運礦車故障停機驅動系統的製作方法
2023-12-05 03:54:26 2
專利名稱：運礦車故障停機驅動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於利用電磁管道對煤炭、礦石等物料進行運輸的輔助設備領 域，具體的涉及一種能夠消除電磁管道運輸系統斷電所導致的運礦車停機故障 的運礦車故障停機驅動系統。
背景技術：
目前中國煤炭運輸技術、承載量以及運輸管理對經濟社會的影響主要有 四個方面 一是成本增加造成電力成本增加；二是運力不足制約了產煤區生 產能力發揮，容易造成短期煤炭供應緊張；三是煤炭運輸安全管理任務緊迫， 四是汙染嚴重。開發高效、經濟、節能和環保型煤炭交通運輸工具，大幅提 升煤炭運輸能力，已經成為加快我國能源建設、促進國民經濟快速增長的必 須條件。
目前運輸方式中，採用卡車運輸煤炭將使用大量昂貴的柴油燃料，不但能 效低，價格昂貴，而且會對當地造成汙染。卡車還要對卡車以及公路基礎設施 進行大量的維護。採用鐵軌運輸煤炭在多山地區要求建立迂迴路線，並且在路 軌附近500米之內具有不可開採礦山的限制，從而大大地限制了煤炭的開採量。 採用水煤炭泥漿管道運輸煤炭通常會產生嚴重的環境問題，因為不但要泵取運 送地域的地下水，還要在運送終點處理泥漿水。其它可能的運礦車管道，例如 氣動管道，相對於電磁管道，具有高能耗要求以及有限的生產量。
稀土永磁直線同步電機輸運管道技術及其產業化，是近年來國際交通運 輸產業前沿技術之一，是交通運輸產業中高技術領域裡具有前瞻性、先導性和 探索性的重大技術，是未來交通運輸產業高技術更新換代和新興產業發展的一 個重要基礎，是國家交通運輸產業高技術創新能力的一種體現。上世紀90年代， 美國磁懸浮飛機技術公司在進行磁懸浮飛機(Magplane)研發時，同時開展了 磁管道運輸系統的研發，並於2000年在美國佛羅裡達州IMC-Global磷礦建造了 一條275公尺，直徑為61公分的磷礦磁管道運輸示範線，磁管道運輸示範線用 以和傳統交通工具在投資成本、運行成本、環境影響、能源消耗等方面進行比較評估。該次管道運輸系統採用前後各裝設的4個定向滑行輪的運礦車，並採 用玻璃鋼纖維管作為輸送管道，輸送管道外設置線性直流電機線圈，運礦車通 過定向滑行輪架在輸送管道移動，實現物料的輸送。由於該磁管道輸送系統僅 為實驗評估項目，而且在輸送管道和運礦車的設計上尚存在諸多缺陷，因此無 法達到商業化應用的需要，而且可操作性差。
該處於研發階段的運礦車採用滾動滑行的方式在輸送管道內運行，車體重 量和運載物料的重量由運礦車前、後端設置的滑輪組件承擔，這使得運礦車在 裝載物料後對定向滑行輪的壓力較大，極容易造成輸送管道和定向滑行輪的損 壞，從而影響整個輸送系統的運行。同時由於採用該電磁管道進行輸送的是顆 粒物料，即使運礦車封閉性能良好，仍然無法避免物料的撒落，撒落的物料為 集中在輸送管道的底部，而輸送管道底部位置正是運礦車的前後滑行輪的最大 壓力接觸面，撒落的物料對運礦車的運行產生較大的阻力，這一方面致使需要 的線性同步電機線圈提供更大的推力，另一方面過多的撒落物料會導致運礦車 發生停車故障，還會對輸送管道和運礦車造成損壞。
本案申請人經過長期研究和實驗，研發出一種電磁管道運輸系統，包括輸
送管道和運礦車所述輸送管道內設置線性同步電機線圈和運礦車懸掛軌道，運 礦車上設置有永磁體和用於懸掛的車輪，運礦車通過其永磁體與線性同步電機 線圈作用產生的推進力在輸送管道內運動，所述運礦車懸掛軌道和運礦車上用 於懸掛的車輪將運礦車懸掛並限位設置，實現運礦車攜帶物料在輸送管道內的 輸送。輸送管道的內壁間隔安裝線性同步電機線圈，每相線圈繞組由單根電纜 循環繞制而成，所述輸送管道均為平直管道模組拼接而成。輸送管道內壁線性 同歩電機線圈間的安裝距離為30-60米，所述每個平直管道模組的長度為4-10 米。
運礦車包括一圓筒形的物料運載艙，物料運載艙的上端面設置有密閉蓋體, 蓋體與物料運載艙間設置電磁鎖和鉸接端，物料運載艙的另一端面固定安裝永
磁體陣列。運礦車懸掛軌道為輸送管道內壁固定設置的工字鋼梁，所述運礦車 的前後設置有兩組車輪，該兩組車輪裝設在工字鋼梁的左右兩軌道內，所述工 字鋼梁的兩側分別設置導向滑軌，運礦車的前後兩側分別設置滑輪與導向滑軌 配合，運礦車通過兩組車輪和滑輪懸掛在輸送管道內。
該電磁管道運輸系統使用電磁力對運礦車進行推動，利用輸送管道實現高 效率的攀登採煤區域附近普遍存在的困難地形，並具有攀登陡峭的坡度，使佔 地最小化，以及縮短到鐵路線的運輸通道距離等能力的電磁管道輸送系統，其突出特點是時速快、運行平穩，易於實現自動控制；無噪音，不排放有毒、有 害氣體。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種能對電磁管道輸送系統中出現的斷電或其它 停機故障提供有效保護措施，採用操作員控制方式將發生停機故障的運礦車推 送至前方最近的線性同步電機繞組線圈上的運礦車故障停機驅動系統，解決了 現有運礦車停機後無法運行，需要進行輸送管道拆裝處理的缺陷。
為實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下-
一種運礦車故障停機驅動系統，包括運礦車，其特徵在於運礦車的前後端 固定設置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設置有電機驅動艙， 所述電機驅動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅動連接。
具體的講，所述電機驅動艙設置在運礦車後段的懸掛車輪組件上，所述電 機驅動艙包括一驅動電機和一小型電源，所述小型電源與驅動電機電連接並為 驅動電機提供驅動力。
所述電機驅動艙裝配有齒輪驅動電機，所述齒輪驅動電機的驅動輪與懸掛 車輪組件的一組車輪驅動連接，所述驅動輪為電絕緣輪。
所述懸掛車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設置 的金屬板，電機驅動艙固定設置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設置 有電機驅動艙的小型電源。
所述電機驅動艙還包括一無線信號發送裝置和無線通信信號控制的電機驅 動開關，所述電機驅動開關位於金屬板的後端，用於實現齒輪電機的無線控制 驅動。
所述懸掛車輪組件包括一支架，所述支架的一側與物料運載艙的前端或後 端固定，支架的頂部設置懸掛車輪，所述懸掛車輪為並列固定在支架頂部的兩 組；所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板，金屬板的下方固定在 物料運載艙的軸線位置，每塊金屬板的上方並列設置兩組懸掛車輪，這樣每個 支架的上端固定設置有兩組共四個懸掛車輪，所述電機驅動艙與最後端的一組 懸掛車輪驅動連接。
所述運礦車為單列或者串聯設置的複數列，所述電機驅動艙位於最後一運 礦車的後端懸掛車輪組件上。
所述運礦車的中部為圓柱體性物料運載艙，物料運載艙的前後端還分別固定設置有滑輪組件，所述滑輪組件為設置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩 個滑輪，兩滑輪分別通過滑輪軸安裝設置，四個滑輪形成可與兩個導軌配合的 平衡支撐和導向結構。
所述物料運載艙的兩端沿中軸線方向固定設置固定軸，固定軸上套裝有軸 套，所述懸掛車輪組件與所述軸套固定設置。
實用新型人在利用電磁管道運輸系統進行商業化運營時發現，由於電磁管 道輸送系統的線性同步電機繞組線圈採用間隔設置，在高速管道運輸段的線性
同步電機繞組線圈的間隔距離為50米左右，而每個線性同步電機繞組線圈的長 度只有6米左右。運礦車在經過線性同步電機繞組線圈時才能通過電磁作用獲 得推動力，因此在發生突然斷電的時候，運礦車在線性同步電機繞組線圈再次 通電時如果無法到達或者經過線性同步電機繞組線圈上部，將無法獲得推動力。 運礦車將停滯在輸送管道內，發生停機故障，對於中短途輸送管道，將無法實 現運礦車的有效驅動，只有將該段輸送管道段進行拆除，將運礦車取出。該運 礦車故障停機驅動系統能夠消除該故障所造成的繁瑣工作，在運礦車發生停機 故障後依靠自身的慣性滑行後，仍然不能自動停靠在線性同步電機繞組線圈上 或者發生其它無法利用電磁力推進的情況下，操作人員可以通過操縱運礦車上 設置的該運礦車故障停機驅動系統，將運礦車推送至最近的線性同步電機繞組 線圈上，或者輸送管道檢修口處進行故障處理。
電機驅動艙用於驅動運礦車的懸掛車輪組件的一組車輪，該電機驅動艙可 以採用常規的小型驅動電機，如齒輪驅動電機，齒輪驅動電機的驅動輪與運礦 車懸掛車輪組件的一組車輪驅動連接。如果運輸的物料為煤炭，最好將該驅動 輪設計為電絕緣輪，以實現防爆安全。該電機驅動艙最好設置在運礦車後端的 懸掛車輪組件上，驅動電機由無線通信信號控制的電機驅動開關進行啟動，電 機驅動艙配備有小型電源，如蓄電池或者電池。 一般運礦車還裝配有無線信號 發送裝置，用於通信聯絡和運礦車的定位。
最常採用的運礦車的懸掛車輪組件為兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板 組成的支架，電機驅動艙固定安裝在該支架上，驅動電機頂部的驅動輪與及兩 金屬板上方設置的一組車輪實現驅動連接，驅動該組車輪，實現運礦車的低速 移動。該電機驅動艙還可以用來鎖定運礦車位置以防止運礦車在大坡度輸送管 道內向前或向後滑動。
本實用新型的有益效果在於，該運礦車故障停機驅動系統設計合理，能夠 方便的解決電磁管道輸送系統中出現的斷電或其它原因導致的停機故障，使運礦車在發生上述故障後得到順利解決，保證整個電磁管道運輸系統的高效平穩 運行，其製作成本低，可適用於單列運礦車和多列運礦車的集體運輸，實現電 磁管道運輸系統的高效輸送和低成本的商業化運營。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的闡述。
圖1是本實用新型中運礦車故障停機驅動系統的主體結構示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，該運礦車故障停機驅動系統由運礦車和電機驅動艙組成，電
機驅動艙4設置在運礦車後段的懸掛車輪組件上，所述電機驅動艙包括一齒輪 驅動電機3和一小型電源10，小型電源10與齒輪驅動電機3電連接並為齒輪驅 動電機提供驅動力。齒輪驅動電機的驅動輪與懸掛車輪組件的一組車輪2驅動 連接，該驅動輪為電絕緣輪。
懸掛車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金 屬板l，電機驅動艙固定設置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設置有電 機驅動艙的小型電源10。
電機驅動艙還包括一無線信號發送裝置11和無線通信信號控制的電機驅動 開關，電機驅動開關位於金屬板的後端，用於實現齒輪電機的無線控制驅動。
支架的一側與物料運載艙5的前端或後端固定，物料運載艙的底部設置永 磁體陣列9，前支架的頂部設置懸掛車輪6，所述懸掛車輪為並列固定在支架頂 部的兩組；前支架也包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板7，金屬板的下方 固定在物料運載艙的軸線位置，每塊金屬板的上方並列設置兩組懸掛車輪，這 樣前後支架的上端固定設置有兩組共8個懸掛車輪。運礦車的中部為圓柱體性 物料運載艙，物料運載艙的前後端還分別固定設置有滑輪組件，所述滑輪組件 為設置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩個滑輪8，兩滑輪分別通過滑輪軸安 裝設置，四個滑輪形成可與兩個導軌配合的平衡支撐和導向結構。物料運載艙 的兩端沿中軸線方向固定設置固定軸，固定軸上套裝有軸套，所述懸掛車輪組 件與所述軸套固定設置。
權利要求1. 一種運礦車故障停機驅動系統，包括運礦車，其特徵在於運礦車的前後端固定設置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設置有電機驅動艙，所述電機驅動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅動連接。
2. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述電機驅動艙設置在運礦車後段的懸掛車輪組件上，所述電機驅動艙包括一驅動電機 和一小型電源，所述小型電源與驅動電機電連接並為驅動電機提供驅動力。
3. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述電機 驅動艙裝配有齒輪驅動電機，所述齒輪驅動電機的驅動輪與懸掛車輪組件的一 組車輪驅動連接，所述驅動輪為電絕緣輪。
4. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述懸掛 車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板，電 機驅動艙固定設置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設置有電機驅動艙 的小型電源。
5. 根據權利要求4所述的所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所 述電機驅動艙還包括一無線信號發送裝置和無線通信信號控制的電機驅動開 關，所述電機驅動開關位於金屬板的後端，用於實現齒輪電機的無線控制驅動。
6. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述懸掛 車輪組件包括一支架，所述支架的一側與物料運載艙的前端或後端固定，支架 的頂部設置懸掛車輪，所述懸掛車輪為並列固定在支架頂部的兩組；所述支架 包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板，金屬板的下方固定在物料運載艙的 軸線位置，每塊金屬板的上方並列設置兩組懸掛車輪，這樣每個支架的上端固 定設置有兩組共四個懸掛車輪，所述電機驅動艙與最後端的一組懸掛車輪驅動 連接。
7. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述運礦 車為單列或者串聯設置的複數列，所述電機驅動艙位於最後一運礦車的後端懸 掛車輪組件上。
8. 根據權利要求1所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述運礦 車的中部為圓柱體性物料運載艙，物料運載艙的前後端還分別固定設置有滑輪 組件，所述滑輪組件為設置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩個滑輪，兩滑輪分別通過滑輪軸安裝設置，四個滑輪形成可與兩個導軌配合的平衡支撐和導 向結構。
9.根據權利要求8所述的運礦車故障停機驅動系統，其特徵在於所述物料 運載艙的兩端沿中軸線方向固定設置固定軸，固定軸上套裝有軸套，所述懸掛 車輪組件與所述軸套固定設置。
專利摘要一種運礦車故障停機驅動系統，包括運礦車，其特徵在於運礦車的前後端固定設置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設置有電機驅動艙，所述電機驅動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅動連接。該運礦車故障停機驅動系統設計合理，能夠方便的解決電磁管道輸送系統中出現的斷電或其它原因導致的停機故障，使運礦車在發生上述故障後得到順利解決，保證整個電磁管道運輸系統的高效平穩運行，其製作成本低，可適用於單列運礦車和多列運礦車的集體運輸，實現電磁管道運輸系統的高效輸送和低成本的商業化運營。
文檔編號B61B13/10GK201231984SQ20082010737
公開日2009年5月6日 申請日期2008年4月10日 優先權日2008年4月10日
發明者史蒂芬·科乾, 唐納德·布魯斯·蒙哥馬利, 方家榮 申請人:內蒙古麥格磁投資管理有限公司