Результат интеллектуальной деятельности: НАКЛОННАЯ ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подъема горной массы из карьеров и шахт.

Известна наклонная подъемная установка с уравновешивающими канатами, содержащая подъемную машину с приводом, подъемные канаты с сосудами, установленными на рельсовых направляющих [Носырев Б.А. Схемы наклонных подъемных установок, их оценка и области применения. Шахтные и карьерные стационарные установки. Труды Свердловского ордена трудового красного знамени горного института им. В.В. Вахрушева, 1972].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его эксплуатации, обусловленная следующими причинами: увеличением общей приведенной массы подъемной установки и динамических нагрузок, дополнительными энергозатратами на перемещение (хвостового) уравновешивающего каната, невозможностью уравновешивания составляющей веса каната, перпендикулярной рельсовым направляющим, усложнение конструкции, снижение надежности и безопасности из-за использования дополнительных уравновешивающего каната, обводного блока и узлов их крепления.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является двухконцевая наклонная уравновешенная подъемная установка, содержащая подъемную машину и подъемные канаты с сосудами, установленными на рельсовых направляющих, выполненных с вогнутым профилем по всей длине с увеличением угла наклона снизу вверх [авторское свидетельство №990628 от 28.01.1983 г.]. Данная установка принята за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - наклонная подъемная установка, содержащая подъемную машину с приводом; направляющие шкивы; подъемные канаты с сосудами, установленными на рельсовых направляющих с вогнутым профилем.

Недостатками известной установки, принятой за прототип, являются большие трудозатраты и сложности, связанные со строительством траншеи под рельсовые направляющие с вогнутым профилем. Расчеты показывают, что для глубоких карьеров относительно наклонного прямолинейного пути глубина траншеи под вогнутые рельсовые направляющие в средней части составляет десятки метров [Шахтный подъем: научно-производственное издание / Бежок В.Р. и др.; общ. Ред. Б.Н. Грядущий, В.А. Корсун. - Донецк: ООО «Юго-Восток, ЛТД», 2007, 624 с.].

Задача изобретения - снижение затрат на строительство рельсовых путей и повышение эффективности двухконцевых наклонных подъемных установок.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известной наклонной подъемной установке, содержащей подъемную машину с приводом, направляющие шкивы и подъемные канаты с сосудами, установленными на рельсовых направляющих с вогнутым профилем, согласно изобретению рельсовые направляющие с вогнутым профилем установлены на начальном и конечном либо только на конечном участках пути движения подъемных сосудов, а остальная часть рельсовых путей выполнена прямолинейной или расположена под углом, равным углу борта карьера.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от признаков прототипа, - рельсовые направляющие с вогнутым профилем установлены на начальном и концевом либо только на конечном участках пути движения подъемных сосудов; остальная часть рельсовых путей выполнена прямолинейной либо расположена под углом, равным углу борта карьера.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют снизить затраты на строительство рельсовых путей и повысить эффективность двухконцевых наклонных подъемных установок.

На чертеже приведена схема наклонной подъемной установки с прямолинейно-вогнутым профилем рельсовых направляющих.

Подъемная установка содержит подъемные сосуды 1, 2, закрепленные на канатах 3, 4 и установленные на рельсовых направляющих 5 с прямолинейно-вогнутым профилем, поддерживающие ролики 6, направляющие шкивы 7, подъемную машину с барабанами 8, 9 и приводным электродвигателем 10. Вторые концы канатов 3, 4 закреплены на подъемной машине таким образом, что при вращении электродвигателя 10 происходит навивка каната 3 на барабан 9 и свивка каната 4 с барабана 8, вследствие чего сосуд 1 двигается вверх, а сосуд 2 - вниз. Профиль рельсовых направляющих 5 в начале и конце трассы, либо только в конце трассы вогнутый, а в оставшейся части рельсовых путей - прямолинейный или расположен под углом, равным углу борта карьера.

Особенности работы частично-уравновешенной подъемной установки состоят в следующем.

Разность углов наклона рельсовых направляющих 5 в начале и в конце подъема α_н-α_к выбираются таким образом, чтобы статическое сопротивление в начале подъема было меньше статического сопротивления уравновешенной наклонной подъемной установки, для которой статические моменты в начале, середине и конце подъема равны. Переуравновешивание подъемной системы в период разгона обеспечивает снижение суммарного вращающего момента от статической и динамической нагрузок на валу электродвигателя 10 и ускоренный разгон. Движение сосудов 1, 2 по криволинейным направляющим 5 сопровождается интенсивным ростом статических сопротивлений. Последние имеют максимальное значение за весь период подъема в месте перехода сосудов 1, 2 на прямолинейные участки пути. При движении сосудов 1, 2 по прямолинейным направляющим 5 подъемная установка не уравновешивается, поэтому статические сопротивления постепенно снижаются до входа груженого сосуда 1 в верхний криволинейный участок пути, а порожнего 2 - в нижний криволинейный участок.

На последнем участке трассы, так же, как и на первом, весьма интенсивно увеличиваются статические сопротивления и к моменту торможения подъемной машины имеют значения, превышающие статические сопротивления при встрече сосудов 1, 2. Такое изменение сопротивлений в конце подъема способствует уменьшению продолжительности периода замедления, повышению точности и безопасности процесса торможения наклонного подъемника.

При небольших углах наклона борта карьера рельсовые направляющие сосудов могут иметь вогнутый профиль только в конце трассы, т.е. в верхней части рельсовых путей.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- при строительстве подъемника отпадает необходимость в траншее большой глубины под рельсовые направляющие;

- обеспечивается повышение эффективности процессов подъема груза за счет снижения пускового момента, продолжительности периодов разгона, замедления и равномерного движения сосудов с максимальной скоростью по наикратчайшему прямолинейному пути;

- повышается точность и безопасность процесса торможения.