CN101020554A - 露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种露天矿矿用汽车自驱动整车提升运输装置。主要由轮式台车、轨道、牵引绳轮、钢绳、限制轮式台车在下部和上部极限位置的挡铁组成，利用矿用汽车自身的驱动力，将重载汽车从采场底部提升至地表。除节约汽车运输费用，并可省去在地面建造卷扬机房和安装卷扬设备及在采场建造转运站的巨大资金投入，还简化了大型提升系统所涉及的技术问题和设备制造问题。特别适用于大型深凹露天矿山的汽车提升运输。

Description

露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置

技术领域

本发明涉及一种提升运输装置，尤其是一种露天矿矿用汽车自驱动整车提升运输装置。

背景技术

对于有一定高度差的矿石运输，大都采用箕斗矿井提升或斜坡卷扬提升。

《Горный журнал》矿山杂志1998年第7期42～45页《倾斜提升机在北极地区露天矿应用的问题》一文中公布的提升装置是沿着轨道利用侧框式平板倾斜提升机，其中之一停放重载车辆，而另一个停放空载车辆，利用多绳磨擦轮提升机驱动。《Горный журнал》矿山杂志1999年第2期56～57页《从工作平台输出矿石的运输—提升系统》一文中公布的提升装置是重载汽车借助特殊的联挂装置挂在由摩擦轮驱动的无极钢绳上，利用卷扬机动力并辅以汽车自身的动力沿倾斜线路运行。总之，现有技术的提升装置都依赖于外部驱动力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不依靠外部动力，仅利用被提升汽车的自身动力作为提升驱动力的露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置。

本发明的目的是这样实现的，该矿用汽车自驱动整车提升装置主要由轮式台车、轨道、牵引绳轮、钢绳、限制轮式台车在下部和上部极限位置的挡铁组成，其特征是：1.利用被提升汽车的自身动力作为提升装置驱动力；2.设置Y形支撑座，可以方便地固定汽车驱动轮轴的前后位置和高度，并确保车轮与轮式台车的台面不发生接触；3.在轮式台车台面的汽车驱动轮所在位置设置升降板。正常情况下，升降板使重载汽车驱动轮轴不与Y形支撑座碰撞；升降板下降后，重载汽车驱动轮轴能下落在Y形支撑座上，以便固定汽车驱动轮轴的前后位置和高度；4.采用特制轮毂，其上有与离合器可伸缩花键轴套相配合的花键轴；5.设置离合器，离合器的一侧与减速器(或钢绳卷筒)相连，另一侧为可伸缩花键轴套。花键轴套由液压控制其伸缩，当花键轴套收缩时，花键轴套与特制轮毂上的花键轴脱离，即减速器(或钢绳卷筒)与汽车驱动轮脱离；当花键轴套伸出时，花键轴套与特制轮毂上的花键轴相配合，即减速器(或钢绳卷筒)与汽车驱动轮连接；6.设置爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)；7.设置由液压控制的行走齿轮(或行走履带)升降机构，行走齿轮(或行走履带)下降后与爬坡齿条啮合，行走齿轮(或行走履带)上升后与爬坡齿条脱离；8.可设置有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒替代爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)系统；9.设置提升系统临时停车和紧急事故防滑落装置；10.设置伺服机构，用于调整上升台车两侧行走齿轮不同步。

本发明露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置最大优点是利用了矿用汽车自身的驱动力，将重载汽车从采场底部提升至地表。除节约汽车运输费用，可节省在地面建造卷扬机房和安装卷扬设备及在采场建造转运站的巨大资金投入，同时，还简化了大型提升系统所涉及的技术问题和设备制造问题。特别适用于大型深凹露天矿山汽车提升运输。因此，本发明露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置有着广阔的市场。

附图说明

附图1为露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置第一方案立体示意图；

附图2为露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置第一方案平面示意图；

附图3为露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置第一方案侧视图；

附图4为露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置第一方案传动系统示意图；

附图5-1为升降板正常状态下Y形支撑座与汽车驱动轮轴关系示意图；

附图5-2为升降板下降后Y形支撑座与汽车驱动轮轴关系示意图；

附图6-1为带有花键轴的特制轮毂示意图；

附图6-2为花键形轴套示意图；

附图7为矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第一种传动系统示意图；

附图8为矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第二种传动系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图中标号如下，1-轮式台车，2-重载汽车，3-空载汽车，4-齿条，5-轨道，6-换向轮，7-牵引绳轮，8-钢绳，9-钢绳8的自由端在边坡岩体上的锚固点，1-固定换向轮6的钢架，11-钢架10在露天采场边坡的固定点，12-减速器，13-离合器，14-可伸缩花键轴套，15-行走齿轮，16-汽车驱动轮，17-特制轮毂，18-汽车驱动轮轴，19-Y形支撑座，2-升降板，21-设在采场相应工作水平上的挡铁，22-设在露天采场边坡上部的挡铁，23-钢绳张紧轮及其配重，24-钢绳卷筒。

如图1、图2、图3所示，在斜坡上铺设两条平行轨道5，沿着轨道5的两侧固定有爬坡齿条4，每条轨道5上设有一个轮式台车1。在露天采场边坡11上锚固有钢架10，在钢架10上固定有一组换向轮6。重载汽车2和空载汽车3分别停放在两台轮式台车1上，轮式台车下部安装有绕固定轴旋转的牵引绳轮7，由钢绳8经换向轮6、牵引绳轮7将两个轮式台车1联接起来，钢绳8的自由端锚固在边坡岩体上，使设置在露天矿边坡上的滑轮系统与两辆轮式台车的牵引绳轮之间形成运动联系，滑轮组系统的倍数由所运送的汽车载重量确定。牵引绳轮7可以是单绳沟或多绳沟，挡铁21、22的功能是限制轮式台车1在下部和上部极限位置，钢绳张紧轮及其配重23用于克服钢绳使用过程中被拉长变形。

如图4、图5、图6所示，在轮式台车1的台面上安装有用于支撑重载汽车的Y形支撑座19，在Y形支撑座19两侧并与被支撑的重载汽车驱动轮16相对应的位置设有升降板20。升降板20在正常情况下应使重载汽车驱动轮轴18不与Y形支撑座19接触。当升降板20下降后，重载汽车驱动轮轴18下落在固定的Y形支撑座19上，使驱动轮脱离轮式台车1台面的升降板20，确保汽车驱动车轮与轮式台车1台面的升降板不发生接触，并可方便地确定驱动轮轴的前后位置和高度，保证离合器上的花键轴套14和特制轮毂17上的花键轴的同心度。

升降板20外侧的轮式台车台面上装有减速器12，减速器12的动力输入端连接离合器13，离合器13的另一侧设置了具有液压伸缩和自动寻点定位功能的可伸缩花键轴套14，通过可伸缩花键轴套14的伸缩来决定减速器12与汽车驱动轮特制轮毂17上的花键轴的连接或脱离。可伸缩花键轴套14由液压系统控制其伸缩：当可伸缩花键轴套14收缩时，花键轴套14与特制轮毂17上的花键轴脱离，即减速器12与汽车驱动轮16脱离，为离状态；当可伸缩花键轴套14伸出时，花键轴套14与特制轮毂17上的花键轴相配合，即减速器12与汽车驱动轮16相连接，为合状态。减速器12的动力输出端为行走齿轮15，行走齿轮15具备升降功能，通过液压系统控制其升降。行走齿轮15下降后与爬坡齿条4啮合，可传递动力；行走齿轮15上升后与爬坡齿条4脱离。

当减速器12的动力输入端的离合器13的可伸缩花键轴套14伸出与特制轮毂17上的花键轴相配合，并且减速器12的动力输出端的行走齿轮15下降后与爬坡齿条4啮合时，提升装置处于合状态；相反则处于分状态。

在合状态下，汽车驱动轮16的转动扭矩通过花键轴套14及离合器13传递给减速器12，经变速后驱动行走齿轮15转动，成为上行轮式台车1的爬坡动力。在分状态下，下行轮式台车1可在自重作用和绳轮组的约束下沿承载轨道5向下运动。另外，本发明的行走齿轮15也可用行走履带替代。

本发明露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置的工作原理是：

重载汽车2驶入处于下部极限位置的轮式台车的指定区域后，重载汽车驱动轮位于升降板20上，空载汽车3驶入处于上部极限位置的轮式台车上。此时，上部轮式台车两侧的离合器处于离开状态，行走齿轮也不与爬坡齿条接触，上部轮式台车可在自重的作用和绳轮组的约束下沿承载轨道5向下作自溜运动，为下部轮式台车上行提供一定的牵引力。下部轮式台车启动液压系统，使支撑重载汽车驱动轮的升降板20下降，重载汽车驱动轮轴18落在固定的Y形支撑座19上。随后，具备液压伸缩和自动寻点定位功能的可伸缩花键轴套14伸出，自动寻点定位与重载汽车2两侧驱动轮16的特制轮毂17上的花键轴相连，为合状态。重载汽车2上的驾驶员即可等待信号开车。

重载汽车2开车时，其驱动轮的扭矩通过特制轮毂17上的花键轴、花键轴套14、离合器13传给减速器12，经减速后，传递至行走齿轮15，行走齿轮15与爬坡齿条4啮合，驱动下部轮式台车上升。

在下部轮式台车及轮式台车上的重载汽车2开始沿着承重轨道5上行的同时，上部轮式台车及轮式台车上的空载汽车3则沿着承重轨道5作自溜下行，当两个轮式台车分别到达上部和下部极限位置时，上行的轮式台车被设在露天采场边坡上部的挡铁22挡住，下行的轮式台车则被设在采场相应工作水平上的挡铁21挡住。系统运行过程中，所有载荷通过轮式台车传递至承重轨道5上，爬坡齿条4不承受重力载荷。

每次重载汽车2上行都由位于下部的轮式台车完成，而空载汽车3的下行则由位于上部的轮式台车完成。两辆轮式台车交替轮换升降，重复进行。

本发明露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置的工作状态由设在上部、下部和司机室的信号装置联络指挥运作。

为了避免重载汽车2两侧驱动轮出现差动现象，特设置伺服机构，用于检测和调整上行轮式台车两侧行走齿轮不同步。

本发明露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置还设置了便于中途临时停车和紧急事故防滑落装置。

另外，本发明的传动系统还可以采用如下两种形式。

附图7为矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第一种传动系统示意图。

用有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒24替代爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)系统时，构成矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第一种传动系统。两侧的离合器13可伸缩花键轴套14，自动寻点定位与驱动轮的特制轮毂17上的花键轴相连后，汽车驱动轮16的转动扭矩通过减速器12驱动有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒24转动，为上行轮式台车提供爬坡动力。

附图8为矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第二种传动系统示意图。

用一套传动系统和有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒24替代爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)系统时，构成矿用汽车自驱动整车提升装置第二方案第二种传动系统。两侧的离合器13可伸缩花键轴套14，自动寻点定位与驱动轮的特制轮毂17上的花键轴相连后，汽车驱动轮16的转动扭矩通过减速器12带动一套传动系统，驱动有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒24转动，为上行轮式台车提供爬坡动力。

Claims (10)

1、一种露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置，主要由轮式台车、轨道、牵引绳轮、限制轮式台车在下部和上部极限位置的挡铁组成，其特征在于：利用被提升的矿用汽车自身的驱动力，将重载汽车从采场底部提升至地表。

2、按照权利要求1所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：在绳轮组的约束下，利用沿承载轨道向下作自溜运动的轮式台车及空载汽车的自重作为上行轮式台车和重载汽车的辅助牵引力。

3、按照权利要求1或2所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：设置Y形支撑座，可以方便地固定重载汽车驱动轮轴的前后位置和高度，并确保车轮与轮式台车的台面不发生接触。

4、按照权利要求1或2所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：设置升降板，正常情况保证重载汽车驱动轮轴不与Y形支撑座碰撞；升降板下降后，重载汽车的驱动轮轴能落在固定的Y形支撑座上。

5、按照权利要求1或2所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：在矿用汽车驱动轮的轮毂上设置与花键轴套相配合的花键轴。

6、按照权利要求1或2所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：在减速器上设置离合器，离合器的一侧与减速器相连，另一侧为可伸缩的花键轴套。当花键轴套收回时，离合器与汽车驱动轮的特制轮毂上的花键轴脱离，为离状态；当花键轴套伸出时，离合器与汽车驱动轮的特制轮毂上的花键轴相连接，为合状态。

7、按照权利要求1、2或3所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：设置爬坡齿条和可升降的行走齿轮(或行走履带)，轮式台车上行前，行走齿轮(或行走履带)与爬坡齿条啮合，轮式台车上行到位后，行走齿轮(或行走履带)与爬坡齿条脱离。

8、按照权利要求1所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：设置便于中途临时停车和紧急事故防滑落装置。

9、按照权利要求1所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：设置伺服机构，用于检测和调整上行台车两侧行走齿轮不同步。

10、按照权利要求1或2所述的矿用汽车自驱动整车提升装置，其特征在于：可设置有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒替代爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)系统或设置一套传动系统和有棘轮棘爪防反转机构的钢绳卷筒替代爬坡齿条和行走齿轮(或行走履带)系统。

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