CN110395274B - 货运索道及其改造施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种货运索道，包括4个索道系统，4个索道系统均包括索道和多个导向轮，导向轮包括第一垂直导向轮、第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮，第二上垂直导向轮安装在第二下垂直导向轮的上方，第一垂直导向轮、第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的中心线均水平，且导向轮包括第一垂直导向轮的中心线与第二下垂直导向轮的中心线相互平行，第二下垂直导向轮的中心线与第二上垂直导向轮的中心线相互垂直，索道依次经过第一垂直导向轮、第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮。还提供了一种上述货运索道的改造施工方法。本发明能够延长导向轮的使用寿命，且改造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及索道领域，具体涉及一种货运索道及其改造施工方法。
背景技术
现有的一种双线循环式货运索道系统如图1所示，包括4根索道：1号轻线1、1号重线2、2号轻线3和2号重线4，每根索道由两个直径2m的导向轮进行导向，其中一个导向轮为垂直导向轮5，另一个导向轮为水平导向轮6，垂直导向轮5的中心线水平，水平导向轮6的中心线竖直，索道依次经过垂直导向轮5和水平导向轮6，垂直导向轮5和水平导向轮6分别通过第一基座7和第二基座8安装在屋面9上，垂直导向轮5的安装如图2所示，第一基座7为两部分，相对于垂直导向轮5对称设置，索道的作用力均匀传递至两侧的第一基座7，水平导向轮6的安装如图3所示，第二基座8的下端固定在屋面9上，上端用于安装水平导向轮6，由于整体尺寸较大，水平导向轮6到第二基座8下端的距离可达2m，索道对水平导向轮6施加的作用力具有很大的力矩，导致现有的索道系统运行一段时间后，第二基座8出现开裂，必须停工检修，影响正常生产，且检修频率较高。为了解决这一问题，可以对导向轮进行改造，但由于整个索道系统的屋面庞大，特别是，大高差长距离输送的货运索道，索道线路的站口平距可超过2500m，站口高差超过3m，全部改造的话成本非常高，因此最好是能够进行局部改造，解决第二基座8容易开裂的问题，同时避免过高的改造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种货运索道及其改造施工方法，延长导向轮的使用寿命，且改造成本低。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：货运索道，包括1号轻线索道系统、1号重线索道系统、2号轻线索道系统、2号重线索道系统以及屋面，所述1号轻线索道系统、1号重线索道系统、2号轻线索道系统和2号重线索道系统均包括索道和多个导向轮，所述导向轮安装在屋面，
所述导向轮包括第一垂直导向轮、第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮，所述第二上垂直导向轮安装在第二下垂直导向轮的上方，所述第一垂直导向轮、第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的中心线均水平，且导向轮包括第一垂直导向轮的中心线与第二下垂直导向轮的中心线相互平行，第二下垂直导向轮的中心线与第二上垂直导向轮的中心线相互垂直，所述索道依次经过第一垂直导向轮、第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮，且第一垂直导向轮两侧的索道垂直于第一垂直导向轮的中心线，第二下垂直导向轮两侧的索道垂直于第二下垂直导向轮的中心线，第二上垂直导向轮两侧的索道垂直于第二上垂直导向轮的中心线。
进一步地，所述第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮通过支座安装在屋面，所述支座包括两个相同的支架，每个支架包括支撑梁，所述支撑梁的两端设置有支撑柱，两根支撑柱之间设置有矩形的支撑框，两个支架之间通过连接梁相连，所述第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮的中心轴两端通过轴承座安装在两个支架的支撑梁上。
进一步地，所述支撑梁上设置有加强钢板，所述第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮的中心轴两端通过轴承座安装在加强钢板上。
进一步地，所述支撑框与支撑柱之间设置有倾斜的加强杆。
上述货运索道的改造施工方法，包括以下步骤：
A、拆除索道和原来的水平导向轮；
B、根据各个索道的拉设路径确定第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的安装位置，确保改造完成后第一垂直导向轮两侧的索道垂直于第一垂直导向轮的中心线，第二下垂直导向轮两侧的索道垂直于第二下垂直导向轮的中心线，第二上垂直导向轮两侧的索道垂直于第二上垂直导向轮的中心线；
C、在步骤B中确定的安装位置处的屋面开设通孔；
D、在通孔的下方和上方安装支座；
E、将第二下垂直导向轮安装在通孔下方的支座上，将第二上垂直导向轮安装在通孔上方的支座上；
F、拉设索道，使索道依次经过第一垂直导向轮、第二下垂直导向轮和第二上垂直导向轮。
进一步地，在步骤C之后，对通孔周围处的屋面进行加固。
进一步地，所述屋面包括多根混凝土梁，多根混凝土梁呈矩形网格状分布，对安装位置处的屋面进行加固时，将钢板铺在混凝土梁的上表面，在混凝土梁的两侧面设置竖直的槽钢，槽钢的上端与钢板焊接，在混凝土梁的下表面设置角钢，角钢的两端与槽钢的下端焊接；将两块槽钢的开口相对，将两块钢板分别焊接在两槽钢的侧板上，形成钢梁，将钢梁焊接在混凝土梁上表面的钢板上，且钢梁的长度方向与混凝土梁的长度方向一致。
进一步地，步骤F之后，检查索道的拉设路径是否满足设计要求。
进一步地，步骤B中，选取两根绳索，将第一根绳索的一端固定在索道经过第二上垂直导向轮后的路径上的某一点，拉动第一根绳索的另一端使绳索与索道经过第二上垂直导向轮后的部分路径重合；将第二根绳索的一端固定在索道经过第二下垂直导向轮前的路径上的某一点，拉动该第二根绳索，使第二根绳索垂直于第一垂直导向轮的中心线且与第一根绳索相交，经过该交点的竖直直线和水平直线应当与第二上垂直导向轮的外壁相切，据此找出第二上垂直导向轮的中心线位置，即可确定第二上垂直导向轮的安装位置，且经过该交点的竖直直线与第二下垂直导向轮的外壁相切，据此找出第二下垂直导向轮的安装位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将水平导向轮变为第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮，第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的安装方式与第一垂直导向轮(原垂直导向轮)的安装方式类似，索道施加给第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的作用力可以均匀地传递至第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮两侧的安装结构上，避免作用力具有较大的力矩而导致安装结构出现裂纹等破损，从而可提高第二上垂直导向轮和第二下垂直导向轮的使用寿命。此外，本发明仅仅需要对原水平导向轮进行改造，改造的工程量小，成本较低。
附图说明
图1为现有货运索道系统的俯视示意图；
图2为垂直导向轮的安装示意图；
图3为水平导向轮的安装示意图；
图4是本发明货运索道系统的俯视示意图；
图5是本发明导向轮以及索道拉线示意图；
图6是本发明支座的主视示意图；
图7是是本发明支座的侧视剖视示意图；
图8是混凝土梁的加固示意图；
附图标记：1—1号轻线；2—1号重线；3—2号轻线；4—2号重线；5—垂直导向轮；6—水平导向轮；7—第一基座；8—第二基座；9—屋面；10—1号轻线索道系统；11—索道；20—1号重线索道系统；30—2号轻线索道系统；40—2号重线索道系统；51—第一垂直导向轮；52—第二上垂直导向轮；53—第二下垂直导向轮；60—支座；61—支撑梁；62—支撑柱；63—支撑框；64—连接梁；65—加强钢板；66—加强杆；91—混凝土梁；92—钢梁；100—第一根绳索；200—第二根绳索。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的货运索道，如图4和图5所示，包括1号轻线索道系统10、1号重线索道系统20、2号轻线索道系统30、2号重线索道系统40以及屋面9，所述1号轻线索道系统10、1号重线索道系统20、2号轻线索道系统30和2号重线索道系统40均包括索道11和多个导向轮，所述导向轮安装在屋面9上。
所述导向轮包括第一垂直导向轮51、第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53，所述第二上垂直导向轮52安装在第二下垂直导向轮53的上方，所述第一垂直导向轮51、第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53的中心线均水平，且第一垂直导向轮51的中心线与第二下垂直导向轮53的中心线相互平行，第二下垂直导向轮53的中心线与第二上垂直导向轮52的中心线相互垂直，所述索道11依次经过第一垂直导向轮51、第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52，且第一垂直导向轮51两侧的索道11垂直于第一垂直导向轮51的中心线，第二下垂直导向轮53两侧的索道11垂直于第二下垂直导向轮53的中心线，第二上垂直导向轮52两侧的索道11垂直于第二上垂直导向轮52的中心线。
第一垂直导向轮51即为原来的垂直导向轮5，其位置和安装方式保持不变，而原来的水平导向轮6变为第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53，第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53的中心线均水平设置，这样安装时就能够采用类似第一垂直导向轮51的安装方式，索道11传递至第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53的力能够均匀传递至第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53两侧的安装结构上，避免产生较大的力矩而导致安装结构出现裂纹，可保证第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53的使用寿命。
索道11依次经过第一垂直导向轮51、第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52，即索道11经过第一垂直导向轮51后再经过第二下垂直导向轮53，经过第二下垂直导向轮53后再经过第二上垂直导向轮52，以此作为前后顺序。由于本发明是在现有的货运索道的基础上进行改造，改造部分仅仅是原水平导向轮6，为了保证改造后的索道11与其他部件较好地配合，4个索道系统的索道11在经过第一垂直导向轮51前以及经过第二上垂直导向轮52之后，拉设路径应当与原来的拉线路径保持一致。因此，第一垂直导向轮51的中心线与第二下垂直导向轮53的中心线相互平行，第二下垂直导向轮53的中心线与第二上垂直导向轮52的中心线相互垂直。
为了保证索道11对各个导向轮施加的作用力呈径向分布，避免作用力在导向轮的轴向上具有较大的分力，从而保证导向轮的稳定，避免索道11在轴向上打滑，第一垂直导向轮51两侧的索道11垂直于第一垂直导向轮51的中心线，第二下垂直导向轮53两侧的索道11垂直于第二下垂直导向轮53的中心线，第二上垂直导向轮52两侧的索道11垂直于第二上垂直导向轮52的中心线。
所述第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52通过支座60安装在屋面9，如图6和图7所示，所述支座60包括两个相同的支架，每个支架包括支撑梁61，所述支撑梁61的两端设置有支撑柱62，两根支撑柱62之间设置有矩形的支撑框63，两个支架之间通过连接梁64相连，所述第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52的中心轴两端通过轴承座安装在两个支架的支撑梁61上。支撑梁61和支撑柱62均采用两槽钢和两钢板焊接而成，两槽钢的开口相对，两钢板分别焊接在两槽钢的侧板上，使得两槽钢和两钢板围成矩形的空腔。这种结构的支撑梁61和支撑柱62制造成本低廉，具有较高的强度，抗弯、抗扭性能较好，且由于是空心结构，重量较轻，便于后续安装。支撑框63可采用矩形钢、槽钢等钢型材焊接而成，起到加强结构强度、提高承受能力的作用。安装第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52时，将轴承座焊接在两个支架的支撑梁61上，再将第二下垂直导向轮53或者第二上垂直导向轮52的中心轴安装在轴承座，使得第二下垂直导向轮53或者第二上垂直导向轮52位于两支架之间。
所述支撑梁61上设置有加强钢板65，所述第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52的中心轴两端通过轴承座安装在加强钢板65上。加强钢板65焊接在支撑梁61上，起到加固支撑梁61的作用，提高轴承座的稳定性。
所述支撑框63与支撑柱62之间设置有倾斜的加强杆66，进一步地加强支座60的结构强度，提高承载能力。
现有的货运索道已经建成，如果将索道系统全部拆除重建，成本会非常高，因此，本发明在现有货运索道的基础上进行改造施工，以降低成本，具体包括以下步骤：
A、拆除索道11和原来的水平导向轮6，将现有的4根索道：1号轻线1、1号重线2、2号轻线3和2号重线4从垂直导向轮5和水平导向轮6上取下来，然后拆除水平导向轮6，以便于在原水平导向轮6的位置安装第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52。拆下来的水平导向轮6即可作为第二上垂直导向轮52。
B、根据各个索道11的拉设路径确定第二上垂直导向轮52和第二下垂直导向轮53的安装位置，确保改造完成后第一垂直导向轮51两侧的索道11垂直于第一垂直导向轮51的中心线，第二下垂直导向轮53两侧的索道11垂直于第二下垂直导向轮53的中心线，第二上垂直导向轮52两侧的索道11垂直于第二上垂直导向轮52的中心线。
由于本发明是在现有的货运索道的基础上进行改造，改造部分仅仅是原水平导向轮6，为了保证改造后的索道11与其他部件较好地配合，4个索道系统的索道11在经过第一垂直导向轮51前以及经过第二上垂直导向轮52之后，拉设路径应当与原来的拉线路径保持一致。由于第一垂直导向轮51为原来的垂直导向轮5，不需要改造，索道11在经过第一垂直导向轮51前的路径不会变化，改造前后可保持一致，而经过第二上垂直导向轮52之后的索道11拉设路径要与改造前经过原水平导向轮6后的索道11拉设路径保持一致，可利用测量设备测量经过原水平导向轮6后的索道11拉设路径的高度以及水平坐标，测量第一垂直导向轮51的位置坐标，根据测量结果以及第二上垂直导向轮52两侧的索道11与第二上垂直导向轮52相切的条件确定第二上垂直导向轮52的位置。由于需要测量多次，容易出现较大的误差，因此，作为优选的实施方式：
选取两根绳索，绳索可以是钢丝绳，或者直径与索道11相同的尼龙绳等，将第一根绳索100的一端固定在索道经过第二上垂直导向轮52后的路径上的某一点，拉动第一根绳索100的另一端使第一根绳索100与索道经过第二上垂直导向轮52后的部分路径重合，第一根绳索100处于水平位置；将第二根绳索200的一端固定在索道经过第二下垂直导向轮53前的路径上的某一点，比如可以固定在第一垂直导向轮51的外壁，拉动该第二根绳索200，使第二根绳索200垂直于第一垂直导向轮51的中心线且与第一根绳索100相交，可以测出该交点的坐标，经过该交点的竖直直线和水平直线应当与第二上垂直导向轮52的外壁相切，据此找出第二上垂直导向轮52的中心线位置，具体地，交点的坐标确定后，第二上垂直导向轮52的中心线到交点的水平距离以及竖直距离等于第二上垂直导向轮52的半径，第二上垂直导向轮52采用拆下来的水平导向轮6，其半径为1m，因此可计算出第二上垂直导向轮52的中心线坐标，即可确定第二上垂直导向轮52的安装位置。且经过该交点的竖直直线与第二下垂直导向轮53的外壁相切，据此找出第二下垂直导向轮53的安装位置，具体地，第二下垂直导向轮53的中心线到交点的水平距离为第二下垂直导向轮53的半径，第二下垂直导向轮53的半径是已知的，因此可确定第二下垂直导向轮53的中心线的水平位置，第二下垂直导向轮53的中心线的竖直位置不设限，第二下垂直导向轮53到第二上垂直导向轮52的距离根据车间的空间确定，选取一个合适值即可，进而确定第二下垂直导向轮53的安装位置。
C、在步骤B中确定的安装位置处的屋面9开设通孔，以便于完成第二上垂直导向轮52的安装以及索道11的拉设。
由于屋面9在改造前只需要承受水平导向轮6的重量以及载荷，改造后需要承受第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52两个导向轮的重量和载荷，载荷增加，为了保证屋面9的支撑能力，在开设通孔后，对通孔周围处的屋面9进行加固。具体地：
屋面9包括多根混凝土梁91，多根混凝土梁91呈矩形网格状分布，对通孔周围的屋面9进行加固时，如图8所示，将钢板铺在混凝土梁91的上表面，在混凝土梁91的两侧面设置竖直的槽钢，槽钢的上端与钢板焊接，在混凝土梁91的下表面设置角钢，角钢的两端与槽钢的下端焊接，从而利用钢板、槽钢和角钢将混凝土梁91包围起来；将两块槽钢的开口相对，将两块钢板分别焊接在两槽钢的侧板上，形成钢梁92，钢梁92的结构类似于支撑梁61和支撑柱62，重量较轻，强度较大。将钢梁92的两端焊接在混凝土梁91上表面的钢板上，且钢梁92的长度方向与混凝土梁91的长度方向保持一致，可以提高混凝土梁91的强度，增强承载能力。钢梁92不仅起到加固的作用，在后续安装支座60的步骤中，支座60可与钢梁92焊接连接，因此还可以起到安装支座60的作用。
D、在通孔的下方和上方安装支座60。
E、将第二下垂直导向轮53安装在通孔下方的支座60上，将第二上垂直导向轮52安装在通孔上方的支座60上，采用常规方式安装即可。
F、拉设索道11，使索道11依次经过第一垂直导向轮51、第二下垂直导向轮53和第二上垂直导向轮52，拉设完成后，检查索道的拉设路径是否满足设计要求。
1号轻线索道系统10、1号重线索道系统20、2号轻线索道系统30、2号重线索道系统40分别按照上述方法进行改造。
Claims (9)
1.货运索道，包括1号轻线索道系统(10)、1号重线索道系统(20)、2号轻线索道系统(30)、2号重线索道系统(40)以及屋面(9)，所述1号轻线索道系统(10)、1号重线索道系统(20)、2号轻线索道系统(30)和2号重线索道系统(40)均包括索道(11)和多个导向轮，所述导向轮安装在屋面(9)，其特征在于，
所述导向轮包括第一垂直导向轮(51)、第二上垂直导向轮(52)和第二下垂直导向轮(53)，所述第二上垂直导向轮(52)安装在第二下垂直导向轮(53)的上方，所述第一垂直导向轮(51)、第二上垂直导向轮(52)和第二下垂直导向轮(53)的中心线均水平，且第一垂直导向轮(51)的中心线与第二下垂直导向轮(53)的中心线相互平行，第二下垂直导向轮(53)的中心线与第二上垂直导向轮(52)的中心线相互垂直，所述索道(11)依次经过第一垂直导向轮(51)、第二下垂直导向轮(53)和第二上垂直导向轮(52)，且第一垂直导向轮(51)两侧的索道(11)垂直于第一垂直导向轮(51)的中心线，第二下垂直导向轮(53)两侧的索道(11)垂直于第二下垂直导向轮(53)的中心线，第二上垂直导向轮(52)两侧的索道(11)垂直于第二上垂直导向轮(52)的中心线。
2.根据权利要求1所述的货运索道，其特征在于，所述第二下垂直导向轮(53)和第二上垂直导向轮(52)通过支座(60)安装在屋面(9)，所述支座(60)包括两个相同的支架，每个支架包括支撑梁(61)，所述支撑梁(61)的两端设置有支撑柱(62)，两根支撑柱(62)之间设置有矩形的支撑框(63)，两个支架之间通过连接梁(64)相连，所述第二下垂直导向轮(53)和第二上垂直导向轮(52)的中心轴两端通过轴承座安装在两个支架的支撑梁(61)上。
3.根据权利要求2所述的货运索道，其特征在于，所述支撑梁(61)上设置有加强钢板(65)，所述第二下垂直导向轮(53)和第二上垂直导向轮(52)的中心轴两端通过轴承座安装在加强钢板(65)上。
4.根据权利要求2所述的货运索道，其特征在于，所述支撑框(63)与支撑柱(62)之间设置有倾斜的加强杆(66)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的货运索道的改造施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、拆除索道(11)和原来的水平导向轮(6)；
B、根据各个索道(11)的拉设路径确定第二上垂直导向轮(52)和第二下垂直导向轮(53)的安装位置，确保改造完成后第一垂直导向轮(51)两侧的索道(11)垂直于第一垂直导向轮(51)的中心线，第二下垂直导向轮(53)两侧的索道(11)垂直于第二下垂直导向轮(53)的中心线，第二上垂直导向轮(52)两侧的索道(11)垂直于第二上垂直导向轮(52)的中心线；
C、在步骤B中确定的安装位置处的屋面(9)开设通孔；
D、在通孔的下方和上方安装支座(60)；
E、将第二下垂直导向轮(53)安装在通孔下方的支座(60)上，将第二上垂直导向轮(52)安装在通孔上方的支座(60)上；
F、拉设索道(11)，使索道(11)依次经过第一垂直导向轮(51)、第二下垂直导向轮(53)和第二上垂直导向轮(52)。
6.根据权利要求5所述的货运索道的改造施工方法，其特征在于，在步骤C之后，对通孔周围处的屋面(9)进行加固。
7.根据权利要求6所述的货运索道的改造施工方法，其特征在于，所述屋面(9)包括多根混凝土梁(91)，多根混凝土梁(91)呈矩形网格状分布，对通孔周围的屋面(9)进行加固时，将钢板铺在混凝土梁(91)的上表面，在混凝土梁(91)的两侧面设置竖直的槽钢，槽钢的上端与钢板焊接，在混凝土梁(91)的下表面设置角钢，角钢的两端与槽钢的下端焊接；将两块槽钢的开口相对，将两块钢板分别焊接在两槽钢的侧板上，形成钢梁(92)，将钢梁(92)焊接在混凝土梁(91)上表面的钢板上，且钢梁(92)的长度方向与混凝土梁(91)的长度方向一致。
8.根据权利要求5所述的货运索道的改造施工方法，其特征在于，步骤F之后，检查索道的拉设路径是否满足设计要求。
9.根据权利要求5所述的货运索道的改造施工方法，其特征在于，步骤B中，选取两根绳索，将第一根绳索(100)的一端固定在索道经过第二上垂直导向轮(52)后的路径上的某一点，拉动第一根绳索(100)的另一端使第一根绳索(100)与索道经过第二上垂直导向轮(52)后的部分路径重合；将第二根绳索(200)的一端固定在索道经过第二下垂直导向轮(53)前的路径上的某一点，拉动该第二根绳索(200)，使第二根绳索(200)垂直于第一垂直导向轮(51)的中心线且与第一根绳索(100)相交，经过交点的竖直直线和水平直线应当与第二上垂直导向轮(52)的外壁相切，据此找出第二上垂直导向轮(52)的中心线位置，即可确定第二上垂直导向轮(52)的安装位置，且经过该交点的竖直直线与第二下垂直导向轮(53)的外壁相切，据此找出第二下垂直导向轮(53)的安装位置。
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