专利名称：运矿车故障停机驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于利用电磁管道对煤炭、矿石等物料进行运输的辅助设备领 域，具体的涉及一种能够消除电磁管道运输系统断电所导致的运矿车停机故障 的运矿车故障停机驱动系统。
背景技术：
目前中国煤炭运输技术、承载量以及运输管理对经济社会的影响主要有 四个方面 一是成本增加造成电力成本增加；二是运力不足制约了产煤区生 产能力发挥，容易造成短期煤炭供应紧张；三是煤炭运输安全管理任务紧迫， 四是污染严重。开发高效、经济、节能和环保型煤炭交通运输工具，大幅提 升煤炭运输能力，已经成为加快我国能源建设、促进国民经济快速增长的必 须条件。
目前运输方式中，采用卡车运输煤炭将使用大量昂贵的柴油燃料，不但能 效低，价格昂贵，而且会对当地造成污染。卡车还要对卡车以及公路基础设施 进行大量的维护。采用铁轨运输煤炭在多山地区要求建立迂回路线，并且在路 轨附近500米之内具有不可开采矿山的限制，从而大大地限制了煤炭的开采量。 采用水煤炭泥浆管道运输煤炭通常会产生严重的环境问题，因为不但要泵取运 送地域的地下水，还要在运送终点处理泥浆水。其它可能的运矿车管道，例如 气动管道，相对于电磁管道，具有高能耗要求以及有限的生产量。
稀土永磁直线同步电机输运管道技术及其产业化，是近年来国际交通运 输产业前沿技术之一，是交通运输产业中高技术领域里具有前瞻性、先导性和 探索性的重大技术，是未来交通运输产业高技术更新换代和新兴产业发展的一 个重要基础，是国家交通运输产业高技术创新能力的一种体现。上世纪90年代， 美国磁悬浮飞机技术公司在进行磁悬浮飞机(Magplane)研发时，同时开展了 磁管道运输系统的研发，并于2000年在美国佛罗里达州IMC-Global磷矿建造了 一条275公尺，直径为61公分的磷矿磁管道运输示范线，磁管道运输示范线用 以和传统交通工具在投资成本、运行成本、环境影响、能源消耗等方面进行比较评估。该次管道运输系统采用前后各装设的4个定向滑行轮的运矿车，并采 用玻璃钢纤维管作为输送管道，输送管道外设置线性直流电机线圈，运矿车通 过定向滑行轮架在输送管道移动，实现物料的输送。由于该磁管道输送系统仅 为实验评估项目，而且在输送管道和运矿车的设计上尚存在诸多缺陷，因此无 法达到商业化应用的需要，而且可操作性差。
该处于研发阶段的运矿车采用滚动滑行的方式在输送管道内运行，车体重 量和运载物料的重量由运矿车前、后端设置的滑轮组件承担，这使得运矿车在 装载物料后对定向滑行轮的压力较大，极容易造成输送管道和定向滑行轮的损 坏，从而影响整个输送系统的运行。同时由于采用该电磁管道进行输送的是颗 粒物料，即使运矿车封闭性能良好，仍然无法避免物料的撒落，撒落的物料为 集中在输送管道的底部，而输送管道底部位置正是运矿车的前后滑行轮的最大 压力接触面，撒落的物料对运矿车的运行产生较大的阻力，这一方面致使需要 的线性同步电机线圈提供更大的推力，另一方面过多的撒落物料会导致运矿车 发生停车故障，还会对输送管道和运矿车造成损坏。
本案申请人经过长期研究和实验，研发出一种电磁管道运输系统，包括输
送管道和运矿车所述输送管道内设置线性同步电机线圈和运矿车悬挂轨道，运 矿车上设置有永磁体和用于悬挂的车轮，运矿车通过其永磁体与线性同步电机 线圈作用产生的推进力在输送管道内运动，所述运矿车悬挂轨道和运矿车上用 于悬挂的车轮将运矿车悬挂并限位设置，实现运矿车携带物料在输送管道内的 输送。输送管道的内壁间隔安装线性同步电机线圈，每相线圈绕组由单根电缆 循环绕制而成，所述输送管道均为平直管道模组拼接而成。输送管道内壁线性 同歩电机线圈间的安装距离为30-60米，所述每个平直管道模组的长度为4-10 米。
运矿车包括一圆筒形的物料运载舱，物料运载舱的上端面设置有密闭盖体, 盖体与物料运载舱间设置电磁锁和铰接端，物料运载舱的另一端面固定安装永
磁体阵列。运矿车悬挂轨道为输送管道内壁固定设置的工字钢梁，所述运矿车 的前后设置有两组车轮，该两组车轮装设在工字钢梁的左右两轨道内，所述工 字钢梁的两侧分别设置导向滑轨，运矿车的前后两侧分别设置滑轮与导向滑轨 配合，运矿车通过两组车轮和滑轮悬挂在输送管道内。
该电磁管道运输系统使用电磁力对运矿车进行推动，利用输送管道实现高 效率的攀登采煤区域附近普遍存在的困难地形，并具有攀登陡峭的坡度，使占 地最小化，以及缩短到铁路线的运输通道距离等能力的电磁管道输送系统，其突出特点是时速快、运行平稳，易于实现自动控制；无噪音，不排放有毒、有 害气体。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能对电磁管道输送系统中出现的断电或其它 停机故障提供有效保护措施，采用操作员控制方式将发生停机故障的运矿车推 送至前方最近的线性同步电机绕组线圈上的运矿车故障停机驱动系统，解决了 现有运矿车停机后无法运行，需要进行输送管道拆装处理的缺陷。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下-
一种运矿车故障停机驱动系统，包括运矿车，其特征在于运矿车的前后端 固定设置有悬挂车轮组件，运矿车一端的悬挂车轮组件上设置有电机驱动舱， 所述电机驱动舱与悬挂车轮组件的一组车轮驱动连接。
具体的讲，所述电机驱动舱设置在运矿车后段的悬挂车轮组件上，所述电 机驱动舱包括一驱动电机和一小型电源，所述小型电源与驱动电机电连接并为 驱动电机提供驱动力。
所述电机驱动舱装配有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机的驱动轮与悬挂 车轮组件的一组车轮驱动连接，所述驱动轮为电绝缘轮。
所述悬挂车轮组件包括一支架，所述支架包括两块沿运矿车运行方向设置 的金属板，电机驱动舱固定设置在该金属板间的中部，在该金属板的下方设置 有电机驱动舱的小型电源。
所述电机驱动舱还包括一无线信号发送装置和无线通信信号控制的电机驱 动开关，所述电机驱动开关位于金属板的后端，用于实现齿轮电机的无线控制 驱动。
所述悬挂车轮组件包括一支架，所述支架的一侧与物料运载舱的前端或后 端固定，支架的顶部设置悬挂车轮，所述悬挂车轮为并列固定在支架顶部的两 组；所述支架包括两块沿运矿车运行方向设置的金属板，金属板的下方固定在 物料运载舱的轴线位置，每块金属板的上方并列设置两组悬挂车轮，这样每个 支架的上端固定设置有两组共四个悬挂车轮，所述电机驱动舱与最后端的一组 悬挂车轮驱动连接。
所述运矿车为单列或者串联设置的复数列，所述电机驱动舱位于最后一运 矿车的后端悬挂车轮组件上。
所述运矿车的中部为圆柱体性物料运载舱，物料运载舱的前后端还分别固定设置有滑轮组件，所述滑轮组件为设置在物料运载舱轴线左右对称位置的两 个滑轮，两滑轮分别通过滑轮轴安装设置，四个滑轮形成可与两个导轨配合的 平衡支撑和导向结构。
所述物料运载舱的两端沿中轴线方向固定设置固定轴，固定轴上套装有轴 套，所述悬挂车轮组件与所述轴套固定设置。
实用新型人在利用电磁管道运输系统进行商业化运营时发现，由于电磁管 道输送系统的线性同步电机绕组线圈采用间隔设置，在高速管道运输段的线性
同步电机绕组线圈的间隔距离为50米左右，而每个线性同步电机绕组线圈的长 度只有6米左右。运矿车在经过线性同步电机绕组线圈时才能通过电磁作用获 得推动力，因此在发生突然断电的时候，运矿车在线性同步电机绕组线圈再次 通电时如果无法到达或者经过线性同步电机绕组线圈上部，将无法获得推动力。 运矿车将停滞在输送管道内，发生停机故障，对于中短途输送管道，将无法实 现运矿车的有效驱动，只有将该段输送管道段进行拆除，将运矿车取出。该运 矿车故障停机驱动系统能够消除该故障所造成的繁琐工作，在运矿车发生停机 故障后依靠自身的惯性滑行后，仍然不能自动停靠在线性同步电机绕组线圈上 或者发生其它无法利用电磁力推进的情况下，操作人员可以通过操纵运矿车上 设置的该运矿车故障停机驱动系统，将运矿车推送至最近的线性同步电机绕组 线圈上，或者输送管道检修口处进行故障处理。
电机驱动舱用于驱动运矿车的悬挂车轮组件的一组车轮，该电机驱动舱可 以采用常规的小型驱动电机，如齿轮驱动电机，齿轮驱动电机的驱动轮与运矿 车悬挂车轮组件的一组车轮驱动连接。如果运输的物料为煤炭，最好将该驱动 轮设计为电绝缘轮，以实现防爆安全。该电机驱动舱最好设置在运矿车后端的 悬挂车轮组件上，驱动电机由无线通信信号控制的电机驱动开关进行启动，电 机驱动舱配备有小型电源，如蓄电池或者电池。 一般运矿车还装配有无线信号 发送装置，用于通信联络和运矿车的定位。
最常采用的运矿车的悬挂车轮组件为两块沿运矿车运行方向设置的金属板 组成的支架，电机驱动舱固定安装在该支架上，驱动电机顶部的驱动轮与及两 金属板上方设置的一组车轮实现驱动连接，驱动该组车轮，实现运矿车的低速 移动。该电机驱动舱还可以用来锁定运矿车位置以防止运矿车在大坡度输送管 道内向前或向后滑动。
本实用新型的有益效果在于，该运矿车故障停机驱动系统设计合理，能够 方便的解决电磁管道输送系统中出现的断电或其它原因导致的停机故障，使运矿车在发生上述故障后得到顺利解决，保证整个电磁管道运输系统的高效平稳 运行，其制作成本低，可适用于单列运矿车和多列运矿车的集体运输，实现电 磁管道运输系统的高效输送和低成本的商业化运营。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的阐述。
图1是本实用新型中运矿车故障停机驱动系统的主体结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，该运矿车故障停机驱动系统由运矿车和电机驱动舱组成，电
机驱动舱4设置在运矿车后段的悬挂车轮组件上，所述电机驱动舱包括一齿轮 驱动电机3和一小型电源10，小型电源10与齿轮驱动电机3电连接并为齿轮驱 动电机提供驱动力。齿轮驱动电机的驱动轮与悬挂车轮组件的一组车轮2驱动 连接，该驱动轮为电绝缘轮。
悬挂车轮组件包括一支架，所述支架包括两块沿运矿车运行方向设置的金 属板l，电机驱动舱固定设置在该金属板间的中部，在该金属板的下方设置有电 机驱动舱的小型电源10。
电机驱动舱还包括一无线信号发送装置11和无线通信信号控制的电机驱动 开关，电机驱动开关位于金属板的后端，用于实现齿轮电机的无线控制驱动。
支架的一侧与物料运载舱5的前端或后端固定，物料运载舱的底部设置永 磁体阵列9，前支架的顶部设置悬挂车轮6，所述悬挂车轮为并列固定在支架顶 部的两组；前支架也包括两块沿运矿车运行方向设置的金属板7，金属板的下方 固定在物料运载舱的轴线位置，每块金属板的上方并列设置两组悬挂车轮，这 样前后支架的上端固定设置有两组共8个悬挂车轮。运矿车的中部为圆柱体性 物料运载舱，物料运载舱的前后端还分别固定设置有滑轮组件，所述滑轮组件 为设置在物料运载舱轴线左右对称位置的两个滑轮8，两滑轮分别通过滑轮轴安 装设置，四个滑轮形成可与两个导轨配合的平衡支撑和导向结构。物料运载舱 的两端沿中轴线方向固定设置固定轴，固定轴上套装有轴套，所述悬挂车轮组 件与所述轴套固定设置。
权利要求1. 一种运矿车故障停机驱动系统，包括运矿车，其特征在于运矿车的前后端固定设置有悬挂车轮组件，运矿车一端的悬挂车轮组件上设置有电机驱动舱，所述电机驱动舱与悬挂车轮组件的一组车轮驱动连接。
2. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述电机驱动舱设置在运矿车后段的悬挂车轮组件上，所述电机驱动舱包括一驱动电机 和一小型电源，所述小型电源与驱动电机电连接并为驱动电机提供驱动力。
3. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述电机 驱动舱装配有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机的驱动轮与悬挂车轮组件的一 组车轮驱动连接，所述驱动轮为电绝缘轮。
4. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述悬挂 车轮组件包括一支架，所述支架包括两块沿运矿车运行方向设置的金属板，电 机驱动舱固定设置在该金属板间的中部，在该金属板的下方设置有电机驱动舱 的小型电源。
5. 根据权利要求4所述的所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所 述电机驱动舱还包括一无线信号发送装置和无线通信信号控制的电机驱动开 关，所述电机驱动开关位于金属板的后端，用于实现齿轮电机的无线控制驱动。
6. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述悬挂 车轮组件包括一支架，所述支架的一侧与物料运载舱的前端或后端固定，支架 的顶部设置悬挂车轮，所述悬挂车轮为并列固定在支架顶部的两组；所述支架 包括两块沿运矿车运行方向设置的金属板，金属板的下方固定在物料运载舱的 轴线位置，每块金属板的上方并列设置两组悬挂车轮，这样每个支架的上端固 定设置有两组共四个悬挂车轮，所述电机驱动舱与最后端的一组悬挂车轮驱动 连接。
7. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述运矿 车为单列或者串联设置的复数列，所述电机驱动舱位于最后一运矿车的后端悬 挂车轮组件上。
8. 根据权利要求1所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述运矿 车的中部为圆柱体性物料运载舱，物料运载舱的前后端还分别固定设置有滑轮 组件，所述滑轮组件为设置在物料运载舱轴线左右对称位置的两个滑轮，两滑轮分别通过滑轮轴安装设置，四个滑轮形成可与两个导轨配合的平衡支撑和导 向结构。
9.根据权利要求8所述的运矿车故障停机驱动系统，其特征在于所述物料 运载舱的两端沿中轴线方向固定设置固定轴，固定轴上套装有轴套，所述悬挂 车轮组件与所述轴套固定设置。
专利摘要一种运矿车故障停机驱动系统，包括运矿车，其特征在于运矿车的前后端固定设置有悬挂车轮组件，运矿车一端的悬挂车轮组件上设置有电机驱动舱，所述电机驱动舱与悬挂车轮组件的一组车轮驱动连接。该运矿车故障停机驱动系统设计合理，能够方便的解决电磁管道输送系统中出现的断电或其它原因导致的停机故障，使运矿车在发生上述故障后得到顺利解决，保证整个电磁管道运输系统的高效平稳运行，其制作成本低，可适用于单列运矿车和多列运矿车的集体运输，实现电磁管道运输系统的高效输送和低成本的商业化运营。
文档编号B61B13/10GK201231984SQ20082010737
公开日2009年5月6日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者史蒂芬·科乾, 唐纳德·布鲁斯·蒙哥马利, 方家荣 申请人:内蒙古麦格磁投资管理有限公司