CN104477835B - 一种矿业梯形多缸液压升降运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，属于露天矿料运输技术领域。本发明包括N级运输单元，N≥2，所述的N级运输单元呈阶梯型分布，相邻两运输单元存在高程差；其中：第1～N‑1级运输单元通过立式液压缸驱动料箱在垂直方向运动，所述的料箱通过球面轨道在水平方向滑行，且料箱通过卧式液压缸推送至下一级运输单元；第N级运输单元通过工程油缸带动料箱倾斜实现下料操作。本发明采用阶梯式液压升降技术，将底层矿料快速、高效输送到地表且每次输送矿料量大，减少了矿料输送成本，有助于实现矿场底层储藏资源全方位开采，避免了资源的浪费。

Description

一种矿业梯形多缸液压升降运输系统

技术领域

本发明涉及露天矿料运输技术领域，更具体地说，涉及一种矿业梯形多缸液压升降运输系统。

背景技术

露天探矿历史已久，其开采、运输工艺还一直沿用老方法。目前普遍采用的矿料运输方法主要有两种：(1)使用轨道式电机车，该方法电机车受到的惯性力强，在爬坡应用中不实用，耗电量大，成本高；(2)汽车运输，该方法遇到高差大、水平运距短等地形条件复杂的高陡地势时，由于道路路窄坡陡，而汽车爬坡超25°即很难实现，为了保证人身和车辆行驶安全需修建路面，存在运输费用高、效率低且安全得不到保障等问题。

正是由于上述两种运输方式存在的缺陷，导致在采矿施工中经常因运输成本太高而不得不放弃存量较大但距地表较远的深层矿藏资源(该类矿藏资源俗称锅底矿)，对于我国这种地大物薄、能源匮乏的国家来说，锅底矿的浪费无疑是非常可惜的。而怎样对存量较大的锅底矿进行全方位的开采，淘汰落后的输送工具，降低输送成本、提高输送效率无疑是一个行之有效的方法。

经检索，中国专利申请号200610045835.4，申请日为2006年2月14日，发明创造名称为：露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置，该申请案主要由轮式台车、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。该申请案除节约汽车运输费用，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。

中国专利申请号201310365821.0，申请日为2013年8月21日，发明创造名称为：一种山体石料垂直运输体系及其运输方法，该申请案包括至少一个基于山体斜坡的台阶面，所述山体斜坡经所述台阶面分割为至少两个阶梯斜面，所述体系还包括转运仓和石料堆放平台，分别位于山体斜坡的底部和顶部。该申请案适用于解决高陡地势大块石料垂直运输的问题，其垂直运输体系不受地形条件限制，提高了运输效率。

上述申请案均提供了针对底层矿料的运输方案，但仍存在需修建路面等问题且输送效率低，仍需进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中对底层矿料的输送成本高、效率低，造成能源浪费的问题，提供了一种矿业梯形多缸液压升降运输系统；本发明采用阶梯式液压升降技术，将底层矿料快速、高效输送到地表且每次输送矿料量大，减少了矿料输送成本，有助于实现矿场底层储藏资源全方位开采，避免了资源的浪费。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，包括N级运输单元，N≥2，所述的N级运输单元呈阶梯型分布，相邻两运输单元存在高程差；其中：

第1～N-1级运输单元通过立式液压缸驱动料箱在垂直方向运动，所述的料箱通过球面轨道在水平方向滑行，且料箱通过卧式液压缸推送至下一级运输单元；

第N级运输单元通过工程油缸带动料箱倾斜实现下料操作。

更进一步地，本发明的梯形多缸液压升降运输系统还包括料箱迁移机构和下行机构，所述的料箱迁移机构包括一吊装工具，该吊装工具将卸料后料箱换位至下行机构。

更进一步地，所述的下行机构为机械传动，该下行机构包括下行轨道车、下行轨道和卷扬，卷扬牵引下行轨道车，下行轨道车在下行轨道上滑行，所述的料箱放置于下行轨道车上。

更进一步地，所述的立式液压缸设置有2排4列，8台立式液压缸同步往复运动，立式液压缸的活塞与下平台固连，下平台上表面铺设有4条球面轨道；所述的料箱与上平台相固连，该上平台的下表面也铺设有4条球面轨道，上下两部分球面轨道合配滑行。

更进一步地，所述的卧式液压缸设置于下平台上，卧式液压缸共设置有2个且分布于下平台的两侧，该卧式液压缸的活塞运动方向与球面轨道铺设方向平行；所述的料箱靠近下一级运输单元的一端底部设置有抵板，卧式液压缸的活塞作用于该抵板上，进而带动整个料箱滑行至下一级运输单元。

更进一步地，所述的工程油缸也设置有2排4列，执行卸料操作时，远离上一级运输单元的一排工程油缸的活塞收缩，带动料箱倾斜0～45°自动卸料。

更进一步地，所述的下行轨道车的承载平台上铺设有2条定位轨道，该定位轨道承载与料箱连为一体的上半部分球面轨道，定位料箱不滑动。

更进一步地，所述的下行轨道采用槽钢轨道。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其N级运输单元呈阶梯型分布，各运输单元修建于斜坡上，斜坡最大倾斜角度可达56°，避免了传统汽车运输遇陡坡需修建路面导致的高运输成本问题，且采用8台立式液压缸同步传动，液压缸行程达3米，料箱可装载1600吨矿料，液压缸行程大、承载力大，输送矿料效率高；

(2)本发明的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，鉴于卸料后料箱载重较轻，沿原提升路线返回，逐级液压传动较耗能且传送时间长，通过吊装工具将卸料后料箱换位至下行机构，并通过机械传动的方式将料箱快速输送至底部矿料开采区，节省了料箱输送时间及输送成本。

附图说明

图1为本发明的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统的梯级输送示意图；

图2为本发明中料箱180°迁移至下行机构的示意图；

图3为本发明中料箱经下行机构输送的示意图。

示意图中的标号说明：

1、料箱；101、箱门；102、抵板；2、上平台；3、球面轨道；4、下平台；5、卧式液压缸；6、立式液压缸；7、底座；8、工程油缸；9、斜坡；10、定位轨道；11、吊装工具；111、吊装杆；12、下行轨道车；13、下行轨道；14、卷扬。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，包括N级上行运输单元、料箱迁移机构和下行机构。参看图1，本实施例的N级运输单元修建于斜坡9上，斜坡9上修建有梯级承建平台，承建平台上有混凝土浇注的底座7，各承建平台存在一定的高程差，具体到本实施例承建平台间高程差为3米，本实施例的运输单元依斜坡9建造，斜坡9的倾斜角度可达56°，相对于传统汽车运输，斜坡倾斜角度在25°左右即需要修建路面(路面加宽、陡坡变缓)，斜坡倾斜达56°将花费大量的人力物力进行路面修建，也极有可能因修建路面成本过高而不得不放弃对底部矿藏资源的开采，造成极大的浪费。值得说明的是，从液压传动梯级提升料箱输送矿料的角度出发，理论上运输单元设置数量不少于两个均可，但从采矿区实际地形及建造成本等各方面因素考虑，运输单元沿斜坡9修建3～6个较为合适。

本实施例中第1～N-1级运输单元的结构设计相同，包括下平台4、卧式液压缸5和立式液压缸6，立式液压缸6共设置了8台，呈2排4列排布，8台立式液压缸6的底部与底座7固连，立式液压缸6的活塞与下平台4固连，下平台4上表面铺设有4条球面轨道(球面轨道中设有钢球)。装载矿料的料箱1则与上平台2相固连，该上平台2的下表面也铺设有4条球面轨道，上下两部分球面轨道合配滑行。本实施例中立式液压缸6采用YKK-200型液压缸，该型号液压缸推力能够达到2000000N，8台立式液压缸6同步往复运动，驱动料箱1在垂直方向运动，能够承载装有1600吨矿料的料箱1，行程能够达到3米，升速为16min/3米，液压缸行程大、承载力大，一次输送矿料量大，大大提高了矿料输送效率。

所述的卧式液压缸5设置于下平台4上，该卧式液压缸5共设置有2个且分布于下平台4的两侧，卧式液压缸5的活塞运动方向与球面轨道铺设方向平行。该卧式液压缸5采用YHG1型液压缸，其公积压力为25MPa，行程为2000mm，推力为305700N，升速为200mm/min。所述的料箱1靠近下一级运输单元的一端底部设置有抵板102(该抵板102的宽度需小于等于球面轨道3的半径，满足此要求既能够保证抵板102不会影响料箱1朝下一级运输单元输送)。本实施例中两卧式液压缸5的活塞同步作用于抵板102上，将整个料箱1通过在球面轨道3上滑行推送至下一级运输单元。

本实施例的卸料操作通过第N级运输单元完成，该级运输单元已将装载矿料的料箱1输送至地表。与前级运输单元不同的是，其设置有8台工程油缸8，8台工程油缸8也呈2排4列排布。执行卸料操作时，地表工作人员在料箱1及下平台4的两侧面安装固定板，并通过销轴将两固定板固定，进而将料箱1固定在下平台4上，此时控制远离上一级运输单元的一排工程油缸8的活塞收缩，料箱1倾斜0～45°，箱门101打开完成自动卸料动作，卸料完成后靠近上一级运输单元的一排工程油缸8的活塞收缩，料箱1回复平行状态。

卸料完成后，鉴于卸料后料箱1载重较轻，沿原提升路线逐级液压传动返回，耗能较大且传送时间长，梯形液压升降运输系统未免大材小用。本实施例专门设计了机械传动式下行机构将料箱1快速输送至底部矿料开采区。本实施例具体是这样实现的：

参看图2，首先，在第N级运输单元和下行机构之间安装一台固定吊装工具11，该吊装工具11通过吊索吊装料箱1、上平台2和球面轨道3上半部分组成的整体结构(以下简称料箱机构)，并控制吊装杆111旋转180°，将卸料后料箱机构迁移换位至下行机构。所述的下行机构为机械传动，参看图3，该下行机构包括下行轨道车12、下行轨道13和卷扬14，卷扬14牵引下行轨道车12，下行轨道车12在下行轨道13上滑行，下行轨道13采用槽钢轨道以保证下行轨道车12不脱轨，所述的料箱1放置于下行轨道车12上，为了保证料箱机构下行时绝对安全，在下行轨道车12承载料箱机构的平台上铺设了2条定位轨道10，该定位轨道10设置于承载平台的最外侧，与料箱机构的球面轨道3配合，定位料箱1不滑动。本实施例通过机械传动的方式将料箱机构快速输送至底部矿料开采区，其下行速度可达1.5～1.75m/s，节省了料箱机构输送时间及输送成本。本实施例在底部矿料开采区也设置了吊装工具11，将料箱机构输送至底部开采区后，可通过该吊装工具11将料箱机构重新吊装于一级运输单元的下平台4上，实现循环运料。

实施例1所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，在物料提升阶段采用液压缸阶梯提升技术，8缸同步提升行程大、承载力大，一次输送矿料量大，矿料输送效率高，克服了陡坡等地形复杂区域物料输送困难、成本高的难题；空箱下行则采用机械式传动，下行速度快、耗能少，节约了运输成本；整个运输系统结构设计简单、运行效果理想，便于推广应用。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：包括N级运输单元，N≥2，所述的N级运输单元呈阶梯型分布，相邻两运输单元存在高程差；其中：

第1～N-1级运输单元通过立式液压缸(6)驱动料箱(1)在垂直方向运动，所述的料箱(1)通过球面轨道(3)在水平方向滑行，且料箱(1)通过卧式液压缸(5)推送至下一级运输单元；

第N级运输单元通过工程油缸(8)带动料箱(1)倾斜实现下料操作。

2.根据权利要求1所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：还包括料箱迁移机构和下行机构，所述的料箱迁移机构包括一吊装工具(11)，该吊装工具(11)将卸料后料箱(1)换位至下行机构。

3.根据权利要求2所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的下行机构为机械传动，该下行机构包括下行轨道车(12)、下行轨道(13)和卷扬(14)，卷扬(14)牵引下行轨道车(12)，下行轨道车(12)在下行轨道(13)上滑行，所述的料箱(1)放置于下行轨道车(12)上。

4.根据权利要求3所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的立式液压缸(6)设置有2排4列，8台立式液压缸(6)同步往复运动，立式液压缸(6)的活塞与下平台(4)固连，下平台(4)上表面铺设有4条球面轨道；所述的料箱(1)与上平台(2)相固连，该上平台(2)的下表面也铺设有4条球面轨道，上下两部分球面轨道配合滑行。

5.根据权利要求4所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的卧式液压缸(5)设置于下平台(4)上，卧式液压缸(5)共设置有2个且分布于下平台(4)的两侧，该卧式液压缸(5)的活塞运动方向与球面轨道铺设方向平行；所述的料箱(1)靠近下一级运输单元的一端底部设置有抵板(102)，卧式液压缸(5)的活塞作用于该抵板(102)上，进而带动整个料箱(1)滑行至下一级运输单元。

6.根据权利要求5所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的工程油缸(8)也设置有2排4列，执行卸料操作时，远离上一级运输单元的一排工程油缸(8)的活塞收缩，带动料箱(1)倾斜0～45°自动卸料。

7.根据权利要求6所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的下行轨道车(12)的承载平台上铺设有2条定位轨道(10)，该定位轨道(10)承载与料箱(1)连为一体的上半部分球面轨道(3)，定位料箱(1)不滑动。

8.根据权利要求7所述的一种矿业梯形多缸液压升降运输系统，其特征在于：所述的下行轨道(13)采用槽钢轨道。