пружины.

На боковых стенках кузова 2 приварены опорные балки 8, в нижней части которых закреплены опорные лыжи 9.

Каждая колесная пара 4 и 5 состоит из оси 10, по краям которой посредством подшипниковых узлов 11 установлены колеса 12. При этом по центру оси 10 задней колесной пары 5 посредством подшипникового узла закреплено центральное опорное колесо 13. На каждой оси 10, симметрично относительно продольной оси вагонетки, установлены по два опорных хомута 14, обжимающих ось 10, каждый из которых выполнен в виде разъемного плоского прямоугольного параллелепипеда и состоит из двух частей - верхней части 15 и нижней части 16, скрепленных между собой винтами 17. Каждый опорный хомут 14 поперечно расположен относительно оси 10, а ответные поверхности верхней части 15 и нижней части 16 образуют соосное оси 10 отверстие, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой буртик, размещенный без боковых зазоров в ответной проточке на оси 10 колесной пары. Верхняя часть 15 каждого опорного хомута 14 размещена в ответном ей опорном коробе днища 3, образованного сваренными между собой перпендикулярными днищу пластинами 18, внутри которого размещены амортизирующие элементы 19, посредством которых днище опирается на опорные хомуты 14. В качестве амортизирующих элементов используются уложенные в несколько рядов и чередующиеся между собой полосы из стали и эластичных материалов, изготовленные из обрезков конвейерных лент или прокладочной резины. Снизу каждую ось 10 охватывают две скобы 20, закрепленные на нижней части днища 3 и расположенные симметрично относительно продольной оси вагонетки 1.

В передней части днища 3 приварены два кронштейна 21 с отверстиями для его шарнирной подвески к передней стенке кузова 2. На рабочей поверхности днища 3 у его задней торцевой кромки, симметрично относительно продольной оси закреплен рассекатель 22 потока выгружаемого материала, выполненный в виде треугольной пирамиды с основанием, расширяющимся к задней торцевой кромке.

Устройство для разгрузки вагонеток 1 включает закрепленные на однопролетных балках, установленных над приемным бункером рудоспуска, стационарные ролики 23, которые имеют коническую форму и буртики с внешней стороны устройства. Стационарные ролики 23 закреплены симметрично относительно оси рельсового пути 24, которое над приемным бункером разрывается.

По краям рельсового пути 24, симметрично относительно его оси, перед стационарными роликами 23 по ходу движения состава, установлены толкатели 25 вагонеток, выполненные в виде горизонтально установленных колес с шинами из эластичного материала, которые приводятся во вращение электроприводами. Прижатие шин вращающихся колес к боковым поверхностям опорных балок 8 обеспечивается с помощью специального механизма. При этом, в зависимости от конкретных условий эксплуатации количество толкателей 25 может быть разным. Так на фиг. 7 изображен вариант с четырьмя толкателями 25 - по два на каждую сторону рельсового пути 24.

Разгрузочная кривая под стационарными роликами 23 образована верхней плоскостью, выгнутой к низу однопролетной балки 26, закрепленной по краям приемного бункера рудоспуска. Ширина рабочей поверхности однопролетной балки 26 соответствует ширине центрального опорного колеса 13. Изгиб рабочей поверхности однопролетной балки 26 обеспечивает формирование необходимой геометрии пологого нисходящего участка, более крутого восходящего участка и, соединяющего их, горизонтального участка разгрузочной кривой вагонеток 1.

Шахтная вагонетка и устройство для ее разгрузки работают следующим образом.

В процессе погрузки руды и передвижения вагонетки 1 по рельсовым путям ее кузов 2 опирается на днище 3, которое опирается на колесные пары 4 и 5 посредством амортизирующих элементов 19. Амортизирующие элементы 19 снижают ударные нагрузки, которые передаются на колесные пары 4 и 5 в процессе загрузки в вагонетки руды. Груженый рудой состав вагонеток подается к устройству для их разгрузки. В зоне разгрузки электровоз и кузова 2 вагонеток перемещаются прямолинейно по стационарным роликам 23, опираясь на них своими опорными лыжами 9. Пока электровоз находится в зоне разгрузки, движение вагонеток 1 осуществляется за счет сил инерции и сил, создаваемых трением вращающихся колес толкателей 25 о боковые поверхности опорных балок 8 кузова 2, направленных вдоль опорных балок 8. После пересечения электровозом зоны разгрузки, движение вагонеток 1 осуществляется за счет тяги электровоза и воздействия на опорные балки 8 кузова 2 шин колес толкателей 25. Коническая форма с буртиками стационарных роликов 23 обеспечивает центрирование состава в устройстве относительно оси рельсового пути 24, которое обрывается перед приемным бункером и продолжается за ним. На участке разгрузки вагонеток 1 центральное опорное колесо 13 задней колесной пары 5 каждой вагонетки 1 опирается на однопролетную балку 26 разгрузочной кривой по которой и обкатывается, последовательно перемещаясь по нисходящему, горизонтальному и восходящему участкам разгрузочной кривой. При этом шарнирно закрепленное на кузове 2 днище 3 постепенно откидывается при движении центрального опорного колеса по нисходящему участку разгрузочной кривой, остается открытым при движении по ее горизонтальному участку и постепенно закрывается при движении по ее восходящему участку. После разгрузки вагонетки на ходу при дальнейшем движении центрального опорного колеса 13 по однопролетной балке 26 разгрузочной кривой днище 3 поджимается к кузову вагонетки, и ее колеса 12 плавно переходят на рельсы рельсового пути 24. Благодаря рассекателю 22 потока выгружаемого материала, руда из вагонетки 1 высыпается по обе стороны однопролетной балки 26, не попадая на нее, оставляя ее чистой.

Предлагаемая шахтная вагонетка с объемом кузова 10 м³ серийно изготавливается в ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством» и поставляется на горные предприятия, шахты которых оборудованы рельсовым транспортом, рудоспусками и устройствами для выгрузки вагонеток, выполненными в соответствии с предлагаемым изобретением.

Изобретение относится к рельсовому транспорту, а именно к шахтным грузовым вагонеткам с разгрузкой через донную часть и устройствам для их разгрузки, и может быть использовано для транспортирования горной массы по подземным выработкам рудников по рельсовому пути с разгрузкой в приемные бункеры рудоспуска. Вагонетка включает кузов с опорными лыжами и двумя автоматическими сцепками, к передней торцевой стенке которого шарнирно прикреплено откидывающееся днище с двумя колесными парами, при этом на оси задней колесной пары закреплено центральное опорное колесо, приспособленное для обкатывания по разгрузочной кривой. Днище оборудовано опорными резино-металлическими амортизаторами и рассекателем потока выгружаемого материала. Устройство для разгрузки шахтной вагонетки включает установленные в два ряда над приемным бункером рудоспуска стационарные конические ролики, приспособленные для перемещения по ним опорных лыж вагонеток; разгрузочную кривую, образованную выгнутой книзу однопролетной балкой, закрепленной по краям бункера рудоспуска; толкатели вагонеток, выполненные в виде вращающихся с помощью электроприводов горизонтально расположенных колес с шинами из эластичного материала, взаимодействующих с боковыми поверхностями опорных балок кузова посредством механизмов прижатия к ним. Техническим результатом является повышение технологичности и надежности шахтной вагонетки и устройства для ее разгрузки в приемный бункер рудоспуска. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Вагонетка шахтная, включающая кузов с опорными лыжами и двумя автоматическими сцепками, к передней торцевой стенке которого шарнирно прикреплено откидывающееся днище с двумя колесными парами, колеса которых закреплены на осях посредством подшипниковых узлов, отличающаяся тем, что на каждой оси колесной пары симметрично относительно продольной оси вагонетки установлены по два опорных хомута, обжимающих ось колесной пары, каждый из которых выполнен в виде разъемного плоского прямоугольного параллелепипеда, поперечно расположенного относительно оси колесной пары, состоящего из скрепленных между собой винтами верхней и нижней частей, ответные поверхности которых образуют по центру соосное продольной оси вагонетки отверстие, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой буртик, размещенный без боковых зазоров в ответной проточке на оси колесной пары, при этом верхняя часть каждого опорного хомута размещена в ответном ей опорном коробе днища, образованном сваренными между собой перпендикулярными днищу пластинами, внутри которого размещены амортизирующие элементы, посредством которых днище опирается на упомянутые опорные хомуты, при этом снизу каждую ось колесной пары охватывают две скобы, закрепленные на нижней части днища и расположенные симметрично относительно продольной оси вагонетки, приспособленные для удержания оси колесной пары от падения вниз при откидывании днища в процессе разгрузки вагонетки, при этом на оси задней колесной пары закреплено центральное опорное колесо, приспособленное для обкатывания по разгрузочной кривой устройства для разгрузки вагонетки, а вдоль боковых стенок кузова на всю их длину приварены опорные балки, в нижней части которых закреплены опорные лыжи.

2. Вагонетка шахтная по п. 1, отличающаяся тем, что амортизирующие элементы выполнены в виде нескольких чередующихся между собой горизонтально уложенных листов эластичного материала и стальных листов.

3. Вагонетка шахтная по п. 1, отличающаяся тем, что рабочие поверхности опорных лыж в поперечном сечении выполнены под углом к горизонту, соответствующим углу наклона ответной поверхности стационарных роликов.

4. Вагонетка шахтная по п. 1, отличающаяся тем, что на рабочей поверхности днища у его задней торцевой кромки симметрично относительно продольной оси вагонетки закреплен рассекатель потока выгружаемого материала, выполненный в виде треугольной пирамиды с основанием, расширяющимся к задней торцевой кромке, для разделения потока выгружаемого материала по обе стороны от однопролетной балки разгрузочной кривой.

5. Устройство для разгрузки вагонетки, включающее установленные в два ряда над приемным бункером рудоспуска стационарные ролики, приспособленные для перемещения по ним опорных лыж электровоза и вагонеток, а под стационарными роликами выполнена разгрузочная кривая, отличающееся тем, что над приемным бункером рудоспуска рельсовые пути обрываются, а разгрузочная кривая образована выгнутой книзу однопролетной балкой, закрепленной по краям бункера рудоспуска, а по краям рельсового пути симметрично относительно его оси перед стационарными роликами по ходу движения состава установлены толкатели вагонеток, выполненные в виде вращающихся с помощью электроприводов горизонтально расположенных колес с шинами из эластичного материала, взаимодействующих посредством механизмов прижатия с боковыми поверхностями опорных балок, приваренных вдоль боковых стенок кузова вагонеток на всю их длину, в нижней части которых закреплены опорные лыжи, а ширина рабочей поверхности однопролетной балки соответствует ширине центрального опорного колеса, закрепленного на оси задней колесной пары и приспособленного для обкатывания по разгрузочной кривой однопролетной балки.

6. Устройство для разгрузки вагонетки по п. 5, отличающееся тем, что стационарные ролики выполнены коническими с буртиками по наружной стороне.