CN101578227A - 用于装载各种载重量和设计的轨道车的多批次装载系统和方法 - Google Patents

Abstract

多批次列车装载系统(20)和方法，例如用于装载煤，上述系统(20)和方法能适应各式各样的载重量和设计的轨道车(22，24，26)。每节轨道车(22，24，26)都装载有至少一较大的起初称量的批次(100)和较小的最后称量的批次(102)。上述起初称量的批次(100)具有一重量至少近似等于称量仓(46)的最大可用载重量。起初称量的批次(100)和最后称量的批次(102)二者都精确形成。如果需要，将一个或多个中间称量的批次(104)装载到轨道车(22，24，26)中。如果需要，中间批次(104)快速形成，但不一定精确。

Description

用于装载各种载重量和设计的轨道车的多批次装载系统和方法

技术领域

本发明一般涉及用于装载煤或其它颗粒状物料到若干轨道车组成的移动列车中的精确装载系统，而更具体地说，涉及多批次装载系统和方法，所述多批次装载系统和方法能适应各式各样的装重量和设计的轨道车。

背景技术

由于经济的原因，理想的情况是将若干轨道车准确地装载到目标重量很接近各节车厢相应的最大载重量。轨道车过载是不希望有的，因为可能造成设备损坏。装载不足也不希望有，因为轨道车的载重量未得到有效地利用。

轨道车的载重量和设计在不同国家之家、及在同一国家内都有很大不同。在美国，典型的轨道车的载重量为120吨(109公吨)煤。然而，也应用载重量大得多的轨道车。因此，至少在美国，应用具有运煤载重量为高达500吨(454公吨)的铰接式火轨道车。在某些其它国家，应用具有载重量范围为60吨(54公吨)-90吨(82公吨)的较小轨道车。

如Campbell等人例如在美国专利No.4629392中所公开的，可以表征为供用煤装载火车车厢的单批次装载系统的是包括比较更大的缓冲仓，所述缓冲仓位于较小的称量仓的上方。在缓冲仓下方的是受控式装料闸门，所述装料闸门用于将若干批次的煤从缓冲仓装料到称量仓中。称量仓用机械方法支承在载荷传感器点，以便可以测定称量仓及装在其中的煤的重量。在称量仓下方的是受控式卸料闸门，所述卸料闸门用于随着铁路车厢在下面通过而把煤从称量仓穿过装载槽卸到所述铁路车厢中。缓冲仓通过皮带运输机系统在皮带运输机速率下供应，所述皮带运输机系统基本上连续地运转，而列车在下面通过列车装载系统，当移动列车例如在每小时半英里至1英里(0.8Km/hr-1.6Km/hr)的速度下行进的连贯的火车车厢装载时，上述皮带运输机速率与平均装载速率一致。

在这种煤列车装载系统的操作期间，装料闸门被打开，以便将一批次煤从缓冲仓装料到称量仓中，所述一批次煤具有重量等于待装载到单节铁路车厢中的煤的目标重量，因而形成经过称量的一批次煤。然后，随着铁路车厢到达它在称量仓和装载槽下方的合适位置，将卸料闸门打开，同时开始将经过称量的批次煤从称量仓卸到火车车厢中。理想的是，煤连续地流到火车车厢中，同时从前往后均匀地装满每节火车车厢。在较大载重量的轨道车的情况下，这种单批次列车装载系统变得不实用。

因此，当待装载较大载重量的轨道车时，由于经济的原因，及由于实用的原因，理想的情况是应用多批次装载系统和方法，所述多批次装载系统和方法令人满意地用更小并因此造价更低的设施达到高装载速率。已知有两批次、三批次和四批次轨道车装载系统。例如，三批次装载系统已在Walke申请的美国专利No.6155767中公开。

发明内容

一方面，提供一种多批次装载方法，所述多批次装载方法用于从前往后装载移动的轨道车，同时具有颗粒状物料的车厢目标重量，并能适应各式各样的载重量和设计的轨道车。方法应用列车装载系统，所述列车装载系统包括缓冲仓和称量仓，该称量仓位于缓冲仓的下方。称量仓具有最大可用载重量及用于非精确装料批次的最大目标载重量，所述用于非精确装料批次的最大目标载重量小于最大可用载重量。方法还应用受控和分级式装料闸门和受控式卸料闸门，上述装料闸门用于选择性地将精确装料批次和非精确装料批次二者从缓冲仓装料到称量仓，而上述卸料闸门用于将颗粒状物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。方法包括以下步骤：至少起初计算批次数和各批次的目标重量，以便根据起初称量的批次物料装载轨道车达到车厢目标重量，上述起初称量的批次物料具有重量至少近似等于称量仓的最大可用载重量，最后称量的批次物料定量为不大于在采取完全排空装载槽时可以精确装料到称量仓中的颗粒状物料量，及零和更多的中间称量的批次物料定量为不大于用于非精确装料批次物料的称量仓的最大目标重量；随着轨道车接近装载槽，用起初称量的批次的物料精确装料称量仓，和然后将起初批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中；如果需要一个或多个中间称量的批次物料，则当前一批次的物料从装载槽流到轨道车中时，用每个中间批次的物料非精确装料称量仓，和然后将每个中间批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中；及当前一批次的物料从装载槽流到轨道车中时，用最后称量的批次物料精确装料称量仓，最后称量的批次物料的重量是在起初批次和任何中间称量的批次物料称量和装载到轨道车中之后达到车厢目标重量所需的重量，和然后将最后批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。

另一方面，提供一种系统，所述系统用于装载移动的列车的连贯的轨道车具有相应的颗粒状物料的车厢目标重量，并能适应各式各样的载重量和设计的轨道车。系统包括缓冲仓和称量仓，所述称量仓位于缓冲仓的下方。称量仓具有最大可用载重量和用于非精确装料批次物料的最大目标载重量，用于非精装料批次物料的最大目标载重量小于最大可用载重量。至少一个具有称量转换器输出的转换器连接到称量仓上，用于测量称量仓及装在其中的颗粒状物料的重量。系统还包括受控和分级式装料闸门，所述装料闸门具有选择的开口尺寸，用于选择性地将精确装料批次和非精确装料批次的颗粒状物料二者从缓冲仓装料到称量仓中。装载槽设置在称量槽的下方，用于将颗粒状物料从缓冲仓输送到称量仓，而受控式卸料闸门卸出称量仓中的颗粒状物料。一控制器连接到转换器输出上，用于测定称量仓及装在其中的颗粒状物料的重量，连接到装料闸门上用于控制称量仓的装料，及连接到卸料闸门上用于控制从称量仓中卸料。控制器可操纵成至少起始计算批次数和各个批次的目标重量，以便根据起初称量的批次和最后称量的批次装载轨道车到车厢目标重量，上述起初称量的批次物料具有重量至少近似等于称量仓的最大可用载重量，而上述最后称量的批次物料定量为不大于在采取完全排空装载槽时可以精确装料到称量仓中的颗粒状物料的量，及零或多个中间称量的批次物料定量为不大于用于非精确装料批次物料的称量仓的最大目标载重量。控制器还可操纵成随着单节轨道车接近装载槽，打开装料闸门和然后分级关闭装料闸门，而同时监测称量转换器输出，以便用起初称量的批次的物料精确装料称量仓；和然后当称量仓排空时关闭卸料闸门，以便将起初批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。如果需要一个或多个中间称量的批次物料，则控制器还可操纵成当前一批次的物料正从装载槽流到轨道车中时打开装料闸门，同时监测称量转换器输出，以便用每个中间批次物料非精确染料称量仓，打开卸料闸门，和然后当称量仓排空时关闭卸料闸门，以便将每个中间批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。控制器还可操纵成当前一批次的物料正从装载槽流到轨道车中时，打开装料闸门和然后分级关闭装料闸门，而同时监测称量转换器输出，以便用最近称量的批次物料精确装料称量仓，最后称量的批次物料的重量是在起初批次和任何中间称量的批次物料称量和装载到轨道车中之后为达到车厢目标重量所需的重量；及打开卸料闸门，和然后当称量仓排空时关闭卸料闸门，以便将最后批次物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。

附图简介

图1是应用本发明的多批次列车装载系统的十分简略的示意图；

图2示出在操作期间当称量仓精确装料或者装载有起初称量的批次煤时随着接近待装载的轨道车的状况；

图3示出起初称量的批次物料卸到起初排空的轨道车中；

图4示出在操作期间当称量仓排空起初称量的批次物料，同时煤留在装载槽中，及车厢的前面部分灌装高达装载槽的卸料端以便实现“阻塞流动状况”时的状况；

图5示出在操作期间当在称量仓中形成非精确装料第一中间称量的批次物料(当需要时)的状况；

图6示出在操作期间当称量仓排空第一中间称量的批次物料，同时煤留在装载槽中，及保持“阻塞流动状况”时的状况；

图7示出在操作期间当称量仓排空非精装料第四中间批次物料(当需要时)，同时煤留在装载槽中，及保持“阻塞流动状况”时的状况；

图8示出在操作期间当在称量仓中已形成精确装料的最后称量的批次物料时的状况；和

图9示出最后精确装料称量的批次物料正被卸料。

实施发明的最佳方式

首先参见图1，图1示意示出的是多批次列车装载系统，所述系统一般用标号20表示，用于装载连续的轨道车，如代表性的活动列车28的铰接式轨道车22，24，26，上述轨道车22，24，26具有各自的颗粒状物料的目标重量，在所公开的实施例中，所述颗粒状物料是煤。(一般，煤本身仅在图2-9中示出，图2-9示出多批次列车装载系统的操作，如下面所述。)每节有代表性的铰接式轨道车22，24和26都是大约100英尺(30米)长，并包括5个区段及侧板(未示出)，上述各区段之间具有铰接式连接器，以便铰接式轨道车22，24，26可以拐弯，而上述侧板防止相互滑动，以便保持煤受约束(containment)。铰接式轨道车有时称之为“槽车”。因此，在每个铰接式轨道车22，24和26内都限定连续的装煤的空间，同时所述空间沿着所有5个区段延伸。为了在下面用数字举例说明起见，每节铰接式轨道车22，24和26都具有运煤量为250吨(227公吨)。

尽管在各附图中示出5区段铰接式轨道车22，24和26，但铰接式轨道车可以有更多的区段如13段，并具有运煤量为500吨(454公吨)。相反，实施本发明的列车装载系统20可以应用到装载量较小的常规轨道车上，所述常规轨道车具有运煤量为60吨(54公吨)。

因此，应该理解，多批次列车装载系统20能适应各式各样装载量和设计的轨道车。还应该理解，装载轨道车所需的批次数视具体轨道车的装载量而定可以有很大变动。

在图1的取向中，当煤装到代表性的轨道车22，24和26中时，列车28在大约每小时半英里-每小时1英里(0.8km/hr-1.6km/hr)范围内以基本上恒定的速率从左向右移动，如箭头30所指出的。因此，代表性的轨道车24具有前面部分32和后面部分34。在图1中，轨道车22完全装满，轨道车24正在装载，而轨道车26是空的，如它接近列车装载系统20那样。

多批次列车装载系统20包括普通构造的缓冲仓40，并被支承结构(未示出)支承在地面上。作为例子，缓冲仓40具有装煤量为150吨(140公吨)，直径为25英尺(8米)，及总高度为约22英尺(7米)，同时从地面上方约41英尺(12米)延伸到地面上方约63英尺(19米)。

为了在基本上连续的基础上用煤42供应缓冲仓40，有一颗粒物运输系统44，所述运输系统44取皮带运输机44的形式。运输机44在装载列车28的各节轨道车期间连续地运行，且缓冲仓40在装载列车28的轨道车过程中决不会完全排空。(因此，示出多批次列车装载系统20的操作的图2-8示出在缓冲仓40中总是有一定量的煤45。)仍参见图1，运输机44的给料速率是可变的，以便与具体列车28的装载期间所需的装载量匹配。

位于缓冲仓40下方的是称量仓46，所述称量仓46具有常规构造，并被支承结构(未示出)支承在地面上。作为例子，称量仓46具有设计装煤量为45吨(41公吨)，直径为17英尺6英寸(5米)，和总高度约为15英尺(4.5米)，同时从地面上约25英尺(8米)延伸到约40英尺(12米)。同样，称量仓46用常规方式安装，以便将称量仓46及其中所装的煤的重量被至少一个转换器48如载荷传感器48支承，或者用别的办法传送到所述转换器48上，上述转换器48具有称量转换器输出50。在图1的示意图中，虚线52代表载荷传感器48和称量仓46之间的机械连接，由此测量称量仓46及其中所装煤的重量。

为了将若干批次的煤从缓冲仓40装料到称量仓46中，有一受控和多级式装料闸门60，所述闸门60由组合式装料闸门执行元件62操纵，通常包括多个液压缸和相关的控制阀，通过用虚线表示的机械连接。装料闸门60可以具有任何合适的构造，具有例如两个或四个装料闸门元件(未示出)，所述闸门元件可以称之为“叶片”。也可以应用单一装料闸门元件(“叶片”)，倘若该单一闸门元件可以分若干级移动的话。在任何情况下，及如该技术中已知的，装料闸门60能选择性地将若干批次颗粒状物料从缓冲仓40精确装料和非精确装料到称量仓46中。因此，为了精确形成一批料，将装料闸门60成多级关闭，以便煤-开始快速流到称量仓46中，且流动的速率随着称量仓46中煤的重量接近特定批次所需的重量而减小。因此与当装料闸门60不是以多级方式操作时相比，更精确的中断装料是可行的。实际上，更精确的装料或者分批装料是通过将多个重量设定点编程序实现。随着到达每个设定点，关闭装料闸门60的一个或多个元件，而当到达最后设定点时，完全关闭装料闸门60。可供选择地，可以分多级移动单一装料闸门60的元件直到完全关闭。用少至两个设定点可以达到精确分批装料。

非精确装料可供选择地可以说成“单设定点”装料，而精确装料可供选择地可以说成“多设点定”装料。换句话说，为了精确装料，装料闸门60能选择性的打开各种尺寸，以便调制煤流入称量仓46中。精确装料和非精确装料的实际差别涉及煤装入称量仓46中的速率(并因此所需的时间)，及如何可以达到接近特定批次的目标重量，换句话说，如何可以精确地形成批次量。(在两种情况下，准确地测量称量仓46内一批料的实际重量，如通过载荷传感器48所测量的。)形成一批次料越快，则达到这批料目标量精度可能越小。因此，与精确成批加料有关的代价是形成这批料的时间增加。所宣称的另一种方法，在规定的时间长度内，较小的批料量可以比较大的批料量用更大的精度形成。

在“单一设定点”非精确装料的情况下，将装料闸门60完全打开用于达到最大流速，和然后当达到如载荷传感器48所测量的重量设定点时关闭。在单设定点非精确装料的情况下，为使称量仓46过载的危险减至最小，目标批次的重量应不超过称量仓46设计装载量的90％。作为具体的例子，在装料闸门60完全打开的情况下的流速为每秒钟10吨(9公吨)。可以理解，在那种较高流速下，有多个因素使选择开始关闭装料闸门60的设定点变复杂。这些因素包括运输中的物料量、当装料闸门60处于关闭过程时通过装料闸门60的物料量、及载荷传感器48所记录的物料的冲击载荷。这些因素也使它实际上不能在设有多个设定点的情况下达到在高流动速率下准确分批装料。非精确装料的批次被精确地称量，但不能精确地形成特定的重量。

在“多设定点”精确装料的情况下，装料闸门60一开始可以完全打开用于达到最大流动速率，但随着到达如由载荷传感器48所测量的多个重量设定点中的每个设定点而分级关闭。随着接近最终设定点，将装料闸门60关闭到流动速率足够低的一级，以便能通过载荷传感器48准确测定称量仓46中的物料，也就是说，在上述足够低的流动速率下物料进入称量仓46的冲击载荷不过度影响称重。在运输中较小的物料量便于确定较准确而一致的设定点，同时产生精确装料的批次。

与上述情况有关，称量仓46具有最大可用的装载量、及用于非精确装料批次的最大目标装载量、用于非精确装料批次的最大目标装载量小于最大可用的装载量。更具体地说，具有额定装载量为45吨(41公吨)的称量仓46具有形成额定装载量的大约10％的过载因子，并可以在到达过载状态之前，如与载荷传感器48有关的显示器失效所表示的。作为最大可用装载量，实际上装入50吨(45公吨)煤。在“多设定点”精确装料情况下，称量仓可以装料达到它的最大可用装载量，但那样做需要较长时间。相反，在“单一设定点”装料的情况下，将用于非精确装料批次的最大批次目标装载量限制到例如42吨(38公吨)。在非精确装料情况下，即使该批次的目标重量仅为42吨(38公吨)，但该批次的实际重量具有接近50吨(45公吨)最大可用装载量的可能性。因此，即使在较低批次目标重量的情况下，也有使称量仓46过载的危险。

在称量仓46的下方是常规构造的受控式卸料闸门66，所述卸料闸门66通过用虚线70所表示的机械连接由卸料闸门执行元件68操从，同时还包括多个液压缸和相关的控制阀。卸料闸门66将煤卸到伸缩式装载槽72中。

因此，伸缩式装载槽72用来将煤从称量仓46输送到各节轨道车中，如示例性的轨道车24。伸缩式装载槽72属于常规构造，并具有固定的上面分段74和可垂直移动的下面分段76，所述下面分段76通过虚线80所表示的机械连接用装载槽执行元件78控制，所述执行元件78包括多个液压缸。装载槽72的下面分段76具有一卸料端82，在列车装载操作期间煤从上述卸料端流出。

一旦装载作业在进行中，即到达所谓的“阻塞式流动状态”，如下面参照图4说明的，由此在装载槽72下方的一部分轨道车24装满煤显著地高达装载槽72的卸料端82，因此通过向前移动列车28有效地控制从装载槽72流入到轨道车24的流动速率。因此，装载槽72除了它的起导管的作用之外，还利用一种缓冲作用。

列车装载系统20此外还包括一控制器84，如合适配置并编程的Allen-Bradley控制器与合适编程的PC型计算机的组合。在常规方法中，控制器84通过有代表性的线路86连接到称重转换器输出50上，以便可以测定称量仓46及其内装物的重量。此外，控制器84还通过有代表性的控制线路88和90连接到装料闸门执行元件62和卸料闸门执行元件68上，以便控制称量仓46的装料和卸料。通过另一个连接到装料闸门执行元件78上的有代表性的控制线路92，控制器84控制装载槽72的下面分段76的升降。应该理解，线路86，88，90和92是任何合适技术的代表，通过这些技术可以进行数据和控制信号通信，上述技术包括作为例子的数据多路传输、基于计算机联网技术、及无线传输链路。

总体操作由操作员94开始，并至少由操作员94监视，操作员94通过代表性的控制输入96指导控制器84的总体操作。控制输入96代表包括不同的输入装置，包括作为例子的键盘、按钮、开关和操纵杆。

如该技术中已知的，多批次列车装载系统20此外包括许多常规控制元件如极限开关和其它传感器，其中包括不同保护装置，用于列车装载系统20的有效而可靠的操作。这些包括用于监测缓冲仓40中煤的水平面的传感器(未示出)，及用于读出单节轨道车中标识号如条形码标识号的读出器。此外，也如该技术中已知的，有用于称量舱校准用途的装卸试验重量的设备。一般，所有操作员94都必须随着他们接近装载槽72而监视轨道车24，且当造成装载槽72的下面分段96降到轨道车24中时扳动卸料闸门66，和此后使装载槽72的下面分段76升起到合适的高度水平，用于将煤装入代表性的轨道车24中。随着每节轨道车装满料，必须将装载槽72的下面分段76升起，以便清扫闸门边缘(gunwale)，这可以在操作员94的下方目视监测过程或是通过极限开关或其它保持装置自动扳动进行。

控制器84在操作员94的方向下可操纵，以便控制列车装载系统的操作，实施应用本发明的多批次装载方法，用于给连续的轨道车如代表性的轨道车24装载，如下面所说明的。

控制器84至少一开始计算若干装载批次数及各个批次的目标重量，以便基于起始称重的批次料100具有至少近似等于称量仓46的最大可用装载量，最后称重的批次料102定量不大于颗粒状物料的量，所述颗粒状物料量可以精确装料到称量仓46中，这时采取完全排空装载槽72，及定量为零或者更多中间称量的批次料(比如第一中间称重批次料104)不大于用于非精确装料的称量槽46的最大目标装载量，来将轨道车24装料到车厢目标重量。因此，视特定轨道车的装载量而定，可以需要也可以不需要中间批次料。用于最后称量批次102的精确装料到称量仓46中的目标重量由轨道车的装载量及上述批次的实际总重量确定。在本文详细说明的具体实施例中，车厢目标重量为250吨(227公吨)。起初精确装料称量的批次料100具有目标重量为50吨(45公吨)。有4个中间非精确装料称量批次，每个批次都具有起初计算的目标重量为42.5吨(38.5公吨)。最后精确装料称量的批次102具有起初计算的目标重量为30吨(27公吨)。然而，在称量仓46已经装料具有每个中间称量的批次之后，重新计算可能需要的任何另加的中间批次数及各批次的单独的目标重量，及最后精确装料称量的批次的目标重量。

此外参见图2，随着代表性的轨道车24接近装载槽72(同时下面分段76升起，以便清扫车厢22和24)，称量槽46用起初称量的批次100的煤精确装料，所述批次100煤的重量至少接近等于称量仓46的最大可用装载量。因此，应用多个设定点：装料闸门60一开始可以完全打开用于达到最大流动速率，但随着载荷传感器48的输出被监测及到达多个重量设定点的每个重设定点而分级关闭。因此称量仓46用起初称量批次100的煤精确装料。当形成起初称量的批次100时，将装料闸门60完全关闭。在当如下面参照图8所述称量仓46已排空先前装料的轨道车22的最后称量批次批次时和待装载的轨道车24的前端到达装载槽72之下之间，可以利用较长的时间间隔例如20秒钟来形成起初称量的批次100。

有利的是，若形成起初称量的批次100的量大(由于是精确装料的批次，所以是可行的)，则可能中间非精确装料的批次的总数减少，并且由于最后称量的批次可能是较小的批次，所以最后称量的批次的实际重量可变性减少。

图3示出在车厢24中煤的高度水平到达装载槽的卸料端82之前(同时下面分段76现在降下)，将起初称量的批次100卸到车厢24的前面部分32中，而图4示出当称量仓46排空起初称量的批次100时的状况。在图4中，煤保持在装载槽72中，而轨道车24的前面部分32灌装高达装载槽72的卸料端82，以便随后的煤从装载槽72中的流出处于“阻塞流动状况”，受单节轨道车24的向前运动控制。

除了足够给起初是空的轨道车24的前面部分32装载的起初称量的批次100一直高达装载槽72的卸料端82以便达到“阻塞流动状况”之外，起初称量的批次100足够在装载槽72中留下足够的煤，以便在当称量仓46排空起初称量的批次100和称量仓46装满下一批次之间的时间间隔里保持煤连续的流出装载槽72。(视轨道车定量和是否需要中间批次而定，下一批次可以是第一中间称量批次104(图5)，或者是最后精确装料称量的批次102(图8和9))。在无论哪种情况下，都将卸料闸门66打开，以便卸出下一批次。因此，在轨道车24中保持恒定的装载外形。仍参见图3和4，当称量仓46完全排空起初批次100时，如通过载荷传感器48或者通过另外合适的传感器所测定的，则将卸料闸门66关闭。

视轨道车24的载重量和多批次列车装载系统20的单批次载重量而定，可能需要一个或多个中间称量的批次。在5分段铰接式轨道车22，24和26的所示实施例中，每节轨道车100英尺(30米)长，在运煤量为250吨(227公吨)情况下，除了起初和最后批次之外，可能需要4个中间批次。在更长铰接式轨道车的情况下，需要更多的中间批次。另一方面，在较小的常规轨道车的情况下，可能不需要(即零)中间批次；起初和最后批次足够完全给轨道车装载。

图5示出当在称量仓46中已形成第一中间称量的批次104(当需要时)，正好在打开卸料闸门66以卸出第一中间批次之前，而同时起初批次100中的煤仍从装载槽72流出时的状况。继续为用本文数字例说明起见，第一中间批次104具有目标重量为42.5吨(38.5公吨)。然而，由于称量仓快速地非精确地装料，所以第一中间批次104可能具有实际重量范围为38吨(34公吨)至45吨(41公吨)。因此，并逐渐导致图5的状况，而起初批次100中的物料(图2)仍从装载槽72流入到单节轨道车24中，同时把装料闸门60完全打开，而用单一设定点监测载荷传感器48的输出50，以便用第一中间称量的物料批次104给称量仓46装料。当形成第一中间称量的批次104时，将装料闸门60关闭。第一中间批次104准确称量，但没有要求它精确地形成它的具体目标重量。此后，及在装载槽72排空之前，打开卸料闸门66，以便卸出第一中间称量的批次104，同时始终保持轨道车24中恒定的装载外形。

在第一中间称量的批次104的实际重量确定了之后(及再在每个随后的中间称量的批次，如果有的话，的实际重量确定了之后)，控制器84重新计算装载轨道车24到车厢目标重量所需的其余批次总数和单独批次的目标重量。所考虑的参数包括起初称量的批次100的实际重量和第一中间称量的批次104的实际重量、及车厢目标重量。另一些中间批次可能需要或者可能不需要。重新计算用于最后精确装料称量的批次102的目标重量，再定量为不大于在采取完全排空装载槽72时可以精确装料到称量仓46中的颗粒状物料量。继续用本文数字例说明，在重新计算之后，其余的中间非精确装料称量的批次可以各都具有重新计算的目标重量，所述重新计算的目标重量或多于或少于起初计算的42.5吨(38.5公吨)。最后精确装料称量的批次102同样可以具有重新计算的目标重量，所述重新计算的目标重量或多于或少于起初计算的30吨(27公吨)。

图6示出当称量仓46已排空第一中间称量的批次104、正要形成下一批次之前的状况。在图6中，卸料闸门66被关闭。装载槽72接近是满的，同时让“阻塞流动状况”保持在形成下一批次时没有过度的临界状态。在本文的具体数字例中，待形成的下一批次是非精确装料第二中间批次(未示出)。在只需要一个中间称量批次的较小轨道车的情况下，待形成的下一批次可以是最后精确装料称量的批次102(图8和9)。

尽管未专门示出，但用同样的方式连续地形成第二、第三和第四非精确装料的中间批次(在本文说明的具体数字例中)，并装载到轨道车24中，同时在图7所示的状况中结束，图7示出当称量仓46已经排空第四中间称量的批次(未示出)时，正要形成最后精确装料称量的批次102(图8和图9)之前的状况。在图7中，卸料闸门66被关闭，且装载槽72接近是满的，同时让“阻塞装料状况”保持在形成最后和通常是较小精确装料称量的批次102时没有过度的临界状态。另外，在确定了每个中间称量的批次(包括第四中间称量的批次)的实际重量之后，控制器84重新计算为将轨道车24装载到车厢目标重量所需的其余批次数和每个批次的目标重量。所考虑的参数包括起初称量的批次100的实际重量和每个中间称量的批次的实际重量、及车厢目标重量。重新计算最后称量的批次102的目标重量，另外定量为不大于在采取完全排空装载槽72时可以精确装料到称量仓46中的颗粒状物料量。继续用本文数字例说明，最后精确装料称量的批次102可以具有重新计算的目标重量，所述重新计算的目标重量或多于或少于起初计算的30吨(27公吨)。在任何情况下，因为最后精确装料称量的批次102比以前的批次少，所以当形成该批次时有足够的时间可用于精确装料，且最后称量的批次实际重量的可变性减少。

现在参见图8，图8示出当称量仓46中已经形成最后精确装料称量的批次102时，正要打开卸料闸门66以便卸出最后称量的批次102之前的状况，而同时前面批次的煤，在这个实施例中是第四中间批次，仍然从装载槽72中流出。当第四中间批次的物料仍从装载槽72流到轨道车24中时，第三次打开装料闸门60，另外同时监测载荷传感器48的称量转换器输出50，以便用最后称量的批次102的煤给称量仓46装料。最后精确装料称量的批次102的目标重量是在所有前面称量的批次装载到轨道车24中后，为达到单节轨道车24的车厢目标重量所需的重量。

在形成最后精确装料称量的批次102之后，关闭装料闸门60，但在装载槽72排空之前，打开卸料闸门66，以便卸出最后称量的批次102，另外始终保持轨道车24中的装载外形。

图9示出最后精确装料称量的批次102正穿过卸料闸门66和装载槽72卸出到轨道车24中。当称量仓46完全排空最后精确装料称量的批次102时，将卸料闸门66关闭，并用与从图2开始说明的相同方工重复整个过程，以便给下一节车厢装载。仍参见图9，煤从装载槽72流出，直至轨道车24完全装满，这与装载槽72的完全排空同时发生。如果需要，将装载槽72的下面分段76升起，以便清扫车厢24和26的两端。

鉴于上述情况，应该理解，本发明的一些实际例提供多批次列车装载系统和方法，例如用于装煤，上述系统和方法能适应各式各样载重量和设计的轨道车。每节轨道车都装有至少较大量的起初称量的批次100，所述批次100具有至少近似等于称量仓的最大可用载重量，和装有较少最后称量的批次102。起初称量的批次100和最后称量的批次102二者都精确形成，同时应用多个重量设定点。如果需要，将一个或多个中间称量的批次(例如批次104)装到轨道车中。如果需要，快速形成各中间批次，同时应用单一重量设定点，但不一定精确。有利的是，若使起初称量的批次100大(由于它是精确装料的批次，所以是可行的)，则可能减少中间非精确装料的批次数，并且由于最后称量的批次102可以是比较少的批次，所以减少了最后称量的批次102的实际重量的可变性。另外，由于最后称量的批次102量比较少，所以有足够的时间可用来精确形成最后称量的批次。用于没有要求精确形成中间批次，因此它们可以快速形成。

尽管本文已图示和说明了本发明的示例性实施例，但应该意识到，对该领域的技术人员来说，将发生许多修改和改变。因此，应该理解，所附权利要求书打算包括属于本发明的精神和范围内的所有这些修改和改变。

工业适用性

其中能够利用本发明的方式及其中可以形成和使用的方式从上面说明变得显而易见。

Claims (4)

1.一种多批次装载方法，所述方法能适应各式各样载重量和设计的轨道车，用于使用列车装载系统从前向后以车厢目标重量的颗粒状物料给移动轨道车装料，上述列车装载系统包括：缓冲仓，称量仓，所述称量仓位于缓冲仓下面，具有最大可用载重量及用于非精确装料批次的最大目标载重量，用于非精确装料批次的最大目标载重量小于最大可用载重量，受控和分级式装料闸门，所述装料闸门用于选择性地将颗粒状物料的精确装料批次和非精确装料批次二者从缓冲仓装料到称量仓中，及受控式卸料闸门，所述卸料闸门用于将颗粒状物料从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中，上述方法包括以下步骤：

至少起初计算批次数和各批次的单独目标重量，以便根据起初称量的批次将轨道车装载到车厢目标重量，所述起初称量的批次具有重量至少近似等于称量仓的最大可用载重量，最后称量的批次定量为不大于在完全排卸空装载槽的时间内可以精确装料到称量仓中的颗粒状物料的量，及把零或多个中间称量批次定量为不大于称量仓用于非精确装料批次的最大目标载重量；

随着轨道车接近装载槽，用起初称量的批次物料给称量仓精确装料，和然后从称量仓将起初批次穿过装载槽卸到轨道车中；

如果需要一个或多个中间称量的批次，则尽管前面批次的物料正从装载槽流入到轨道车中，也用每个中间批次的物料给称量仓非精确装料，和然后将每个中间批次从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中；和

尽管前一批次的物料正从装载槽流到轨道车中，也用最后称量的批次给称量仓精确装料，最后称量的批次的重量是在起初和任何中间称量的批次被称量和装载到轨道车中之后为达到车厢目标重量所需的重量，和然后将最后批次从称量仓穿过装载槽卸到轨道车中。

2.如权利要求1所述的方法，还包括在需要一个或多个中间称量的批次的情况下，在称量仓已装满每个中间称量的批次之后，重新计算需要的任何外加的中间批次数和各批次的单独目标重量，及最后称量的批次的目标重量。

3.一种列车装载系统，用于以相应的车厢目标重量的颗粒状物料来装载移动列车的连贯的轨道车，上述系统能适应各式各样的载重量和设计的轨道车，及上述系统包括：

缓冲仓；

称量仓，所述称量仓位于上述缓冲仓的下方，称量仓具有最大可用的载重量及用于非精确装料批次的最大目标载重量，用于非精确装料批次的最大目标载重量小于最大可用的载重量，及至少一个连接到上述称量仓上的转换器用于测量上述称量仓及装在其中的颗粒状物料的重量，上述至少一个转换器具有称量转换器输出；

受控和分级式装料闸门，所述装料闸门具有选择性的打开尺寸，用于选择性地将精确装料和非精确装料批次二者的颗粒状物料从上述缓冲仓装料到上述称量仓中；

装载槽，所述装载槽位于上述称量仓的下方，用于将颗粒状物料从上述称量仓输送到轨道车中；

受控式卸料闸门，所述卸料闸门用于从上述称量仓卸出颗粒状物料；及

控制器，所述控制器连接到上述转换器输出上用于测定上述称量仓及装在其中的颗粒状物料的重量，连接到上述装料闸门上用于控制上述称量仓的装料，及连接到上述卸料闸门上用于控制从上述称量仓卸料，上述控制器可操纵以：

至少起初计算批次数及各批次的单独目标重量，以便根据起初称量的批次装载轨道车达到车厢目标重量，上述起初称量的批次具有重量至少接近等于上述称量仓的最大可用载重量，最后称量批次定量为不大于在它完全排空上述装载槽的时间内可以精确装料到上述称量仓中的颗粒状物料量，及零或多个中间称量的批次定量为不大于上述称量仓用于非精确装料批次的最大目标载重量，

随着单节轨道车接近上述装载槽，打开上述装料闸门和然后分级关闭上述装料闸门，而同时监测上述称量转换器输出，以便用起初称量批次的物料给上述称量仓精确装料，

打开上述卸料闸门，和当上述称量仓排空时关闭上述卸料闸门，以便将起初批次从上述称量仓穿过上述装载槽卸到轨道车中，

如果需要一个或多个中间称量的批次，而前一批次的物料正从上述装载槽流到轨道车中时，打开上述装料闸门，同时监测上述称量转换器输出，以便用每个中间批次的物料非精确装料上述称量仓，打开上述卸料闸门，和然后当上述称量仓排空时关闭上述卸料闸门，以便将每个中间批次从上述称量仓穿过装载槽卸到轨道车中，

当前一批次的物料正从上述装载槽流到轨道车中时，打开上述装料闸门和然后分级关闭上述装料闸门，同时监测上述称量转换器输出，以便用最后称量的批次给上述称量仓精确装料，最后称量批次的重量是在起初和任何中间称量的批次被称量并装载到轨道车中之后为达到车厢目标重量所需的重量，及

打开上述卸料闸门，和然后当称量仓排空时关闭上述卸料闸门，以便将最后批次从上述称量仓穿过上述装载槽卸到轨道车中。

4.如权利要求3所述的列车装载系统，其中在需要一个或多个中间称量的批次时，则在上述称量仓已经装有每个中间称量批次之后，上述控制器可再操纵，以便重新计算需要的任何外加的中间批次数和各批次的单独目标重量及最后称量批次的目标重量。

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