ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР И СПОСОБ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
BELT CONVEYOR AND METHOD OF MOVEMENT THEREOF

Изобретение в целом относится к ленточным конвейерам, в частности к конвейерам, применяемым для транспортировки материалов, таких как, например, руды, шахтных отходов и других материалов, которые могут извлекаться из шахты или карьера. Такие конвейеры используются, например, для транспортировки вышеупомянутых материалов от зоны извлечения к зоне складирования или зоне погрузки на транспортные средства.
Более конкретно, согласно первому аспекту, настоящее изобретение относится к ленточному конвейеру, содержащему продольную самоподдерживающуюся конвейерную ленту, множество опорных станций, каждая из которых содержит основание, закрепленную на основании стойку и устройства для поддержки ленты, прикрепленной к стойке.
В документе EP1350742 раскрывается ленточный конвейер вышеупомянутого перемещаемого типа. Термин "перемещаемый конвейер" означает конвейер, который может перемещаться путем скольжения по земле. Это перемещение обычно производится в направлении, поперечном направлению транспортировки. Для этого на опорных рамах конвейерной ленты, в соответствии с направлением транспортировки, закрепляют удлиненный соединительный элемент. Указанный соединительный элемент по всей своей длине установлен на моторном транспортном средстве, которое перемещается в продольном направлении конвейера, что обеспечивает поступательное движение опорных рам.
Однако перемещение перемещаемого конвейера такого типа является затруднительным. Фактически, на поперечное перемещение конвейерной ленты влияет продольное перемещение шасси. Применение такого конвейера на земле с топографическими изменениями или изменениями природы грунта (например, геологических характеристик или свойств грунта) может быть затруднительным. Кроме того, наличие естественных препятствий (например, рек, озер) или антропогенных препятствий (например, дорог, зданий) еще больше затрудняет применение конвейера такого типа.
Одна из задач настоящего изобретения состоит в создании ленточного конвейера, с облегченным перемещением по земле.
С этой целью, настоящим изобретением предлагается ленточный конвейер вышеупомянутого типа, в котором по меньшей мере некоторые опорные станции содержат устройства для перемещения станций, а также опорные устройства ленты закреплены на стойке на высоте более одного метра над поверхностью земли.
Таким образом, перемещающие устройства, установленные на некоторых опорных станциях ленты, обеспечивают возможность перемещения конвейера на месте проведения работ, обеспечивая, тем самым, гибкость эксплуатации и быструю установку на месте проведения работ, например, в шахте или на карьере.
Конвейер согласно настоящему изобретению может содержать один или несколько отличительных признаков, взятых по отдельности или в комбинации друг с другом:
- устройства перемещения опорных станций представляют собой гусеницы или колеса, установленные на основании;
- каждая опорная станция содержит шаровое шарнирное соединение стойки с основанием и/или поворотное соединение стойки с основанием, выполненное с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной поверхности земли;
- стойка является телескопической;
- опорные устройства содержат основное звено, проходящее в главном направлении, по меньшей мере одно вспомогательное звено, прикрепленное к основному звену и проходящее во вспомогательном направлении, по существу перпендикулярно главному направлению, и по меньшей мере один опорный элемент ленты, закрепленный на вспомогательном звене;
- одно или каждое вспомогательное звено закреплено на основном звене с помощью поворотного соединения, выполненного с возможностью поворота относительно оси, проходящей в главном направлении;
- один или каждый опорный элемент ленты прикреплен к вспомогательному звену с помощью первого поворотного соединения, выполненного с возможностью поворота относительно оси, параллельной главному направлению;
- опорный элемент или каждый опорный элемент ленты прикреплен к вспомогательному звену с помощью второго соединения, выполненного с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси вращения первого шарнирного соединения;
- конвейер содержит два параллельных друг другу вспомогательных звена, прикрепленных к каждому концу основного звена, причем на каждом вспомогательном звене закреплен по меньшей мере один опорный элемент;
- одно или каждое вспомогательное звено содержит два опорных элемента, ориентированных вдоль вспомогательного звена;
- конвейерная лента образует замкнутую петлю, в которой прямая секция ленты опирается на один или каждый опорный элемент, установленный на одном из вспомогательных звеньев, а возвратная секция ленты опирается на один или каждый опорный элемент, установленный на другом из вспомогательных звеньев;
- один или каждый опорный элемент содержит по меньшей мере два опорных звена, параллельных друг другу;
- каждое опорное звено содержит множество роликов, образующих опорную вилку для ленты;
- некоторые ролики снабжены приводом.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предлагается способ перемещения ленточного конвейера, содержащего вышеуказанные отличительные признаки, причем указанный способ включает в себя этап перемещения множества опорных станций.
Указанный способ перемещения может также содержать отличительный признак, заключающийся в том, что перемещение опорных станций осуществляется вручную оператором или автоматически с помощью запрограммированной компьютером последовательности действий.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясными после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием изобретения (приводимым лишь в целях иллюстрации и ни в коем случае не являющимся ограничивающим) со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 показана часть ленточного конвейера согласно настоящему изобретению, вид сбоку;
на фиг. 2 показан ленточный конвейер на опорной станции, вид в изометрии;
на фиг. 3 и 4 показана опорная станция (более подробное изображение), вид в изометрии и вид сверху;
на фиг. 5 подробно изображено вспомогательное звено опорной станции, если смотреть в продольном направлении ленты.
На фиг. 1 и 2 изображен ленточный конвейер 1, содержащий самоподдерживающуюся продольную конвейерную ленту 3 для транспортировки измельченного материала, такого как руда, шахтные отходы, щебень, или любого другого материала аналогичного типа. Конвейер содержит множество опорных станций 5, распределенных по длине конвейерной ленты.
Термин "самоподдерживающаяся лента" служит для обозначения ленты, которая сохраняет свою полуцилиндрическую форму поперечного сечения в состоянии покоя при отсутствии внешних ограничений, обуславливающих изменение формы.
Например, лента такого типа может содержать матрицу, выполненную из упругого материала, и армирующие элементы, включенные в матрицу. Матрица, как правило, изготовляется из синтетического или натурального каучука или ПВХ.
Армирующие элементы, например, могут представлять собой продольные металлические тросы или арамидное текстильное полотно, или любую другую ткань с относительным удлинением от 0,2% до 2%. Вышеупомянутые тросы, как правило, выполнены из стали и имеют очень низкое относительное удлинение при нагрузке, например, от 0,2% до 0,3%. Эти тросы проходят по всей длине ленты. Обычно они равномерно распределены по окружности или части окружности в поперечном сечении ленты. Помимо продольных тросов или эквивалентной ткани, армирующие элементы могут включать в себя, например, поперечные металлические тросы или арамидное текстильное полотно или другую ткань. Как правило, эти тросы выполняются из стали. Обычно они проходят по большей части периметра ленты. Продольные и поперечные тросы, например, могут переплетаться друг с другом в соответствии с определенным рисунком.
Самоподдерживающаяся конвейерная лента изготавливается секциями, в соответствии с процессом вулканизации резины. Во время этой операции каждая секция формируется вокруг ядра подходящей формы, а затем производится спекание в состоянии прижатия к ядру. Эта операция выполняется непрерывно, причем каждая новая секция формуется и спекается таким образом, чтобы она являлась продолжением уже изготовленной предыдущей части ленты. Спекание осуществляется с внедренными в матрицу армирующими элементами. Эту арматуру помещают в матрице перед или во время операции формования.
Например, в патентных заявках Франции, зарегистрированных заявителем под номерами 15 59277 и 15 59301, описываются, соответственно, такая самоподдерживающаяся лента и способ её изготовления.
Полуцилиндрическая форма ленты 3 обеспечивает ей определенные преимущества по сравнению с обычной лентой. Эта лента обладает более высокой грузоподъемностью. Благодаря свойствам балки она обладает более высокой прочностью и жесткостью.
Таким образом, эта лента может быть протянута на большее расстояние (например, несколько километров), в результате чего сводится к минимуму количество опорных станций ленты.
Предпочтительно, самоподдерживающаяся конвейерная лента может быть открытой в своей верхней части, или закрытой, чтобы предотвратить, например, выпадение транспортируемых материалов.
Самоподдерживающаяся конвейерная лента обычно является замкнутой, т.е. соединенной на своих концах с помощью роликов, не показанных на прилагаемых чертежах.
Таким образом, конвейерная лента содержит первую секцию 3A транспортировки материала и возвратную секцию 3B, которые проходят параллельно друг другу в продольном направлении конвейера 1.
Таким образом, данная лента может соединять, например, пункт загрузки материала, расположенный около карьера, с пунктом выгрузки материала, расположенным рядом с установкой переработки или кондиционирования материала и транспортной системой.
Каждая опорная станция 5 содержит основание 7, на котором установлена стойка 9. На стойке 9 закреплены опорные устройства 11 ленты. Опорные устройства 11 ленты расположены на стойке 9 на высоте над поверхностью земли более одного метра, предпочтительно, более 2 метров, более предпочтительно, на высоте более 5 метров.
Максимальная высота расположения опорных устройств 11 определяется нормативными, метеорологическими, архитектурными и/или экономическими ограничениями. Максимальная высота может составлять, например, 50 метров.
Как правило, расстояние между двумя соседними опорными станциями 5, расположенными вдоль конвейерной ленты, составляет от 10 м до 1000 м, предпочтительно, от 30 м до 300 м; обычно это расстояние равно 50 м.
Более точно расстояние между двумя соседними опорными станциями 5 и высота расположения опорных устройств определяются характером местности и топографией территории, препятствиями, через которые должна проходить лента, диаметром ленты, массой ленты и плотностью транспортируемых материалов. Препятствия, через которые предстоит проходить ленте, могут быть естественными (например, возвышенности, леса, водоемы) или искусственными (например, строения, дороги).
Кроме того, высота расположения опорных устройств 11 зависит от расстояния между двумя соседними опорными станциями 5. Фактически, чем больше расстояние между двумя соседними опорными станциями 5, тем больше должно быть количество опорных устройств 11 ленты, расположенных на большей высоте от поверхности земли, так как длина ленты между двумя соседними опорными станциями 5 больше.
И, наоборот, по причине нормативных ограничений и требований техники безопасности (т.е. из-за возможности падения материалов вследствие ветра), а также эстетических соображений (т.е. интеграции в ландшафт) или экономических аспектов (т.е. стоимости материалов), высота опорных устройств 11 может ограничиваться. В таком случае, расстояние между двумя соседними опорными станциями 5 выбирается таким образом, чтобы опорные устройства были расположены на высоте ниже максимально разрешенной.
Предпочтительно, по меньшей мере некоторые опорные станции 5 могут включать в себя устройства 13 для перемещения станций.
Основание 7 обычно представляет собой механическую сварную раму, устанавливаемую на земле, с перемещающими устройствами 13, выполняющими функцию средств передвижения. Эти перемещающие устройства 13 могут представлять собой, например, колеса или гусеницы, установленные на основании 7 опорной станции 5, как показано на фиг. 1 - 4.
Предпочтительно, основание 7 содержит двигатель (не показан), встроенный в основание и служащий для привода вышеупомянутых колес или гусениц.
Управляющее устройство (не показано) обеспечивает возможность, например, вручную управлять перемещением опорной станции 5; для этого на основании 7 может быть установлена кабина управления. Как вариант, управление перемещением опорной станции 5 может осуществляться дистанционно, например, путем подачи управляющих команд по радио, Wi-Fi или с помощью любого другого устройства беспроводной связи, или с помощью блока управления, проводом соединенного с опорной станцией.
Применение гусениц является предпочтительным, поскольку они обеспечивают более простое перемещение опорных станций даже по неровному грунту, т.е. на местности с более или менее сложным рельефом. Они также облегчают перемещение по очень мягкому грунту, например, по песчаной почве.
Стойка 9 может быть выполнена, например, из стальной трубы.
Предпочтительно, стойка 9 опорной станции 5 ленты закреплена на основании 7 с помощью соединения 15, позволяющего стойке поворачиваться относительно оси, перпендикулярной поверхности земли.
В качестве такого шарнирного соединения 15, например, может быть использовано устройство, аналогичное поворотному устройству строительной машины.
Это дает возможность ориентировать опорные устройства 11 ленты в предпочтительном направлении, в частности, после перемещения опорной станции 5 по земле, и в соответствии с топографическими ограничениями.
Как вариант, стойка 9 опорной станции 5 ленты может быть соединена с основанием 7 шаровым шарнирным соединением. Стойка 9 может содержать, например, сферический нижний элемент, взаимодействующий с элементом, образующим охватывающую деталь, закрепленную на основании 7 опорной станции 5.
Такое шаровое шарнирное соединение позволяет стойке 9 наклоняться относительно оси, перпендикулярной основанию 7.
При этом угол, образующийся между направлением стойки 9 и направлением, перпендикулярным основанию 7, составляет обычно от 0° до 30°. Максимальный угол наклона выбирается в зависимости от длины стойки, чтобы избежать неустойчивости опорной станции.
Шаровое шарнирное соединение позволяет, например, устанавливать опорную станцию на земной поверхности с определенным градиентом и удерживать опорные устройства 11 в требуемой плоскости. Например, наклон стойки 9 может зависеть от положения опорных устройств 11 соседних опорных станций 5.
Согласно другому варианту, стойка 9 опорной станции 5 ленты может быть закреплена на основании 7 с помощью соединения вертлюжно-шарнирного типа с описанными выше характеристиками.
Предпочтительно, стойка 9 может быть телескопической, что позволяет увеличивать или уменьшать высоту расположения опорных устройств ленты относительно земли.
Таким образом, высоту расположения опорных устройств относительно земли можно регулировать в зависимости от вышеупомянутых внешних ограничений, таких как естественные или антропогенные препятствия.
Как показано на фиг. 2 и 3, каждое из опорных устройств 11, предпочтительно, содержит основное звено 17, проходящее в так называемом главном направлении, и по меньшей мере одно вспомогательное звено 19, прикрепленное к основному звену и проходящее практически во вспомогательном направлении, перпендикулярном главному направлению. Одно или каждое вспомогательное звено содержит по меньшей мере один опорный элемент 21 ленты, закрепленный на нём (см. фиг. 5).
Основное звено 17 обычно жестко соединено со стойкой 9 опорной станции 5 без какой-либо степени свободы. Основное звено 17 проходит в направлении, перпендикулярном направлению стойки 9.
Основное звено 17 может представлять собой, например, стальную балку квадратной или прямоугольной формы поперечного сечения.
Как показано на фиг. 5, одно или каждое вспомогательное звено 19 обычно соединено с основным звеном 17 с помощью соединения 23, позволяющего поворачиваться относительно оси, проходящей в главном направлении.
Перемещение относительно вышеуказанного шарнирного соединения 23 является свободным. Таким образом, одно или каждое вспомогательное звено 19 может свободно поворачиваться относительно своей оси.
Одно или каждое вспомогательное звено 19 может представлять собой, например, стальную балку или стальную деталь перевернутой U-образной формы.
Как правило, как показано на фиг. 5, один или каждый опорный элемент 21 ленты может быть прикреплен к вспомогательному звену 19 с помощью первого соединения 25, обеспечивающего возможность поворота относительно оси, параллельной главному направлению.
Обычно один или каждый опорный элемент 21 ленты может быть прикреплен к вспомогательному звену 19 с помощью второго соединения 26, обеспечивающего возможность поворота относительно оси, перпендикулярной оси вращения первого шарнирного соединения 25.
Предпочтительно, как показано на фиг. 3, каждая опорная станция 5 ленты содержит два звена 19, параллельных друг другу и прикрепленных к каждому концу основного звена 17.
Предпочтительно, каждое вспомогательное звено 19 содержит по меньшей мере два опорных элемента 21, ориентированных вдоль вспомогательного звена 19 с обеих сторон от шарнирного соединения 23.
Что касается описанного выше шарнирного соединения 23, то каждый опорный элемент 21 может свободно перемещаться относительно своего первого шарнирного соединения 25 и своего второго соответствующего шарнирного соединения 26.
Таким образом, на движение соответствующих элементов в шарнирных соединениях 23, 25 и 26 не влияют какие-либо внешние ограничения, кроме ограничений, обусловленных движением конвейерной ленты. Колебания одного или каждого вспомогательного звена 19 и опорных элементов 21 зависят, например, от массы материала, находящегося на ленте, или высоты расположения опорных устройств 11 данной опорной станции относительно высоты расположения опорных устройств предыдущих или последующих опорных станций.
Каждый опорный элемент 21 содержит два опорных звена 27 и 29, параллельных друг другу и практически перпендикулярных вспомогательному направлению.
Расстояние между опорными звеньями 27 и 29 на всех опорных элементах 21 является одинаковым.
Каждое опорное звено 27 и 29 содержит ролики 31, показанные на фиг. 3 и 4. Каждая пара элементов 27 и 29 образует желобообразную опорную и направляющую вилку для продольной секции ленты. Каждое опорное звено 27 и 29 содержит по меньшей мере четыре ролика 31, предпочтительно, пять роликов 31. Эти ролики 31 расположены по окружности вдоль нижней части периметра ленты.
Как вариант, вместо роликов 31 могут быть блоки с поверхностью, по которой скользит конвейерная лента.
Некоторые опорные станции 5 могут содержать устройства привода ленты. Эти устройства привода, которые не показаны на прилагаемых чертежах, могут содержать, например, узлы редукторных электродвигателей, установленные на основании 7, на стойке 9 или на каждом опорном звене 27 и 29.
Эти редукторные электродвигатели приводят во вращение ролики 31, приводя, таким образом, в движение секции 3A и 3B ленты.
Предпочтительно, редукторные электродвигатели могут приводить ролики 31 во вращение как в одном, так и в другом направлении, в зависимости от требуемого направления движения конвейерной ленты.
Как вариант, конвейер может быть оснащен моторными роликами, т.е. каждый ролик 31 может содержать расположенный внутри него редукторный электродвигатель, приводящий во вращение ролик 31.
Не все опорные станции 5 обязательно содержат устройства привода ленты. Опорные станции 5, содержащие устройства привода 13, могут выбираться, например, исходя из топографического профиля местности, по которой проходит конвейер, и нагрузки ленты, необходимой для обеспечения её движения.
Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере часть ленточного конвейера 1 может передвигаться на месте работы путем последовательного или одновременного перемещения множества опорных станций 5, например, в направлении, являющемся поперечным относительно продольного направления ленты.
Это перемещение может осуществляться вручную оператором или в автоматическом режиме в соответствии с запрограммированной последовательностью перемещений.
В таком случае, траекторию перемещения опорной станции 5 можно оптимизировать, например, с учетом внешних ограничений, таких как топография территории или наличие естественных или искусственных препятствий.
Настоящее изобретение имеет много преимуществ. Фактически, оно обеспечивает значительную гибкость использования на месте работы, таком как шахта или карьер. Опорные станции 5 конвейерной ленты могут легко передвигаться благодаря перемещающим устройствам 13, установленным на каждой опорной станции 5, по участку любого топографического профиля и по любому типу грунта.
Таким образом, опорные станции 5 могут перемещаться по мягкому грунту или неровной поверхности, например, каменистой. Опорные станции 5 могут успешно применяться для избежания или обхода определенных естественных или антропогенных препятствий.
Использование опорных станций с телескопическими стойками и/или стойками с возможностью наклона относительно плоскости основания 7, как было указано выше, делает настоящее изобретение особенно гибким и модулируемым. Это значительно облегчает применение конвейера на грунте.
Описанные выше опорные устройства ленты также обеспечивают гибкость в эксплуатации конвейера согласно настоящему изобретению.
Действительно, любое перемещение ленты сопровождается перемещением каждого из вспомогательных звеньев 19 и каждого из опорных элементов 21. Такое устройство облегчает перемещение ленты.
Настоящее изобретение может представлять интерес для применения, например, на открытых карьерах. Действительно, при таком типе установки конвейеры должны следовать за развитием карьера и перемещением зоны добычи.
Таким образом, при работе, извлекающее устройство, например, экскаватор, перемещается в процессе рытья грунта. Таким образом, необходимо, чтобы система транспортировки извлеченных из земли материалов к перерабатывающей установке была мобильной и могла перемещаться с той же скоростью, что и добывающая установка.
Кроме того, конвейер согласно одному из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивает возможность оптимизации транспортировки в зоне добычи. Фактически, каждая опорная станция 5 содержит два вспомогательных звена 19, в то время как каждый из опорных элементов 21 поддерживает секцию конвейерной ленты. Эти две секции двигаются параллельно друг другу, первая секция 3A перемещается в одном направлении, а вторая секция 3B перемещается в обратном направлении.
Фактически, в зоне добычи фосфата количество непромыслового (т.е. безрудного) материала составляет около 60% от всего извлекаемого материала. Преимущества конвейера с двусторонним перемещением согласно настоящему изобретению заключается в том, что непромысловый материал может возвращаться непосредственно в зону добычи и частично заполнять полости, оставшиеся после выемки грунта, производимой экскаватором по мере его перемещения.
Разумеется, возможны и другие варианты осуществления настоящего изобретения.