CN219620057U - 一种物料运输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物料运输系统，解决了现有物料输送系统大倾斜角运输难、物料运输途中掉落及难适用小转弯半径的技术问题。本实用新型包括往复回转设置在驱动机构、导向机构上的输送带，所述导向机构包括成对间隙配合的支撑滑轮，沿运输方向设置的各对支撑滑轮构成滑动通道，所述输送带长度方向的两侧设置有凸起部，输送带两侧的凸起部分别与两侧的滑动通道滑动配合。本实用新型中驱动机构为输送带的往复回转提供动力，使输送带能够在上料位置与卸料位置之间循环移动；导向机构的支撑滑轮夹持输送带的两侧，使输送带形成纺锤体状包络物料，在上下坡或转向处都能够防止物料洒落。

Description

一种物料运输系统

技术领域

本实用新型涉及物料运输技术领域，特别是指一种物料运输系统。

背景技术

在盾构及TBM施工方法中，通过隧道掘进机对地下岩土层进行掘削，掘削产生的渣土等堆积物，作为负载需要从隧道内通过竖井运输至地面。

隧道内渣土运输一般通过带式输送机，而以往的带式输送机可以输送负载的倾斜角度是有限制的，倾角较大情况下所运输的渣土易与运输带之间产生相对位移，即运输机倾斜向上运输时，渣土沿运输带运动的反方向滑动；运输机倾斜向下运输时，渣土沿运输带运动的方向滑动；同时，在运输过程中及两条带式输送机交接处，因运输速度不适宜和运输带的应力松弛等原因，渣土掉落至隧道内的现象极为普遍；另外，带式输送机在结构构成上呈直线型，转弯时会出现内侧运输带被挤压、外侧运输带被张拉的现象，难以适用于存在小转弯半径的隧道。

针对以上现有带式输送机存在的不足，亟待一种新的物料运输系统，用于解决大倾斜角运输难、物料运输途中掉落及难适用小转弯半径隧道等问题。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种物料运输系统，解决了现有物料输送系统大倾斜角运输难、物料运输途中掉落及难适用小转弯半径的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种物料运输系统，包括往复回转设置在驱动机构、导向机构上的输送带，所述导向机构包括成对间隙配合的支撑滑轮，沿运输方向设置的各对支撑滑轮构成滑动通道，所述输送带长度方向的两侧设置有凸起部，输送带两侧的凸起部分别与两侧的滑动通道滑动配合。本技术方案中驱动机构为输送带的往复回转提供动力，使输送带能够在上料位置与卸料位置之间循环移动；导向机构的支撑滑轮夹持输送带的两侧，使输送带形成纺锤体状包络物料，在上下坡或转向处都能够防止物料洒落。

进一步地，包括接料段、正常运输段、过渡段和卸料段，物料在接料段进入展开的输送带上方，输送带在过渡段逐渐收口，物料在过渡段逐渐被输送带包络，物料在正常运输段被完全包裹，物料达到卸料段前再次经过过渡段，输送带在过渡段逐渐展开，物料在过渡段逐渐裸露，直至在卸料段完全裸露而从展开的输送带上落下。具体地，所述驱动机构包括与输送带配合的接料端传动滚筒、卸料端传动滚筒，输送带在接料端传动滚筒处和卸料端传动滚筒处完全展开；接料端传动滚筒位于接料段，输送带在接料段展开后，能够大面积覆盖而实现快速接料；卸料端传动滚筒位于卸料段，输送带在卸料段展开后，能够大面积覆盖而实现快速卸料；过渡段位于接料段与正常运输段之间及正常运输段与卸料段之间，正常运输段相邻滑动通道之间的间距小于过渡段相邻滑动通道之间的间距，通过过渡段实现输送带的逐步闭合或逐步张开，既能防止输送带开口变化幅度大而发生卡滞，又能避免输送带开口变化幅度大而导致物料洒落。

进一步地，所述接料段与正常运输段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐减小；所述正常运输段与卸料段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐增大。通过滑动通道间距渐变的过渡段实现输送带的逐步闭合或逐步张开，能够进一步防止输送带开口变化幅度大而发生卡滞，进一步避免输送带开口变化幅度大而导致物料洒落。

进一步地，所述过渡段包括一级过渡段和二级过渡段，一级过渡段设置在正常运输段与二级过渡段之间，一级过渡段设置所述滑动通道，二级过渡段包括托架，托架上设置有辊子，所述输送带在过渡段与辊子滑动配合。本技术方案设置辊子构成的二级过渡段与一级过渡段配合，使输送带能够沿着滑动通道逐渐张开进入辊子上方，然后再通过卸料端传动滚筒或接料端传动滚筒而完全展开，使输送带的回转过程更加顺滑、稳定可靠。

进一步地，还包括转弯段运输机构，转弯段运输机构包括滚轮，滚轮的回转面上设置有与凸起部配合的导向槽。本技术方案中设置转弯段运输机构，与驱动机构、导向机构相配合，输送带在可靠输送物料的同时，在小转弯半径处能够实现大转角的转向，能够使物料输送系统在各种转角环境中应用。

进一步地，所述滚轮包括往路滚轮和回路滚轮，往路滚轮、回路滚轮分别与往返的输送带传动配合。本技术方案中不仅使承载物料的输送带大转角转向，而且也能够使空载返回的输送带实现大转角转向，整个输送带占用空间小、转向灵活。

进一步地，所述往路滚轮、回路滚轮设置在转动支轴上，转动支轴连接有回转驱动装置。本技术方案中设置回转驱动装置驱动往路滚轮、回路滚轮，能够为输送带提供一点的动力，与驱动机构的接料端传动滚筒、卸料端传动滚筒共同作用，使输送带在接料段、正常运输段、过渡段、卸料段以及转角处都能够高效可靠运转。所述回转驱动装置可以使用驱动电机、液压马达等，只要能够实现回转驱动即可。

进一步地，还包括升降运输机构，升降运输机构包括若干个立柱构成的机架，机架上设置有若干个呈螺旋状排布的转弯段运输机构或/和导向机构。本技术方案是为了适应落差大的物料运输环境，在占用尽量小的空间前提下，实现输送带提升、下降的同时，能够可靠运输物料。

进一步地，所述支撑滑轮为圆柱状滑轮，每对支撑滑轮中的两个圆柱状滑轮呈倒八字形布置，所述凸起部的竖向截面为倒梯形，倒梯形的两个腰分别与两个圆柱状滑轮滑动配合；或者所述支撑滑轮为球形滚轮，球形滚轮设置在支架上，两个球形滚轮之间形成内嵌式轨道，所述凸起部的形状为球形，球形的凸起部位于内嵌式轨道内且与球形滚轮滑动配合。

进一步地，所述支撑滑轮通过支架设置在框架上，框架包括上下两层结构，上下两层结构中均设置带有支撑滑轮的支架，上层结构中的支架通过支撑滑轮连接向外传送的输送带，下层结构中的支架通过支撑滑轮连接向内返回的输送带。

本实用新型的有益效果包括：

1、利用支撑滑轮的夹持作用使输送带对折下垂且近似呈纺锤状（或水滴状），有效适用于小转弯半径隧道，同时可以实现物料在竖直方向上的便捷运输；

2、通过对折输送带将渣土包裹起来，相对于传统运输机有效解决了渣土运输中的掉落问题；

3、通过对折输送带将渣土包裹并挤压在一起，使渣土之间形成了更大的摩擦力，提高了渣土运输时传送带运输机的倾斜角度；

4、本技术方案不仅能够应用在隧道渣土运输中，而且能够应用在各种物料大倾角运输、小转弯半径运输的场景中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为正常运输段断面图；

图2为一级过渡段断面图；

图3为二级过渡段断面图；

图4为接料段/卸料段断面图；

图5为接料段/卸料段立面图；

图6为转弯段运输机构断面图；

图7为升降运输机构的示意图；

图8为采用球形滚轮时运输机构断面图；

附图标号说明：

1、框架；2、支架；3、圆柱状滑轮；4、柔性输送带；5、转动支轴；6、往路滚轮；7、回路滚轮；8、驱动电机；9、传动滚筒；10、托架；101、辊子；11、球形滚轮；12、立柱；a、接料/卸料段；b、二级过渡段；c、一级过渡段；d、正常运输段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种物料运输系统，包括往复回转设置在驱动机构、导向机构上的输送带4，驱动机构驱动输送带4回转，导向机构为输送带4在输送路径上提供导向。如图1所示，所述导向机构包括成对间隙配合的支撑滑轮，沿运输方向设置的各对支撑滑轮构成滑动通道，所述输送带4长度方向的两侧设置有凸起部，输送带4两侧的凸起部分别与两侧的滑动通道滑动配合。

本技术方案中驱动机构为输送带4的往复回转提供动力，使输送带4能够在上料位置与卸料位置之间循环移动；导向机构的支撑滑轮夹持输送带4的两侧，使输送带4形成纺锤体状包络物料，在上下坡或转向处都能够防止物料洒落。

作为一种优选的实施方式，如图5所示，物料运输系统还包括接料段、正常运输段、过渡段和卸料段。在图5中接料段和卸料段用a指示，正常运输段用d指示、过渡段用b和c指示，物料在接料段进入展开的输送带4上方，输送带4在过渡段逐渐收口，物料在过渡段逐渐被输送带包络，物料在正常运输段被完全包裹，物料达到卸料段前再次经过过渡段，输送带4在过渡段逐渐展开，物料在过渡段逐渐裸露，直至在卸料段完全裸露而从展开的输送带4上落下。

具体地，如图5所示，所述驱动机构包括与输送带4配合的接料端传动滚筒、卸料端传动滚筒，输送带4在接料端传动滚筒处和卸料端传动滚筒处完全展开；接料端传动滚筒位于接料段，输送带4在接料段展开后，能够大面积覆盖而实现快速接料；卸料端传动滚筒位于卸料段，输送带4在卸料段展开后，能够大面积覆盖而实现快速卸料；过渡段位于接料段与正常运输段之间及正常运输段与卸料段之间，正常运输段相邻滑动通道之间的间距小于过渡段相邻滑动通道之间的间距，通过过渡段实现输送带4的逐步闭合或逐步张开，既能防止输送带4开口变化幅度大而发生卡滞，又能避免输送带4开口变化幅度大而导致物料洒落。

作为一种优选的实施方式，如图1和图2所示，所述接料段与正常运输段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐减小；所述正常运输段与卸料段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐增大。通过滑动通道间距渐变的过渡段实现输送带4的逐步闭合或逐步张开，能够进一步防止输送带4开口变化幅度大而发生卡滞，进一步避免输送带4开口变化幅度大而导致物料洒落。

作为一种优选的实施方式，如图2-图4所示，所述过渡段包括一级过渡段和二级过渡段，在图5中，一级过渡段用c指示，二级过渡段用b指示。一级过渡段c设置在正常运输段d与二级过渡段b之间，一级过渡段c设置所述滑动通道，二级过渡段b包括托架10，托架10上设置有辊子101，所述输送带4在过渡段与辊子101滑动配合。

本技术方案设置辊子101构成的二级过渡段与一级过渡段配合，使输送带4能够沿着滑动通道逐渐张开进入辊子101上方，然后再通过卸料端传动滚筒或接料端传动滚筒而完全展开，使输送带4的回转过程更加顺滑、稳定可靠。

作为一种优选的实施方式，物料运输系统还包括转弯段运输机构，转弯段运输机构包括滚轮，滚轮的回转面上设置有与凸起部配合的导向槽。本技术方案中设置转弯段运输机构，与驱动机构、导向机构相配合，输送带4在可靠输送物料的同时，在小转弯半径处能够实现大转角的转向，能够使物料输送系统在各种转角环境中应用。

作为一种优选的实施方式，如图6所示，所述滚轮包括往路滚轮6和回路滚轮7，往路滚轮6、回路滚轮7分别与往返的输送带4传动配合。本技术方案中不仅使承载物料的输送带4大转角转向，而且也能够使空载返回的输送带4实现大转角转向，整个输送带4占用空间小、转向灵活。

作为一种优选的实施方式，所述往路滚轮6、回路滚轮7设置在转动支轴5上，转动支轴5连接有回转驱动装置。本技术方案中设置回转驱动装置驱动往路滚轮6、回路滚轮7，能够为输送带4提供一点的动力，与驱动机构的接料端传动滚筒、卸料端传动滚筒共同作用，使输送带4在接料段、正常运输段、过渡段、卸料段以及转角处都能够高效可靠运转。所述回转驱动装置可以使用驱动电机、液压马达等，只要能够实现回转驱动即可。

作为一种优选的实施方式，如图7所示，物料运输系统还包括升降运输机构，升降运输机构包括若干个立柱12构成的机架，机架上设置有若干个呈螺旋状排布的转弯段运输机构或/和导向机构。本技术方案是为了适应落差大的物料运输环境，在占用尽量小的空间前提下，实现输送带4提升、下降的同时，能够可靠运输物料。

作为一种优选的实施方式，如图1和图2所示，所述支撑滑轮为圆柱状滑轮3，每对支撑滑轮中的两个圆柱状滑轮3呈倒八字形布置，所述凸起部的竖向截面为倒梯形，倒梯形的两个腰分别与两个圆柱状滑轮滑动配合。

作为另一种优选的实施方式，如图8所示，所述支撑滑轮为球形滚轮11，球形滚轮11设置在支架2上，两个球形滚轮11之间形成内嵌式轨道，所述凸起部的形状为球形，球形的凸起部位于内嵌式轨道内且与球形滚轮11滑动配合。

作为一种优选的实施方式，所述支撑滑轮通过支架2设置在框架1上，框架1包括上下两层结构，上下两层结构中均设置带有支撑滑轮的支架2，上层结构中的支架2通过支撑滑轮连接向外传送的输送带4，下层结构中的支架2通过支撑滑轮连接向内返回的输送带4。

作为一种最佳的实施方式，物料运输系统包括收料系统、运料系统及出料系统，各运输系统通过闭合的柔性输送带进行联系，柔性输送带两侧设有凸起部，各系统设置有间距可调的支撑架，通过支撑架与柔性输送带底部或凸起部的相互作用，实现对柔性输送带的支撑、变距和传输。

收料系统主要包括传动滚筒、驱动电机和大开口的柔性输送带，电机驱动传动滚筒转动从而为输送带提供循环旋转的动力（输送带旋转的主要动力来源），为保证输送带顺利接收物料，在系统收料端通过托架上的辊子使输送带呈大开口状态。

运料系统涵盖过渡段和正常运输段两部分，在正常运输段设置框架，柔性输送带凸起部被嵌入滑轮之间的空间内，使柔性输送带对折弯曲呈收口状态，在传动滚筒的作用下柔性输送带凸起部沿支撑滑轮间隙循环运动；在过渡段包括框架部分和托架部分，框架部分通过调整其间距使柔性输送带逐渐张开或收口，同样，托架部分通过调整左右辊子的夹角使柔性输送带逐渐张开或收口从而形成一定过渡。

另外，在正常运输段的转弯处设置有转弯段运输机构，转弯段运输机构包括转动支轴、往路滚轮、回路滚轮等；转动支轴上设置有往路滚轮和回路滚轮，往路滚轮为负载输送带提供导向、回路滚轮为空载输送带提供导向；此外，还可以在转动支轴端部设置驱动电机用于驱动往路滚轮和回路滚轮转动进而为输送带循环旋转提供一定的动力。

卸料系统同前面的收料系统，主要包括传动滚筒、驱动电机和大开口的柔性输送带，输送带由过渡段逐渐张开，到达传动滚筒时呈大开口状态，柔性输送带沿传动滚筒180°翻转将物料卸下，然后空载转回。

整条运输系统主要分为接料段、卸料段、正常运输段及过渡段。

支撑架分两类，一类为框架，另一类为托架；柔性输送带断面为对称结构，两端部呈凸起状；框架上设置有支架，支架上设置有支撑滑轮，在滑轮之间形成的轨道空间内嵌入输送带的凸起部，从而使柔性输送带凸起部与框架形成相互作用（即滑轮对输送带起到夹持作用）；托架上设置有辊子，托架通过辊子与柔性输送带底部相互作用（即辊子对输送带起到托举支撑的作用）。

支撑滑轮夹持输送带凸起部使输送带保持对折下垂，进而改变输送带截面形状使其近似呈纺锤状（或水滴状），以便于输送带实现小转弯运输，同时物料被包裹在输送带内避免运输中产生掉落的风险，运输倾斜角较大时还可以降低物料与输送带之间产生相对滑移的可能，此外还可实现物料在竖直方向上的便捷运输。

具体地，物料运输系统包括框架1、支架2、圆柱状滑轮3、输送带4、驱动电机8、托架10、辊子101、传动滚筒9、往路滚轮6、回路滚轮7等。

输送带4断面为对称结构，两端部呈凸起状称为凸起部，其形状可以为对称的圆形或梯形等，支架2上的圆柱状滑轮3可夹持输送带凸起部使其保持对折下垂，进而改变输送带截面形状使其近似呈纺锤状（或水滴状），以便于输送带实现运输过程中的小转弯。

框架1呈左右对称结构，其内侧设置有上下两层支架，支架一端与框架相连接，另一端安装有一对圆柱状滑轮3，两圆柱状滑轮3之间形成一定间隙，所有对称圆柱状滑轮3间形成的间隙沿隧道长度方向看类似于一条“通道”即为输送带提供滑动轨道（两支撑滑轮呈倒八字形即两者轴延长线相交）；上层支架为输送带向外运输渣土提供轨道，下层支架为输送带向内回收提供轨道，框架主要用于支撑输送带及渣土等负载的重力，保证输送带的正常运输。

在隧道转弯处设置有转弯段运输机构，转弯段运输机构包括转动支轴5、往路滚轮6、回路滚轮7等；转动支轴5上设置有往路滚轮6和回路滚轮7，往路滚轮6用于向隧道外导向负载输送带、回路滚轮7用于向隧道内导向空载输送带；此外，还可以在转动支轴端部设置驱动电机8用于驱动往路滚轮6和回路滚轮7转动进而为输送带4循环旋转提供一定的动力。

在整条输送带的两端分别设置有传动滚筒9，电机驱动传动滚筒9转动，从而在端部为输送带4提供循环旋转的动力，这是输送带4循环转动的主要动力来源；另外，输送带4的两个端部分别为渣土等负载的接料段和卸料段，对比渣土正常运输时输送带4的对折弯曲状态，在接料或卸料时传送带需保持张开状态，由此在输送带张开状态与对折弯曲状态之间形成了相应的过渡段；在接料段和卸料段，输送带4及其运输的渣土由托架10提供支撑，托架10上设置有辊子101保证传送带顺利旋转。

整条传送带的运输段主要分为接料段、卸料段、正常运输段及过渡段。

基于上述物料运输系统，提出以下解决小转弯隧道内渣土外运的步骤：

S1，输送带接收渣土；

输送带绕接料端传动滚筒由托架下部旋转至上部，隧道掘进机掘削产生的渣土输送卸落至张开状的输送带上；

S2，输送带负载运渣；

输送带经接料段、过渡段至正常运输段逐渐被对折呈弯曲状态，渣土在被传送带包裹的情况下向隧道外运输；

S3，输送带卸除渣土；

输送带包裹渣土在隧道内沿隧道走向或直线或转弯被运输（直线段由支撑滑轮夹持进行运输，转弯处被转弯段运输机构导向驱动运输），输送带由对折弯曲状态逐渐至过渡段的半张开状态，最后至卸料段的张开状态将渣土运输至隧道外；

S4，输送带空载返回；

输送带绕卸料端传动滚筒180°旋转后向隧道内返回，空载的输送带接着进入过渡段及正常运输段，并以此循环上述步骤运输渣土。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的有益效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料运输系统，包括往复回转设置在驱动机构、导向机构上的输送带（4），其特征在于：所述导向机构包括成对设置的支撑滑轮，每对支撑滑轮中的两个支撑滑轮间隙配合，沿运输方向设置的各对支撑滑轮构成滑动通道，所述输送带（4）长度方向的两侧设置有凸起部，输送带（4）两侧的凸起部分别与两侧的滑动通道滑动配合。

2.根据权利要求1所述的物料运输系统，其特征在于：包括接料段、正常运输段、过渡段和卸料段，所述驱动机构包括与输送带（4）配合的接料端传动滚筒、卸料端传动滚筒，接料端传动滚筒位于接料段，卸料端传动滚筒位于卸料段，过渡段位于接料段与正常运输段之间及正常运输段与卸料段之间，正常运输段相邻滑动通道之间的间距小于过渡段相邻滑动通道之间的间距。

3.根据权利要求2所述的物料运输系统，其特征在于：所述接料段与正常运输段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐减小；所述正常运输段与卸料段之间的过渡段中，相邻的滑动通道之间的间距逐渐增大。

4.根据权利要求2或3所述的物料运输系统，其特征在于：所述过渡段包括一级过渡段和二级过渡段，一级过渡段设置在正常运输段与二级过渡段之间，一级过渡段设置所述滑动通道，二级过渡段包括托架（10），托架（10）上设置有辊子（101），所述输送带（4）在过渡段与辊子（101）滑动配合。

5.根据权利要求4所述的物料运输系统，其特征在于：包括转弯段运输机构，转弯段运输机构包括滚轮，滚轮的回转面上设置有与凸起部配合的导向槽。

6.根据权利要求5所述的物料运输系统，其特征在于：所述滚轮包括往路滚轮（6）和回路滚轮（7），往路滚轮（6）、回路滚轮（7）分别与往返的输送带（4）传动配合。

7.根据权利要求6所述的物料运输系统，其特征在于：所述往路滚轮（6）、回路滚轮（7）设置在转动支轴（5）上，转动支轴（5）连接有回转驱动装置。

8.根据权利要求7所述的物料运输系统，其特征在于：包括升降运输机构，升降运输机构包括若干个立柱（12）构成的机架，机架上设置有若干个呈螺旋状排布的转弯段运输机构或/和导向机构。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的物料运输系统，其特征在于：

所述支撑滑轮为圆柱状滑轮（3），每对支撑滑轮中的两个圆柱状滑轮（3）呈倒八字形布置，所述凸起部的竖向截面为倒梯形，倒梯形的两个腰分别与两个圆柱状滑轮滑动配合；

或者所述支撑滑轮为球形滚轮（11），球形滚轮（11）设置在支架（2）上，两个球形滚轮（11）之间形成内嵌式轨道，所述凸起部的形状为球形，球形的凸起部位于内嵌式轨道内且与球形滚轮（11）滑动配合。

10.根据权利要求9所述的物料运输系统，其特征在于：所述支撑滑轮通过支架（2）设置在框架（1）上，框架（1）包括上下两层结构，上下两层结构中均设置带有支撑滑轮的支架（2），上层结构中的支架（2）通过支撑滑轮连接向外传送的输送带（4），下层结构中的支架（2）通过支撑滑轮连接向内返回的输送带（4）。