CN108290688B - 用于链式输送机的刮板-夹具-链节连接 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将刮板(12)连接到在地下采矿中使用的链式输送机的至少一根输送机链条(18、20)的至少一个链节(18B、20B)的刮板夹具(14)。刮板夹具(14)包括沿着夹具纵向轴线(B)延伸的夹具主体(48)以及设置在夹具主体(48)处并且构造成与一个链节(18B、20B)接合的至少一个链节接合部分(44、46)。刮板夹具(14)的至少一个链节接合部分(44、46)包括牺牲阳极接收部(66)以及设置在牺牲阳极接收部(66)中的牺牲阳极体(68)。牺牲阳极体(68)可以保护刮板夹具(14)、刮板(12)和链条(18、20)免受接触腐蚀的影响。

Description

用于链式输送机的刮板-夹具-链节连接
技术领域
本发明总体上涉及一种用于地下矿井的链式输送机。更具体地，本发明涉及一种用于连接到在地下采矿中使用的链式输送机的输送机链条上的刮板、刮板夹具以及刮板-刮板夹具组件。
背景技术
在地下采矿中，链式输送机是用于运输挖掘出的物料。链式输送机通常包括用于引导至少一根输送机链条的上部链和下部链。上部链和下部链在两个返回站之间纵向延伸。两个返回站都包括用于重新定向输送机链条的链轮，这样使得其中一个返回站将输送机链条从下部链重新定向到上部链，而另一个返回站将输送机链条从上部链重新定向到下部链。例如，链式输送机可以用作长壁开采应用中沿长壁工作面延伸的工作面输送机，或者可以用作地下矿井的(主)巷道或平巷中的巷道输送机。
在操作时，输送机链条由至少一个驱动单元驱动，该驱动单元可操作地连接到容纳在返回站中的链轮。为了便于通过链式输送机的从动输送机链条(一个或多个)进行物料输送，多个刮板(也被称为scraper(刮板))以预定间隔紧固在输送机链条上。具体而言，刮板包括用于接收输送机链条的链节的接收部，这些链节通过将夹具安装到刮板上而固定在接收部中。
由于环境条件(灰尘、温度、湿度等)较严峻并且存在有运输大量挖掘物料的重负荷需求，刮板、夹具和输送机链条易受到磨损。如果没有及时更换发生磨损的部件，则可能会出现输送机链条断裂，导致采矿设备的意外停机。
本发明至少部分地涉及改进或克服现有系统的一个或多个方面。
发明内容
在本发明的一个方面，公开了一种用于将刮板连接到在地下采矿中使用的链式输送机的至少一根输送机链条的至少一个链节的刮板夹具。刮板夹具可以包括沿着夹具纵向轴线延伸的夹具主体。刮板夹具可以包括至少一个链节接合部分，该至少一个链节接合部分设置在夹具主体处并且构造成与至少一根输送机链条中的一个链节接合。刮板夹具的至少一个链节接合部分可以包括牺牲阳极接收部。刮板夹具可以包括设置在牺牲阳极接收部中的牺牲阳极体。
在本发明的另一方面，公开了一种用于经由刮板夹具连接到在地下采矿中使用的链式输送机的至少一根输送机链条的至少一个链节的刮板。刮板可以包括刮板主体，该刮板主体沿着刮板纵向轴线延伸并且包括用于接收输送机链条的一个链节的至少一个链节接收凹部。刮板可以包括链节接合部分，该链节接合部分设置在链节接收凹部中并且构造成与至少一根输送机链条的一个链节接合。刮板的至少一个链节接合部分可以包括牺牲阳极接收部。刮板可以包括设置在牺牲阳极接收部中的牺牲阳极体。
在又一个方面，本发明涉及了一种刮板-夹具组件。该组件可以包括可相互安装的如本文中示例性公开的刮板以及刮板夹具；或者，可相互安装的如本文中示例性公开的刮板夹具以及刮板；或者，可相互安装的如本文中示例性公开的刮板以及如本文中示例性公开的刮板夹具。
根据以下描述和附图，本公开的其他特征和方面将变得明显。
附图说明
并入本文中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理，在附图中：
图1示出了包括固定到两个输送机链条段的刮板和刮板夹具的示例性组件的透视图；
图2从下方示出了图1的组件的另一透视图。
图3从下面示出了图1的组件的另一透视图，其中没有示出如图1和图2所示的输送机链条段。
图4示出了刮板和两个输送机链条段的纵向剖视图，并以侧视图示出了将输送机链条段固定到刮板的刮板夹具。
图5示出了沿着线I-I的图4的组件的横向剖视图。
图6示出了组件的另一实施例的横向剖视图，其中该剖视图类似地沿着如图4中示意性示出的线I-I截取。
图7示出了沿着线II-II的图4的组件的另一横向剖视图。
具体实施方式
以下是对本发明的示例性实施例的详细描述。其中所描述的并且在附图中示出的示例性实施例旨在教导本公开的原理，从而使得本领域的普通技术人员能够在许多不同的环境中实现和使用本发明以及将本发明用于许多不同的应用中。因此，示例性实施例并非旨在且不应被认为是对专利保护范围的限制性描述。相反，专利保护范围应由所附权利要求限定。
本发明部分地基于以下认知：增加刮板、链节和刮板夹具之间的连接点处的影响的磨损是接触腐蚀。所发现的是，接触腐蚀是由湿气导致的，而湿气因为灰尘环境中颗粒的侵入而以泥浆或泥状混合物的形式保留在接触点处。因此，本发明提出了将牺牲阳极包括到刮板-夹具-链节组件中，以减少或防止接触腐蚀。
本发明还部分地基于以下认知：将牺牲阳极包括到刮板-夹具-链节组件中需要用到用于牺牲阳极的保护性接收部。其原因在于，在链式输送机操作期间，相当大的负荷被施加到了输送机链条上，并由此施加到了刮板、链节和刮板夹具之间的连接点上。此外，为了将链节固定就位，在刮板与刮板夹具之间施加负荷。在牺牲阳极的设置方式没有保护其不受这些负荷影响的情况下，牺牲阳极可能会发生断裂并损失掉。
参考图1至图4，示出了刮板-刮板夹具组件10。组件10包括刮板12和刮板夹具(在此也被称为夹具)14。夹具14安装到刮板12的底侧16。
在图1、图2和图4中，刮板12和夹具14紧固到第一链条18和第二链条20。第一链条18和第二链条20是示出为相应链条的段，每个段分别包括五个链节18A-18E和20A-20E(参见图1和图2)。第一链条18和第二链条20可以是包括彼此连接的环形链节的任何类型的链条。例如，如本领域技术人员将会理解的，链条可以构造为标准圆形链节链条、动力链条、F级链条或S级链条。例如，链节可以具有34mm至60mm之间的材料厚度。
第一链条18和第二链条20是链式输送机的部件。链式输送机(未进一步详细示出)通过驱动第一链条18和第二链条20以及由此驱动多个刮板(刮板)来运输材料，其中一个刮板在附图中进行了示出并由附图标记12表示。链式输送机可以在地下矿井中使用，例如，作为沿长壁工作面延伸的工作面输送机，或者作为布置在矿井巷道中的巷道输送机。
刮板12包括主体22，该主体22在两个外端24、26之间沿着第一纵向轴线A(见图4)纵向延伸并且包括底侧16、顶侧17和纵向侧28、30。在刮板12安装在具有上部链和下部链的链式输送机中的情况下，如果刮板12在上部链中发生了移动，则顶侧17指向顶板。此外，如果刮板12在下部链中倒置地移动，则顶侧17指向地面。
在一些实施例中，刮板12可以具有在650mm至1600mm之间的范围内的长度，在80mm至150mm之间的范围内的宽度和/或在100mm至140mm之间的范围内的高度。
主体22包括第一链节接收凹部32和第二链节接收凹部34。第一链节接收凹部32和第二链节接收凹部34设置在主体22的底侧16并且相对于第一纵向轴线A彼此间隔开。链节接收凹部32和34分别构造成容纳链节18B和20B。
在一些实施例中，刮板12(主体22)可以仅包括一个链节接收凹部，或者可以包括两个以上的用于将刮板连接到相应数量的输送机链条的链节接收凹部。
链节接收凹部32、34包括链节接合部分36、38(见图3和图4)。在所示实施例中，链节接合部分36、38形成为在垂直于第一纵向轴线A的方向上从相应的链节接收凹部32、34的底面40、42延伸的突起。或者，例如，链节接合部分36、38可以形成为位于相应的链节接收凹部32、34的底面40、42处的平坦部分。
刮板12的链节接合部分36、38构造成在组装状态下与夹具14的相关链节接合部分44、46接触、接合或者向其至少缩窄一段距离，从而牢固地保持输送机链条18、20的相应链节。
夹具14包括沿第二纵向轴线B纵向延伸的主体48(见图4)。此外，夹具14包括沿着第二纵向轴线B彼此间隔开的链节接合部分44和46。第一纵向轴线A和第二纵向轴线B彼此之间平行地延伸。
在所示实施例中，链节接合部分44、46形成为在垂直于第二纵向轴线B的方向上从主体48延伸的突起。或者，例如，链节接合部分44、46可以形成为位于夹具14的主体48处的平坦部分。
类似于刮板12的多个链节接合部分，夹具14可以仅包括一个链节接合部分，或者在一些实施例中可以包括多个链节接合部分。
在组装状态下，刮板12的链节接合部分36和38和/或夹具14的链节接合部分44和46分别延伸穿过环形链节18B和20B。相应的链节18B和20B被牢固地保持在位，并且刮板-夹具组件10被紧固到输送机链条18和20。
换言之，在组装状态下，环形链节18B和20分别围绕所接合的链节接合部分36、44和38、46。
从图4中可以清楚地看出，夹具14通过夹具14的三个安装螺柱50、52和54紧固到刮板12，由此组装出刮板-夹具组件10。安装螺柱50、52和54延伸穿过刮板12的相应通孔51、53、55。安装螺柱50、52和54与主体48一体成型，并且在垂直于第二纵向轴线B的方向上延伸。纵向延伸的主体48以及与其垂直地延伸的三个安装螺柱50、52和54使得夹具14具有E形轮廓形状。其他实施例可以包括任何其他数量的安装螺柱。例如，可以在主体的每个端部处设置两个安装螺柱以在垂直于主体的纵向轴线的方向上延伸，进而形成夹具14的C形轮廓形状。
三个(螺杆)螺母56、57、58旋紧在安装螺柱50、52和54的相应螺纹端部上，由此将夹具14紧固到刮板12上。另外地或替代地，可以将其他安装机构用来紧固夹具的安装螺柱。
通孔51、53、55在垂直于底侧16与顶侧17之间的第一纵向轴线A的方向上延伸穿过刮板12的主体22。在顶侧17，通孔51、53、55通入沿着第一纵向轴线A彼此间隔开布置的相应凹部60、62、64中。凹部60、62、64提供了设置螺杆螺母56-58的空间，并且还提供了将用于拧紧和松开螺杆螺母56-58的工具插入的空间。
在一些实施例中，可以提供任何其他数量的通孔、安装螺柱、螺杆螺母等。
转向图5，描绘了沿着如图4所示的线I-I的组件10的剖视图。
在所示实施例中，链节接合部分46包括形成为凹部的牺牲阳极接收部66。牺牲阳极接收部66位于链节接合部分46的顶部段或端部段，并容纳可更换的牺牲阳极体68。类似地，链节接合部分44包括牺牲阳极接收部，以在其中设置牺牲阳极体68(见图4)。
牺牲阳极接收部66构造为围绕链节接合部分46的顶部段周向地延伸的台阶部分。在其他实施例中，牺牲阳极接收部66可以具有适合于容纳牺牲阳极体的任何其他形式。例如，牺牲阳极接收部66可以在链节接合部分46的顶部段处形成为凹槽。
此外，牺牲阳极接收部66和牺牲阳极体68构造成使得容纳在牺牲阳极接收部66中的牺牲阳极体68不会受到如下负荷的影响：这些负荷因为夹具14和刮板12紧固在一起而在垂直于第一纵向轴线A的方向上作用在夹具14与刮板12之间。另外，避免牺牲阳极体68与链节20A-20C产生接触，或者至少保护其不会受到链节20A-20C的深度接触的影响。
换句话说，牺牲阳极接收部66通过至少基本上容纳牺牲阳极体68来为其实现了保护性的容纳。换言之，牺牲阳极体68基本上在牺牲阳极接收部66的范围内延伸。否则，如果在其上施加了过大的负荷(例如，在操作期间通过与链节的深度接触)，则牺牲阳极体68容易发生破裂并损失掉。
此外，牺牲阳极接收部66允许在没有对夹具14与刮板12之间的固定机构产生任何不利影响的情况下与牺牲阳极体68结合。例如，假设牺牲阳极体将定位在链节接合部分38和46之间并且其定位方式是拧紧螺母56-58会导致牺牲阳极体的(塑性)变形，所述变形将对可获得的拧紧扭矩产生不利影响。发生变形的原因在于，牺牲阳极体通常由诸如锌或锌铝合金的相对较软材料制成。拧紧扭矩通常可以处于950NM至1750NM之间的范围内。
在所示实施例中，牺牲阳极体68构造为环形体，具体为圆环体。或者，牺牲阳极体68可以具有任何其他形式，例如形成为实心体。
牺牲阳极体68定位在牺牲阳极接收部66中，之后再将夹具14和刮板12安装在一起。在将夹具14固定到刮板12时，牺牲阳极体68受到保护，不会受到牺牲阳极接收部66中任何实质变形的影响。
在操作时，牺牲阳极体68起到牺牲阳极的作用，从而减少或防止刮板12、刮板夹具14与链条18和20之间的接触腐蚀。
参考图6，示出了另一示例性实施例的剖视图。
在此，组件10包括刮板12和刮板夹具14，这类似于参照图1至图5所述的实施例，区别之处在于刮板12的链节接合部分38包括牺牲阳极接收部70和牺牲阳极体72。具体地，牺牲阳极接收部70设置在链节接合部分38的底部段或端部段处。
在一些实施例中(附图中未示出)，刮板和刮板夹具的链节接合部分可以包括牺牲阳极接收部。例如，刮板的链节接合部分可以在其底部段处包括牺牲阳极接收部(类似于图6中所示的链节接合部分38)，刮板夹具的链节接合部分可以在其顶部段处包括另一个牺牲阳极接收部(类似于图5中所示的链节接合部分46)，并且公共牺牲阳极体可以设置在两个牺牲阳极接收部中。
现参考图7，其示出了图4的刮板12沿着线II-II的剖视图。
可以看出，横截面在垂直于刮板纵向轴线A的平面中包括H形轮廓，其中H形轮廓的中间支腿被通孔53穿透，用于接收安装螺柱52(见图4)。所述“穿透”H形轮廓在刮板12的区域(由于固定从动和预紧输送机链条18和20包含了该区域，其承受了较高的负荷和应力)中为刮板12提供稳定性和刚性。输送机链条的预紧可以取决于驱动动力和具体的负荷情况。
此外，返回参考图5和图6，刮板12在垂直于刮板纵向轴线A的平面中的横截面是实心的，没有任何通孔使该结构变弱。所述横截面是这样获得的：相对于刮板纵向轴线A，将通孔51、53、55布置来与刮板12的链节接合部分36、38间隔开。同样地，该横截面在刮板12的区域(由于固定从动输送机链条20处于此区域中，其承受了较高的负荷和应力)中为刮板12提供稳定性和刚性。
工业实用性
如本文中示例性公开的刮板、刮板夹具和刮板-刮板夹具组件尤其适用于连接到在环境条件严峻的地下矿井中使用的链式输送机的输送机链条。然而，本领域技术人员将会理解的是，在其他环境条件下，刮板、刮板夹具和刮板-刮板夹具组件可以与其他链式输送机配套使用。
在本发明的另一方面，公开了一种牺牲阳极体。牺牲阳极体可以构造成插入到刮板和/或刮板夹具的相应地形成的牺牲阳极接收部中。
例如，牺牲阳极可以形成为环形体(尤其是圆环体)或实心体。
环形体可以具有大致在25mm至35mm之间的范围内的内径，并且可以具有大致在45mm至70mm之间的范围内的外径。
实心体可以具有在25mm至70mm之间的范围内的外径。
如果在本文中没有通过明确参考具体特征来另外地指出，那么，在涉及到诸如参数、数量、持续时间等可测量值时，如本文使用的诸如“大约”、“约”、“大致”或“基本上”等术语意在涵盖+/-10％或更少，优选地+1/-5％或更少，更优选地+1/-1％或更少，还更优选地+0.1/-0.1％或更少的规定值的变化，只要这些变化适合于在所公开的发明中执行即可。应该理解的是，修饰语“大约”所指的值本身也具体地并且优选地被公开。以端点来叙述的数值范围包括了涵盖在相应范围内的所有数字和分数，以及所叙述的端点。
尽管在本文中已经描述了本发明的优选实施例，但是可以在不脱离所附权利要求的范围的情况下作出改进和修改。

Claims (16)

1.一种刮板夹具(14)，其用于将刮板(12)连接到在地下采矿中使用的链式输送机的至少一根输送机链条(18、20)的至少一个链节(18B、20B)，所述刮板夹具(14)包括：
夹具主体(48)，所述夹具主体沿着夹具纵向轴线(B)延伸；
至少一个链节接合部分(44、46)，所述至少一个链节接合部分设置在所述夹具主体(48)处并且构造成与所述至少一根输送机链条(18、20)中的一个链节(18B、20B)接合，所述刮板夹具(14)的所述至少一个链节接合部分(44、46)包括牺牲阳极接收部(66)；以及
牺牲阳极体(68)，所述牺牲阳极体设置在所述牺牲阳极接收部(66)中。
2.根据权利要求1所述的刮板夹具(14)，其中
所述刮板夹具(14)的所述至少一个链节接合部分(44、46)形成为从所述夹具主体(48)延伸的突起；或者
所述刮板夹具(14)的所述至少一个链节接合部分(44、46)形成为位于所述夹具主体(48)处的平坦部分。
3.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)，还包括从所述夹具主体(48)延伸的多个安装螺柱(50、52、54)。
4.根据权利要求3所述的刮板夹具(14)，其中
所述安装螺柱(50、52、54)与所述至少一个链节接合部分(44、46)间隔开，和/或
所述安装螺柱(50、52、54)与所述夹具主体(48)一体成型。
5.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)，其中
所述刮板夹具(14)具有E形轮廓，所述E形轮廓具有在与所述夹具纵向轴线(B)垂直的方向上从所述夹具主体(48)延伸的三个安装螺柱(50、52、54)；或者
所述刮板夹具具有C形轮廓，所述C形轮廓具有在与所述纵向轴线垂直的方向上从所述夹具主体延伸的两个安装螺柱。
6.一种刮板(12)，其用于经由刮板夹具(14)连接到在地下采矿中使用的链式输送机的至少一根输送机链条(18、20)的至少一个链节(18B、20B)，所述刮板(12)包括：
刮板主体(22)，所述刮板主体沿着刮板纵向轴线(A)延伸并且包括用于接收所述输送机链条(18、20)的一个链节(18B、20B)的至少一个链节接收凹部(32、34)，
链节接合部分(36、38)，所述链节接合部分设置在所述链节接收凹部(32、34)中并且构造成与所述至少一根输送机链条(18、20)的所述一个链节(18B、20B)接合，所述刮板(12)的所述链节接合部分(36、38)包括牺牲阳极接收部(70)；以及
牺牲阳极体(72)，所述牺牲阳极体设置在所述牺牲阳极接收部(70)中。
7.根据权利要求6所述的刮板(12)，其中
所述刮板(12)的所述链节接合部分(36、38)形成为从所述至少一个链节接收凹部(32、34)的底面(40、42)延伸的突起；或者
所述刮板(12)的所述链节接合部分(36、38)形成为所述至少一个链节接收凹部(32、34)中的平坦部分。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的刮板(12)，其中所述刮板主体(22)还包括用于接收所述刮板夹具(14)的安装螺柱(50、52、54)的多个通孔(51、53、55)。
9.根据权利要求8所述的刮板(12)，其中所述通孔(51、53、55)与所述刮板(12)的所述链节接合部分(36、38)间隔开。
10.根据权利要求8所述的刮板(12)，其中
所述刮板(12)在垂直于所述刮板纵向轴线(A)的平面中并且在每个通孔(51、53、55)的位置处具有基本上H形轮廓的横截面，所述通孔(51、53、55)延伸穿过所述H形轮廓的中间支腿；和/或
所述刮板(12)在垂直于所述刮板纵向轴线(A)的平面中并且在每个链节接合部分(36、38)的位置处具有实心的横截面。
11.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)或者根据权利要求6或7所述的刮板(12)，其中所述牺牲阳极接收部(66、70)形成为位于所述链节接合部分(36、38、44、46)的端部段处的台阶部分或凹槽。
12.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)或者根据权利要求6或7所述的刮板(12)，其中所述牺牲阳极体(68、72)以可更换的方式设置在所述牺牲阳极接收部(66、70)中。
13.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)或者根据权利要求6或7所述的刮板(12)，其中所述牺牲阳极接收部(66、70)和所述牺牲阳极体(68、72)构造成使得所述牺牲阳极体(68、72)基本上容纳在所述牺牲阳极接收部(66、70)中。
14.根据权利要求1或2所述的刮板夹具(14)或者根据权利要求6或7所述的刮板(12)，其中所述牺牲阳极体(68、72)形成为实心体，或者形成为环形体。
15.根据权利要求14所述的刮板夹具(14)或者根据权利要求14所述的刮板(12)，其中所述牺牲阳极体(68、72)形成为圆环体。
16.一种刮板-夹具组件(10)，包括：
可相互安装的根据权利要求6至15中任一项所述的刮板(12)以及刮板夹具；或者
可相互安装的根据权利要求1至5、11至15中任一项所述的刮板夹具(14)以及刮板；或者
可相互安装的根据权利要求6至15中任一项所述的刮板(12)以及根据权利要求1至5、11至15中任一项所述的刮板夹具(14)。
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