УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ СКИПА
SKIP UNLOADER

Изобретение относится к горной промышленности, в особенности к шахтным подъемным установкам, к подъемным сосудам типа скипов, к устройствам для их разгрузки.
Известна конструкция скипа с шиберным затвором, который перемещается в процессе движения скипа, и его фиксация с помощью упоров, причем передняя стенка скипа выполнена подвижной относительно боковых стенок, закрепленных на раме скипа неподвижно и связанных между собой задней стенкой и днищем, а в передней части - при помощи стоек-распорок /1/.
Недостатком известного устройства для загрузки и разгрузки скипа является то, что для сдвигания подвижной передней стенки требуется приложение значительного усилия, которое прикладывается от двигателя и дополнительно вызывает повышение нагрузок в канате. Скорость разгрузки скипа зависит от скорости перемещения передней стенки. Так как скорость перемещения передней стенки ограничена, то имеется ограничение разгрузочной способности скипа.
Процесс разгрузки скипа может быть интенсифицирован, например в устройстве по всей высоте передней стенки кузова установлены поворотные лотки, находящиеся в горизонтальном положении с перекрытием по высоте. После загрузки кузова скипа материалом лотки образуют затвор путем подпора материала. Разгрузка материала из кузова осуществляется путем поворота лотков на угол, равный углу естественного откоса загруженного материала. Поворот лотков можно производить под действием отклоняющей лыжи, установленной на армировке ствола [2].
Однако при взаимодействии с отклоняющей лыжей указанных лотков возникают усилия, действующие на элементы копра или армировки ствола. Возникающие усилия при повороте лотков обусловлены взаимодействием лотков при их повороте в штабеле материала, находящегося на лотке, и происходящего при этом «перерезания» материала в нижней части штабеля, перемещения отделяемого от штабеля материала вверх и в сторону разгрузки. Недостатком также является то, что после разгрузки материала из кузова лотки через некоторое время эксплуатации скипа возвращаются не в строго горизонтальное положение перед разгрузкой, что создает ненормальности в работе. Эти недостатки устранены путем выполнения закрепления лотков на стойках-распорках, имеющих упругие свойства за счет выполнения их в виде торсионов и расположения их вглубь по блоковой стенке. Это позволяет после разгрузки скипа устанавливаться лоткам в положение с приподнятым наружным краем и создает лучшие условия для удержания материала как при погрузке материала в кузов, так и при перемещении кузова скипа по стволу.
Однако испытания показали, что при малой ширине лотка приходится устанавливать большое их количество, что помимо усложнения конструкции скипа и снижения его надежности дополнительно приводит к неоправданно большой разгрузочной способности скипа. Увеличение ширины лотка позволяет уменьшить их число, но приводит к уменьшению полезной емкости кузова скипа.
Цель изобретения - создание устройства для разгрузки скипа, которое было бы лишено указанных недостатков, т.е. уменьшить количество лотков при одновременном увеличении полезной емкости кузова скипа.
Поставленная цель достигается в устройстве для разгрузки скипа,  боковые стенки которого неподвижно закреплены на его раме и связаны с задней стенкой и днищем, содержащем затвор, выполненный в виде лотков, расположенных один над другим, и установленных с возможностью поворота относительно осей стоек-распорок, смонтированных между боковыми стенками скипа, лотки закреплены на стойках-распорках и снабжены расположенными с их боковых краев рычагами с роликами, размещенными с возможностью контакта каждого из них с разгрузочной лыжей и поворота каждого лотка на угол, равный углу естественного откоса разгружаемого материала, причем стойки-распорки выполнены в виде торсионных валов, обеспечивающих возврат лотков в исходное положение при отсутствии контакта роликов рычагов с упомянутой лыжей за счет упругих сил деформации этих стоек-распорок, при этом сами лотки закреплены на стойках-распорках своими внутренними начальными частями, а стойки-распорки перемещены вглубь по боковой стенке, в сторону задней стенки, на величину ширины лотка, для ограничения угла поворота упомянутых лотков имеются неподвижные отрезки передней стенки с верхними и нижними кромками, при этом упомянутые кромки загнуты во внутреннюю часть кузова скипа под углом естественного откоса разгружаемого материала для лучшего уплотнения при соприкосновении лотка с передней стенкой, для сползания материала с кромок при разгрузке скипа, уменьшения износа передней стенки.
На фиг.1 изображен предлагаемый скип с устройством для его разгрузки в момент, когда нижние шарнирные лотки находятся в исходном положении перед разгрузкой угля, а верхние шарнирные лотки отклонены разгрузочной лыжей и установлены в положение для разгрузки угля.
Устройство разгрузки скипа состоит из рамы 1, на которой смонтирован кузов из боковых 2 и задней стенок 3, усиленных поясами 4, и имеющий наклонное днище 5, и шарнирных лотков 6, закрепленных своей внутренней частью внешнего края к стойке-распорке 7 и соединенных своими наружными боковыми краями с рычагами 8, несущими на своих концах ролики 9, которые могут контактировать с разгрузочной лыжей 10, закрепленной на элементах копра. Для ограничения угла поворота шарнирных лотков 6 и дополнительного усиления кузова скипа между его боковыми стенками 2 установлены отрезки передней стенки 11, верхние и нижние кромки которых загнуты во внутреннюю часть кузова скипа, под углом естественного откоса разгружаемого материала.
Стойки-распорки 7 своими концами неподвижно закреплены в боковых стенках 2, а средние их части соединены с внутренним краем шарнирного лотка 6.
Перед загрузкой скипа все его шарнирные лотки находится в положении, показанном в нижней части кузова на фиг.1 (но материал на лотках будет отсутствовать). При наполнении кузова скипа материалом его лотки будут занимать положение, изображенное в нижней части кузова по всей высоте кузова. Следует отметить, что после загрузки кузова скипа сыпучим материалом на все его стенки начинает действовать распорное усилие, нормальная составляющая которого вызывает изгибные и растягивающие усилия плоскостей стенок. Величина этого усилия пропорциональна произведению нормальной составляющей силы распора и площади, на которую действует эта сила. Так как лоток расположен почти горизонтально, а нормальная составляющая распорного усилия действует на внутреннюю кромку лотка, то общее усилие, действующее на лоток, мало. Помимо распорного усилия, на шарнирный лоток действует вертикальное усилие, равное весу материала, находящегося на лотке. Поскольку площадь лотка невелика, мало и количество материала, находящегося на лотке, и мало вертикальное усилие, действующее на лоток, следовательно, первоначальная закрутка торсиона при этом выбирается такой, чтобы она была достаточной для удержания лотка вместе с расположенным на нем материалом в положении, показанном на чертеже.
Разгрузка скипа осуществляется следующим образом. После поднятия скипа на поверхность и подходе его к пункту разгрузки, где установлена разгрузочная лыжа 10, первым начинает контактировать с ней самый верхний шарнирный лоток 6, ролик 9 которого наезжает на лыжу 10 в нижней ее части и, катясь по ней, вызывает поворот рычага 8, который, в свою очередь, повернет против часовой стрелки лоток 6 относительно оси стойки-распорки 7, который займет положение, показанное на верхних лотках. Одновременно с этим произойдет закручивание стойки-распорки 7 как торсионного вала. Встав в положение к штабелю под углом естественного откоса разгружаемого материала, шарнирный лоток способствует сползанию разгружаемого материала по нему и разгрузке его из кузова скипа. После подъема кузова скипа до достижения его нижним роликом 9 разгрузочной лыжи 10, отклонения последнего шарнирного лотка и полной выгрузки кузова скипа скип готов к опусканию его вниз. При опускании скипа вниз все ролики 9, катясь вниз по разгрузочной лыже 10, будут сходить с нее вниз, а после схода стойка-распорка 7, будучи торсионным валом, благодаря запасенной в ней потенциальной энергии упругой деформации (во время предшествующего процесса дополнительного ее закручивания при разгрузке скипа) повернется в исходное положение и повернет связанный с ним шарнирный лоток в прежнее положение, которое ограничено местом расположения нижней кромки части передней стенки 11. После схода всех роликов 9 с разгрузочной лыжи все шарнирные лотки встанут в исходное положение, подготавливая скип в положение, пригодное для его загрузки. В таком виде скип опускается вниз к загрузочному пункту, где загружается сверху.
Литература
1. Патент РФ №2007361, кл. В66В 17/26, 1994.
2. Патент РФ №2255892, кл. В66В 17/26, 17/08, 2003.
3. Патент РФ №2312812, кл. В66В 17/26, 2007.