专利名称：电磁管道运输系统的物料装载机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于永磁直线电动机应用技术和物料运输技术领域，具体的涉 及一种实现电磁管道运输系统中对运矿车进行机械装载和自动控制的电磁管道 运输系统的物料装载机构。
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，己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，研发出一种可实现商业化运营的电磁管 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，所述输送管道为平直管道模组拼接而成。 输送管道内壁线性同步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，以及縮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。
由于该电磁管道运输系统在试商业化运营过程中，运矿车进入输送管道的 发射间隔一般为数秒或者IO秒左右，因此运矿车的装载时间需要满足输送要求 的需要，如何采用自动控制进行机械化高速装载成为保证整个电磁管道运输系 统的物料输送的重要研发内容。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够实现运矿车的机械化、自动化和高速装 载需要的电磁管道运输系统的物料装载机构，他采用机械化装载机构实现自动 化控制的高速装载，还可实现多辆运矿车的同时装载，物料装载量均匀精确， 保证了整个电磁管道运输系统的正常、平稳和高速运行。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下-一种电磁管道运输系统的物料装载机构，包括装载位，其特征在于所述装 载位的上方设置物料仓，物料仓的下端设置与运矿车物料运载舱容量相当的装 载筒体，所述装载筒体的上、下端面分别设置物料口，下物料口的正下方为装 载位。
具体的讲，所述装载位设置在于一高水平位置的平台上，装载位处设置有 运矿车滑轨，用于运矿车送至装载位，物料仓架设在装载位的上方位置。
所述物料仓的下部为漏斗形结构，其漏斗的底部固定设置装载筒体，装载 筒体的上物料口与物料仓的漏斗底部相通，所述装载筒体的上物料口和下物料 口处分别设置上盖体和下盖体。
所述装载筒体的下盖体由盖体启闭机械手操控连接，下盖体的一侧与装载 筒体铰接，所述机械手由驱动气缸组成，驱动气缸的一端固定设置，另一端连 接装载筒体的下盖体。
所述装载筒体的上盖体由一驱动电机操控连接，所述上盖体为沿装载筒壁 方向启闭结构，所述驱动电机驱动上盖体与下盖体间隔打开。
所述装载筒体的下盖体长度与装载筒体的筒壁长度相等，所述装载筒体的 筒壁长度与运矿车的物料装载舱的长度相当。
所述装载位的一侧设置有舱门驱动气缸，用于将运矿车物料运载舱的密闭 舱门打开和启闭。
所述装载筒体与装载位上的运矿车的停放方向一致，所述物料装载机构的
装载位为一个或并列设置的2-5个，每个装载位的上方设置一个装载筒体。
所述装载位处设置有运矿车滑轨，沿运矿车滑轨的延伸方向设置有2-5个排 列设置的装载筒体，实现一个装载位上多个运矿车的同时装载。
该电磁管道运输系统的物料装载机构可以实现多个装载位和一个装载位上 多个运矿车的自动装载，盛装物料的物料仓位于高位，靠物料的重力实现自由 落体式装载，装载筒体可以实现物料的计量式装载。装载位可以是单个也可是 并列设置的多个，实现对两个轨道内的运矿车实现定量装载，另外在电磁管道 运输系统采用多列运矿车间隔进入输送管道进行多列式输送时，可以在一个装 载位沿运矿车轨道按运矿车的排列设置多个装载筒体，实现对同一装载位的多 列运矿车实现同时装载。
装载筒体固定设置在物料仓的下方，其装载筒体水平设置，其放置方向与 装载位轨道上停放的运矿车的放置位置一致，装载筒体的装载容量与运矿车的 核定装载容量一致，可以实现一次性定量满舱装载，即节省了装载时间，又能 保证运矿车的定量装载，使运矿车在线性同步电机绕组线圈的作用下，产生的 移动速度恒定，保证各个运矿车的平稳运行。
装载筒体的物料装入和转载到运矿车的动作是通过驱动电机和机械手驱动 的上盖体和下盖体实现的，上盖体和下盖体交替打开，实现物料的装入和转载 的循环进行。运矿车的密闭舱门的开启和闭合是靠舱门驱动气缸完成的。整个 装载过程可以通过电气元件实现自动化控制，其装载过程为，装载筒体的上盖 体在驱动电机驱动下打开，物料仓内的物料在重力的作用下装填满装载筒体， 此时驱动电机驱动将上盖体关闭，然后，运矿车一侧的舱门驱动气缸将运矿车 的密闭舱门打开，最后装载筒体的下盖体在机械手的驱动下打开，装载筒体内 的物料在重力的作用下落入运矿车的物料装载舱内，然后舱门驱动气缸将密闭 舱门闭合，下盖体由机械手闭合，实现一个装载过程。依此循环可实现运矿车 的自动化和机械化高速装载。
本实用新型的有益效果在于，电磁管道运输系统的物料装载机构设计合理， 采用机械化装载，可实现装载过程的自动化控制，并且能够满足高速和定量装 载运矿车的需要，保证整个电磁管道运输系统的正常和满负荷运转，提高运输 量并降低运输成本。
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是本实用新型电磁管道运输系统的物料装载机构的三装载位单列运矿 车的装载结构和流程示意图2是本实用新型电磁管道运输系统的物料装载机构的单装载位多列运矿 车的装载结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，该电磁管道运输系统的物料装载机构为三个装载位单列运矿 车的装载机构，三个装载位平列设置。该物料装载机构的三个装载位均设置在 于一高水平位置的平台11上，装载位处设置有运矿车滑轨4，用于将运矿车3 送至装载位，装载位的一侧设置有舱门驱动气缸9，用于将运矿车物料运载舱的 密闭舱门2打开和启闭。物料仓1架设在装载位的上方位置。
物料仓1的下部为漏斗形结构，其漏斗的底部固定设置装载筒体8，装载筒 体的上物料口与物料仓的漏斗底部相通，装载筒体的上物料口和下物料口处分 别设置上盖体和下盖体5。装载筒体的下盖体由盖体启闭机械手6操控连接，下 盖体5的一侧与装载筒体铰接，机械手由驱动气缸组成，驱动气缸的一端固定 设置在物料仓外壁上，另一端连接装载筒体的下盖体。装载筒体的上盖体由一 驱动电机10操控连接，上盖体为沿装载筒壁方向启闭结构，驱动电机驱动上盖 体与下盖体间隔打开。装载筒体的下盖体长度与装载筒体的筒壁长度相等，装 载筒体的筒壁长度与运矿车的物料装载舱的长度相当，可以实现装载筒体对运 矿车一次性核定要求的装载，提高装载速度。
最右端的装载位处，运矿车还没有放置，装载筒体的下盖体是关闭的，中 间的装载位处，运矿车到达装载位，舱门驱动气缸9正准备将运矿车的密闭舱 门打开，驱动电机已将装载筒体的上盖体打开，物料7在重力的作用下装填进 装载筒体。在最左端的装载位，舱门驱动气缸9已经将运矿车的密闭舱门打开， 驱动电机已将装载筒体的上盖体打开，装载筒体的下盖体由盖体启闭机械手6 打开，装载筒体内的物下落装载到运矿车的物料运载舱内，实现一次性快速装 载。
如图2所示，该一个装载位沿运矿车滑道依次停放有5列运矿车3，每列运 矿车的上部设置有一个装载筒体8，每个装载筒体的下盖体均由盖体启闭机械手 6控制开启和关闭，装载筒体的上盖体统一由两侧设置的两驱动电机进行控制， 装载筒体的上端连通设置有一个物料仓1，实现同时5列运矿车的一次性同时装 载。
权利要求1.一种电磁管道运输系统的物料装载机构，包括装载位，其特征在于所述装载位的上方设置物料仓，物料仓的下端设置与运矿车物料运载舱容量相当的装载筒体，所述装载筒体的上、下端面分别设置物料口，下物料口的正下方为装载位。
2. 根据权利要求l所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载位设置在于一高水平位置的平台上，装载位处设置有运矿车滑轨，用 于运矿车送至装载位，物料仓架设在装载位的上方位置。
3. 根据权利要求l所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述物料仓的下部为漏斗形结构，其漏斗的底部固定设置装载筒体，装载筒体 的上物料口与物料仓的漏斗底部相通，所述装载筒体的上物料口和下物料口处 分别设置上盖体和下盖体。
4. 根据权利要求3所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载筒体的下盖体由盖体启闭机械手操控连接，下盖体的一侧与装载筒体 铰接，所述机械手由驱动气缸组成，驱动气缸的一端固定设置，另一端连接装 载筒体的下盖体。
5. 根据权利要求3所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载筒体的上盖体由一驱动电机操控连接，所述上盖体为沿装载筒壁方向 启闭结构，所述驱动电机驱动上盖体与下盖体间隔打开。
6. 根据权利要求3所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载筒体的下盖体长度与装载筒体的筒壁长度相等，所述装载筒体的筒壁 长度与运矿车的物料装载舱的长度相当。
7. 根据权利要求l所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载位的一侧设置有舱门驱动气缸，用于将运矿车物料运载舱的密闭舱门 打开和启闭。
8. 根据权利要求l所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载筒体与装载位上的运矿车的停放方向一致，所述物料装载机构的装载 位为一个或并列设置的2-5个，每个装载位的上方设置一个装载筒体。
9. 根据权利要求l所述的电磁管道运输系统的物料装载机构，其特征在于 所述装载位处设置有运矿车滑轨，沿运矿车滑轨的延伸方向设置有2-5个排列设 置的装载筒体，实现一个装载位上多个运矿车的同时装载。
专利摘要一种电磁管道运输系统的物料装载机构，包括装载位，其特征在于所述装载位的上方设置物料仓，物料仓的下端设置与运矿车物料运载舱容量相当的装载筒体，所述装载筒体的上、下端面分别设置物料口，下物料口的正下方为装载位。电磁管道运输系统的物料装载机构设计合理，采用机械化装载，可实现装载过程的自动化控制，并且能够满足高速和定量装载运矿车的需要，保证整个电磁管道运输系统的正常和满负荷运转，提高运输量并降低运输成本。
文档编号B65G54/00GK201186824SQ20082010737
公开日2009年1月28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