RU2785716C1

RU2785716C1 - Quarry transport installation

Info

Publication number: RU2785716C1
Application number: RU2022116882A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Стовманенко; Роман Анатольевич Гилёв
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-12-12

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining transport equipment, namely to quarry rail transport installations. The quarry transport installation includes running wheeled load-bearing carts installed on a rail track above a stator with an inductor and magnetic elements fixed on a lower part of these carts. On edge running load-bearing carts, contact brushes are installed, sliding with their lower ends along stator windings, and one of brushes is connected with its upper ends to a positive pole of a direct voltage source, and the other one is connected to a negative pole.

EFFECT: reduction in energy consumption for transportation of rock mass.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному транспортному оборудованию, а именно, к карьерным рельсовым транспортным установкам.The invention relates to mining transport equipment, namely, to quarry rail transport installations.

Известна карьерная транспортная установка «Конвейерный поезд», А.С. СССР 943147, включающая двухрельсовый путь, установленные на рельсах ходовые колесные грузонесущие тележки, стационарно установленные приводные электродвигатели с фрикционными приводными колесами, прижимающимися к ходовым колесным грузонесущим тележкам, и толкающими конвейерный поезд в нужном направлении за счет силы трения между фрикционными приводными колесами и контактными поверхностями конвейерного поезда.Known career transport installation "Conveyor train", A.S. USSR 943147, including a two-rail track, running wheeled load-carrying bogies mounted on rails, permanently installed drive motors with friction drive wheels pressed against the running wheeled load-carrying bogies and pushing the conveyor train in the right direction due to the friction force between the friction drive wheels and the contact surfaces of the conveyor trains.

Недостатком данной транспортной установки (как и всех подобных конструкций с фрикционным приводом) является нестабильное значение силы тяги, вызванное существенным колебанием во времени значения коэффициента трения между фрикционными приводными колесами и контактными поверхностями конвейерного поезда. Это может быть вызвано, например, атмосферными осадками, или обмерзанием, при работе установки, размещенной на открытом воздухе.The disadvantage of this transport installation (as well as all similar structures with a friction drive) is the unstable value of the traction force caused by a significant fluctuation in time of the value of the friction coefficient between the friction drive wheels and the contact surfaces of the conveyor train. This can be caused, for example, by atmospheric precipitation or freezing when the unit is operated outdoors.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности признаков к заявляемому изобретению является, принятое за прототип, устройство SU 1303734 карьерная транспортная установка «Конвейерный поезд» с линейным асинхронным электродвигателем. Транспортная установка, включающая двухрельсовый путь, установленный между рельсами статор с обмотками, установленные на рельсах ходовые колесные грузонесущие тележки, магнитные элементы ротора, закрепленные на нижней части тележек, при этом обмотки статора подключены к источнику переменного напряжения.The closest solution in terms of technical essence and set of features to the claimed invention is, taken as a prototype, the device SU 1303734 career transport installation "Conveyor train" with a linear asynchronous electric motor. The transport unit includes a two-rail track, a stator with windings installed between the rails, running wheeled load-carrying carts mounted on the rails, magnetic elements of the rotor fixed on the bottom of the carts, while the stator windings are connected to an alternating voltage source.

Недостатком данной транспортной установки (как и всех подобных конструкций, с приводом линейным асинхронным электродвигателем) является необходимость одновременно подключать к напряжению обмотки статора или сразу по всей длине трассы, или на длине гораздо большей длинны самого конвейерного поезда, для того, чтобы обеспечить постоянное значение силы тяги и скорости, движущегося вдоль статора, конвейерного поезда. Это, в свою очередь, вызывает большие потери на сопротивление и нагрев в многочисленных подключенных обмотках статора, и, соответственно, высокие затраты электроэнергии на транспортирование горной массы.The disadvantage of this transport installation (as well as all similar designs, driven by a linear asynchronous electric motor) is the need to simultaneously connect the stator windings to the voltage either immediately along the entire length of the route, or over a length much longer than the conveyor train itself, in order to ensure a constant value of the force thrust and speed moving along the stator, conveyor train. This, in turn, causes large resistance and heating losses in the numerous connected stator windings, and, accordingly, high energy costs for transporting the rock mass.

Задачей изобретения является уменьшение энергозатрат на транспортирование горной массы.The objective of the invention is to reduce energy consumption for transporting the rock mass.

Задача решается тем, что карьерная транспортная установка, включающая установленные на рельсовом пути ходовые колесные грузонесущие тележки над статором с индуктором и закрепленные на нижней части данных тележек магнитные элементы, согласно изобретению, на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, нижними концами скользящие по обмоткам статора, а верхними концами одна из щеток подключена к положительному полюсу источнику постоянного напряжения, а другая к отрицательному.The problem is solved by the fact that a quarry transport installation, including running wheeled load-carrying carts installed on a rail track above a stator with an inductor and magnetic elements fixed on the bottom of these carts, according to the invention, contact brushes are installed on the extreme running load-carrying carts, with their lower ends sliding along the stator windings , and the upper ends of one of the brushes are connected to the positive pole of a constant voltage source, and the other to the negative.

То, что на крайних ходовых грузонесущих тележках установлены контактные щетки, одним концом скользящие по обмоткам статора, и при этом другим концом контактные щетки подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения, приводит к тому, что длина обмоток статора, подключенных к напряжению, всегда ограничивается расстоянием между двумя данными контактными щетками, то есть фактически равна длине самого конвейерного поезда, что составляет существенно меньшую величину, по сравнению с прототипом. Это обеспечивает снижение потерь электрической энергии на сопротивление и нагрев в обмотках статора, на сравнительно более коротком подключенном участке статора, и, как следствие, обеспечивает уменьшение энергозатрат на транспортирование горной массы, по сравнению с прототипом.The fact that contact brushes are installed on the extreme load-carrying trolleys, sliding along the stator windings at one end, and at the same time, the contact brushes are connected at the other end to the negative and positive poles of the DC voltage source, respectively, leads to the fact that the length of the stator windings connected to voltage, is always limited by the distance between two given contact brushes, that is, it is actually equal to the length of the conveyor train itself, which is a significantly smaller value compared to the prototype. This reduces the loss of electrical energy for resistance and heating in the stator windings, in a relatively shorter connected section of the stator, and, as a result, reduces energy consumption for transporting the rock mass, compared with the prototype.

Устройство поясняется графически. На фиг. 1 и фиг. 2 схематически изображены: 1 - несущее основание, 2 - двухрельсовый путь, 3 -ходовые колеса, 4 - ходовые грузонесущие тележки, 5 - шарниры, 6 - статор (с обмотками и сердечником), 7 - защитная оболочка статора, 8 - магнитные элементы, 9 - контактные щетки, 10 - графитовые ползуны, 11 - источник постоянного напряжения.The device is illustrated graphically. In FIG. 1 and FIG. 2 are schematically shown: 1 - bearing base, 2 - two-rail track, 3 - running wheels, 4 - running load-carrying carts, 5 - hinges, 6 - stator (with windings and core), 7 - stator protective sheath, 8 - magnetic elements, 9 - contact brushes, 10 - graphite sliders, 11 - constant voltage source.

Устройство работает следующим образом. Ходовые грузонесущие тележки 4, соединенные шарнирами 5, перемещаются на ходовых колесах 3 по двухрельсовому пути 2, расположенному на несущем основании 1, силой тяги, вызванной силой Ампера, образующейся за счет взаимодействия магнитного поля магнитных элементов 8 (являющихся либо постоянными магнитами, либо обмотками с постоянным током) и электрического тока в верхней части обмотки статора 6, протекающего в каждом витке обмотки на участке, находящемся между двумя контактными щетками 9. Данный электрический ток образован перепадом постоянного напряжения (фиг. 2), подводимого двумя контактными щетками 9, подключенными соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения 11 (например, аккумуляторной батарее, или дизель-генераторной установке, установленной на самом поезде из ходовых грузонесущих тележек 4, или стационарному троллею, установленному вдоль трассы конвейерного поезда, от которого напряжение сначала снимается поездом из ходовых грузонесущих тележек 4.The device works as follows. Running load-carrying carts 4, connected by hinges 5, move on running wheels 3 along a two-rail track 2 located on a bearing base 1, the traction force caused by the Ampere force generated due to the interaction of the magnetic field of magnetic elements 8 (which are either permanent magnets or windings with direct current) and electric current in the upper part of the stator winding 6, flowing in each turn of the winding in the area located between two contact brushes 9. This electric current is formed by a constant voltage drop (Fig. 2), supplied by two contact brushes 9, connected respectively to negative and positive poles of the DC voltage source 11 (for example, a battery, or a diesel generator set installed on the train itself from the running load-carrying carts 4, or a stationary trolley installed along the route of the conveyor train, from which the voltage is first removed by the train from the running load-carrying their carts are 4.

Статор 6 в данном устройстве защищен от атмосферных осадков магнитопроницаемой защитной оболочкой 7 (например, из термостойкой резины), расположенной на всей поверхности статора 6, за исключением поверхности скольжения контактных щеток 9 с закрепленными на них графитовыми ползунами 10, предохраняющими обмотки статора 6 от быстрого механического износа. Поезд из ходовых грузонесущих тележек 4 перевозит полезное ископаемое из карьера на обогатительную фабрику, преодолевая подъемы на выездной траншее.The stator 6 in this device is protected from atmospheric precipitation by a magnetically permeable protective shell 7 (for example, made of heat-resistant rubber) located on the entire surface of the stator 6, with the exception of the sliding surface of the contact brushes 9 with graphite sliders 10 fixed to them, which protect the stator windings 6 from fast mechanical wear. The train from the running load-carrying carts 4 transports minerals from the quarry to the processing plant, overcoming the rises on the exit trench.

Таким образом, новым признаком изобретения является то, что на крайних ходовых тележках поезда карьерной транспортной установки установлены контактные щетки, одним концом скользящие по обмоткам статора, при этом другим концом контактные щетки подключены соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного напряжения. Этим обеспечивается условие того, что длина участка статора, постоянно подключенного к напряжению, всегда ограничивается только расстоянием между двумя данными контактными щетками, то есть фактически длинной самого поезда, что составляет существенно меньшую величину, по сравнению с прототипом. Это обеспечивает снижение потерь электрической энергии на сопротивление и нагрев в подключенных на более коротком, по сравнению с прототипом, участке обмотках статора, и, как следствие, уменьшение общих энергозатрат на транспортирование горной массы.Thus, a new feature of the invention is that on the extreme undercarriages of the train of a quarry transport installation, contact brushes are installed, at one end sliding along the stator windings, while at the other end the contact brushes are connected, respectively, to the negative and positive poles of the DC voltage source. This ensures that the length of the stator section, permanently connected to voltage, is always limited only by the distance between the two given contact brushes, that is, in fact, the length of the train itself, which is a significantly smaller value compared to the prototype. This provides a reduction in electrical energy losses due to resistance and heating in the stator windings connected to a shorter, compared to the prototype, section, and, as a result, a reduction in total energy consumption for rock mass transportation.

Claims

Career transport installation, including running wheeled load-carrying carts mounted on a rail track above a stator with an inductor and magnetic elements fixed on the lower part of these carts, characterized in that contact brushes are installed on the extreme running load-carrying carts, the lower ends sliding along the stator windings, and the upper ends one of the brushes is connected to the positive pole of the DC voltage source, and the other to the negative.