CN103241247A - 竖井电车系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超深竖井或大坡度运输的解决方案——竖井电车系统，该电车系统由轨道、竖井电车、电缆、供电和控制系统等组成(如图1所示)。针对现有提升和运输系统都不适应超深竖井或大坡度长距离运输的问题，本发明采取的技术方案是，将直线电机的定子和动子分别安装于轨道和竖井电车上，作为竖井电车驱动力和电气制动力的来源；在竖井电车上安装制动器，直接在轨道上制动；在竖井电车上安装纵向车轮和横向车轮承截、导向；设计特殊形状的轨道，为竖井电车运行导向，为制动器提供工作面。竖井电车系统没有提升钢丝绳，不受井筒深度或运行距离限制，驱动力和制动力与电车粘着重量无关，不受运行坡度限制，适用于超深竖井或大坡度运输。

Description

竖井电车系统

1.所属技术领域

本发明涉及一种在轨道上运行的电车系统，其驱动力来自于分别安装于轨道和电车上的直线电机定子和动子。电车有液压制动系统，直接在轨道上制动。该电车尤其是能在垂直或与水平面成任意角度的轨道上运行，运送人员、矿石和货物等，运行距离不受限制。本发明的名称为竖井电车系统。

2.技术背景

竖井是矿山常用于垂直运送人员、矿石和货物的通道，竖井提升系统一般由井筒装备、提升机、提升容器、钢丝绳和电控系统等组成。提升机通过钢丝绳和提升容器提升人员或物资，受钢丝绳重量和强度限制，竖井深度越大提升机能提升的货物重量越小，当竖井超过某一深度时，提升机将不能提升任何货物。随着地球表面矿产资源的枯竭，矿山开采深度越来越深，超深竖井运输系统是现实的需求。

沿斜坡运输人员或物资是常有的事，现有轨道车辆依靠粘着重量和车轮与轨道之间的摩擦力提供驱动力和制动力，当轨道坡度超过某一值时，现有轨道车辆将不能安全运行，沿大坡度输送人员或物资是客观的需求。

现有提升和运输系统都不适应超深竖井或大坡度长距离运输的需要。

3.发明内容

为解决超深竖井或大坡度运输问题，本发明采取的技术方案是：将直线电机的定子和动子分别安装在轨枕(横梁)和竖井电车上，作为竖井电车驱动力和电气制动力的来源(如图1、图2、图11所示)；在竖井电车上安装多组盘形制动器(如图4、图6所示)，直接在轨道上制动(如图1、图3、)，盘形制动器采用弹簧弹力制动、液压力松闸(如图8、图9所示)。在竖井电车上安装纵向车轮和横向车轮(如图4、图5所示)；将轨道横截面形状设计成槽钢形的(如图13所示)，槽钢的内表面为纵向车轮的工作面，槽钢的筋板为横向车轮和盘形制动器的工作面(如图2、图3所示)，轨道用轨道连接板(图14、图15)安装于横梁(轨枕)上，横梁固定于井壁或路基上(如图10、图11所示)。

竖井电车采用直线电机驱动，驱动力与电车粘着重量无关，没有提升钢丝绳，不受竖井深度或运行距离限制；采用盘形制动器制动，制动力与电车的粘着重量无关。由于竖井电车的驱动力和制动力都与其粘着重量无关，不受轨道坡度限制，竖井电车能在垂直方向或与水平面成任意角度的轨道上运行。由于槽钢截面的轨道对车轮的约束，限制了竖井电车沿轨道横向运动和转动，竖井电车仅能沿轨道长度方向运行，有较高运行精度，满足直线电机和盘形制动器技术要求的精度，能获得可靠的驱动力和制动力，保障电车安全运行。

本发明提供一种超深竖井或大坡度运输的解决方案——竖井电车系统，该电车系统由轨道部件、竖井电车、电缆、供电和控制系统等组成(如图1所示)。其特征是：竖井电车在轨道上运行，在轨道部件和竖井电车上分别安装直线电机的定子和动子(转子)，依靠直线电机为竖井电车提供驱动力和电气制动力，不受井筒深度或运行距离限制。竖井电车由车箱、控制室、盘形制动器、纵向车轮、横向车轮、电机动子等部件组成，竖井电车上安装有多个盘形制动器，直接在轨道上制动，盘形制动器依靠碟形弹簧的弹力制动、液压松闸。竖井电车上安装有多个纵向车轮和横向车轮，在轨道约束下竖井电车只能沿轨道长度方向运行。轨道部件由轨道、横梁(轨枕)、直线电机定子和轨道连接板等组成，轨道的横截面形状似槽钢截面，槽钢的内表面为纵向车轮的工作面，槽钢的筋板为横向车轮和盘形制动器的工作面。竖井电车由直线电机驱动，由盘形制动器直接在轨道上制动，竖井电车可提供的驱动力和制动力都与其粘着重量无关、与轨道坡度无关，竖井电车能在竖井或与水平面成任意坡度的轨道上运行。

本发明的有益效果是：竖井电车系统能在超深井或大坡度的轨道上运行，输送人员、矿石和物资，有效解决深部矿产资源开发的运输问题和大坡度轨道运输问题。

附图说明

图1、图2和图3是竖井电车系统示意图。其中，图1是主视图，图2是府俯视图，图3是图1中1-1剖面的俯视图。图中各部件的编号和名称是：1-轨道，2-竖井电车，3-供电滑线，4-电缆，5-供电和控制系统；6-安装于轨道上的电机定子，7-安装于电车上的电机动子(转子)，8-安装于电车上的横向车轮，9-安装于电车上的纵向车轮，10安装于电车上的盘形制动器。

图4、图5和图6是竖井电车示意图。其中，图4是主视图，图5是俯视图，图6是图4中1-1剖面的俯视图。图中各零部件的编号和名称是：1-纵向车轮部件(图7)，2-盘形制动器部件，3-电机动子(转子)，4-车箱部件，5-控制室部件，6-受电器部件，7-横向车轮部件(图7)。

图7是车轮装配图。图中各零件的编号和名称是：1-车轴，2-油封，3-挡圈，4-螺栓，5-轮毂，6-轴承，7-轴套，8-锁片，9-轮缘，10-螺栓，11-端盖，12-圆螺母。

图8是盘形制动器装配图。图中各零件的编号和名称是：1-制动器体，2-碟形弹簧，3-弹簧座，4-挡圈，5-V形油封，6-螺钉，7-渗漏油管接头，8、22-Yx型密封圈，9-油缸盖，10-活塞，11-后盖，12、14、16、19密封圈，13-连接螺栓，15-活塞内套，17-压力油管接头，18-油管，20-调节螺栓，21-油缸，23-带筒体的衬板，24-闸瓦，25-压板，26-螺栓。

图9是液压制动系统图。图中各零部件的编号和名称是：1-油箱，2-电接点温度计，3-液位计，4-空气过滤器，5-滤油器，6-电动机，7-油泵，8-遥控溢流阀，9-滤油器，10比例溢流阀，11-压力表，12-电磁换向阀，13-压力继电器，14-压力传感器，15截止阀，16-盘形制动器(图8)，17-轨道(图12、图13)。

图10、图11是轨道部件图。其中，图10是主视图，图11是俯视图。图中各零件的编号是名称是：1-轨道(图12、图13)，2横梁(轨枕)，3-直线电机定子部件，4-轨道连接板(图14、图15)等轨道固定件，5井壁(或路基)。

图12、图13是轨道零件图。其中，图12是主视图，图13是俯视剖面图。

图14、图15是轨道连接板图。其中，图14是全剖主视图，图15是俯视图。图中各零件的编号和名称是：1-轨道连接板，2-轨道。安装轨道时将轨道连接板与轨道焊接在一起，安装到横梁上。

5.具体实施方式

按图12、图13设计制造轨道，按图14、图15设计制造轨道连接板。在掘砌好的竖井中安装横梁(轨枕)，按图10、图11所示将轨道和直线电机定子安装于横梁(轨枕)上。按图4、图5、图6、图7、图8和图9设计制造竖井电车。在竖井中配置竖井电车运行所需的电缆、电线、开关和传感器件，在井口控制室配置竖井电车运行所需的供电和控制设备等。按图1、图2和图3所示将竖井电车装入轨道，调整盘形制动器至制动状态，将竖井电车制动于轨道上。

向竖井电车、直线电机和控制系统等供电，启动竖井电车，松开盘形制动器，运行电车至装载位置，盘形制动器制动，将电车制动于装载位置轨道上，直线电机停机。向电车中装载(人员或矿石、物资等)，装载完毕后再次启动电车，松开制动器，运行电车至卸载位置，制动器制动，将电车制动于卸载位置轨道上，从电车中卸载。如此循环进行，完成人员、矿石和物资等的输送。

Claims (5)

1.一种竖井电车系统，由轨道部件、竖井电车、电缆、供电和控制系统等组成，其特征是：竖井电车在轨道上运行，在轨道部件和竖井电车上分别安装直线电机的定子和动子(转子)，依靠直线电机为竖井电车提供驱动力和电气制动力，不受井筒深度或运行距离限制。

2.权利要求1所述的竖井电车系统，其特征是：竖井电车由车箱、控制室、盘形制动器、纵向车轮、横向车轮、电机动子等部件组成，竖井电车上安装有多个盘形制动器，直接在轨道上制动，盘形制动器依靠碟形弹簧的弹力制动、液压松闸。

3.根据权利要求2所述的竖井电车系统，其特征是：竖井电车上安装有多个纵向车轮和横向车轮，在轨道约束下竖井电车只能沿轨道长度方向运行。

4.权利要求1所述的竖井电车系统，其特征是：轨道部件由轨道、横梁(轨枕)、直线电机定子和轨道连接板等组成，轨道的横截面形状似槽钢截面，槽钢的内表面为纵向车轮的工作面，槽钢的筋板为横向车轮和盘形制动器的工作面。

5.权利要求1所述的竖井电车系统，其特征是：竖井电车由直线电机驱动，由盘形制动器直接在轨道上制动，竖井电车可提供的驱动力和制动力都与其粘着重量无关、与轨道坡度无关，竖井电车能在竖井或与水平面成任意坡度的轨道上运行。

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