一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，包括动力提升装置、导引装置、限位定位装置、监测控制装置以及安全保护装置；电动机、缠绕式提升机设置在地面上，槽钢轨道通过枕木铺设在山体的斜坡上，槽钢轨道分为上行、下行两部分，上行、下行槽钢轨道上分别设置第一轮式台车、第二轮式台车，钢丝绳分别绕过导轮及第一轮式台车、第二轮式台车上的定滑轮与缠绕式提升机相连。本发明提升角度大，可以充分利用矿场边坡，减小基建挖掘量；限位定位装置可使得升降过程中矿车平稳性；大坡度提升大大缩短了运输距离和时间，提高运输效率，减少尾气污染；监测控制装置可在跑车时控制安全保护装置动作，提高运输过程的安全性。
【专利说明】
一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种提升运输装置，具体涉及一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于露天矿矿石运输，大多采用矿用自卸汽车运输、铁路运输、胶带运输机运输或箕斗矿机提升机运输的方式。矿用自卸汽车运输基建费用低，适用范围广，汽车机动灵活，调运方便。但随着开采深度的加深，汽车爬坡角度只有8°_15°，这就使得运输路线曲折增长，汽车运输燃油和轮胎消耗量大，汽车保养修理要有维修基地，在天气条件不好时效率下降，汽车运输还会造成矿场大气污染;铁路运输具有运输成本低、运量大，设备供应充足，适应各种气候条件等优点，但要求采场尺寸大，基建工程量大、时间长、投资大;胶带运输机有运输能力大、环境污染小、自动化程度高的优点，但是矿石对胶带磨损大，对粘性或含水性矿石运输会出现卡带事故，影响胶带寿命；箕斗运输优点是其可提升倾角达40°-45°，基建工程量小，箕斗设备简单，便于检查和维修，费用低，其主要缺点是矿场底部和地面各需要I个转载站，增加运输成本，年产量不高，适用范围受到限制。
[0003]一种露天矿矿用汽车自驱动整车提升装置(CN101020554A)，提出利用汽车自身驱动力，将重载汽车从采场底部提升至地表，该装置需要用特制的汽车轮毂，要对矿用汽车改造，并且仅以矿用汽车的发动机为动力源，稳定性与可靠性不足。根据新型自驱动整车提升机结构分析(金属矿山，2006年第3期)，该装置系统结构主要危险因素有牵引力与坡度关系、爬坡齿条和承重轨道纵向爬行、连锁机构可靠性等;影响系统运行的主要危险因素有两侧行走齿轮不同步、行走齿轮与齿条不完全啮合、重载轮式台车后倾等;影响系统操作的主要危险因素是司机的误操作与自身素质，人为因素增多，系统可靠性降低;该装置所允许的最大坡角为42°，运行速度为0.5-0.8m/s;速度很低，坡度42°对应的坡长较长，对应的提升量不高。根据露天矿矿用汽车整车提升运输工艺综述(金属矿山，2006年第3期)，当采用20-50t自卸汽车时，单台提升机的年生产能力为100-300万t，这很难满足现代大型露天矿生产需求，若建立多套系统，成本消耗巨大。根据露天矿矿用汽车自驱动整车提升运输系统研究(东北大学博士学位论文，2006年)，该装置仅适用中小矿山，然而随着坡度的增加，需要矿车发动机供更大的动力，随着采场深度的增加，该方式的适用性降低，会加重矿车的磨损，缩短使用寿命。一种露天矿矿用汽车整车竖直提升运输系统(CN104843572A)，该系统实现了矿用汽车整车竖直提升，但是该系统是单次提升、单次下放，效率有待提高；断绳情况出现后仅有液压夹轨器对停车平台进行制动，控制要求高，安全性需要提高;竖直提升系统需要开挖大量山体，基建工程量大。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，可以充分利用采场边坡，减小基建工程量，极大缩短矿用自卸汽车运输距离和时间，矿岩不必转载，提升下放同时进行，提高运输效率，应用多套防跑车装置，可靠性大大提高。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，包括动力提升装置、导引装置、限位定位装置、监测控制装置以及安全保护装置;动力提升装置包括电动机、缠绕式提升机、轮式台车，电动机输出轴与缠绕式提升机连接;导引装置包括卡轨轮、槽钢轨道和钢丝绳;限位定位装置包括设置在轮式台车上的固定挡块、滚动式液压挡块以及停靠平台；监测控制装置包括显示控制器、深度指示器、位移传感器、液压站、上行程开关、下行程开关，深度指示器、位移传感器、液压站、上行程开关、下行程开关与显示控制器连接;安全保护装置包括液压夹轨器、阻拦索防跑车装置；电动机、缠绕式提升机设置在地面上，槽钢轨道通过枕木铺设在山体的斜坡上，槽钢轨道分为上行、下行两部分，上行、下行槽钢轨道上分别设置第一轮式台车、第二轮式台车，钢丝绳分别绕过导轮及第一轮式台车、第二轮式台车上的定滑轮与缠绕式提升机相连。
[0006]为了提高矿车进出轮式台车的安全性能，轮式台车上一侧设有固定挡块、另一侧设有双活塞液压缸和滚动式液压挡块，液压站设置在轮式台车中部并通过液压油管道与双活塞液压缸相连，滚动式液压挡块放在移动凹槽内，通过活塞与双活塞液压缸相连。
[0007]枕木通过U形卡箍与螺栓铺设在山体的斜坡上，槽钢轨道通过挡铁和压轨器固定在枕木上，枕木上设置有地钩。
[0008]为了防跑车，防止安全事故，在轮式台车上增设液压夹轨器和阻拦索防跑车装置，液压夹轨器由液压站、夹轨器液压缸、链杆、夹钳和固定板组成，液压站通过液压油管道与夹轨器液压缸相连，夹轨器液压缸与链杆顶端铰接，链杆底端与夹钳的顶端铰接，固定板设置在轮式台车的底面，固定板的左右两端分别与夹钳的中部铰接；
阻拦索防跑车装置设置在轮式台车内部，阻拦索防跑车装置由投绳装置、推杆、杠杆、拉簧、阻拦索、挂钩、定滑轮、前端缓冲装置、主液压缸以及尾端缓冲装置组成，液压站通过液压油管道与主液压缸连接，主液压缸两端分别设置定十字镐头、动十字镐头，两个前端缓冲装置左右对称设置在轮式台车前侧，两个尾端缓冲装置左右对称设置在轮式台车后侧，拉簧一端固定在轮式台车上，另一端与杠杆连接，推杆与杠杆呈垂直夹角，推杆中部与杠杆底部连接，在推杆两端尽头上方位置各设置一个挂钩，挂钩与轮式台车固定，阻拦索两端先穿过投绳装置，再依次绕过定滑轮、前端缓冲装置、定滑轮、主液压缸、定滑轮后分别与一个尾端缓冲装置连接，投绳装置挂在挂钩上。
[0009]为了防止轮式台车倾覆，轮式台车底面设置卡轨轮，轮式台车通过卡轨轮与槽钢轨道滚动接触，卡轨轮外侧和内侧分别设置有水平轮、竖直轮，水平轮、竖直轮均与槽钢轨道滚动接触。
[0010]为了提高本发明的自动化程度及监控的便捷性，位移传感器设置在轮式台车上，深度显示器、显示控制器设置在电动机旁，上行程开关设置在轮式台车停靠于地面相接触处，下行程开关设置在轮式台车停靠于采场地面相接触处。
[0011]为了提高轮式台车提升下降的稳定平衡性，增设平衡绳，平衡绳绕过布置在地面的定滑轮组分别与第一轮式台车、第二轮式台车相连，在平衡绳中部设置张紧装置;夹钳与槽钢轨道接触的部位设置摩擦片;轮式台车限位端设有橡胶缓冲垫。
[0012]与现有技术相比，本发明提升角度范围大，提升角度范围为30°-75°，最大坡角能够达到75°，可以充分利用矿场边坡，减小基建挖掘量;轮式台车设有限位定位装置，可使得升降过程中矿车平稳性;大坡度提升大大缩短了运输距离和时间，提高运输效率，并能减少汽车尾气污染;监测控制装置可在跑车时控制液压夹轨器、阻拦索防跑车装置紧急制动，提高运输过程的安全性。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的平面示意图；
图3为图2中A-A向剖视图；
图4为矿用自卸汽车限位定位示意图；
图5为轮式台车的液压系统示意图；
图6为轮式台车的侧视放大图；
图7为阻拦索防跑车装置布置俯视图；
图8a为阻拦索防跑车装置非工作状态主视图；
图Sb为阻拦索防跑车装置工作状态主视图；
图9为液压夹轨器结构示意图；
图10为卡轨轮与槽钢轨道接触示意图；
图11为槽钢轨道与枕木固接关系示意图；
图12为枕木与岩壁固接关系示意图；
图中:1、山体，2、上行程开关，3、深度指示器，4、显示控制器，5、电动机，6、缠绕式提升机，7、导轮，8、空载矿车，9、固定挡块，10、第一轮式台车，11、张紧装置，12、地钩，13、枕木，14、槽钢轨道，15、满载矿车，16、滚动式液压挡块，17、第二轮式台车，18、位移传感器，19、钢丝绳，20、平衡绳，21、液压夹轨器，22、下行程开关，23、橡胶缓冲垫，24、双活塞液压缸，25、夹轨器液压缸，26、推杆，27、杠杆，28、液压站，29、液压油管道，30、拉簧，31、阻拦索，32、投绳装置，33、阻拦索防跑车装置，34、挂钩，35、链杆，36、夹钳，37、固接板，38、定滑轮，39、前立而缓冲装置，40、定十字搞头，41、主液压缸，42、动十字搞头，43、尾?而缓冲装置，44、摩f祭片，45、卡轨轮，46、U形卡箍，47、挡铁，48、压轨器，49、螺栓。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0015]如图1和图2所示，一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，包括动力提升装置、导引装置、限位定位装置、监测控制装置以及安全保护装置;动力提升装置包括电动机5、缠绕式提升机6、轮式台车，电动机5输出轴与缠绕式提升机6连接;导引装置包括卡轨轮45、槽钢轨道14和钢丝绳19;限位定位装置包括设置在轮式台车上的固定挡块9、滚动式液压挡块16以及停靠平台；监测控制装置包括显示控制器4、深度指示器3、位移传感器18、液压站28、上行程开关2、下行程开关22，深度指示器3、位移传感器18、液压站28、上行程开关2、下行程开关22与显示控制器4连接;安全保护装置包括液压夹轨器21、阻拦索防跑车装置33;电动机5、缠绕式提升机6设置在地面上，如图11、12所示，枕木13通过U形卡箍46与螺栓49铺设在山体I的斜坡上，槽钢轨道14通过挡铁47和压轨器48固定在枕木13上，枕木13上设置有地钩12，槽钢轨道14分为上行、下行两部分，上行、下行槽钢轨道14上分别设置第一轮式台车10、第二轮式台车17，钢丝绳19分别绕过导轮7及第一轮式台车10、第二轮式台车17上的定滑轮与缠绕式提升机6相连，提升端钢丝绳19左捻连接在提升机滚筒上，下降端钢丝绳右捻连接在提升机滚筒上，电动机5带动缠绕式提升机6转动实现同步升降，空载矿车8、满载矿车15均沿水平方向(枕木13的长边指向)驶入、驶出轮式台车，轮式台车重心前移，减小倾覆力矩，如图3所示，第一轮式台车10停靠在与地面水平位置，第一轮式台车10水平前端被限位，而第二轮式台车17停靠在与采场地面水平位置，第二轮式台车17水平后端被限位，轮式台车限位端均有橡胶缓冲垫23以减小轮式台车停车时的冲击力。
[0016]为了使得矿车能够准确的停在轮式台车上的指定区域，并且确保矿车在提升与下降过程中的稳定性，如图4和图5所示，轮式台车上一侧设有固定挡块9、另一侧设有双活塞液压缸24和滚动式液压挡块16，液压站28设置在轮式台车中部并通过液压油管道29与双活塞液压缸24相连，滚动式液压挡块16放在移动凹槽内，通过活塞与双活塞液压缸24相连，滚动式液压挡块16底部是圆柱滚子，在移动凹槽内随液压活塞杆的伸缩相应移动，矿车驶入轮式台车上先通过固定挡块9限位一侧的两个车轮，然后由双活塞液压缸24控制滚动式液压挡块16移动从而对剩下一侧的两个车轮限位，完成对矿车的限位固定或放行。
[0017]为了防止跑车发生安全事故，如图6所示，液压夹轨器21设置在轮式台车上，液压夹轨器21由液压站28、夹轨器液压缸25、链杆35、夹钳36和固定板37组成，如图5和图9所示，液压站28通过液压油管道29与夹轨器液压缸25相连，夹轨器液压缸25与链杆35顶端铰接，链杆35底端与夹钳36的顶端铰接，固定板37设置在轮式台车的底面，固定板37的左右两端分别与夹钳36的中部铰接，为了提高摩擦力，夹钳36与槽钢轨道14接触的部位设置摩擦片44 ；当液压缸25动作，链杆35被下压张开，夹钳36在杠杆作用下通过固定板37夹紧，摩擦片44会与槽钢轨道14抱紧，实现减速;另一方面，如图7和图8a所示，阻拦索防跑车装置33设置在轮式台车内部，阻拦索防跑车装置33由投绳装置32、推杆26、杠杆27、拉簧30、阻拦索31、挂钩34、定滑轮38、前端缓冲装置39、主液压缸41以及尾端缓冲装置43组成，液压站28通过液压油管道29与主液压缸41连接，主液压缸41两端分别设置定十字镐头40、动十字镐头42，两个前端缓冲装置39左右对称设置在轮式台车前侧，两个尾端缓冲装置43左右对称设置在轮式台车后侧，拉簧30—端固定在轮式台车上，另一端与杠杆27连接，推杆26与杠杆27呈垂直夹角，推杆26中部与杠杆27底部连接，在推杆26两端尽头上方位置各设置一个挂钩34，挂钩34与轮式台车固定，阻拦索31两端先穿过投绳装置32，再依次绕过定滑轮38、前端缓冲装置39、定滑轮38、主液压缸41、定滑轮38后分别与一个尾端缓冲装置43连接，投绳装置32挂在挂钩34上；当发生跑车时，拉簧30会收缩带动杠杆27向后移动，通过杠杆作用，杠杆27推动推杆26前移，使得投绳装置32从挂钩34上落下，如图Sb所示，落下的投绳装置32和阻拦索31会勾在地钩12上，阻拦索31张紧，阻拦索防跑车装置33各部分动作，实现减速停车。
[0018]如图10所示，轮式台车底面设置卡轨轮45，轮式台车通过卡轨轮45与槽钢轨道14滚动接触，卡轨轮45外侧和内侧分别设置有水平轮、竖直轮，水平轮、竖直轮均与槽钢轨道14滚动接触，槽钢轨道14外侧水平轮可以使得轮式台车沿槽钢轨道14运动，槽钢轨道14内的竖直轮可防止轮式台车倾覆。
[0019]为了提高自动化程度、安全性及监控的便捷性，位移传感器18设置在轮式台车上，深度显示器3、显示控制器4设置在电动机5旁，上行程开关2设置在轮式台车停靠于地面相接触处，下行程开关22设置在轮式台车停靠于采场地面相接触处。
[0020]为了提高轮式台车提升下降的稳定平衡性，增设平衡绳20，平衡绳20绕过布置在地面的定滑轮组分别与第一轮式台车10、第二轮式台车17相连，在平衡绳20中部设置张紧装置11。
[0021]本发明工作流程:第二轮式台车17停靠在采场水平面，第一轮式台车10停靠在地面水平面，液压夹轨器21处于抱死状态，满载矿车15驶入第二轮式台车17，空载矿车8驶入第一轮式台车10，矿车前轮被固定挡块9阻挡，矿车停车，滚动式液压挡块16被双活塞液压缸24推至矿车后轮处，从而实现对矿车的固定;液压夹轨器21动作松开夹钳36，电动机5带动缠绕式提升机6工作，在钢丝绳19的牵引作用下，第二轮式台车17通过卡轨轮45沿着槽钢轨道14提升，第一轮式台车10通过卡轨轮45沿着槽钢轨道14下行，当第二轮式台车17提升至地面水平处，触发上行程开关2，第一轮式台车10下降至采场水平面处，触发下行程开关22，缠绕式提升机6停止工作，提升机制动器制动，液压夹轨器21动作抱死;滚动式液压挡块16收回，满载矿车15驶出第二轮式台车17，空载矿车8驶出第一轮式台车10;另一辆空载矿车8驶入第二轮式台车17，另一辆满载矿车驶入第一轮式台车10。再按上述过程实现空载矿车8的下放与满载矿车15的提升，这就是一个升降工作循环，以此类推。
【主权项】
1.一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，包括动力提升装置、导引装置、限位定位装置、监测控制装置以及安全保护装置； 动力提升装置包括电动机(5)、缠绕式提升机(6)、轮式台车，电动机(5)输出轴与缠绕式提升机(6)连接；导引装置包括卡轨轮(45)、槽钢轨道(14)和钢丝绳(19);限位定位装置包括设置在轮式台车上的固定挡块(9)、滚动式液压挡块(16)以及停靠平台；监测控制装置包括显示控制器(4)、深度指示器(3)、位移传感器(18)、液压站(28)、上行程开关(2)、下行程开关(22)，深度指示器(3)、位移传感器(18)、液压站(28)、上行程开关(2)、下行程开关(22)与显示控制器(4)连接;安全保护装置包括液压夹轨器(21)、阻拦索防跑车装置(33); 电动机(5)、缠绕式提升机(6)设置在地面上，槽钢轨道(14)通过枕木(13)铺设在山体(I)的斜坡上，槽钢轨道(14)分为上行、下行两部分，上行、下行槽钢轨道(14)上分别设置第一轮式台车(10)、第二轮式台车(17)，钢丝绳(19)分别绕过导轮(7)及第一轮式台车(10)、第二轮式台车(17)上的定滑轮与缠绕式提升机(6)相连。2.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的轮式台车上一侧设有固定挡块(9)、另一侧设有双活塞液压缸(24)和滚动式液压挡块(16)，液压站(28)设置在轮式台车中部并通过液压油管道(29)与双活塞液压缸(24)相连，滚动式液压挡块(16)，通过活塞与双活塞液压缸(24)相连。3.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的枕木(13 )通过U形卡箍(46 )与螺栓(49 )铺设在山体(I)的斜坡上，槽钢轨道(14 )通过挡铁(47 )和压轨器(48)固定在枕木(13)上，枕木(13)上设置有地钩(12)。4.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的液压夹轨器(21)设置在轮式台车上，液压夹轨器(21)由液压站(28)、夹轨器液压缸(25)、链杆(35)、夹钳(36)和固定板(37)组成，液压站(28)通过液压油管道(29)与夹轨器液压缸(25)相连，夹轨器液压缸(25)与链杆(35)顶端铰接，链杆(35)底端与夹钳(36)的顶端铰接，固定板(37)设置在轮式台车的底面，固定板(37)的左右两端分别与夹钳(36)的中部铰接。5.根据权利要求3所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的阻拦索防跑车装置(33)设置在轮式台车内部，阻拦索防跑车装置(33)由投绳装置(32)、推杆(26)、杠杆(27)、拉簧(30)、阻拦索(31)、挂钩(34)、定滑轮(38)、前端缓冲装置(39)、主液压缸(41)以及尾端缓冲装置(43)组成，液压站(28)通过液压油管道(29)与主液压缸(41)连接，主液压缸(41)两端分别设置定十字镐头(40)、动十字镐头(42)，两个前端缓冲装置(39)左右对称设置在轮式台车前侧，两个尾端缓冲装置(43)左右对称设置在轮式台车后侧，拉簧(30)—端固定在轮式台车上，另一端与杠杆(27)连接，推杆(26)与杠杆(27)呈垂直夹角，推杆(26)中部与杠杆(27)底部连接，在推杆(26)两端尽头上方位置各设置一个挂钩(34)，挂钩(34)与轮式台车固定，阻拦索(31)两端先穿过投绳装置(32)，再依次绕过定滑轮(38)、前端缓冲装置(39)、定滑轮(38)、主液压缸(41)、定滑轮(38)后分别与一个尾端缓冲装置(43)连接，投绳装置(32)挂在挂钩(34)上。6.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的轮式台车底面设置卡轨轮(45)，轮式台车通过卡轨轮(45)与槽钢轨道(14)滚动接触，卡轨轮(45 )外侧和内侧分别设置有水平轮、竖直轮，水平轮、竖直轮均与槽钢轨道(14 )滚动接触。7.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的位移传感器(18)设置在轮式台车上，深度显示器(3)、显示控制器(4)设置在电动机(5)旁，上行程开关(2)设置在轮式台车停靠于地面相接触处，下行程开关(22)设置在轮式台车停靠于采场地面相接触处。8.根据权利要求1所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，还包括平衡绳(20)，平衡绳(20)绕过布置在地面的定滑轮组分别与第一轮式台车(10)、第二轮式台车(17)相连，在平衡绳(20)中部设置张紧装置(11)。9.根据权利要求4所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的夹钳(36)与槽钢轨道(14)接触的部位设置摩擦片(44)。10.根据权利要求4所述的一种露天矿自卸汽车大坡度提升装置，其特征在于，所述的轮式台车限位端设有橡胶缓冲垫(23)。
【文档编号】B66B9/16GK105858408SQ201610314231
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】葛世荣, 鲍久圣, 任强, 李洪明, 阴妍, 何小路, 李哲
【申请人】中国矿业大学