CN101528572A - 气垫输送堆料取料设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种气垫输送堆料取料设备及其方法，在其中将封闭的气垫出料输送机埋设，这减少了对成本、加强地下隧道和过道的要求，气垫给料输送机的架空悬置减少了建设升高过道和费钱的地面支架结构的需要，轻重量的气垫输送堆料设备减少了对沉重的平衡物的需要，并且通过使用密封的圆筒形部件、堆垛悬臂帘隔板和/或封闭的穹顶来堆积和取走散装材料，这种完全开拓性的方法实际上减少了对环境不利的影响。

Description

气垫输送堆料取料设备及其方法

本人，Kevin Hood，居住在乔治亚州Lawrenceville，美国公民，与共同发明人瑞典公民Bengt Nilsson，美国公民Steven Bennett一起发明了气垫输送堆料取料设备及其使用方法的某种新型和有用的改进，下面是其说明：

相关申请的交叉参考和优先权声明

本PCT申请已向其它国家作过申请，美国临时专利申请名称为″气垫输送堆料取料设备及其方法″，申请日2005年8月29日，发明所有人Kevin Hood，BengtNilsson和Steven Bennett，申请号为No.60/712325。

技术领域

本发明总体涉及堆积/取料设备，并且更准确地说，涉及一种气垫输送堆料取料设备及其方法，在其中气垫输送机有利于节省安装成本，使所需要的支承结构最小，减少所需要的维护量，增加工人安全，并减少潜在的来自于材料装卸的不利于环境的影响。

背景技术

堆积/取料输送设备用于各种散装材料的使用中，诸如，仅为示范目的，堆置、混和和取走用于水泥工业的石灰岩，用于粒料处理器的碎石，用于采矿和动力生产的木炭和/或矿石，通常的用于航运业的散装材料，以及用于施肥的尿素、硝酸盐和磷酸盐磷酸酯。料堆的自动堆垛和取料使得大幅度削减生产费用成为现实，在其中动力消耗、人力需求和维修费都变得最小。

所必需的复杂的安装要求，与精密的设备准备一起，对于传统的输送带式堆料取料机来说，从经济角度通常能阻止一些潜在用户使用这样的自动化技术的可能。亦即，过长的进给皮带输送机，伴随着加重的托轮和机器零部件，要求安装许多的支承结构，并且为了便于必要的维修，必须建造与此相一致的过道。除了不利于安装费用之外，这些支承结构要求适用于专门的场地，并且升高的过道致使工人到达具有潜在危险的高度。

同样地，传统的输送带式出料输送机经常要求先进的设备准备，包括安装与复杂的底座和地下隧道相伴的大的沟槽区。为了保证持续的工作，隧道需要使工人接近皮带辊和必须进行维修的操作设备。从而，由于工人必须在隧道中行走，隧道结构必须得到显著的加强。这样的隧道要求不仅增加造价，而且不利地将工人处于具有潜在的危险的地下位置中。

此外，重的运输带堆料机悬臂结构要求配置重的平衡物。这些平衡物潜在地限制了可利用的邻近堆料机悬臂末端的自由空间，潜在地降低了它的灵活性并且也潜在地增加了那些在紧邻着这些地方工作的人员的安全风险。

除了潜在地不利于安全和成本花费之外，传统的带式输送机也会带来环境问题。例如，对于一些散装材料，在输送机输送期间会使得污染的颗粒能够进入空气中。噪音也会是一种不利的因素，其中设备和与传统的皮带运输机相联系的辊子造成喧吵。而且，材料可以从输送机支护槽的侧面溢出，不仅导致不好看的环境垃圾，而且潜在地造成产品成本上的损失。

因此，显然需要一种气垫输送堆料取料设备及其方法，其中气垫输送机有利于节省安装费用，使所需的支承结构最小，减少维护需要量，增加工人安全性，并且减少潜在地不利的环境影响，从而消除以上所述的缺点。

发明内容

简单来说，在一个优选方案中，本发明通过提供一个气垫输送堆料取料设备及其方法克服了上述的缺点并满足了对这种设备的公认的需求，在其中将封闭的气垫出料输送机埋设，这减少了对成本、加强地下隧道和过道的要求，气垫给料输送机的架空悬置减少了对升高过道和费钱的地面支架结构的需要，轻重量的气垫输送堆料设备减少了对沉重的平衡物的需要，并且通过使用密封的圆筒形部件、堆垛悬臂帘隔板(curtain)和/或封闭的穹顶来堆积和取走散装材料，这种完全开拓性的方法实际上减少了对环境不利的影响。

根据它的主要的形式和广义的形式，本发明是一种气垫输送堆料取料设备及其方法，在其中传统的带运输机、惰轮和与此相关的设备被全封闭的管道替代，在管道中容纳有空气支承传输带，并在其中由来自外面的鼓风机的空气流动产生移动，因而在地上和地下都不需要接近输送机，从而使安装、操作和维护程序简单化。

更特别地，本发明是一种堆料取料机的节省花费的安装方法、自动堆料和取料的方法，在其中通过由悬架装置支承的封闭的圆筒形气垫给料运输机输送材料，在其中圆筒形气垫输送机的自然属性使得在散装材料和塔架之间的喂料器可能的跨度最大。散装材料通过中央塔架被输送到一个封闭的圆筒形气垫输送堆垛设备中，在其中圆筒形气垫输送机的自然属性使得所必需的平衡物最小。堆料的材料通过一个耙式取料系统从堆料的顶部脱离或者通过用于取料和/或刮进在凹坑中的转移滑槽的耙子推动被后续取料，在其中坑基的构造成使得工人易于接近邻近的塔架的支座相对于底座的中心轴旋转驱动设备和其它必要的功能组件，但是除了低于塔架的部分，封闭的圆筒形气垫出料输送机被埋藏并且另外也是难以接近的。超过先前已知的堆垛/取料方法，出料输送机的封闭埋藏显著地减少了安装的复杂性和花费，在其中不需要构造隧道，通过取消在地下隧道中工作的要求和伴随的风险，结果有利于减少操作和维修人员的风险。

因此，本发明的特征和优点在于这样的方法和设备取消了构造输出工人进出隧道的必要，从而减少了安装成本。

本发明的另一特征和优点在于这样的方法和设备通过减少安装和生产费用使效率最大化。

本发明的另一特点和优点在于这样的方法和设备增加了喂料器的潜在的跨度，从而提供了更大安装机动性。

本发明的另一特点和优点在于这样的方法和设备增加了堆料机可达到的潜在的直径，同时降低了对平衡物的需要。

本发明的另一特点和优点在于这样的方法和设备通过取消对大量的高于和低于地面的过道的要求从而使安装成本最小。

本发明的另一个特点和优点在于这样的方法和设备通过取消传统的皮带运输机使得生产费用最小，因而减少了动力消耗、磨损、维修和整体安装以及生产费用。

本发明的另一个特点和优点在于这样的方法和设备使得散装材料的高效的、必须封闭的、有利环境的堆料和取料成为可能。

本领域技术人员参照附图从下面的说明和权利要求中将会更加明白本发明的这些和其它的特征、特点和优点。

附图说明

本发明最好参照附图通过阅读优选和替代的具体实施例来理解，其中同样的参考标号表示类似结构并总体表示同样的元件，其中：

图1是现有技术中堆料取料设备的透视图，显示了典型的基于地面的进料支承结构和典型的平衡物；

图2是现有技术中气垫输送管路的截面图，其显示了两种类型的带回路；

图3是根据本发明的优选实施例的气垫输送堆料取料设备的全视图；

图4是图3的气垫输送堆料取料设备的第二侧视图；

图5是图3的气垫输送堆料取料设备的部分剖视图，显示了埋藏的出料气垫输送带；

图6A是图3的气垫输送堆料取料设备的截面示意图；

图6B是图6A的气垫输送堆料取料机沿着线6B的截面图；

图7是根据本发明的替代实施例的气垫输送堆料取料设备的截面图，显示了穹顶封闭的气垫输送堆料取料机；

图8是根据本发明的替代实施例的气垫输送堆料取料设备的部分剖视图，显示了位于沟槽之中的出料气垫输送带。

具体实施方式

本PCT申请已向其它国家作过申请，美国临时专利申请名称为″气垫输送堆料取料设备及其方法″，申请日2005年8月29日，发明人是Kevin Hood，BengtNilsson和Steven Bennett，申请号为No.60/712325.

在本发明的优选和替代具体实施例说明中，正如在这里的图片和/或说明中所阐明的，用专门的术语来清楚表述。然而，本发明不仅限于在这里选定的专门的术语，应当明白每个专用部分都包括所有的以同样的方式完成同样的功能的技术上的等同物。

为了更好地理解本发明的目前的系统和方法，对典型的现有技术中的堆料取料机和生产方法的基本认识是有必要的。首先参照图1，图示为传统的堆料取料机10，其中堆垛悬臂12与过道13一起被上塔架18支承，取料设备14由主塔架16支承，给料输送机20与过道22一起被多个地面支架24和塔架18支承。从给料输送机20来的材料随后经由堆垛悬臂12被放置成一堆，其中传统的结构体系允许堆垛悬臂12和取料设备14相对于中心轴独立旋转，并且其中取料链15促使多个耙子17从堆垛中移动以取走散装材料。转移滑槽(未示出)一般被设置为通过在传统的出料输送机44之上的出口处，滑槽用来接收松散的从取料输送机29来的松散的散装材料。

这样的传统结构的进料、堆垛、出料及其它输送元件依赖于在惰轮上滚动的机械传动带来输送散装材料。传统的皮带运输机系统巨大的重量必须依赖于巨大的平衡物30、32来平衡悬臂，并且经常的设置支承结构塔架24用于提高输送机的位置。此外，用于这些皮带运输机的机械构件要求经常的维修并且输送机必须是完全可接近的，因此需要相应的安装毗连的过道。在典型的给料运输机的例子中，这些过道是相当高的，并且所需要的支承结构通常是复杂的。同样地，传统的运输带出料输送机经常需要复杂的设备准备，包括使得工人能接近的地下隧道。

此外为了便于更好地理解本发明的现有的系统和方法，了解一下典型的气垫输送机结构也是有帮助的。现在参照图2，显示了两种形式的气垫输送机结构。每个气垫输送机50和52实质上是延长的圆柱形的管，与其中的运输带54一起限定并封闭住内部的隔室53。气垫输送机50和52的封闭特性增强了它的负载输送能力。通风道56被限定在接近于内部隔室53，其中运输带54搁在由外部、小功率的鼓风机58供给的空气的垫上。散装材料由于气流作用在运输带54上移动，随着简单的绳索和滑轮部件(未示出)相互作用，其中连续不断的运输带54自然形成一个返回厢60和62，在其中返回运输带54经由气动滑板64或者回行惰轮66分别移动。

现在参见图3，根据本发明的用于堆料取料设备安装的优选的方法，按本发明的优选实施例，为了实现堆垛取料的优选方法，安装气垫输送堆料取料设备100，多个预制的单元102最好先首尾相连的定位，从散装材料源到取料堆最好延伸排列，在其中多个预制的单元102适合于共同保障规定的优先选用的气垫输送机给料装置104。

优选地中央塔架106与被最接近的上塔架108支承的气垫输送机给料装置104的第一端107一起构造。气垫输送机给料装置104的第二端最好位于靠近散装材料源处，其中气垫输送机给料装置104优选的长度在60至1300英尺之间。最好，在图5中所示的地面支承塔架110以横向间距75至250英尺定位，其中多个吊索112从气垫输送机给料装置104的支承部分自上多角度的延伸。最好，支承塔架110的内含物优选是钢块，有利于保障气垫输送机给料装置104在达到并超过高出地面90英尺的高度上的安装，其中可达225英尺的优选的跨距在吊索112之间存在，也称之为缆绳支承。

上文用于优选的气垫输送机给料装置104的优选安装方法可能被改变，以容纳或多或少频繁的配置的地面支承塔架110和/或或多或少频繁的安置的吊索112；然而，正如所述的优先选用的结构，使支承最大化同时使所要求的地面空间结构最小化，其中气垫输送机给料器104的优选结构是长度可达75英尺的自支承性结构。另外，尽管气垫输送机给料装置104可能比60英尺短或者比1300英尺长，这样优选的长度范围最好有利于它的经济性和操作性。

中央塔架106最好优先地支承靠近塔架中段116的优选的气垫输送堆料设备114，如图3所示，其中来自优选的气垫输送机给料装置104的散装材料经由气垫堆垛设备114优选地放置成一堆，其中本发明的优选的安装和最终形成的系统结构允许气垫输送堆垛设备114和取料设备118相对于中央塔架轴120独立旋转，其中不需要重的平衡物便于了相关的气垫输送堆垛设备114和取料设备118相对于中央塔架轴120的旋转空间的最大化。本领域的技术人员将认识到，尽管气垫输送堆垛设备114只是一个堆垛悬臂，现有技术中已知的其它形式的堆料机可以被用来代替。

优选地，耙子122向上延伸并倾斜离开取料设备118，如图2-4所示，与散装材料堆表面相接触，其中优选定位使得在凹坑124中推动和/或刮擦材料进入转移滑槽(未示出)，其中坑基126构造成使得工人接近靠近中央塔架106的支座128围绕坑基126的中心轴120的旋转驱动设备及其它必要的功能组件，如图5中所示。应当明白其它形式的取料设备能够与优选的、通常与耙子122一起覆盖取料设备118的替代物结合使用。

参见图6A-7，在优选的结构中，被取走的散装材料通过优选的、封闭圆筒形的气垫输送机出料装置130输送以便后续转移。根据优选的安装方法，通过挖掘适于接受圆筒形的气垫输送机出料装置130的沟槽来准备选定安装地点。最好，多个组合单元102首尾相连地安置，它们的排列方式优选地是从坑基126至选定的散装材料输送终端、贮筒和/或任何的其它类型的存贮器和/或转移站，延伸排列。在埋坑前，多个组合单元102被确保共同限定优选的气垫输送机出料装置130。根据优选的安装方法，环绕气垫输送机出料装置130不需要多余的空间，亦即，具有无需接近的隧道。进入气垫输送机出料装置130最好可利用邻近的坑基126，但由于优选的、封闭的气垫输送机出料装置130的天然特性，这是没有必要的，随着机械部件的减少，所要求的维护工作量最小。

因而，相对于先前已知的需要地下隧道和空中过道的堆料取料机结构的方法，根据本发明的优选的安装方法显著降低了安装费用和复杂性。此外，根据本发明的堆垛和取料的优选的方法，在其中较少的运动部件要求较少的动力消耗和最小维护工作量，显著降低了后继的生产费用。

另外，优选的气垫输送机堆料取料机100完全封闭的特性增强了环境适应性。例如，封闭圆筒形的部件的充分利用减少了工作噪音水平和动力消耗，以及与通过传统的输送机输送的散装材料相关联的经常性的粉尘和泄漏。

此外，在替代具体实施例中，气垫输送堆料机114可以采用如同图5中所示的裙罩132，其中能显著减少、甚至消除散装材料逃散进入环境中。

在另一替代的具体实施例中，如图7中所示，为了最大限度的环境保护气垫输送堆料取料设备100可以在穹顶贮筒200之中封闭，例如在用于运送具有潜在危害的散装材料时。

为了容纳替代形态的堆垛，其它已知的塔架、取料机、堆料机和/或悬臂结构都能被使用，其中在此之外描述的改进可以与在这里所述的改进相结合。例如，使用超过一个的气垫输送堆料机用于多个堆垛。为了也从侧部取料，一个摆动的起重臂刮板、龙门型取料机、半龙门式取料机或悬臂式取料机，与能够从堆垛的末端面取料的桥式取料机一起使用。因而，是否是环形或线型，是否拥有链或者多个链或者耙料装置，不管是什么样的装置和专门的应用形式，任何已知或者可以预期的取料设备都能有效地与本发明和在这里所述的改进相结合。

仍然在另一替代的具体实施例中，参见图8，气垫输送机出料装置130可以在管道，混凝土沟槽，或其它的地下屏障中密封，其中有必要构造正式的隧道来保留缓冲，但结构保护可以在地下，在气垫输送机出料装置130之外。

仍然在另一替代具体实施例中，气垫输送机给料装置104、气垫输送堆垛设备114和/或气垫输送机出料装置130能够与替代的滑板带相结合，或者与除此之外的以最少的所需机构用于输送材料的气垫输送机相结合。

这里所描述的只是本发明的示范性的具体实施例，本领域的技术人员应当注意本文所公开的仅是示例，本发明的范围内多种其它的变化，修改和改进都能获得。相应地本发明不局限于在这里阐述的专门的具体实施例，但仅受限于下述权利要求。

Claims (8)

1.一种气垫输送堆料取料设备，包括：

具有封闭内部隔室的气垫出料输送机，

在隔室中容纳有空气支承传输带，所述气垫出料输送机位于地下，周围环绕并紧接着土制材料；

取料装置；

堆料输送装置；

主塔架；以及

给料输送机.。

2.如权利要求1所述的气垫输送堆料取料设备，其特征在于，所述给料输送机是具有封闭内部隔室的气垫给料输送机，在隔室中容纳有空气支承传输带，所述气垫给料输送机悬挂在地面之上。

3.如权利要求2所述的气垫输送堆料取料设备，其特征在于，所述气垫给料输送机由至少一个地面支架和多个悬挂绳索支承。

4.如权利要求1所述的气垫输送堆料取料设备，其特征在于，所述堆料输送装置是具有封闭内部隔室的气垫堆料输送带，在隔室中容纳有空气支承传输带，所述气垫堆料输送带不需要平衡物保持平衡。

5.如权利要求4所述的气垫输送堆料取料设备，其特征在于，还包括堆料悬臂帘隔板。

6.如权利要求1所述的气垫输送堆料取料设备，其特征在于，还包括封闭穹顶，其中所述气垫输送堆料取料设备装置实际上位于其下。

7.一种安装堆料取料设备的方法，包括如下步骤：

a)获得多个模块化的气垫输送机单元、中央塔架和取料组件；

b)组装第一多个模块化的气垫输送机单元，以便限定给料输送机；

c)将所述给料输送机升高到地面之上，通过至少一个地面支架和多个悬吊件支承所述给料运输机，靠近散装材料源定位所述给料输送机的第一端，靠近所述中央塔架定位所述给料输送机的第二端；

d)组装第二多个模块化的气垫输送机单元以便限定堆料输送机；

e)相对于所述中央塔架，将所述堆料输送机定位在可旋转和可角度调节的位置上，其中所述堆料输送机的第一端被定位以便从所述给料输送机中接收散装材料，所述堆料输送机的第二端被定位以堆积散装材料；

f)挖掘用来收纳多个模块化的气垫输送机单元的沟槽；

g)组装第三多个模块化的气垫输送机单元以便限定出料输送机；以及

h)在所述沟槽中定位所述出料输送机并埋藏所述出料输送机，其中所述出料输送机的第一端被定位以便从所述堆垛中取走散装材料，所述出料输送机的第二端被定位以将取走的散装材料输送到出口区。

8.一种堆料和取料散装材料的改进方法，包括如下步骤：

a.获得具有多个气垫输送机部件的堆料取料装置；

b.通过封闭、悬挂气垫给料输送机收集和输送散装材料至封闭的气垫堆料输送机；

c.堆积散装材料；

d.通过取料组件取走散装材料；

e.将取走的散装材料输送到封闭、埋藏的气垫输送出料器，并且通过所述出料器输送散装材料至所选择端，其中的散装材料在每一输送阶段都保持在封闭环境之中。

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