"Train de chargement et transport, notamment pour le déblaiement de tunnel, et son procédé de mise en oeuvre" Train de chargement et transport, notamment pour le déblaiement de tunnel, et son procédé de mise en oeuvre.
La présente invention concerne un train, et notamment bien que non exclusivement un train circulant sur rails, utilisable pour le chargement et le transport de roches concassées, de charbon ou analogues, et en particulier pour le chargement et le transport de matériaux provenant de l'extrémité de travail d'un tunnel où l'espace de travail est limité, ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre du train.
Un type connu de mise en oeuvre de .train de nettoyage ou déblaiement de l'extrémité d'un tunnel comporte plusieurs wagonnets dont les extrémités ouvertes sont reliés en ligne de manière à former une zone de chargement continue dans le sens longitudinal. Chaque wagon du train comprend dans sa base un convoyeur racleur sans fin. Le train est chargé au moyen d'un chargeur convoyeur qui transfère les roches concassées de l'extrémité du tunnel sur le convoyeur du premier wagon. Les roches sont ensuite transportées de cette extrémité du train à l'autre au moyen des convoyeurs racleurs des wagons.
Un problème essentiel qui est associé aux trains de ce type provient des plaques latérales entre wagons individuels qui masquent l'interstice entre les wagons, limitent fortement la capacité du train, en particulier quand il est chargé, à négocier les courbes d'une voie ferrée et de ce fait réduisent sérieusement les possibilités d'utilisation du train dans des mines souterraines. Un autre problème qui est peut-être encore plus sérieux vient de la grande quantité d'énergie consommée par les convoyeurs racleurs lors de l'opération de chargement du train, ce qui non seulement rend coûteuse l'exploitation du train, mais oblige à avoir recours à des câbles d'alimentation tirés pour les convoyeurs.
Un train d'un autre type est constitué par plusieurs wagons munis d'un système de rails continus fixés sur leurs rebords supérieurs et destinés à la circulation, sur les wagons du train, d'un véhicule distributeur de charge. Ce système de rails montés sur les wagons part d'une position basse où le véhicule distributeur est chargé.de roches concassées, monte le long d'une rampe et parvient aux rails du premier wagon du train. Le véhicule distributeur est tiré de sa position de chargement au niveau bas et le long du système de rails au moyen de cordes qui sont enroulées sur des tambours à câble montés à une extrémité du train et déroulés à partir de ces tambours. La corde de retour au moins est guidée sur des poulies fixées aux wagons du train.
Les difficultés créées par le système 3'entraînement par cordes proviennent des complications du guidage des cordes quand le train est en cours de chargement alors qu'il est sur une courbe et du fait que l'accouplement et le désaccouplement des wagons du train sont sérieusement compliqués par les cordes. Une autre difficulté inhérente aux trains de ce type vient de ce que les véhicules distributeurs sont conçus pour se décharger par le fond par l'intermédiaire de portes actionnées hvdrauliquement ou pneumatiquement et rendant nécessaire
l'utilisation de tuyaux qui suivent le distributeur tout le long de son système de rails. Les cordes et les tuyaux suspendus constituent une gêne importante qui ralentit le fonctionnement du distributeur sur son système de rails, et de ce fait allonge la durée de chargement du train. Comme le distributeur est chargé au moyen d'une chargeuse en surplomb de capacité relativement faible, la durée de chargement du train est plus élevée que cela est nécessaire et son rendement est réduit du fait que la chargeuse reste en attente pendant que le distributeur circule sur le système de rails prévu sur les wagons du train.
La présente invention vise notamment à fournir un train de nettoyage ou déblaiement de tunnel et un procédé d'utilisation du train réduisant au minimum les inconvénients des trains connus et mentionnés ci-dessus.
Un procédé selon un aspect de l'invention de chargement de matériau particulaire dans un train l'invention constitué par des wagons conteneurs accouplés les uns aux autres, comprend les étapes consistant à charger un véhicule distributeur auto-propulsé dans une position de chargement sur le train, à déplacer le véhicule distributeur à partir de sa position de chargement au moyen d'une source de puissance qui lui est intégrée de manière à le faire circuler au-dessus les wagons constituant le train sur une voie ferrée continue disposée sur les wagons, et à décharger le matériau du distributeur dans les wagons pour charger le train.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le train comprend une rampe de chargement du distributeur partant, d'une position située au-dessous du niveau de la voie montée sur les wagons du train et parvenant à cette voie, et le procédé comprend les étapes consistant à charger le véhicule distributeur alors qu'il est dans la partie basse de la rampe, puis à faire monter le distributeur le long de la rampe pour parvenir sur la voie ferrée par des moyens, tels qu'un vérin hydraulique, qui sont extérieurs au distributeur.
Selon une autre forme de l'invention, le train comprend une rampe de chargement du distributeur munie d'une paire de rails déplaçable d'une première position située au-dessous du niveau de la voie montée sur les wagons du train jusqu'à une seconde position dans laquelle les rails de la rampe sont sensiblement au même niveau que ceux de la voie montée sur les wagons du train, et le procédé comprend les étapes consistant à charger le distributeur sur la rampe alors que celle-ci est dans sa première position, à soulever les rails de la rampe vers leur seconde position, puis à déplacer le distributeur, en utilisant sa source de puissance incorporée, sur les voies montées sur les wagons du train.
De préférence, le véhicule distributeur est actionné par un système d'entraînement hydraulique des roues qui lui est incorporé, comprenant un réservoir de fluide hydraulique et un accumulateur de fluide sous pression, et le procédé comprend l'étape consistant à charger l'accumulateur en fluide sous pression pendant que le distributeur est en cours de chargement.
Le procédé peut comprendre les étapes consistant à charger un convoyeur avec le matériau particulaire au moyen d'une chargeuse à godet et à décharger le matériau du convoyeur dans le véhicule distributeur quand il se trouve dans sa position de chargement sur le train.
Avantageusement, le véhicule distributeur est chargé au moyen d'une chargeuse à godet comprenant un support vertical, un bras relié de façon pivotante au support et un godet à l'extrémité libre du bras, le procédé comprenant l'étape consistant à déplacer le godet d'une position de cavage sur un côté du support vers une position de déchargement sur l'autre côté du support en suivant un parcours situé au- . dessous du point auquel le bras du godet est relié de façon pivotante au support.
Un train selon un autre aspect de l'invention comprend plusieurs wagons conteneurs roulant sur rails et accouplés les uns aux autres, destinés à transporter du matériau particulaire, des rails sur les wagons qui sont reliés les uns aux autres pour former une voie continue s'étendant tout le long du train de wagons conteneurs, et un véhicule distributeur auto-propulsé circulant sur cette voie eh vue de charger le matériau particulaire dans les wagons conteneurs. De préférence, on prévoit une rampe à une extrémité du train sur laquelle le véhicule distributeur peut se déplacer en passant de la voie disposée sur les wagons conteneurs vers une position de chargement plus basse.
La rampe de chargement est de préférence disposée sur un wagon de chargement à une extrémité du train, ce wagon de chargemeng comprenant des moyens pour charger le matériau particulaire dans le véhicule distributeur quand celui-ci est situé sur la rampe du wagon.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif de chargement comprend une chargeuse à godet comportant un support vertical, un bras relié de façon pivotante au support, un godet à l'extrémité libre du bras et des moyens pour déplacer le godet d'une position de cavage sur un côté du support vers une position de déchargement sur l'autre côté du support en suivant un parcours situé au-dessous du point auquel le bras du godet est relié de façon pivotante au support. Le support destiné au bras du godet est avantageusement monté sur une plaque tournante fixée au wagon de chargement, et ce wagon de chargement comprend des moyens pour faire tourner la plaque tournante et de ce fait le support autour d'un axe sensiblement vertical.
Selon un autre aspect encore de l'invenion, le dispositif de chargement comprend un convoyeur et la chargeuse à godet est prévue pour décharger le matériau particulaire sur le convoyeur, le convoyeur étant de son côté apte à décharger le matériau dans le véhicule distributeur. Le wagon de chargement peut comprendre en plus un vérin hydraulique apte à faire monter le véhicule distributeur sur la rampe et à le faire parvenir sur la voie fixée sur les wagons une fois qu'il a été chargé sur la rampe au moyen du dispositif de chargement.
Selon une autre forme de l'invention, la rampe est mobile sur le wagon de chargement entre une première position dans laquelle elle est sensiblement en alignement horizontal avec la voie montée sur les wagons conteneurs et une seconde position de chargement, plus basse, le train comportant des moyens pour déplacer la rampe entre ses première et seconde positions de fonctionnement.
Le véhicule distributeur peut comporter un corps formant conteneur se déchargeant par le fond, des roues montées sur le corps et venant en appui sur les rails de la voie montée sur les wagons conteneurs, un moteur relié à au moins l'une des roues et une source de puissance disposée sur le véhicule et apte à entraîner le moteur ou chaque moteur en vue de propulser le véhicule distributeur sur la voie. Avantageusement, la source de puissance est un accumulateur de fluide hydraulique sous pression, et le (ou chaque) moteur est un moteur hydraulique. Le wagon de chargement du train comporte avantageusement des moyens pour charger l'accumulateur de fluide sous pression disposé sur le véhicule distributeur alors que le distributeur est en cours de chargement sur la rampe.
Un wagon de chargement utilisable avec un train selon l'invention comprend un châssis muni de roues de circulation sur les rails, une rampe de chargement montée sur le châssis et destinée à faire passer un véhicule distributeur de matériau particulaire entre une position de chargement et une seconde position, plus haute que la position de chargement, et un dispositif de chargement permettant de charger le distributeur quand il est en position de chargement sur la rampe.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif de chargement est une chargeuse à godet comprenant un support vertical, un bras relie de façon pivotante au support et un godet monté à l'extrémité libre du bras, ainsi que des moyens pour déplacer le godet depuis une position de cavage sur un côté du support jusqu'à une position de déchargement sur l'autre côté du support en suivant un parcours situé audessous du point auquel le bras du godet est relié de façon pivotante au support. De préférence, le support de la chargeuse est montée sur une plaque tournante disposée sur le wagon de chargement et le wagon de chargement comprend des moyens pour faire tourner la plaque tournante et de ce fait le support autour d'un axe vertical prévu sur le wagon de chargement.
Le wagon de chargement peut comprendre un convoyeur situé sur ce wagon entre la position de déchargement de la chargeuse à godet et une position dans laquelle il est apte à décharger le matériau dans le véhicule distributeur quand le distributeur est dans sa position de chargement sur la rampe. Avantageusement, le wagon de chargement comprènd des moyens pour charger hydrauliquement un accumulateur de fluide.hydraulique sous pression disposé sur le véhicule distributeur quand il est dans sa position de chargement sur la rampe.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation et dans laquelle on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels:
la figure 1 est une vue en élévation latérale du wagon de <EMI ID=1.1> la figure 2 est une vue en élévation latérale de la partie restante du train, la figure 3 est une vue de détail en élévation et à grande échelle, du wagon de chargement de la figure 1, <EMI ID=2.1> partir de la droite sur la figure 3, la figure 5 est un schéma du circuit hydraulique du véhicule distributeur, et la figure 6 est une vue en élévation latérale d'un second mode de réalisation du wagon de chargement de l'invention.
Le wagon de chargement 10 de la figure 1 est utilsé alors yu'il est rattaché au wagon 12 du train de la figure 2.
Le train représenté en figure 2 comprend trois wagons à
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ont été représentées sur le dessin pour plus de clarté, mais dans la pratique le train en comprend un nombre quleconque au moins égal à un.
Les trémies sont des trémies classiques se déchargeant par le fond et sur lesquelles est disposé un système de rails
<EMI ID=4.1>
sur les bords supérieurs longitudinaux des trémies et en rails télescopiques intermédiaires 22 dont chaque extrémité est reliée de façon pivotante à une extrémité des rails 20 des trémies adjacentes et qui permettent l'allongement et le raccourcissement des rails opposés quand le train est arrêté en courbe ou quand il négocie une courbe de la voie. Le wagon trémie situe à l'extrémité du train est muni d'amortisseurs hydrauliques à piston et cylindre montés parallèlement aux rails 20.
Les wagons trémies du train comprennent chacun, à une extrémité, une lèvre 26 se terminant dans l'espace de chargement du wagon trémie adjacent, en vue de masquer l'espace situé entre les wagons trémies et de réduire au minimum la quantité de matériaux déversée à l'extérieur au cours du chargement.
Comme on peut le voir à la figure 2, les rails 20 du wagon trémie 12 sont inclinés vers le bas en direction du wagon de chargement 10 et sont reliés à des rails en pente 28 montés sur le wagon 10 au moyen de rails télescopiques 22.
Le wagon de chargement 10 du train comprend un châssis
30 supporté par des roues et sur lequel sont montés une chargeuse tournante à bras à bras inférieur 32, un convoyeur racleur 34 et les rails 28.
La chargeuse 32 comprend une plaque tournante 36 susceptible de tourner autour d'un axe 38 et portant des plaques latérales 40 sur lesquelles est monté de façon pivotante un cadre support à deux bras 42, des bras de levier 44 reliés de façon pivotante aux bras du cadre 42, une paire de bras de godet 46 qui sont reliés chacun de façon pivotante par une extrémité des bras du cadre 32 et par l'autre extrémité aux côtés d'un godet de chargement 48, un dispositif permettant de faire tourner le godet, indiqué dans son ensemble en 50, ainsi que des vérins hydrauliques 52, 54, 56 et 58. Deux
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tournante 36 de façon à faire tourner la plaque tournant autour de son axe 38 et modifier la direction de chargement du godet 48. L'agencement hydraulique des vérins 60 est autocentreur.
Les vérins 54 et 56 de la chargeuse commandent par l'intermédiaire des bras de levier 44 le mouvement d'extension des bras 46 et du godet 48 et leur basculement entre les bras du cadre 42. Le vérin 52 commande l'angle d'inclinaison du cadre 42.
Le dispositif 50 de rotation du godet fait tourner ce godet 48 entre sa position de cavage, représentée en traits mixtes sur la droite de la chargeuse sur la figure 1, et sa position de déversement sur la gauche de la chargeuse sur le dessin, et il maintient la concavité du godet tournée vers le haut pendant que le godet est déplacé sur son parcours de manoeuvre à bas niveau entre les bras du cadre 42 de sa positon de cavage jusqu'à sa position de déversement. Le dispositif de rotation du godet consiste en des tambours 62 que l'on voit clairement à la figure. 4 et qui peuvent tourner sur des axes fixés sur les bras 42 et éloignés des axes de pivotement des bras 42 sur les bras de godet, des tambours 64 qui sont fixés de manière à tourner excentriquement sur les côtés du godet 48, et des chaînes 66.
Les chaînes 66 sont ancrées à une extrémité à un bras de godet, passent sur les tambours 62 et 64 et sont ancrées à leur autre extrémité au godet. Les tambours 62 peuvent être entraînés en rotation par les vérins 58 et cet ensemble provoque la rotation des tambours 64 par l'intermédiaire des chaînes 66.
Le convoyeur racleur 34 comprend un cadre 68 incliné vers le haut et sur lequel est montée une paire de rails espacés 70, une semelle plate 72, une trémie racleuse 74 dont la forme en plan est en "U" et qui est ouverte à son extrémité avant, et une paire de v6rins hydrauliques 76 destinés à déplacer la trémie 74 sur la semelle 72. Un organe de butée
78 est placé contre la surface arrière de la trémie 74 pour limiter la rotation du godet 48 de la chargeuse pendant sa phase de déversement. Un vérin 80 à longue course est disposé entre les organes 68 du cadre du convoyeur en pente et il remplit la double fonction d'amortisseur et de poussoir pour un véhicule distributeur de charge 82.
Le distributeur de charge 82 est constitué par une trémie de profil surbaissé se déchargeant par le bas, comprenant des roues aptes à rouler sur le système de rails 18 disposés sur le train de trémies. Les doubles portes 84 du distributeur sont fixées de façon pivotante au corps 86 du véhicule,
et elles sont ouvertes ou fermées au moyen de vérins hydrauliques, non représentés, reliés de manière à exercer leur action entre elles. Les parois longitudinales hautes internes du corps 86 du distributeur supportent des rails 88 qui, lorsque le distributeur est dans sa position de chargement telle qu'illustrée à la figure 1, sont disposées le long et à une distance du rail 70 du cadre 68 du convoyeur.
Le distributeur porte en outre un moteur électrique 90 relie à une pompe hydraulique qui n'est pas représentée sur le dessin, et un accumulateur de fluide hydraulique sous pression 92 auquel la pompe est reliée. L'extrémité arrière du distributeur porte une douille d'auto-centrage de forme conique destinée à coopérer avec un cône prévu à l'extrémité du vérin 80 et un connecteur électrique non représenté qui s'accouple automatiquement avec un connecteur prévu sur le cadre du convoyeur quand le distributeur est dans sa position de chargement, de manière à faire fonctionner le moteur et la pompe et à charger l'accumulateur 92 lorsque le distributeur est en cours de chargement.
Le circuit hydraulique du distributeur, représenté à la figure 5, comprend le moteur électrique 90, une pompe hydraulique 96, l'accumulateur de fluide hydraulique sous pression
92, un régulateur de débit de fluide 100, une vanne de commande 102 du système, une vanne de commande 104 du moteur, une vanne de commande 106 du vérin de portes, deux vérins à cylindre et piston 108 et 110 destinés à ouvrir et fermer les portes de déchargement du distributeur et deux moteurs à déplacement variable (à commande de déplacement fonction de la haute pression) 112 et 114 qui sont reliés de façon appropriée aux roues du distributeur.
Quand le distributeur est dans sa position-%le chargement sur les rails 28, un connecteur électrique 116 du moteur 90 est relié à une connexion électrique à engagement et dégagement automatique prévue sur la rampe du distributeur, et tant que le distributeur est dans sa position de chargement sur la rampe, le moteur 90 et la pompe 96 tournent de manière à charger l'accumulateur 92 et à le porter à sa pression de travail qui est d'environ 300 bars. Quand l'accumulateur est complètement chargé, un interrupteur sensible à la pression
117 coupe l'alimentation électrique du moteur 90.
Quand le distributeur est sur sa rampe de chargement, la vanne de commande 102 est dans la position a et la vanne 106 dans la position d, et les portes 84 du distributeur sont maintenues fermées par le fluide hydraulique sous pression contenu dans les vérins 108 et 110 de portes.
Lors de l'utilisation, la trémie 74 du convoyeur racleur est chargée par la chargeuse 32. Le vérin 76 est alors mis en marche de manière que la trémie 74 racle la charge et la fasse passer de la semelle 72 dans le distributeur en attente. Les roues de la trémie 74 passent du rail 70 sur les rails 88 du distributeur de manière que la trémie racleuse puisse répartir la charge de façon régulière dans le distributeur. La trémie 74 revient ensuite à la position de chargement illustrée et la chargeuse recommence à charger la trémie.
Lorsque la trémie racleuse atteint sa position située le plus à l'arrière après avoir chargé complètement le distributeur, le vérin 80 fait monter le distributeur sur les rails
28 de la rampe. La vanne 102 du circuit hydraulique est simultanément commutée par un dispositif d'interconnexion en position b et le fluide passe par la conduite 118, une vanne
104 (b) de la vanne de commande 104 du moteur et les moteurs 112 et 114 pour entraîner le distributeur à l'aide du vérin
80 sur le système de rail disposé sur les trémies. La conduite 120 est simultanément ouverte en direction du réservoir par l'intermédiaire de la vanne 104 (a) qui est actionnée par l'intermédiaire d'une conduite pilote 105 et des vannes 102 et 122.
Le régulateur 100 permet seulement à un débit maximal ajustable d'huile de s'écouler de l'accumulateur pour commander la vitesse du distributeur. Si pour une raison quelconque le distributeur s'écarte de sa vitesse d'entraînement, la pression du fluide passant dans la conduite 118 tombe et la perte de pression du fluide pilote qui en résulte dans la
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la conduite de retour de fluide 120.
Les vannes 102 et 106 sont actionnées électriquement, à partir d'un poste distant du distributeur, par commande radio; quand le distributeur s'approche de sa position de déchargement au-dessus d'une trémie à charger, la vanne 102 est commutée dans la position a et la vanne 106 dans la position e. Les moteurs 112 et 114 sont alors amenés à fonctionner en pompes et ils pompent du fluide par l'intermédiaire d'une vanne anti-retour 124, d'une vanne réductrice de pression 126 et de la vanne 106 pour parvenir aux vérins 108 et 110 en vue d'ouvrir les portes du distributeur. Le fluide en excès retourne au circuit par l'intermédiaire d'un étrangleur réglable 128 jusqu'à ce que la contre-pression agissant sur les moteurs arrête le distributeur.
Du fluide de complément est ramené dans le circuit par l'intermédiaire d'une soupape réductrice de pression 130 qui est calibrée de maniè-
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pour laquelle est prévue la vanne 122.
Quand la dernière trémie 16 du train a été atteinte et quand pour une raison quelconque la commande radio n'a pas été commutée de manière à amener la vanne 102 à la position a, un interrupteur de proximité prend le pas sur la commande
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106 & la position e. De plus, un bras 132 du distributeur vient en contact avec l'amortisseur 24 monté sur la trémie 16 pour ralentir et arrêter le distributeur au-dessus de la trémie.
Pour ramener le distributeur à sa position de chargement, on commute la vanne 102 à la position c et la vanne 106 à la
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te 120 et la vanne de commande 104 pour entraîner les moteurs. Les portes sont maintenues ouvertes pendant le retour du distributeur dans le but de profiler la surface supérieure de la charge contenue dans les trémies. Lorsque le distributeur descend la rampe pour parvenir à sa position de chargement, il vient en contact avec l'amortisseur 80 qui est déployé et , qui ralentit le distributeur et l'arrête dans sa position de chargement sur le wagon de chargement 10. La vanne 102 est commutée à la position a et la vanne 106 à la position d de manière à fermer les portes du distributeur en vue du chargement. Le fluide revient alors des moteurs dans le circuit par l'intermédiaire de la vanne de commande 128 et de la vanne réductrice de pression 130.
Quand le distributeur est dans sa position de repos sous l'action de la gravité sur la rampe de chargement, la connexion électrique est automatiquement rétablie par l'intermédiaire de la connexion 116 en vue de recharger l'accumulateur 92 par la pompe qui est entraînée par le moteur 90.
De la description du train de l'invention qui précède, il ressort clairement qu'il n'est pas nécessaire d'avoir recours
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des cordes pour actionner le distributeur et que la durée du cycle de fonctionnement du distributeur est considérablement réduite au moyen du convoyeur racleur 34 qui est chargé par la chargeuse alors que le distributeur est sur le système de rails 18. Des calculs ont montré que le fonctionnement du train selon l'invention exige moins de puissance qu'un sys-
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la puissance nécessaire pour faire fonctionner un système employant des convoyeurs racleurs disposés dans les wagons du train.
Un second mode de réalisation du wagon de chargement 10 de l'invention est représenté à la figure 6. Les différences principales entre les modes de réalisation du wagon de chargement de l'invention des figures 1 et 6 concernent seulement le dispositif de chargement du distributeur, le distributeur et le convoyeur du wagon terminal du train.
Les références numériques utilisées sur la figure 6 désignent les mêmes composants que sur les autres figures.
Dans le mode de réalisation du wagon de chargement de la figure 6, le convoyeur consiste en un dispositif à benne 140 fonctionnant sur le rail 70 comme le convoyeur racleur 34 du mode de réalisation précédent. La benne 140 est montée de façon pivotante dans un cadre 142 en forme de "U" qui peut être déplacé sur le rail 170 par des vérins hydrauliques 156.
La benne 140 porte deux pattes 144 qui s'appuient sur le cadre 142 et autour desquelles peut pivoter la benne. On bras
146 qui en dépend et est orienté vers le bas est relié de façon pivotante à la face avant de la benne et il est par ailleurs relié à la base de la benne au moyen d'un amortisseur 148.
Le distributeur 82 est sensiblement identique à celui du mode de réalisation précédent. Cependant une différence notable est que ses roues 150 sont en forme de cuvettes et tournent autour d'axes à peu près verticaux. Le but de cette différence de configuration des roues est de permettre un mouvement latéral plus important du distributeur sur le système de rails du train et particulièrement dans les courbes du système, et d'augmenter la capacité de roulement des roues sur la voie.
Une autre différence majeure entre les deux trains consiste dans le fait que les rails du distributeur prévus sur le wagon terminal sont montés sur une rampe 152 qui est reliée de façon pivotante en 154 de manière à se déplacer entre la position basse représentée en traits continus et la position haute représentée en traits mixtes sur la figure 6.
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la rampe et au conteneur 12 du train. Dans la position de la rampe représentée en traits mixtes a la figure 6, les rails qui sont situés sur la rampe et les rails télescopique de liaison 22 sont sensiblement en alignement horizontal avec la voie 18 montée sur le train.
En utilisation, le godet chargeur charge la benne convoyeuse 140 comme illustré en traits mixtes à la figure 6, d'une manière qui est très semblable à celle selon laquelle le convoyeur 34 était chargé dans le mode de réalisation de la figure 1. Une fois chargée, la benne 140 est avancée sur son rail 70 pour parvenir sur les rails 88 du distributeur par un vérin 156. L'extrémité libre du bras incurvé 146 de la benne convoyeuse vient buter contre la paroi arrière du distributeur quand la benne se déplace sur le distributeur et fait basculer la benne 140 vers l'avant dans le distributeur. La poursuite du mouvement vers l'avant de la benne provoque l'étalement régulier de la charge dans le distributeur.
Lorsque la benne vidée et basculée est ramenée en arrière par le vérin 156, l'extrémité avant et inclinée de la benne égalise la charge contenue dans le distributeur jusqu'à ce qu'un rouleau 158 monté sur la lèvre avant de la benne soit soulevé par une plaque de butée 160 prévue sur la paroi arrière du distributeur et redresse la benne pendant qu'elle revient à sa position de chargement, illustrée sur les dessins.
Deux vérins 162 interposés entre le châssis 30 du wagon de chargement 10 et la rampe 152 sont alors actionnés de manière à soulever la rampe et ses rails vers la position indiquée en traits mixtes à la figure 6, position dans laquelle les rails de la rampe sont, comme mentionné ci-dessus, sensiblement au même niveau que les rails du système de rails des wagons du train.
L'invention n'est pas limitée aux détails précis décrits ci-dessus et le circuit de commande hydraulique du distributeur n'est pas limité à celui qui est illustré à la figure 5, et il pourrait par exemple être celui qui est décrit dans la demande de brevet français déposée le même jour que la présente demande et intitulée "Véhicule distributeur de charge auto-propulsê" .
REVENDICATIONS
1. Procédé de chargement de matériau particulaire dans un train de wagons conteneurs accouplés les uns aux autres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à charger du matériau particulaire dans un véhicule distributeur auto-propulsé (82) dans une position de chargement (10)
du train, à faire circuler le véhicule distributeur (82) à partir de sa position de chargement (10) au moyen d'une
source de puissance (92) qui lui est intégrée , au-dessus des wagons (12, 14, 16) du train sur une voie ferrée continue
(18) montée sur les wagons, et à décharger le matériau du distributeur (82) dans les wagons pour charger le train.
"Loading and transport train, in particular for tunnel clearance, and its implementation method" Loading and transport train, in particular for tunnel clearance, and its implementation method.
The present invention relates to a train, and in particular although not exclusively a train running on rails, usable for loading and transporting crushed rock, coal or the like, and in particular for loading and transporting materials originating from the working end of a tunnel where the working space is limited, as well as a method of implementing the train.
A known type of implementation of .train for cleaning or clearing the end of a tunnel comprises several wagons whose open ends are connected in line so as to form a continuous loading zone in the longitudinal direction. Each wagon of the train includes in its base an endless scraper conveyor. The train is loaded by means of a conveyor loader which transfers the crushed rocks from the end of the tunnel to the conveyor of the first wagon. The rocks are then transported from this end of the train to the other by means of the wiper conveyor wagons.
An essential problem which is associated with trains of this type comes from the side plates between individual wagons which hide the gap between the wagons, greatly limit the ability of the train, in particular when it is loaded, to negotiate the curves of a railway track and therefore seriously reduce the possibilities of using the train in underground mines. Another problem which is perhaps even more serious comes from the large amount of energy consumed by the pig conveyors during the loading operation of the train, which not only makes it expensive to operate the train, but requires to have use of drawn power cables for conveyors.
A train of another type is made up of several wagons fitted with a system of continuous rails fixed on their upper edges and intended for the movement, on the wagons of the train, of a load-distributing vehicle. This system of rails mounted on the wagons starts from a low position where the distributor vehicle is loaded with crushed rocks, climbs along a ramp and reaches the rails of the first wagon of the train. The distributor vehicle is pulled from its loading position at the low level and along the rail system by means of ropes which are wound on cable drums mounted at one end of the train and unwound from these drums. At least the return rope is guided on pulleys attached to the train cars.
The difficulties created by the string training system arise from the complications of guiding the ropes when the train is being loaded while it is on a curve and from the fact that the coupling and uncoupling of the wagons of the train is seriously complicated by the strings. Another difficulty inherent in trains of this type comes from the fact that the distributing vehicles are designed to discharge from the bottom by means of doors actuated hydraulically or pneumatically and making necessary
the use of pipes that follow the distributor along its rail system. Ropes and suspended pipes are a major annoyance which slows down the operation of the distributor on its rail system, and therefore extends the loading time of the train. As the distributor is loaded using an overhead loader of relatively small capacity, the train loading time is longer than necessary and its efficiency is reduced because the loader remains on standby while the distributor is running on the rail system provided on the train cars.
The present invention aims in particular to provide a tunnel cleaning or clearing train and a method of using the train minimizing the drawbacks of the known and mentioned trains above.
A method according to one aspect of the invention for loading particulate material into a train, the invention consisting of container wagons coupled to each other, comprises the steps of loading a self-propelled distributor vehicle in a loading position on the train, to move the distributor vehicle from its loading position by means of a power source which is integrated into it so as to make it circulate above the wagons constituting the train on a continuous railway track arranged on the wagons, and unloading the dispenser material into the cars to load the train.
According to one embodiment of the invention, the train comprises a loading ramp of the distributor leaving, from a position situated below the level of the track mounted on the wagons of the train and arriving at this track, and the method comprises the steps consisting in loading the distributor vehicle while it is in the lower part of the ramp, then in raising the distributor along the ramp to reach the railway track by means, such as a hydraulic jack, which are outside the distributor.
According to another form of the invention, the train comprises a loading ramp of the distributor provided with a pair of rails which can be moved from a first position situated below the level of the track mounted on the wagons of the train up to a second position in which the rails of the ramp are substantially at the same level as those of the track mounted on the wagons of the train, and the method comprises the steps of loading the distributor on the ramp while the latter is in its first position , to raise the rails of the ramp to their second position, then to move the distributor, using its incorporated power source, on the tracks mounted on the train wagons.
Preferably, the dispensing vehicle is actuated by a hydraulic wheel drive system incorporated therein, comprising a hydraulic fluid reservoir and a pressurized fluid accumulator, and the method comprises the step of charging the accumulator with fluid under pressure while the dispenser is being loaded.
The method may include the steps of loading a conveyor with the particulate material using a bucket loader and unloading the material from the conveyor into the delivery vehicle when it is in its loading position on the train.
Advantageously, the dispensing vehicle is loaded by means of a bucket loader comprising a vertical support, an arm pivotally connected to the support and a bucket at the free end of the arm, the method comprising the step of moving the bucket from a digging position on one side of the support to an unloading position on the other side of the support by following a path situated above. below the point at which the bucket arm is pivotally connected to the support.
A train according to another aspect of the invention comprises several container wagons running on rails and coupled to each other, intended to transport particulate material, rails on the wagons which are connected to each other to form a continuous track. extending all along the train of container wagons, and a self-propelled distributor vehicle traveling on this track in order to load the particulate material in the container wagons. Preferably, a ramp is provided at one end of the train on which the distributor vehicle can move by passing from the track arranged on the container wagons to a lower loading position.
The loading ramp is preferably arranged on a loading wagon at one end of the train, this loading wagon comprising means for loading the particulate material into the dispensing vehicle when it is located on the wagon ramp.
According to one embodiment of the invention, the loading device comprises a bucket loader comprising a vertical support, an arm pivotally connected to the support, a bucket at the free end of the arm and means for moving the bucket d 'a digging position on one side of the support to an unloading position on the other side of the support following a path located below the point at which the bucket arm is pivotally connected to the support. The support intended for the bucket arm is advantageously mounted on a turntable fixed to the loading wagon, and this loading wagon comprises means for rotating the turntable and therefore the support around a substantially vertical axis.
According to yet another aspect of the invention, the loading device comprises a conveyor and the bucket loader is provided for discharging the particulate material on the conveyor, the conveyor being in turn capable of discharging the material into the distributor vehicle. The loading wagon may further comprise a hydraulic cylinder capable of causing the distributor vehicle to mount on the ramp and to send it onto the track fixed to the wagons once it has been loaded onto the ramp by means of the loading device. .
According to another form of the invention, the ramp is movable on the loading wagon between a first position in which it is substantially in horizontal alignment with the track mounted on the container wagons and a second, lower loading position, the train. comprising means for moving the ramp between its first and second operating positions.
The dispensing vehicle may include a container body discharging from the bottom, wheels mounted on the body and bearing on the rails of the track mounted on the container wagons, a motor connected to at least one of the wheels and a power source arranged on the vehicle and capable of driving the engine or each engine in order to propel the distributor vehicle on the track. Advantageously, the power source is an accumulator of hydraulic fluid under pressure, and the (or each) motor is a hydraulic motor. The train loading wagon advantageously comprises means for charging the accumulator of pressurized fluid disposed on the distributor vehicle while the distributor is being loaded on the ramp.
A loading wagon usable with a train according to the invention comprises a chassis provided with running wheels on the rails, a loading ramp mounted on the chassis and intended to pass a vehicle distributing particulate material between a loading position and a second position, higher than the loading position, and a loading device for loading the distributor when it is in the loading position on the ramp.
According to one embodiment of the invention, the loading device is a bucket loader comprising a vertical support, an arm pivotally connects to the support and a bucket mounted at the free end of the arm, as well as means for moving the bucket from a digging position on one side of the support to an unloading position on the other side of the support following a path located below the point at which the bucket arm is pivotally connected to the support. Preferably, the loader support is mounted on a turntable disposed on the loading wagon and the loading wagon comprises means for rotating the turntable and therefore the support around a vertical axis provided on the wagon loading.
The loading wagon may include a conveyor located on this wagon between the unloading position of the bucket loader and a position in which it is capable of unloading the material in the distributing vehicle when the distributor is in its loading position on the ramp . Advantageously, the loading wagon comprises means for hydraulically loading a pressurized hydraulic fluid accumulator disposed on the dispensing vehicle when it is in its loading position on the ramp.
The invention will be better understood on reading the detailed description which follows of certain embodiments and in which reference is made to the appended drawings, in which:
Figure 1 is a side elevational view of the wagon of <EMI ID = 1.1> Figure 2 is a side elevational view of the remaining part of the train, Figure 3 is a detailed elevational view on a large scale of the loading wagon in Figure 1, <EMI ID = 2.1> from the right in Figure 3, Figure 5 is a diagram of the hydraulic system of the distributor vehicle, and Figure 6 is a side elevation view of a second embodiment of the loading wagon of the invention.
The loading wagon 10 in FIG. 1 is used then it is attached to wagon 12 of the train in FIG. 2.
The train shown in Figure 2 includes three cars to
<EMI ID = 3.1>
have been shown in the drawing for the sake of clarity, but in practice the train comprises a number thereof which is at least equal to one.
The hoppers are conventional hoppers unloading from the bottom and on which a system of rails is arranged.
<EMI ID = 4.1>
on the upper longitudinal edges of the hoppers and in intermediate telescopic rails 22, each end of which is pivotally connected to one end of the rails 20 of the adjacent hoppers and which allow the opposite rails to be lengthened and shortened when the train is stopped in a curve or when he negotiates a track curve. The hopper wagon located at the end of the train is fitted with hydraulic piston and cylinder dampers mounted parallel to the rails 20.
The hopper cars of the train each include, at one end, a lip 26 terminating in the loading space of the adjacent hopper car, in order to mask the space between the hopper cars and to minimize the amount of material spilled. outside during loading.
As can be seen in FIG. 2, the rails 20 of the hopper wagon 12 are inclined downwards in the direction of the loading wagon 10 and are connected to sloping rails 28 mounted on the wagon 10 by means of telescopic rails 22.
The loading wagon 10 of the train comprises a chassis
30 supported by wheels and on which are mounted a rotary loader with lower arm 32, a scraper conveyor 34 and the rails 28.
The loader 32 comprises a turntable 36 capable of turning around an axis 38 and carrying side plates 40 on which is pivotally mounted a support frame with two arms 42, lever arms 44 pivotally connected to the arms of the frame 42, a pair of bucket arms 46 which are each pivotally connected by one end of the arms of the frame 32 and by the other end alongside a loading bucket 48, a device making it possible to rotate the bucket, indicated as a whole at 50, as well as hydraulic cylinders 52, 54, 56 and 58. Two
<EMI ID = 5.1>
rotating 36 so as to rotate the rotating plate about its axis 38 and modify the direction of loading of the bucket 48. The hydraulic arrangement of the jacks 60 is self-centering.
The cylinders 54 and 56 of the loader control, via the lever arms 44, the extension movement of the arms 46 and of the bucket 48 and their tilting between the arms of the frame 42. The cylinder 52 controls the angle of inclination of frame 42.
The bucket rotation device 50 rotates this bucket 48 between its digging position, shown in dashed lines on the right of the loader in FIG. 1, and its dumping position on the left of the loader in the drawing, and it maintains the concavity of the bucket turned upward while the bucket is moved on its maneuvering path at low level between the arms of the frame 42 from its digging position to its dumping position. The device for rotating the bucket consists of drums 62 which can be clearly seen in the figure. 4 and which can rotate on axes fixed on the arms 42 and distant from the pivot axes of the arms 42 on the bucket arms, drums 64 which are fixed so as to rotate eccentrically on the sides of the bucket 48, and chains 66 .
The chains 66 are anchored at one end to a bucket arm, pass over the drums 62 and 64 and are anchored at their other end to the bucket. The drums 62 can be rotated by the jacks 58 and this assembly causes the drums 64 to rotate via the chains 66.
The scraper conveyor 34 comprises a frame 68 inclined upwards and on which is mounted a pair of spaced rails 70, a flat sole 72, a scraper hopper 74 whose plan shape is "U" shaped and which is open at its end. front, and a pair of hydraulic cylinders 76 intended to move the hopper 74 on the sole 72. A stop member
78 is placed against the rear surface of the hopper 74 to limit the rotation of the bucket 48 of the loader during its dumping phase. A long-stroke cylinder 80 is disposed between the members 68 of the frame of the sloping conveyor and it fulfills the dual function of shock absorber and pusher for a load distributing vehicle 82.
The load distributor 82 is constituted by a low profile hopper discharging from below, comprising wheels capable of rolling on the rail system 18 arranged on the train of hoppers. The double doors 84 of the distributor are pivotally fixed to the body 86 of the vehicle,
and they are opened or closed by means of hydraulic cylinders, not shown, connected so as to exert their action therebetween. The internal long longitudinal walls of the distributor body 86 support rails 88 which, when the distributor is in its loading position as illustrated in FIG. 1, are arranged along and at a distance from the rail 70 of the frame 68 of the conveyor. .
The distributor further carries an electric motor 90 connected to a hydraulic pump which is not shown in the drawing, and an accumulator of hydraulic fluid under pressure 92 to which the pump is connected. The rear end of the dispenser carries a self-centering sleeve of conical shape intended to cooperate with a cone provided at the end of the jack 80 and an electrical connector not shown which automatically couples with a connector provided on the frame of the conveyor when the distributor is in its loading position, so as to operate the motor and the pump and to charge the accumulator 92 when the distributor is being loaded.
The hydraulic circuit of the distributor, represented in FIG. 5, includes the electric motor 90, a hydraulic pump 96, the accumulator of hydraulic fluid under pressure
92, a fluid flow regulator 100, a control valve 102 of the system, a control valve 104 of the engine, a control valve 106 of the door cylinder, two cylinder and piston cylinders 108 and 110 intended to open and close the distributor discharge doors and two variable displacement motors (displacement control depending on the high pressure) 112 and 114 which are suitably connected to the distributor wheels.
When the distributor is in its position - loading on the rails 28, an electrical connector 116 of the motor 90 is connected to an electrical connection with automatic engagement and disengagement provided on the distributor ramp, and as long as the distributor is in its position loading on the ramp, the motor 90 and the pump 96 rotate so as to charge the accumulator 92 and bring it to its working pressure which is approximately 300 bars. When the battery is fully charged, a pressure sensitive switch
117 cuts the power supply to motor 90.
When the distributor is on its loading ramp, the control valve 102 is in position a and valve 106 in position d, and the doors 84 of the distributor are kept closed by the pressurized hydraulic fluid contained in the jacks 108 and 110 doors.
During use, the hopper 74 of the scraper conveyor is loaded by the loader 32. The jack 76 is then started so that the hopper 74 scrapes the load and passes it from the sole 72 into the waiting distributor. The wheels of the hopper 74 pass from the rail 70 onto the rails 88 of the distributor so that the scraper hopper can distribute the load evenly in the distributor. The hopper 74 then returns to the illustrated loading position and the loader begins to load the hopper again.
When the scraper hopper reaches its rearmost position after having fully loaded the distributor, the jack 80 causes the distributor to mount on the rails
28 of the ramp. The valve 102 of the hydraulic circuit is simultaneously switched by an interconnection device in position b and the fluid passes through line 118, a valve
104 (b) of the engine control valve 104 and the engines 112 and 114 to drive the distributor using the cylinder
80 on the rail system arranged on the hoppers. Line 120 is simultaneously opened in the direction of the reservoir via valve 104 (a) which is actuated via a pilot line 105 and valves 102 and 122.
The regulator 100 only allows a maximum adjustable flow of oil to flow from the accumulator to control the speed of the distributor. If for any reason the distributor deviates from its drive speed, the pressure of the fluid passing through the line 118 drops and the resulting loss of pressure of the pilot fluid in the
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the fluid return line 120.
The valves 102 and 106 are electrically actuated, from a station remote from the distributor, by radio control; when the distributor approaches its unloading position above a hopper to be loaded, the valve 102 is switched to position a and the valve 106 to position e. The motors 112 and 114 are then brought to operate as pumps and they pump fluid via a non-return valve 124, a pressure reducing valve 126 and the valve 106 to reach the jacks 108 and 110 to open the dispenser doors. The excess fluid returns to the circuit via an adjustable throttle 128 until the back pressure acting on the motors stops the distributor.
Complementary fluid is brought back into the circuit via a pressure reducing valve 130 which is calibrated in a manner
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for which valve 122 is provided.
When the last hopper 16 of the train has been reached and when for some reason the radio control has not been switched so as to bring the valve 102 to position a, a proximity switch takes precedence over the control
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106 & position e. In addition, an arm 132 of the distributor comes into contact with the damper 24 mounted on the hopper 16 to slow down and stop the distributor above the hopper.
To return the distributor to its loading position, the valve 102 is switched to position c and the valve 106 to the
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te 120 and the control valve 104 for driving the motors. The doors are kept open during the return of the distributor in order to profile the upper surface of the load contained in the hoppers. When the distributor descends the ramp to reach its loading position, it comes into contact with the shock absorber 80 which is deployed and which slows down the distributor and stops it in its loading position on the loading wagon 10. The valve 102 is switched to position a and valve 106 to position d so as to close the dispenser doors for loading. The fluid then returns from the motors in the circuit via the control valve 128 and the pressure reducing valve 130.
When the distributor is in its rest position under the action of gravity on the loading ramp, the electrical connection is automatically re-established via the connection 116 in order to recharge the accumulator 92 by the pump which is driven by the motor 90.
From the description of the train of the above invention, it is clear that it is not necessary to have recourse
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ropes to activate the distributor and that the duration of the distributor's operating cycle is considerably reduced by means of the scraper conveyor 34 which is loaded by the loader while the distributor is on the rail system 18. Calculations have shown that the operation of the train according to the invention requires less power than a system
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the power necessary to operate a system employing scraper conveyors arranged in the wagons of the train.
A second embodiment of the loading wagon 10 of the invention is shown in FIG. 6. The main differences between the embodiments of the loading wagon of the invention of FIGS. 1 and 6 concern only the loading device of the dispenser , the distributor and the conveyor of the terminal wagon of the train.
The reference numerals used in Figure 6 denote the same components as in the other figures.
In the embodiment of the loading wagon of FIG. 6, the conveyor consists of a bucket device 140 operating on the rail 70 like the scraper conveyor 34 of the previous embodiment. The bucket 140 is pivotally mounted in a frame 142 in the shape of a "U" which can be moved on the rail 170 by hydraulic cylinders 156.
The bucket 140 carries two legs 144 which rest on the frame 142 and around which the bucket can pivot. We arm
146 which depends on it and is oriented downwards is pivotally connected to the front face of the bucket and it is moreover connected to the base of the bucket by means of a shock absorber 148.
The distributor 82 is substantially identical to that of the previous embodiment. However, a notable difference is that its wheels 150 are cup-shaped and rotate around roughly vertical axes. The purpose of this difference in configuration of the wheels is to allow greater lateral movement of the distributor on the rail system of the train and particularly in the curves of the system, and to increase the rolling capacity of the wheels on the track.
Another major difference between the two trains consists in the fact that the distributor rails provided on the terminal wagon are mounted on a ramp 152 which is pivotally connected at 154 so as to move between the low position shown in solid lines and the high position shown in phantom in Figure 6.
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the ramp and container 12 of the train. In the position of the ramp shown in phantom in Figure 6, the rails which are located on the ramp and the telescopic connecting rails 22 are substantially in horizontal alignment with the track 18 mounted on the train.
In use, the loader bucket loads the conveyor bucket 140 as shown in phantom in Figure 6, in a manner that is very similar to that in which the conveyor 34 was loaded in the embodiment of Figure 1. Once loaded, the bucket 140 is advanced on its rail 70 to reach the rails 88 of the distributor by a jack 156. The free end of the curved arm 146 of the conveyor bucket abuts against the rear wall of the distributor when the bucket moves on the distributor and swings the bucket 140 forward in the distributor. Continued forward movement of the bucket causes the load to spread evenly across the distributor.
When the empty and tilted skip is brought back by the jack 156, the front and inclined end of the skip equalizes the load contained in the distributor until a roller 158 mounted on the front lip of the skip is lifted by a stop plate 160 provided on the rear wall of the distributor and straightens the bucket while it returns to its loading position, illustrated in the drawings.
Two jacks 162 interposed between the chassis 30 of the loading wagon 10 and the ramp 152 are then actuated so as to raise the ramp and its rails to the position indicated in phantom in Figure 6, position in which the rails of the ramp are , as mentioned above, substantially at the same level as the rails of the rail system of the train cars.
The invention is not limited to the precise details described above and the hydraulic control circuit of the distributor is not limited to that which is illustrated in FIG. 5, and it could for example be that which is described in the French patent application filed on the same day as this application and entitled "Self-propelled charge distributor vehicle".
CLAIMS
1. Method for loading particulate material into a train of container wagons coupled to each other, characterized in that it comprises the steps consisting in loading particulate material into a self-propelled distributor vehicle (82) in a loading position (10)
of the train, to circulate the distributor vehicle (82) from its loading position (10) by means of a
power source (92) integrated therein, above the wagons (12, 14, 16) of the train on a continuous track
(18) mounted on the wagons, and discharging the material from the distributor (82) in the wagons to load the train.