Двухсторонний экскавационно-транспортирующий комплекс

Заявляемая полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
Заявляемая  полезная модель относится к приоритетному направлению развития науки и технологий «Технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых» [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий /  Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. – М. : ПАТЕНТ, 2008. – с.110].
Проблема  двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса  при открытой разработке месторождений полезных ископаемых заключается  в следующем.
Известен двухсторонний экскавационно-транспортирующий комплекс по патенту РФ на полезную модель № 139078,  МПК Е21С 47/00, Е02F, опубл. 10.04.2014,  включающий  две фланговых отвальных и две промежуточных ходовых неповоротных платформы с мачтами, связанными между собой тягово–несущим канатом, и ковш, соединённый с каждой фланговой отвальной ходовой неповоротной   платформой  подъёмно– тяговым  канатом, огибающим соответствующий блок каждой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы.
Общими признаками известного двухстороннего экскавационно– транспортирующего комплекса с заявляемой полезной моделью являются:
- две фланговых отвальных и две промежуточных ходовых неповоротных платформы с мачтами, связанными между собой тягово– несущим канатом;
- ковш, соединённый с фланговой отвальной ходовой неповоротной   платформой  подъёмно–тяговым  канатом, огибающим соответствующий блок каждой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы.
- оборудование каждой промежуточной ходовой неповоротной платформы  двумя параллельно-сближенными направляющими кривыми и поддерживающим передвижным блоком подъёмно-тяговых  канатов каждой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы.
Недостатком известного двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса является:
- низкая производительность в результате снижения скорости его перемещения по трассе шагания с пониженной несущей способностью в  вследствие повышенного веса известного двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса.
За прототип принят двухсторонний экскавационно-транспортирующий комплекс по патенту РФ на полезную модель № 184427, МПК Е21С 47/00,  опубл. 25.10.2018, включающий две фланговых отвальных и две промежуточных ходовых неповоротных платформы с мачтами, связанными между собой тягово-несущим канатом, и односторонний ковш с уравновешивающим блоком и уравновешивающим канатом, соединённым с каждой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформой тягово-несущим канатом.
Общими признаками известного двухстороннего экскавационно– транспортирующего комплекса с заявляемой полезной моделью являются:
- две фланговых отвальных и две промежуточных ходовых неповоротных платформы с мачтами, связанными между собой тягово- несущим канатом,
- односторонний ковш с уравновешивающим блоком и уравновешивающим канатом, соединённый с фланговой отвальной ходовой неповоротной платформой подъёмно-тяговым канатом, огибающим соответствующий блок фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы.
- оборудование каждой промежуточной ходовой неповоротной платформы  двумя параллельно-сближенными направляющими кривыми и  двумя поддерживающими передвижными блоками тягово-несущих и подъёмно-тяговых канатов.
- наличие дополнительного блока фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы, подвешенного посредством гибкой связи с осью вращения  к тягово-несущему канату.
Недостатком известного двухстороннего экскавационно– транспортирующего комплекса является:
- низкая производительность в результате снижения скорости его перемещения по трассе шагания с пониженной несущей способностью в  вследствии повышенного веса известного двухстороннего экскавационно – транспортирующего комплекса.
Причиной недостатков прототипа является отсутствие конструктивных элементов в известном устройстве, направленных на устранение этих недостатков.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи по созданию двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса с более высокой производительностью.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении производительности двухстороннего экскавационно– транспортирующего комплекса путём увеличения скорости его перемещения по нарушенной поверхности трассы шагания за счёт уменьшения веса комплекса.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что двухсторонний экскавационно-транспортирующий комплекс, включающий две фланговых отвальных и две промежуточных ходовых неповоротных платформы с мачтами, связанными между собой тягово- несущим канатом, односторонний ковш с уравновешивающими блоком и канатом, соединённый с левой фланговой отвальной ходовой неповоротной   платформой подъёмно-тяговым  канатом, при этом каждая промежуточная ходовая неповоротная платформа оборудована двумя параллельно-сближенными направляющими кривыми и двумя поддерживающими передвижными блоками тягово-несущего и подъёмно-тягового канатов, при чём дополнительный блок левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы подвешен посредством гибкой связи с осью вращения к тягово-несущему канату, оснащённой возможностью скольжения её оси вращения по двум параллельно-сближенным  направляющим кривым, согласно полезной модели, блок уравновешивающего каната одностороннего ковша  прикреплён к тягово-несущему канату посредством оси вращения этого блока и  дополнительно оборудован осью вращения с возможностью  её передвижения по поверхности скольжения двух параллельно-сближенных направляющих кривых.
Прикрепление блока уравновешивающего каната посредством оси вращения этого блока к тягово-несущему канату с возможностью оборудования дополнительной оси вращения, установленной на этом блоке, для скольжения  уравновешивающего блока по поверхности направляющих кривых, исключает дополнительные средства подвески блока уравновешивающего к тягово-несущему канату по сравнению с прототипом, а также исключает использование подъёмно-тягового каната фланговой ходовой отвальной платформы с блоками. Это уменьшает вес двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса, увеличивает скорость его передвижения и проходимость по трассе шагания с низкой несущей способностью, повышая его производительность. Это направлено на достижение технического результата.
Отличия от прототипа доказывают «новизну» заявляемого двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса. Совокупность изложенных признаков обеспечивает достижение технического результата, поэтому признаки являются существенными. Каждый из существенных признаков направлен на достижение технического результата.
Изложенная совокупность существенных признаков не известна из уровня техники и является «новой».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, которые показаны на фиг. 1, 2, 3.
На фиг. 1 -  двухсторонний экскавационно–транспортирующий комплекс с односторонним ковшом с уравновешивающими блоком и канатом, при экскавации  ковшом вскрышной породы в траншее.
На фиг. 2 - двухсторонний экскавационно–транспортирующий комплекс с односторонним ковшом с уравновешивающими блоком и канатом перед  разгрузкой пород вскрыши в левый внешний отвал.
На фиг. 3 -   двухсторонний экскавационно–транспортирующий комплекс с односторонним ковшом с уравновешивающими блоком и канатом при разгрузке пород вскрыши в правый внешний отвал.
Позиции двухстороннего экскавационно–транспортирующего комплекса обозначены следующими цифрами и буквами:
1 – правая фланговая отвальная ходовая  неповоротная платформа;
2 – правая промежуточная ходовая неповоротная платформа;
3  – левая промежуточная ходовая неповоротная платформа;
4 – левая фланговая отвальная ходовая неповоротная платформа;
5 – мачта левой промежуточной ходовой неповоротной платформы;
6 - мачта левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
7 – тягово-несущий канат левой ходовой неповоротной платформы;
8 – тягово-несущий канат правой ходовой неповоротной платформы;
9 – подъёмно-тяговый канат левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
10 – поддерживающий блок левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
11 – вспомогательный  блок левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
12 – ось вращения блока уравновешивающего каната одностороннего ковша при перемещении её по поверхности направляющих кривых;
13 – гибкая связь вспомогательного  блока левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы с тягово-несущим канатом левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
14 – блок уравновешивающего каната одностороннего ковша;
15 – ось вращения гибкой связи вспомогательного блока левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы с тягово-несущим канатом  левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
16, 17 – две параллельно-сближенные направляющие кривые левой и правой промежуточных ходовых неповоротных платформ, соответственно;
18 – поддерживающий передвижной блок тягово-несущего каната левой фланговой ходовой неповоротной отвальной платформы;
19 – поддерживающий передвижной блок подъёмно-тягового каната левой ходовой фланговой неповоротной отвальной платформы;
20 – односторонний ковш с уравновешивающими канатом и уравновешивающим блоком, подвешенным к тягово-несущему канату посредством оси вращения этого блока;
21 – уравновешивающий канат одностороннего ковша;
22 – ось вращения блока уравновешивающего каната, скреплённая с тягово-несущим канатом;
23 – тяговые цепи одностороннего ковша. Обозначено на фиг. 1, на фиг. 2  – не обозначено;
24 – поддерживающий блок правой фланговой ходовой неповоротной отвальной платформы;
25 – поперечина подъёмных цепей;
26 – рабочий уступ траншеи;
27 – нерабочий уступ траншеи;
28 – взорванная порода;
29 – левый внешний отвал пород вскрыши;
30 – правый внешний отвал пород вскрыши;
31 – рабочая площадка правой фланговой ходовой неповоротной отвальной платформы;
32 – мачта правой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформы;
33 – мачта правой промежуточной ходовой неповоротной платформы;
На фиг. 1, 2, 3 буквами  а, б, в, г показаны границы поперечного сечения траншеи.
Двухсторонний экскавационно-транспортирующий комплекс состоит из двух фланговых отвальных ходовых неповоротных платформ 1, 4 и двух промежуточных ходовых неповоротных платформ 2, 3 с мачтами 22, 6  и  33, 5, соответственно, соединённых между собой тягово-несущим канатом 7, 7-8, 8, (фиг. 1,2,3). Односторонний ковш 20 с уравновешивающим канатом 21 и блоком 14 уравновешивающего каната связан  подъёмно-тяговым канатом 9 с левой фланговой отвальной ходовой неповоротной платформой 4.  Блок 14 уравновешивающего каната прикреплён осью вращения 22 этого блока к тягово-несущему канату 7,7- 8,8. На блоке 14 уравновешивающего каната дополнительно установлена ось вращения 12 блока 14 уравновешивающего каната 23 для перемещения этой оси 12 по поверхности двух параллельно сближенных направляющих кривых 16, 17 мачт 5, 33  левой 3 и правой 2 промежуточных ходовых неповоротных платформ. Подъёмно-тяговый канат 9 совместно с вспомогательным блоком 11, гибкой связью 13 и осью вращения 15 подвешен к тягово-несущему канату 7, связан  с левой фланговой  отвальной ходовой неповоротной платформой 4, для скольжения по поверхности двух параллельно-сближенных  направляющих кривых 16, 17. На мачтах 5, 33 левой и правой  промежуточных ходовых неповоротных платформ 5, 2, соответственно,  установлены поддерживающие передвижные блоки 18, 19 и 35, 34 тягово-несущих 7, 7 – 8,  8 и подъёмно-тягового канатов 9, соответственно.  Каждый поддерживающий передвижной блок 18, 19 и 35, 34 перемещают для создания свободного прохода при проходе  ковша 20 через мачты 5, 33 левой и правой промежуточной ходовых неповоротных платформ, 3, 2, соответственно,  посредством оборудования, работающего по схеме, изложенной в патенте РФ на изобретение № 2456454, МПК Е21С 47/00, Е02F3/54, опубл. 20.07.2012.
Двухсторонний  экскавационно–транспортирующий комплекс работает следующим образом. Рассматриваемый комплекс перемещается по рабочим площадкам траншеи а, б, в, г параллельно верхним бровкам её обеих бортов. Односторонний ковш 20 с уравновешивающим канатом 21 экскавирует породы вскрыши 28 в траншее а, б, в, г  и поочерёдно транспортирует, складируя эти породы в левый 29 и правый 30 внешние отвалы,  размещаемые на правой и левой рабочих площадках бортов траншеи а, б, в, г   (фиг.1, 2, 3). В исходном положении ковш 20 черпает породу 28 и поднимается к  левой промежуточной ходовой неповоротной платформе 5, установленной на   нерабочем уступе 27 траншеи  а, б, в, г (фиг.1). Ось вращения 15 гибкой связи 13 совместно с вспомогательным блоком 11 перемещается по поверхности скольжения двух параллельно-сближенных направляющих кривых 16. Поддерживающий передвижной блок 19 подъёмно-тягового каната 9 левой промежуточной ходовой неповоротной платформы 3 и поддерживающий передвижной блок 18 тягово-несущего каната 7, 7-8, 8  перемещаются в поперечном направлении к тягово- несущему канату  9, освобождая проход для перемещения гибкой связи 13 вспомогательного  блока 11. Ось вращения 12 блока 14 уравновешивающего каната 21 перемещается по поверхности двух параллельно-сближенных направляющих кривых 16. Осуществляется проход одностороннего ковша 20 с системой его подвески через мачту 5  левой промежуточной ходовой неповоротной платформы 3. Поддерживающий передвижной блок 18 тягово-несущего каната 7, 7-8, 8 левой ходовой промежуточной платформы 3 перемещается в исходное положение, после чего   тягово-несущий канат 8 опускается на поддерживающий передвижной блок 18 тягово-несущего каната 8 левой ходовой промежуточной платформы 3.
Груженый односторонний ковш 20 с уравновешивающим канатом 21 разгружается в левый внешний отвал 29 при подходе этого ковша 20 с системой его подвески к левой фланговой  отвальной ходовой неповоротной платформе 4 (фиг. 2). После разгрузки ковша 20, последний возвращается в исходное положение для черпания пород вскрыши в траншее а, б, в, г. При возвращении одностороннего ковша 20 с уравновешивающим канатом 21 и системы подвески этого ковша в исходное положение для черпания пород вскрыши в траншее а, б, в, г все операции, связанные с перемещением, черпанием и разгрузкой ковша 10, выполняются  в порядке, обратном изложенному. При черпании, транспортировании и разгрузке одностороннего ковша 20 с уравновешивающим канатом 21 пород вскрыши в правый  внешний отвал 30  все операции выполняются аналогично  операциям, изложенным выше, включая операции прохода гружёного одностороннего ковша 20 с уравновешивающим канатом 21 через мачту 33 правой промежуточной  ходовой неповоротной платформы 2 (фиг. 3). После разгрузки пород вскрыши в правый внешний отвал 30 односторонний ковш 20 с уравновешивающим канатом 21 возвращается в исходное положение для черпания пород вскрыши в траншее а, б, в, г.
Изложенные технические решения предоставляют возможность:
- исключить из двух подъёмно-тяговых канатов один подъёмно-тяговый канат;
- исключить из четырёх тягово-несущих лебёдок вскрышной и отвальной ходовых неповоротных платформ одну тягово-несущую лебёдку;
- исключить из восьми блоков тягово-несущих и подъёмно-тяговых канатов промежуточной ходовой неповоротной платформы один блок тягово-несущего каната;
- уменьшить вес двух  параллельно-сближенных направляющих кривых в результате снижения на них нагрузки от одного тягово-несущего каната и одного блока.
В результате уменьшается вес двухстороннего экскавационно– транспортирующего комплекса и возрастает проходимость по трассе передвижения с пониженной несущей способностью, повышая скорость его перемещения, а в итоге – увеличивается производительность. Производительность может быть повышена дополнительно за счёт использования ковша с уравновешивающим канатом двухстороннего действия по  Авторскому свидетельству СССР № 1754850, МПК ЕО2F 3 / 60, опубл. 15.08.1992. Кроме того, использование заявляемой полезной модели уменьшает затраты на изготовление и повышает экологичность.
Изложенные результаты осуществления заявляемой полезной модели доказывают соответствие предлагаемого устройства условию патентоспособности «промышленная применимость».