КРУТОНАКЛОННАЯ КОНВЕЙЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТКРЫТОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ
STEEP INCLINE CONVEYOR UNIT FOR OPEN WORKING

Область техники
Настоящее изобретение относится к крутонаклонной конвейерной установке, которую устанавливают на склоне открытой горной выработки с целью транспортировки ископаемых с нижнего уровня, в частности, с рабочего горизонта открытой горной выработки, на верхний уровень, в частности, образованный поверхностью земли, и которая содержит расположенную на склоне трассу.
Уровень техники
В патентной заявке DE 19963464 A1 описана крутонаклонная конвейерная установка, предназначенная для размещения на склоне котлована открытой горной выработки. Крутонаклонная конвейерная установка позволяет транспортировать грузовики, загруженные полезными ископаемыми, между рабочим горизонтом открытой горной выработки и верхним уровнем, в частности, поверхностью земли. Крутонаклонная конвейерная установка содержит платформу, на которую могут заезжать грузовики, и которую можно тянуть вверх, преодолевая расстояние между рабочим горизонтом и поверхностью земли, с помощью механизма тяги, состоящего из нескольких канатов. В результате создана альтернатива преодолению перепада высот путем движения грузовиков по соответствующим образом проложенной дороге, ведущей от рабочего горизонта открытой горной выработки до расположенного на высоте уровня земли. Грузовики, используемые в карьерах или в других открытых горных выработках для добычи полезных ископаемых, весьма дорогостоящи, а скорость движения по дороге, проложенной для преодоления перепада высот, часто приходится выбирать очень низкой. Кроме того, имеет место немалый износ грузовиков, в результате чего возникают дополнительные расходы.
Предложенная конвейерная установка позволяет преодолевать этот перепад высот посредством наклонно перемещаемой грузовой платформы, однако недостаток этого решения заключается в том, что водителям грузовиков необходимо меняться при съезде на рабочий горизонт и при съезде на расположенный выше уровень земли, так как водители должны покидать грузовики, поднимаемые при помощи конвейерной установки.
Еще один недостаток заключается в том, что грузовики обладают очень высокой собственной массой, которая может составлять до половины от полезной нагрузки. Следовательно, конвейерная установка должна быть рассчитана на транспортировку полезной нагрузки и, дополнительно к этому, транспортировку массы грузовика.
Раскрытие изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка крутонаклонной конвейерной установки, предназначенной для размещения на склоне карьера открытой горной выработки, лишенной недостатков, присущих уровню техники, и характеризующейся высокой производительностью при минимально возможных затратах на конструктивное решение. В частности, необходимо разработать крутонаклонную конвейерную установку высокой степени универсальности, которая не обязательно нуждается в грузовиках для транспортировки полезной нагрузки.
Эта задача решена крутонаклонной конвейерной установкой для открытых горных выработок согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и системой согласно пункту 18 формулы с соответствующими характеристическими признаками. Выгодные варианты исполнения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Согласно изобретению, предусмотрена первая подъемная клеть и вторая подъемная клеть, которые можно перемещать по трассе между нижним уровнем и верхним уровнем, и которые предназначены для загрузки ископаемых, причем подъемные клети соединены между собой, по меньшей мере, одним общим тяговым устройством.
Конструкция крутонаклонной конвейерной установки, предусмотренная изобретением, позволяет значительно увеличить производительность транспортировки ископаемых с нижнего уровня на верхний уровень. В частности, решение выгодно тем, что нет необходимости в транспортировке грузовика крутонаклонной конвейерной установкой через перепад высот между нижним и верхним уровнем. В частности, увеличение производительности обусловлено использованием двух взаимно уравновешивающих подъемных клетей, которые можно перемещать по трассе, и которые уравновешивают друг друга. Таким образом, крутонаклонную конвейерную установку необходимо рассчитывать исключительно на максимальную транспортируемую массу ископаемых, так как массой подъемных клетей можно пренебречь. В частности, появляется возможность экономии энергии, так как не требуется перемещать собственную массу, не образующую полезную нагрузку, через перепад высот между нижним и верхним уровнем.
Возможный маятниковый режим движения подъемных клетей, выгодным образом, способствует повышению производительности, так как подъемную клеть на нижнем уровне можно загружать в то время, пока может разгружаться подъемная клеть на верхнем уровне. Таким образом, время загрузки и разгрузки первой и второй подъемной клети накладывается друг на друга, что позволяет выгодно использовать одновременно обе подъемные клети.
В особенно выгодном варианте размер подъемных клетей можно выбрать таким образом, чтобы подъемная клеть могла вместить объем полезных ископаемых, перевозимый одним грузовиком, что позволяет грузовику, нагруженному полезными ископаемыми, полностью заполнить подъемную клеть.
Выгодным образом, в области нижнего уровня трассы может быть предусмотрено загрузочное устройство для заполнения подъемной клети. В частности, загрузочное устройство для заполнения подъемной клети позволяет перемещать полезные ископаемые в подъемные клети из транспортных средств, например, больших грузовиков. Например, загрузочное устройство для заполнения подъемной клети может содержать загрузочную воронку, через которую ископаемые можно перемещать из транспортного средства в загрузочное отверстие подъемной клети. Предпочтительно, транспортное средство может иметь наклоняемое загрузочное устройство, позволяющее ссыпать ископаемые через загрузочную воронку в загрузочное отверстие подъемной клети путем наклона загрузочного устройства. Загрузочное устройство может находиться на рабочем горизонте, и, в качестве его составной части, может быть предусмотрена рампа, при помощи которой транспортные средства могут подниматься до уровня, немного превышающего уровень подъемной клети. Если подъемная клеть находится в нижнем положении трассы, ископаемые можно легко перегрузить в подъемную клеть, опорожнив транспортное средство над загрузочным отверстием подъемной клети.
Поскольку крутонаклонная конвейерная установка, описываемая изобретением, содержит первую подъемную клеть и вторую подъемную клеть, которые могут поочередно занимать нижнее положение на первой и второй стороне трассы, загрузочная воронка может иметь два расположенных друг рядом с другом отверстия, причем первое отверстие обеспечивает заполнение первой подъемной клети на первой стороне трассы, а второе отверстие - заполнение второй подъемной клети на второй стороне трассы. В особенно предпочтительном варианте загрузочное устройство может образовывать единый конструктивный узел с трассой.
В следующем выгодном варианте исполнения подъемные клети могут содержать выпускные отверстия, расположенные ниже загрузочного отверстия, через которые можно разгружать полезные ископаемые из подъемных клетей, не меняя их положения. В частности, можно опорожнять подъемные клети, не меняя их положение относительно трассы. Подъемные клети могут иметь направляющие ролики, движущиеся по направляющим трассы. Через выпускное отверстие, расположенное под загрузочным отверстием, можно опорожнять подъемную клеть в том положении, в котором она находится на трассе. Для опорожнения подъемных клетей выпускные отверстия оснащены соответствующими выпускными заслонками, зафиксированными с помощью соответствующего стопорного замка. При опорожнении подъемной клети можно разблокировать стопорный замок и открыть выпускную заслонку.
В следующем предпочтительном варианте трасса может возвышаться над верхним уровнем, благодаря чему ископаемые можно перегружать из подъемных клетей под действием силы тяжести, по меньшей мере, в одно устройство, служащее, в частности, для дальнейшей обработки и/или транспортировки ископаемых и расположенное или установленное, по существу, на уровне земли. Таким образом, силу тяжести используют для заполнения подъемных клетей на нижнем уровне трассы и для опорожнения подъемных клетей на верхнем уровне трассы, предпочтительно, над поверхностью земли. В частности, подъемные клети совершают линейное перемещение между своим нижним и верхним положением, причем нет необходимости в изменении характера их движения и их положения на трассе.
В следующем предпочтительном варианте исполнения крутонаклонной конвейерной установки, описываемой изобретением, устройство для дальнейшей обработки ископаемых может быть выполнено в виде измельчающего аппарата, в частности, дробилки, или в виде транспортировочного устройства, например, транспортера. Таким образом, полезны ископаемые можно выгружать, в частности, высыпать из подъемных клетей, например, сначала в измельчающее устройство, к которому примыкает транспортировочное устройство, при помощи которого ископаемые можно транспортировать дальше, например, на пункт сбора или в другие транспортные средства, движущиеся на верхнем уровне.
Важное преимущество соединения крутонаклонной конвейерной установки с устройством дополнительной обработки, в частности, дробилкой, заключается в том, что устройство дополнительной обработки может быть выполнено таким образом, чтобы в устройство дополнительной обработки можно было перегружать полную загрузку подъемной клети. Например, дробилка может иметь бункер для предварительного накопления ископаемых, в который выгружают полезные ископаемые из подъемной клети. Во время цикла транспортировки, в котором подъемные клети перемещают по трассе, дробилка может непрерывно работать, пока следующая подъемная клеть не будет выгружена в бункер для хранения ископаемых. Таким образом, в бункере всегда имеется некоторое количество ископаемых. Следовательно, при периодической транспортировке по трассе становится возможным непрерывное отведение измельченного материала, и отпадает необходимость в устройстве промежуточного хранения, например, бункере или подобном ему устройстве.
Еще одно преимущество комбинации крутонаклонной конвейерной установки с устройством дополнительной обработки заключается в том, что для крепления установки на верхнем уровне не требуется отдельный фундамент, так как в качестве фундамента можно использовать массу устройства дополнительной обработки, в частности, дробилки. Расположение приводного блока на задней стороне измельчающего устройства способствует стабилизации системы в целом, а в сочетании с массивной дробилкой формирует или заменяет фундамент.
Тяговое устройство может быть соединено с приводным устройством, которое, предпочтительно, расположено на поверхности земли на некотором удалении от верхней оконечности трассы, причем тяговое устройство приводится от приводных колес приводного устройства. На верхней оконечности трассы могут быть жестко закреплены верхние шкивы, а на подъемных клетях могут быть расположены нижние шкивы, прикрепленные к клетям с возможностью перемещения. Между каждой парой верхних и нижних шкивов тяговое устройство может образовывать, по меньшей мере, одно подъемное устройство наподобие полиспаста. Например, к первой подъемной клети может быть присоединен первый полиспаст, а ко второй подъемной клети - второй полиспаст. Оба полиспаста могут быть образованы непрерывным тяговым устройством, проходящим через приводное устройство.
Подъемные устройства могут содержать двукратный полиспаст, позволяющий вдвое сократить тяговое усилие, предпочтительно, четырехкратный полиспаст, позволяющий вчетверо сократить тяговое усилие, более предпочтительно, восьмикратный полиспаст, позволяющий в восемь раз сократить тяговое усилие на тяговом устройстве. При этом тяговое усилие соответствует силе, которая должна быть передана приводным устройством на тяговое устройство. Предпочтительно, тяговое устройство может быть образовано одним или несколькими стальными тросами, проходящими параллельно друг другу.
Тяговое устройство содержит первую и вторую оконечность тягового устройства, а крутонаклонная конвейерная установка в целом может работать с одним непрерывным тяговым устройством. Предпочтительно, каждая оконечность тягового устройства может быть расположена на компенсаторе линейного растяжения. В частности, компенсаторы линейного растяжения позволяют втягивать или высвобождать оконечности тягового устройства независимо друг от друга.
За счет сокращения или увеличения длины тягового устройства можно регулировать положение по высоте соответствующей подъемной клети, связанной со стороной соответствующей оконечности тягового устройства. Например, положение подъемной клети на наклонной трассе может зависеть от ее нагрузки, так как тяговое устройство способно эластично растягиваться в зависимости от загрузки подъемных клетей. Если, например, подъемную клеть нужно переместить в верхнее положение для выгрузки полезных ископаемых, а другая подъемная клеть находится, например, в крайнем нижнем положении, то положение верхней подъемной клети по высоте можно отрегулировать путем соответствующего натяжения или ослабления тягового устройства. Таким образом, перепад высот можно преодолеть при помощи приводного устройства, а точная регулировка подъемной клети по высоте, в частности, в верхнем положении, осуществляют при помощи компенсатора линейного растяжения. Компенсатор может содержать, например, гидравлический агрегат или салазки, перемещаемые по соответствующим направляющим. Компенсатор линейного растяжения может втягивать или ослаблять тяговое устройство на той стороне подъемной клети, на которой подъемная клеть находится в верхнем положении, в то время как нижняя подъемная клеть, например, опирается на упор.
Кроме того, компенсатор линейного растяжения можно использовать для того, чтобы дополнительно высвободить тяговое устройство, в частности, увеличить его длину на постоянной основе, если необходимо увеличить длину трассы вследствие углубления открытой горной выработки. Трассу можно выполнить, например, таким образом, чтобы нижний уровень, расположенный, в частности, на рабочем горизонте открытой горной выработки, можно было постепенно опускать по мере увеличения глубины. Следовательно, потребуется также увеличивать длину тягового устройства, и компенсатор линейного растяжения можно выполнить с расчетом на постоянное высвобождение дополнительной длины тягового устройства. Например, компенсатор линейного растяжения может содержать барабан для троса, перемещаемый по направляющим. Для краткосрочной регулировки заданной высоты подъемных клетей можно соответствующим образом изменить положение барабана для троса относительно направляющей, чтобы высвободить или втянуть лишь небольшой участок троса. Если тяговое устройство необходимо удлинить надолго, например, в случае понижения рабочего горизонта, можно, сохраняя положение барабана для троса на направляющих, размотать барабан для троса, причем краткосрочная регулировка заданной высоты подъемных клетей путем втягивания или высвобождения дополнительного участка троса при помощи динамического перемещения барабана для троса по направляющим в каждом цикле транспортировки может накладываться на раскручивание тягового устройства с барабана для троса.
Приводное устройство может содержать, например, два приводных колеса, которые могут быть охвачены тяговым устройством, предпочтительно, с общим углом охвата, по меньшей мере, 360°, предпочтительно, по меньшей мере, 540°. Большой общий угол охвата гарантирует, что тяговое устройство не будет проскальзывать на приводных колесах, и что силы трения будут достаточно велики для того, чтобы передавать движущий момент от приводных колес на тяговое устройство. Для этого подходят два параллельно приводящихся приводных колеса, к каждому из которых присоединен мотор-редуктор, причем первый мотор-редуктор взаимодействует с первым приводным колесом, а второй мотор-редуктор - со вторым приводным колесом с передачей движущего момента. Тяговое устройство может огибать первое приводное колесо под углом 90° и вести ко второму приводному колесу. Тяговое устройство огибает второе приводное колесо, вращающееся в одной плоскости с первым приводным колесом, под углом 180° и направляется обратно к первому приводному колесу. Тяговое устройство огибает это колесо также под углом 180°, после чего снова направляется на второе колесо и опять огибает его под углом 90°. Таким образом, получаем 3 охвата по 180°, в результате чего, предпочтительно, общий угол охвата равен 540°. С помощью соответствующего управляющего устройства мотор-редукторы можно активизировать синхронно друг относительно друга, благодаря чему движущие моменты, передаваемые на приводные колеса, предпочтительно, будут равны.
В следующем предпочтительном варианте исполнения соответствующее подъемное устройство, то есть, полиспаст содержит первое тяговое устройство и, по меньшей мере, одно второе тяговое устройство. Таким образом, тяговые устройства могут совместно формировать первый полиспаст для подъема и опускания первой подъемной клети и совместно формировать второй полиспаст для подъема и опускания второй подъемной клети, причем каждое из приводных колес приводного устройства охватывается, по меньшей мере, двумя тяговыми устройствами. Предпочтительно, два тяговых устройства могут проходить параллельно на всем протяжении. Разумеется, можно направить параллельно более двух тяговых устройств, и три или более тяговых устройств могут формировать полиспасты при параллельном расположении.
При увеличении количества отдельных тяговых устройств их размеры можно уменьшить, чтобы не увеличивать, а предпочтительно, даже уменьшить общие габариты крутонаклонной конвейерной установки. В частности, можно уменьшить диаметр приводных колес, а также диаметр шкивов, что позволит уменьшить общие габаритные размеры крутонаклонной конвейерной установки. Если, например, параллельно протянуты два тяговых устройства в виде тросов, то усилие натяжения каждого из тяговых устройств уменьшится вдвое. Если параллельно протянуты три или более тросов, то усилие на каждом тросе делится на количество протянутых параллельно тросов. При этом особенно выгоден вариант, в котором полиспасты могут быть сформированы параллельно протянутыми тяговыми устройствами с соответствующей кратностью, в результате чего соответствующим образом уменьшается растягивающее усилие тягового устройства.
Если, например, на всем протяжении тягового устройства предусмотрено два параллельных тяговых устройства, то может быть предусмотрено, по меньшей мере, одно приводное колесо, огибаемое первым тяговым устройством, и, по меньшей мере, одно приводное колесо, огибаемое вторым тяговым устройством, и приводные колеса, предпочтительно, могут быть установлены с возможностью вращения вокруг общей оси. При этом приводные колеса, посаженные на общую ось и охватываемые обоими тяговыми устройствами, могут быть выполнены как единое целое.
Также можно предусмотреть первое приводное колесо и второе приводное колесо, огибаемые первым тяговым устройством, и первое приводное колесо и второе приводное колесо, огибаемые вторым тяговым устройством. Таким образом, в частности, при наличии двух параллельных тяговых устройств может быть предусмотрено, например, четыре приводных колеса, которые приводятся попарно на двух осях, расположенных параллельно друг другу.
Кроме того, предлагаемое изобретение относится к транспортировочному каскаду, состоящему, по меньшей мере, из двух крутонаклонных конвейерных установок, причем нижний уровень верхней крутонаклонной конвейерной установки примыкает к верхнему уровню нижней крутонаклонной конвейерной установки, и причем, в частности, между крутонаклонными конвейерными установками предусмотрены устройства для передачи полезных ископаемых с нижней крутонаклонной конвейерной установки на верхнюю крутонаклонную конвейерную установку. Транспортировочный каскад может состоять, например, более чем из двух отдельных крутонаклонных конвейерных установок, и, независимо от максимально допустимой высоты подачи одной крутонаклонной конвейерной установки, позволяет преодолеть любой перепад высот. Устройство для передачи полезных ископаемых между крутонаклонными конвейерными установками может содержать, например, соответствующую перегрузочную воронку, а подъемная клеть, находящаяся в верхнем положении нижней крутонаклонной конвейерной установки, может перегружать ископаемые через свое выпускное отверстие посредством перегрузочной воронки в загрузочное отверстие подъемной клети, находящейся в нижнем положении крутонаклонной конвейерной установки, расположенной выше. Следовательно, полезные ископаемые, несмотря на технические ограничения максимальной высоты подъема одной крутонаклонной конвейерной установки, можно транспортировать на неограниченную высоту при помощи транспортировочного каскада, описываемого настоящим изобретением.
Настоящее изобретение относится также к системе с крутонаклонной конвейерной установкой, при помощи которой можно транспортировать полезные ископаемые с нижнего уровня подачи, в частности, рабочего горизонта открытой горной выработки, на верхний уровень, в частности, поверхность земли, и измельчающим устройством для измельчения ископаемых, причем система содержит, по меньшей мере, одну трассу, одну первую подъемную клеть и одну вторую подъемную клеть, причем эти подъемные клети предназначены для загрузки полезных ископаемых, и их можно перемещать по трассе между нижним уровнем и верхним уровнем, причем подъемные клети соединены между собой при помощи, по меньшей мере, одного общего тягового устройства, причем измельчающее устройство расположено на нижнем или верхнем уровне крутонаклонной конвейерной установки и образует с ней, в частности, единый конструктивный узел. Например, измельчающее устройство может быть выполнено в виде дробилки. Кроме того, в состав системы, описываемой изобретением, может входить устройство для дальнейшей транспортировки полезных ископаемых. Транспортировочное устройство может, в частности, примыкать к измельчающему устройству, расположенному на верхнем уровне. Перечисленные выше признаки и преимущества крутонаклонной конвейерной установки в равной степени могут относиться к системе с такой крутонаклонной конвейерной установкой.
Краткое описание чертежей
Дополнительные меры, улучшающие изобретение, более детально рассматриваются в приведенном ниже описании на основании предпочтительного варианта исполнения изобретения и фигур, на которых изображено:
Фигура 1: изображение крутонаклонной конвейерной установки согласно настоящему изобретению.
Фигура 2: изображение двух подъемных клетей с полиспастами, образованными тяговым устройством.
Фигура 3: вид в аксонометрии нижнего уровня с загрузочным устройством, предназначенным для заполнения подъемных клетей ископаемыми из транспортных средств.
Фигура 4: изображение верхнего уровня с подъемной клетью, из которой ископаемые перегружают в устройство.
Фигура 5: вид подъемной клети в аксонометрии.
Фигура 6: вид запорного устройства на подъемной клети в заблокированном состоянии.
Фигура 7: вид запорного устройства на подъемной клети в разблокированном состоянии.
Фигура 8: схематичное изображение приводного устройства для приведения подъемных клетей в движение.
Фигура 9: схематичное изображение приводных колес приводного устройства в кинематической связи с тяговым устройством.
Фигура 10: схематичное изображение подъемных устройств, выполненных в виде полиспастов и состоящих из двух параллельно направленных тяговых устройств согласно первому варианту исполнения.
Фигура 11: подъемное устройство с двумя тяговыми устройствами согласно следующему варианту исполнения.
Фигура 12: следующий вариант расположения приводных колес приводного устройства, которые охвачены двумя тяговыми устройствами.
Фигура 13: расположение приводных колес приводного устройства, охваченных двумя тяговыми устройствам согласно другому варианту исполнения.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 показан вариант исполнения крутонаклонной конвейерной установки 1 с признаками, раскрываемыми в настоящем изобретении. Крутонаклонная конвейерная установка 1 расположена на склоне 10 открытой горной выработки, причем склон 10 проходит от нижнего уровня 12 к верхнему уровню 13. Нижний уровень 12 образован рабочим горизонтом 12 открытой горной выработки, а верхний уровень 13 - поверхностью 13 земли, при этом поверхность 13 земли образует, например, уровень, по которому полезные ископаемые 11 можно транспортировать дальше.
Крутонаклонная конвейерная установка 1 содержит трассу 14, проходящую от нижнего уровня 12 до верхнего уровня 13. Трасса 14 закреплена на наклонном склоне 10, а для продления трассы 14 над верхним уровнем 13 служит несущая конструкция 26, на всем протяжении которой 14 закреплена трасса.
На нижнем горизонте 12 крутонаклонная конвейерная установка 1 содержит загрузочное устройство 18, и изображено загруженное полезными ископаемыми 11 транспортное средство 19, которое может выгружать ископаемые 11 с помощью загрузочного устройства 18 на крутонаклонную конвейерную установку 1. В области верхнего уровня 13 изображено устройство 24, представляющее собой одно целое с несущей конструкцией 26 и образующее измельчительное устройство 24, например, в виде дробилки. Кроме того, изображено устройство 25, образующее транспортировочное устройство 25 и служащее для дальнейшей транспортировки ископаемых 11.
Согласно изобретению, крутонаклонная конвейерная установка 1 содержит первую подъемную клеть 15 и вторую подъемную клеть 16, причем подъемные клети 15 и 16 можно перемещать по трассе 14 между нижним уровнем 12 и верхним уровнем 13. Обе подъемные клети 15 и 16 соединены друг с другом общим тяговым устройством 17, выполненным, например, в виде стального троса.
Для привода подъемных клетей 15 и 16 при помощи общего тягового устройства 17 служит приводное устройство 27, расположенное на некотором удалении от несущей конструкции 26 на поверхности 13 земли и закрепленное в ней. При этом тяговое устройство 17 проходит через приводное устройство 27, и, например, в то время как вторая подъемная клеть 16 поднимается в направлении верхнего уровня 13, первая подъемная клеть 15 опускается в направлении нижнего уровня 12. С этой целью приводное устройство 27 активизируют в первом функциональном направлении, а для перемещения первой подъемной клети 15 назад в направлении верхнего уровня 13 и одновременного опускания второй подъемной клети 16 в направлении нижнего уровня 12 приводное устройство 27 активизируют во втором, противоположном функциональном направлении. Таким образом, подъемные клети 15 и 16 движутся в маятниковом режиме. При этом собственная масса первой подъемной клети 15 может уравновешивать собственную массу второй подъемной клети 16, поэтому приводному устройству 27 не приходится транспортировать массы подъемных клетей 15 и 16, преодолевая силу тяжести, так как массы взаимно уравновешиваются при помощи тягового устройства 17.
Между верхними шкивами 28, расположенными на несущей конструкции 26, и нижними шкивами 29, расположенными на соответствующих подъемных клетях 15 и 16, и, таким образом, перемещающимися, тяговое устройство 17 образует полиспаст для соответствующих подъемных клетей 15 и 16. Таким образом, необходимое тяговое усилие, которое приводное устройство 27 должно передавать на тяговое устройство 17, будет меньше массы полезных ископаемых 11 в соответствующих подъемных клетях 15 и 16.
На фигуре 2 схематично показано расположение подъемных устройств 30 тягового устройства 17 между верхними шкивами 28 и нижними шкивами 29, причем подъемные устройства 30 выполнены в виде 8-кратных полиспастов 30. В состав верхних и нижних шкивов 28 и 29 входит по четыре шкива для троса, а тяговое усилие, которое должно передаваться не показанным на этой фигуре приводным устройством 27 на тяговое устройство 17 с целью транспортировки клетей с грузом ископаемых по склону в направлении, показанном стрелкой, составляет всего одну восьмую часть от массы подъемных клетей 15 и 16 и полезных ископаемых 11.
Цельное и, тем самым, неразрывное тяговое устройство 17 содержит две оконечности 31 и 32 тягового устройства, каждая из которых расположена, например, на компенсаторе 33 линейного растяжения. Компенсаторы 33 линейного растяжения позволяют втягивать или высвобождать дополнительный участок троса для того, чтобы с помощью компенсатора 33 линейного растяжения можно было корректировать положение по высоте как первой подъемной клети 15, так и второй подъемной клети 16. Например, вторая подъемная клеть 16 может находиться на упоре на нижнем уровне 12, причем упор, например, входит в состав загрузочного устройства 18, а загрузка первой подъемной клети 15, различающаяся в разных циклах транспортировки вследствие различной массы, может вызывать переменное эластичное растяжение тягового устройства 17. Чтобы выгрузить из первой подъемной клети 15 ископаемые 11 на верхнем уровне 13, может потребоваться установить клеть в точное положение по высоте. Следовательно, можно, например, вытянуть или высвободить оконечность 31 тягового устройства при помощи компенсатора 33 линейного растяжения, чтобы перевести первую подъемную клеть 15 в заданное положение на трассе 14 и после этого выгрузить ископаемые 11. Таким же образом, например, когда вторая подъемная клеть 16 находится, например, на верхнем уровне 13 и должна занять заданное положение, можно втянуть или высвободить оконечность 32 тягового устройства при помощи присоединенного к ней компенсатора 33 линейного растяжения.
На фигуре 3 загрузочное устройство 18 изображено в аксонометрии, а трасса 14 крутонаклонной конвейерной установки 1 показана в области нижнего уровня 12. На нижнем уровне 12 расположена рампа 22, выполненная в данном случае путем насыпки грунта. При помощи рампы 22 изображенное транспортное средство 19 может заехать на уровень, расположенный выше второй подъемной клети 16, изображенной, например, в нижнем положении. В верхней части второй подъемной клети 16, которая может опираться на нижний упор трассы 14, имеется загрузочное отверстие 21. Если ископаемые необходимо перегрузить из транспортного средства 19 через заправочное отверстие 21 во вторую подъемную клеть 16, то транспортное средство 19 разгружает ископаемые посредством заправочной воронки 20, обеспечивая, тем самым, попадание ископаемых через загрузочное отверстие 21 в подъемную клеть 16. Впоследствии, подъемную клеть 16 можно транспортировать вверх по трассе 14 при помощи тягового устройства 17, которое на фигуре огибает нижний шкив 29 на подъемной клети 16.
Загрузочная воронка 20 выполнена таким образом, чтобы другая подъемная клеть, перемещаемая на задней стороне трассы 14, могла двигаться под задней областью загрузочной воронки 20, расположенной рядом с изображенным транспортным средством 19. Таким образом, другое транспортное средство 19, находящееся рядом с изображенным транспортным средством 19, может выгружать следующую порцию ископаемых через загрузочную воронку 20 в подъемную клеть 15, которая не показана на фигуре и может находиться на задней стороне трассы 14. Таким образом, подъемные клети 15 и 16 можно попеременно транспортировать в режиме маятника по первой и второй стороне под загрузочной воронкой 20 и также поочередно загружать ископаемыми 11 из транспортных средств 19, попеременно выгружающих на передней и задней стороне загрузочной воронки 20 ископаемые 11 в подъемные клети 15 и 16.
На фигуре 4 изображена верхняя часть трассы 14, расположенная на несущей конструкции 26. Например, первая подъемная клеть 15 изображена в верхнем разгрузочном положении, а ископаемые 11 могут поступать через выпускное отверстие 23 из подъемной клети 15 в измельчающее устройство 24, содержащее накопительный бункер 51 для ископаемых, в которое сначала выгружаются ископаемые 11. К накопительному бункеру 51 для ископаемых примыкает измельчающее устройство 24, в которое непрерывно поступает материал из накопительного бункера 51 для ископаемых. Выпускное отверстие 23 подъемной клети 15 находится в нижней области, в то время как загрузочное отверстие 21 находится в верхней области подъемной клети 15. Подъемная клеть 15 удерживается тяговым устройством 17, охватывающим нижний шкив 29, расположенный на подъемной клети 15.
Несущая конструкция 26 представляет собой структурную единицу между крутонаклонной конвейерной установкой 1 с трассой 14 и измельчающим устройством 24. Подъемную клеть 15 можно транспортировать на высоту, с которой ископаемые 11 можно легко ссыпать в измельчающее устройство 24 или в накопительный бункер 51 для ископаемых, не изменяя положения подъемной клети 15 относительно трассы 14. В частности, не требуется наклонять подъемную клеть 15, чтобы выгрузить из нее ископаемые 11, например, через загрузочное отверстие 21.
На фигуре 5 в аксонометрии изображена подъемная клеть 15, или 16, образованная, например, стальной конструкцией, на которой расположен нижний шкив 29, состоящий из четырех блоков для формирования полиспаста 30, см. фигуру 2. Загрузочное отверстие 21 образовано верхней открытой частью подъемной клети 15 или 16 под нижним шкивом 29, а выпускное отверстие 23 выполнено с выпускной заслонкой 39, которая на фигуре показана в открытом положении. Выпускная заслонка 39 образует нижнюю стенку подъемной клети 15 или 16 и может быть закрыта запирающим устройством или, как показано на фигуре, открыта.
Запирающее устройство, предусмотренное на обеих сторонах выпускной заслонки 39 и показанное на передней стороне, содержит замок 40 заслонки, который может быть заблокирован фиксатором 41 в закрытом положении или, как показано на фигуре, может быть разблокирован для открытия выпускной заслонки 39. Следующие фигуры 6 и 7 иллюстрируют принцип действия запорного устройства.
На фигурах 6 и 7 изображено запирающее устройство, служащее для блокировки и освобождения выпускной заслонки 39 (см. фигуру 5), причем на фигуре 6 запирающее устройство показано в закрытом положении, а на фигуре 7 - в открытом положении.
На фигуре 6 замок 40 заслонки, шарнирно соединенный не показанным на фигуре образом с выпускной заслонкой 39, входит в зацепление с фиксатором 41, который в изображенном положении заблокирован удерживающим устройством 42. Подъемная клеть 15 или 16 уже находится в требуемом положении для опорожнения, и предусмотрен исполнительный элемент 43, который посредством подъемного устройства 44, например, подъемного цилиндра, можно перемещать относительно фиксатора 41.
На фигуре 7 изображен исполнительный элемент 43, перемещенный подъемным устройством 44 в направлении стрелки навстречу фиксатору 41, для чего не потребовалось изменять высоту положения подъемной клети 15 или 16 на трассе 14. За счет зацепления исполнительного элемента 43 с фиксатором 41 последний под действием удерживающего устройства 42 выходит из зацепления с замком 40 заслонки, благодаря чему замок может быть переведен в показанное положение разблокировки. Следовательно, выпускную заслонку 39 можно открыть для выгрузки ископаемых 11 из подъемной клети 15 или 16.
Исполнительный элемент 43, который можно перемещать с помощью подъемного устройства 44 по вертикали относительно фиксатора 41, выгоден тем, что для открытия выпускной заслонки 39 не требуется перемещать подъемную клеть 15 или 16 в точное положение по вертикали на трассе 14. Открытие выпускной заслонки 39 "на последнем метре" реализовано путем активации исполнительного элемента 43, причем активация может быть инициирована, например, тогда, когда подъемная клеть 15 достигает минимальной высоты, позволяющей ископаемым 11 попадать в следующее устройство 24. В частности, может быть предусмотрен верхний упор подъемной клети 15 или 16, так как после опорожнения подъемной клети 15 или 16 и связанного с этим уменьшения массы подъемной клети 15 или 16 можно предотвратить дальнейшее движение вверх через упор.
На фигуре 8 схематично изображена конструкция приводного устройства 27 с первым ведущим приводным колесом 34 и вторым ведущим приводным колесом 35, причем приводные колеса 34 и 35 охвачены тяговым устройством 17 не показанным на фигуре образом. Приводное колесо 34 приводится от мотор-редуктора 36, а приводное колесо 35 - от мотор-редуктора 37. Мотор-редукторы 36 и 37, которые могут функционировать независимо друг от друга, приводятся в действие общим управляющим устройством, благодаря чему движущие моменты приводных колес 34 и 35, по существу, равны, причем приводные колеса 34 и 35 вращаются синхронно друг с другом. Охват приводных колес 34 и 35 тяговым устройством 17 детально показан на фигуре 9.
На фигуре 9 схематично изображены приводные колеса 34 и 35, несколько раз охваченные тяговым устройством 17. Тяговое устройство 17 огибает каждое из приводных колес 34 и 35 под углом 270°, обеспечивая фрикционное соединение, достаточное для передачи крутящего момента от приводного колеса 34 или 35 к тяговому устройству 17. Тяговое устройство 17 представляет собой простой стальной трос, огибающий приводные колеса 34 и 35. На следующих фигурах 10 и 11 показаны другие варианты тяговых устройств 17, дополнительно снижающие механическую нагрузку на отдельное тяговое устройство 17, причем тяговое устройство 17 может иметь меньшие размеры и, тем не менее, транспортировать соответственно большое количество ископаемых 11 через перепад высот.
На фигуре 10 изображена конструкция полиспастов 30 с первым тяговым устройством 17а и вторым тяговым устройством 17b для подъема и опускания подъемных клетей 15 и 16. При этом подъемные клети 15 и 16, соответственно, расположены с возможностью перемещения по высоте на тяговых устройствах 17а и 17b, а тяговые устройства 17а и 17b охватывают приводные колеса 34 и 35 одинаковым образом.
Тяговые устройства 17а и 17b на всем своем протяжении ориентированы, по существу, параллельно друг другу, и параллельно расположенные тяговые устройства 17а и 17b совместно образуют полиспаст 30. В результате механическая нагрузка на каждое тяговое устройство 17а и 17b уменьшается вдвое, и можно выбрать, соответственно, тяговые устройства меньшего размера.
Каждое из приводных колес 34 и 35 содержит несколько дорожек, а приводное колесо 34 состоит из приводного колеса 34а и дополнительного приводного колеса 34b, совместно вращающихся вокруг первой приводной оси 38а и совместно приводящихся во вращение. В частности, приводные колеса 34а и 34b могут быть выполнены как единое целое и совместно образовывать приводное колесо 34, причем оба тяговых устройства 17а и 17b охватывают приводное колесо 34. Кроме того, приводное колесо 35 может содержать приводное колесо 35а и приводное колесо 35b, причем приводное колесо 35а охвачено тяговым устройством 17а, а приводное колесо 35b - тяговым устройством 17b. Приводные колеса 35а и 35b также могут быть выполнены как единое целое и совместно приводиться во вращение вокруг приводной оси 38b.
Изображенные полиспасты 30 для транспортировки подъемных клетей 15а и 15b реализованы в виде четырехкратных полиспастов с двухниточными тяговыми устройствами 17а и 17b. Оконечности тяговых устройств 17а и 17b расположены на первой стороне на компенсаторе 45 линейного растяжения, выполненного в виде балансира. В результате тяговые устройства 17а и 17b могут компенсировать друг другу соответствующие участки при помощи компенсатора 45 линейного растяжения качающегося типа, который может соответствующим образом наклоняться на своем креплении. Противоположные оконечности тяговых устройств 17а и 17b закреплены, например, на крепежном устройстве 46.
Способом, не показанным на фигуре, можно смещать компенсатор 45 линейного растяжения и крепежное устройство 46 в направлении прохождения тяговых устройств 17а и 17b. Таким образом, как уже было описано выше, можно откорректировать положение подъемных клетей 15 и 16 по высоте, а расположение компенсатора 45 линейного растяжения и/или крепежного устройства 46 с возможностью изменения положения дает тот же эффект, что и на описанном ранее компенсаторе 33 линейного растяжения.
Наконец, на фигуре 11 показан еще один вариант исполнения тяговых устройств 17а и 17b для формирования подъемных устройств 30. Подъемные устройства 30 представляют собой сдвоенные восьмикратные полиспасты 30, а тяговые устройства 17а и 17b уже описанным способом охватывают приводные колеса 34 и 35, образованные соответствующими делительными колесами 34а, 34b, 35а и 35b.
Тяговые устройства 17а и 17b соединены друг с другом в области компенсирующего ролика 47 таким образом, чтобы тяговые устройства 17а и 17b переходили друг в друга и образовывали единое двухниточное тяговое устройство 17 двойной длины. Компенсирующий ролик 47 также позволяет корректировать длину, таким образом, тяговое устройство 17 как на участке тягового устройства 17а, так и на участке тягового устройства 17b обладает равным тяговым усилием. Оконечности 48 тягового устройства 17 зафиксированы в точках крепления, которые также могут быть выполнены с возможностью перемещения по высоте, причем и в этом варианте исполнения компенсирующий ролик 47 может быть расположен с возможностью перемещения по высоте.
На фигурах 12 и 13 показаны дополнительные варианты расположения приводных колес 34 и 35 приводного устройства 27, изображенного на фигуре 8. Приводные колеса 34 и 35 охвачены двумя тяговыми устройствами 17а и 17b, которые не показанным на фигуре образом ориентированы параллельно друг другу и соединены, например, с подъемными клетями 15 и 16 с целью перемещения последних.
Каждое из приводных колес 34 и 35 содержит по два желобка 49 и 50, причем первое тяговое устройство 17а направляется по соответствующим первым желобкам 49 приводных колес 34 и 35, а второе тяговое устройство 17b - по вторым желобкам 50 приводных колес 34 и 35. При этом приводные колеса 34 и 35 вращаются вокруг своих приводных осей 38а и 38b.
На фигуре 12 изображен первый вариант охвата приводных колес 34 и 35 тяговыми устройствами 17а и 17b. Тяговые устройства 17а и 17b охватывают приводные колеса 34 и 35, например, под углом примерно 270°, однако угол зависит от направления, в котором оконечности тяговых устройств 17а и 17b отводятся от приводных колес 34 и 35. При этом на представленном примере полный угол охвата составляет 540°. Преимущество изображенного варианта охвата заключается в одинаковом крутящем моменте на приводных колесах 34 и 35 и равномерном износе желобков 49 и 50. Кроме того, приводные колеса 34 и 35 могут вращаться в одном направлении вокруг приводных осей 38а и 38b.
На фигуре 13 показан еще один вариант охвата приводных колес 34 и 35 тяговыми устройствами 17а и 17b. Тяговые устройства 17а и 17b охватывают приводные колеса 34 и 35, например, под углом примерно 300°, причем в этом случае угол также зависит от направления, в котором оконечности тяговых устройств 17а и 17b отводятся от приводных колес 34 и 35. При этом на представленном примере полный угол охвата составляет 600°. Приводные колеса 34 и 35 могут вращаться в противоположных направлениях вокруг приводных осей 38а и 38b.
Еще одно преимущество изображенных вариантов охвата заключается в дальнейшем сокращении количества необходимых желобков приводных колес 34 и 35, так как в вариантах, показанных на фигурах 10 и 11, для каждого из приводных колес 34 и 35 требуется по четыре отдельных желобка, а в вариантах, показанных на фигурах 12 и 13, для каждого из приводных колес 34 и 35 требуется только два желобка 49 и 50.
Изобретение не ограничивается описанными выше предпочтительными вариантами исполнения. Скорее, можно предположить неопределенное количество вариантов, которые используют описанное решение даже в принципиально отличающихся исполнениях. Все признаки и/или преимущества, вытекающие из пунктов формулы изобретения, описания или фигур, в том числе, конструктивные особенности или пространственное расположение, можно применять для реализации изобретения как по отдельности, так и в самых разнообразных сочетаниях.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 крутонаклонная конвейерная установка
10 наклонный склон
11 полезные ископаемые
12 нижний уровень, рабочий горизонт
13 верхний уровень, поверхность земли
14 трасса
15 первая подъемная клеть
16 вторая подъемная клеть
17 тяговое устройство
17а первое тяговое устройство
17b второе тяговое устройство
18 загрузочное устройство
19 транспортное средство
20 загрузочная воронка
21 загрузочное отверстие
22 рампа
23 выпускное отверстие
24 устройство, измельчающее устройство
25 устройство, транспортировочное устройство
26 несущая конструкция
27 приводное устройство
28 верхний шкив
29 нижний шкив
30 подъемное устройство (полиспаст)
31 оконечность тягового устройства
32 оконечность тягового устройства
33 компенсатор линейного растяжения
34 приводное колесо
34а приводное колесо
34b приводное колесо
35 приводное колесо
35а приводное колесо
35b приводное колесо
36 мотор-редуктор
37 мотор-редуктор
38а приводная ось
38b приводная ось
39 выпускная заслонка
40 замок заслонки
41 фиксатор
42 удерживающее устройство
43 исполнительный элемент
44 подъемное устройство
45 компенсатор линейного растяжения
46 крепежное устройство
47 компенсирующий ролик
48 оконечность тягового устройства
49 желобок
50 желобок
51 накопительный бункер для ископаемых.