专利名称：气动料斗提升机的制作方法
技术领域：
本发明涉及采矿业，更具体说，涉及气动料斗提升机。
本发明最适宜用于由特别深的矿井和露天矿场运出矿石，以及用于工业和民用建筑业。
已知一种气动料斗提升机(苏联专利SU，A，263839)，它具有提升矿石用的料斗，安装在与压缩空气源连接的井筒内，可作纵向移动。在井筒壁的内表面以料斗高度一半为间距装有导向装置，而以料斗高度为间距装有封严装置。每一个导向装置由位于同一平面上的至少三个导轮组成，导轮与料斗相互作用并保证料斗相对于井筒轴线定心。每一个导轮以自己的轮毂固定在井筒上。每一个封严装置制成单独的活动弹性元件，固定在井筒周边的护圈上。
气动料斗提升机的此种结构使有可能实际上由任何深度按最短距离由开采地点提升矿石至地面，并具有极大的单位起重量(150～300吨和更高)，从而基本上解决了从深的矿井和露天矿场运输矿石的问题。
然而将封严装置制成单独的活动的弹性元件使此装置的结构更复杂化，增加了压缩空气的泄漏，因此降低了整个提升机工作的可靠性和寿命。将导向装置和封严装置直接配置在井筒壁内表面上，导致井筒上述表面与料斗圆筒形表面之间的间隙增大，而这又导致井筒直径增大而引起的投资费用的增大，以及必须用更大体积压缩空气充填此“有害”体积，从而导致这种提升机效率的降低。此外，该结构在工作时不能保证料斗相对于井筒和封严装置轴线严格的定心，因此当料斗相对于井筒轴线摆动时，在弹性元件边缘与料斗表面之间形成间隙，导致压缩空气泄漏，并且当料斗进入封严装置时由于极大动态作用力而使弹性元件受挤压和变形。
本发明的基本任务是提供一种气动料斗提升机，其封严装置的结构可使压缩空气的泄漏降至最低，从而提高提升机的效率。
解决所提任务的措施是提供一种气动料斗提升机，其具有提升矿石用的料斗，安装在与压缩空气源连接的井筒内，可作纵向移动。在井筒壁的内表面以料斗高度为间距装有封严装置，而以料斗高度之半为间距装有导向装置，每一个导向装置由位于垂直于井筒轴线的平面上的至少三个导轮组成，导轮与料斗相互作用并保证料斗相对于井筒轴线定心。每一个导轮以自己的轮毂的轴固定在井筒上，按照本发明每一个封严装置带有密实的环状弹性元件，装在刚性环架上并与其固定连接，环架借助传动连接件与井筒连接。
上述传动连接件最好制成均匀固定在井筒壁上的导轨，而刚性环架安装在其内并可在垂直于井筒轴线的平面内移动。
这样可以保证料斗相应于井筒轴线移动，从而保证料斗和井筒之间的间隙封严的可靠性。
最好每一条导轨位于井筒壁内形成的环形凹沟内，而导向装置的每一个导轮位于井筒壁内形成的单独凹沟内。
制成上述凹沟可以在保持料斗载重量的情况下大大减少井筒直径，从而大大节省建筑井筒的费用。
最好在刚性环架的每一端头上按实际与封严装置轴线距离等于料斗半径，均匀地安装至少三个辅助导轮。
在每个环架的端头具有辅助导轮可以在料斗进入封严装置时，使封严装置相对于料斗轴线定心，并消除料斗对环形弹性元件的动力作用，从而保证上述弹性元件完成其直接功能-封严间隙。
为了保证能承受来自料斗方面的大的力，改善动态条件以及保证提升机的工作可靠，需要在导向装置每个导轮的轮缘上安装空心环室，其中充填弹性材料。
最好将料斗的两端头区表面制成曲面形状。
这样可改善料斗进入导向和封严装置的条件，从而提高其工作寿命。
本发明可通过结合附图详细说明具体实施例来解释。附图中
图1为按本发明制造的气动料斗提升机的总视图;
图2为本发明的气动料斗提升机井筒的部分视图，示出了导向和封严装置的配置;
图3-图1的Ⅲ-Ⅲ剖面;
图4-图2的A部位细节放大图，示出按本发明的封严装置带有环形弹性元件;
图5-图4的Ⅴ-Ⅴ剖面放大图;
图6-图2的A部位细节放大图，示出按本发明的“浮游”封严装置的实施方案;
图7-与图6相同，示出按本发明采用的辅助导轮。
按本发明制造的气动料斗提升机具有井筒1(图1)，其中装有可以纵向移动的料斗2，用于提升矿石，井筒1借助导管3与压缩空气源连接。例如，压缩空气源可以是带驱动装置5的鼓风机4。在井筒1的下标高处料斗2的装料是借助装料机构6进行的，而在井筒1的上标高处料斗2的卸料是借助制成贮料箱7形式的卸料装置进行的。提升机的工作过程可用节流装置8、9来控制。节流装置8安装在井筒1内料斗2的卸料区，并将井筒1的腔室与大气连接。节流装置9安装在导管3内，它将井筒1的腔室与鼓风机4连接。
在井筒1的内表面以料斗2的高度为间距，安装封严装置10(图2)，而以料斗2高度之半为间距安装导向装置11。
每一个导向装置11为配置在井筒1轴线垂直平面内的至少三个导轮12(图3)，导轮12与料斗2相互作用(图2)，并保证其相对于井筒1轴线的定心。
每一个封严装置10(图4)具有密实的环形弹性元件13，安装在刚性环架14上并与其固定连接。环架14借助传动连接件，例如环形元件15与井筒1连接。环形弹性元件13由低摩擦系数的弹性材料制成。该弹性元件13的内径d制成小于料斗2的外径D(图2)。
为了在保持料斗2的提升力的条件下减少井筒1的直径，每一个封严装置10安装在位于井筒1壁上的环形凹沟16(图4)内，而导向装置11的每一个导轮12安装在也是位于井筒1壁上的单独的凹沟17内。
每一个导轮12(图5)有在轴承19的轴20上转动的轮毂18，在此轴上固定有带空心环室21的轮缘，环室内充填弹性材料22。在导轮12的轮缘装上空心环室21的这种安排，可使料斗2沿井筒1运动时，接受来自料斗2壁的较大的力并传给井筒1的内壁(图2)，从而改善提升机工作的动力学。
为了保证封严的环形弹性元件13(图4)和导向装置11的导轮12平稳和无撞击地让料斗2(图2)的圆筒形表面通过，料斗两端头区的表面制成曲率半径为r的曲面。
气动料斗提升机的工作方式如下料斗2(图1)在位于井筒1的下标高处由装料装置6装入矿石。接通鼓风机4，压缩空气通过节流装置9沿着导管3进入料斗2的底部下面。当料斗2底部单位面积的压强达到一定值时，料斗开始向井筒1的上标高处上升。这时料斗2在导向装置11(图2)内运动，它总是处于两圈导向装置11之间，导向装置11使料斗2相对于井筒1的轴线定心并引到随后的第三圈导向装置11，及下一个封严装置10，封严装置10由于具有密实的环形弹性元件13(图4)的形式，以张力抱紧料斗2(图2)并封严料斗2底部下面的井筒1的腔室。料斗2向井筒1(图1)上标高的行进速度可用节流装置8控制，控制方法是当料斗2与连接井筒1的腔室与大气的孔边相交时，由井筒1的腔室向大气排放一定量的压缩空气。料斗2被引到井筒1的上标高处并将矿石卸在贮料箱7内。卸料后关闭节流装置8、9，料斗2在自身重力的作用下开始向井筒1的下标高下降。料斗2的下降速度可根据通过节流装置9排向大气中的压缩空气量来调节。翻斗2“软着陆”到井筒1的下标高处，重新装矿石并重复上述工作循环。
上述气动料斗提升机可带动直径为0.6～2米装载量为2至10～15吨的料斗进行工作，料斗2在压缩空气剩余压力的作用下在导轮12(图3)上运动，导轮12从三面将料斗2抱住，并实现料斗2(图1)相对于井筒1轴线的定心。这时料斗2壁与井筒1壁之间的间隙的封严，是借助环形弹性元件13的内径d与料斗2的外径D(图2)之差形成的张力来实现的。这个张力的大小取决于料斗2底部下面的剩余压力、井筒1壁和料斗2壁之间的间隙大小以及制造环形弹性元件13(图4)材料及弹性元件的尺寸。为了降低工作时的摩擦力，制造环形弹性元件13的材料应具有低的摩擦系数(0.05～0.2)。
当料斗2(图2)的直径增加至3～4米，提升力相应增加至40～60吨时，不能保证料斗2相对于井筒1轴线严格定心，因此出现了用环形弹性元件13(图4)边缘跟踪料斗2壁的必要性。在这种情况下在气动料斗提升机内，按照本发明采用了所谓的“浮游”封严装置10(图6)，它与井筒1的传动连接是通过均匀固定在井筒壁上的导轨23来实现的。这时刚性环架14与固定在其内的环形弹性元件13被置于导轨23内，可在垂直于井筒1轴线的平面内移动。封严装置10的这种结构处理的优点，是当料斗2(图2)在井筒1内运动时，可用环形弹性元件13的边缘“跟踪”翻斗2的壁，从而保证了气动料斗提升机更好的工作条件。实现这一点的方式如下。
料斗2的轴线相对于井筒1的轴线移动，料斗2的上部进入封严装置10，以其壁作用于环形弹性元件13(图6)的边缘上，通过它把径向力传至刚性环架14上，刚性环架14沿着此力的方向在导轨23内移动直至径向力沿封严装置10整个周边平衡为止，即是说直至封严装置10的活动部分(带有弹性元件13的刚性环架14)的轴线与料斗2(图2)的轴线对准为止。料斗2壁与环形弹性元件13(图6)之间间隙的封严，是借助环性弹性元件13的内径d小于料斗2(图6)的外径D来实现的。
按照本发明，封严装置10的上述结构方案，可以使其相对于料斗2轴线自动调节，从而保证气动料斗提升机在最低的压缩空气泄漏率条件下的最有利的工作条件。从整体来说带该种结构封严装置10的提升机的工作方式与上面叙述过的相似。
对于矿井和露天矿场用的大功率气动料斗提升机(料斗直径2.5～8米，提升力70～300吨)，在刚性环架14(图7)的每一端以由封严装置10的轴线24至料斗2的半径R为距离，均匀地安装至少三个辅助导轮25。当料斗2进入封严装置10时，如料斗2的轴线偏离井筒1的轴线，就可借助辅助导轮25使封严装置10相对于料斗2轴线定心和消除料斗2壁对环形弹性元件13边缘的动力作用，即保证了封严井筒1壁和料斗2壁之间间隙封严下的最佳工作条件。
这种结构的提升机的工作方式如下。
当料斗2的上部进入封严装置10时，辅助导轮25作用于料斗2的壁，将径向力传递给刚性环架14，环架14带着环形弹性元件13一起沿着这个力的方向在导轨23中移动，直至封严装置10的轴线24与料斗2的轴线重合为止，即借助于辅助导轮25使封严装置10的活动部分相对于料斗2的轴线自动调节。当料斗2的上部继续运动至已经定心的环形弹性元件13，该弹性元件均匀地以张力抱紧料斗2的壁，因为没有动力载荷施加在其上，而它的边缘也不承受料斗2的单向挤压。从整体来说带该种结构封严装置10的斗式气动提升机的工作方式与上面叙述过的相似。
按本发明提出的气动料斗提升机的上述结构，可以保证实际上可由要求的任何矿床开采深度运输矿石，无论是矿井开采还是露天开采。用在矿井开采时的生产率为3～6百万吨/年，而用在露天开采的生产率为1～3千万吨/年。此外，从长远的观点来看，在开采矿床时还可降低投资费用和生产消耗，缩短建筑全套提升设备的时间，从而解决了由矿床深层运出矿石的问题。通过气动料斗提升机应用领域的评价表明，对于特别深的矿井(超过1500米)和露天矿场(深度500米)，这种提升机是唯一可能的合理化的运输方式。
权利要求
1.气动料斗提升机，具有用于提升矿石的料斗(2)，安装在与压缩空气源连接的井筒(1)内，可作纵向移动，在井筒(1)的内表面以料斗高度为间距装有封严装置(10)，而以料斗高度之半为间距装有导向装置(11)，每一个导向装置由位于垂直于井筒1轴线的平面上的至少三个导轮(12)组成，导轮与料斗(2)相互作用并保证它相对于井筒(1)的轴线定心，每一个导轮(12)以自己的轮毂(18)的轴(20)固定在井筒(1)上，其特征为每一个封严装置(10)带有密实的环形弹性元件(13)，装在刚性环架(14)上并与其固定连接，刚性环架(14)借助传动连接件与井筒(1)连接。
2.按照权利要求1的气动料斗提升机，其特征为上述传动连接件制成均匀固定在井筒(1)壁上的导轨(23)，而刚性环架(14)安装在其内可在垂直于井筒(1)轴线的平面内移动。
3.按照权利要求2的气动料斗提升机，其特征为所述的每一条导轨(23)位于井筒(1)壁内制成的环形凹沟(16)内，而导向装置(11)的每一个导轮(12)位于井筒(1)壁内制成的单独的凹沟(17)内。
4.按照权利要求1的气动料斗提升机，其特征为在所述的刚性环架(14)的每一端头上，按实际与封严装置(10)轴线(24)距离等于料斗半径(R)，均匀地安装至少三个辅助导轮(25)。
5.按照权利要求3的气动料斗提升机，其特征为在所述的导向装置(11)的每个导轮(12)的轮缘上安装空心环室(21)，其中充填弹性材料(22)。
6.按照权利要求4的气动料斗提升机，其特征为所述的料斗(2)两端头区的表面制成曲面形状。
全文摘要
气动料斗提升机，具有提升矿石用的料斗(2)，安装在与压缩空气源连接的井筒(1)内，可作纵向移动。在井筒(1)的内表面以料斗的高度为间距安装有封严装置(10)，而以料斗高度之半为间距安装有导向装置(11)。每一个导向装置由垂直于井筒(1)轴线的平面上的至少三个导轮(12)组成。每一个封严装置(10)为密实的环形弹性元件(13)，装在刚性环架(14)上并与其固定连接。刚性环架(14)借助传动连接件与井筒(1)连接。
文档编号B66B17/08GK1053910SQ90100600
公开日1991年8月21日 申请日期1990年2月7日 优先权日1990年2月7日
发明者尤里·亚厉山德罗维奇·尼古拉耶夫 申请人:卡拉干达工学院