Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ГРУЖЕНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ-САМОСВАЛОВ НА БОРТ КАРЬЕРА И СПУСКА ПОРОЖНИХ АВТОМОБИЛЕЙ-САМОСВАЛОВ В КАРЬЕР

Изобретение относится к система карьерного транспорта, а именно к устройствам для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей в карьер при увеличенном угле наклона трассы транспортирования в процессе ведении открытых горных работ.

Известно устройство, состоящее из вертикально замкнутой пластинчато-катковой тяговой цепи с возможностью огибания ею приводной и натяжной звездочек, при перемещении ходовых катков цепи по направляющим, состоящим из наклонного участка и примыкающих к нему горизонтальных участков на нижней и верхней частях тягового контура, при этом на цепи с определенным шагом закреплены кулаки с возможностью их взаимодействия с транспортируемыми автомобилями, перемещаемыми на собственных колесах по специальным опорным направляющим, размещенным с наружных сторон от направляющих ходовых катков тяговой цепи.

(Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение, 1968, с.309-312, рис.312, б).

Однако недостатками известного устройства являются ограниченный угол наклона подъемной установки, что связано с увеличенной длиной трассы транспортирования, невозможность транспортирования груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера из-за саморазгрузки горной массы из кузова автомобиля-самосвала через заднюю часть кузова при значительном угле наклона трассы транспортирования, возможность возникновения аварийной ситуации при нарушении контакта между размещенным на тяговом контуре упором и колесами автомобиля-самосвала, что приведет к его скатыванию вниз и возможности опрокидывания, невозможность одновременного подъема груженых и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер. Эти недостатки особенно обостряются при увеличенной глубине карьера.

Известно устройство для подъема груженых автосамосвалов на борт карьера и спуска порожних на основание карьера, содержащее два кинематически связанных между собой и замкнутых в вертикальной плоскости на приводных и натяжных звездочках и тяговых контурах из пластинчато-катковых цепей с ходовыми катками с возможностью их опирания и перемещения по наклонным направляющим с примыкающими к ним горизонтальными участками в нижней и верхних частях и с присоединенными к тяговым цепям приспособлениями для захвата автосамосвалов за счет их взаимодействия с колесами автосамосвалов, на линии подъема с их упором в задние колеса со стороны натяжной звездочки и размещением задних колес груженого автосамосвала на площадке захватного приспособления, и с опиранием передних колес на специальные направляющие, а на линии спуска приспособление выполнено с двумя упорами с размещением между ними передних колес порожнего автосамосвала и с опиранием задних колес на специальные направляющие. Приводные звездочки обеих линий кинематически связаны с тихоходным валом редуктора общего привода (Пат. РФ №2284958).

Известно также устройство для подъема груженых и спуска порожних автосамосвалов, аналогичное указанному выше, у которого захватное приспособление с помощью криволинейного упора взаимодействует с передними колесами груженого автосамосвала при опирании и перемещении его задних колес по специальным направляющим (Пат. РФ N 2285655). Известно также аналогичное устройство, у которого на наклонном участке подъемника размещены устройства для улавливания оборвавшихся тяговых цепей (Пат. РФ №2287477).

Известные устройства достаточно сложны по конструктивному исполнению и не очень надежны в процессе эксплуатации за счет сложного приспособления для захвата груженых и порожних автосамосвалов, а также из-за необходимости после заезда груженого автосамосвала на нижний горизонтальный участок трассы и перемещения самосвала на наклонный участок трассы подъема кузова с размещенной в нем горной массой, а при заезде на верхний горизонтальный участок трассы - необходимости снова опускания кузова, что может в нижней и верхних частях трассы привести к просыпи горной массы за счет опоздания включения водителем соответствующего приводного механизма.

Известно принятое за прототип с учетом указанных выше известных устройств устройство для подъема автосамосвалов на борт карьера и их спуска в карьер, содержащее два наклонных рельсовых пути с размещенными на них тележками, снабженными двумя, ориентированными перпендикулярно продольным осям размещенных на тележках автосамосвалов, параллельными осями с опорными роликами, размещенными с зазорами друг относительно друга с возможностью опирания на них приводных колес автосамосвала, обе тележки кинематически связаны между собой тяговым канатом с полиспастной системой, с размещением ее подвижных обойм на тележках с их кинематической связью с размещенными на тележках приводными блоками и опорными роликам, а неподвижной обоймы - на борту карьера между рельсовыми путями, при размещении автосамосвалов вдоль продольных осей рельсовых путей на горизонтально ориентированных опорных поверхностях тележек, при этом нижняя часть обоих параллельно расположенных рельсовых путей размещена в углублении основания карьера с возможностью размещения горизонтально расположенных опор тележек на уровне основания карьера (Пат. РФ №2168630, опубл. в 2001 г., бюл. №16).

Однако известное устройство, обеспечивающее подъем груженых и спуск порожних автосамосвалов за счет привода канатного тягового контура от самого автосамосвала, отличается сложностью конструкции тележек с увеличенной их высотой из-за размещения под их опорными поверхностями элементов приводного механизма, что снижает надежность эксплуатации устройства, ограниченной скоростью подъема и производительностью устройства из-за ограниченной величины тягового усилия, незначительной глубиной карьера за счет ограниченной высоты подъема. Система привода и продольное размещение автосамосвалов на тележках требует увеличенного углубления в основании карьера для исходного размещения в нем тележек.

Техническим результатом изобретения является обеспечение надежного подъема груженых автомобилей-самосвалов из карьера увеличенной глубины на его борт при увеличенном угле наклона трассы транспортирования и одновременного спуска в карьер порожних автомобилей-самосвалов при увеличенной производительности устройства для подъема груженых и спуска порожних автомобилей-самосвалов за счет возможности подъема груженых и спуска порожних автосамосвалов по обоим рельсовым путям, исключение возникновения аварийных ситуаций и просыпи транспортируемой на борт карьера горной массы, снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов при строительстве и эксплуатации устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей в карьер, содержащем два наклонных рельсовых пути с размещенными на них тележками, связанными друг с другом огибающим приводной и оборотный блок тяговым органом из стального проволочного каната, концы которого соединены с тележками с возможностью размещения на их опорных поверхностях с боковыми ограничителями груженого и порожнего автомобиля-самосвала, при этом автомобили-самосвалы на тележках размещены в поперечном направлении, а боковые ограничители размещены перпендикулярно продольным осям рельсовых путей, при этом верхние части рельсовых путей размещены над поверхностью борта карьера с размещением у верхних частей обоих рельсовых путей на борту карьера наклонных участков, примыкающих к опорным поверхностям тележек.

Устройство для подъема и спуска автомобилей-самосвалов представлено на фиг. 1 - продольный разрез по оси одного и второго параллельного рельсового пути при размещении груженого автомобиля-самосвала на опорной поверхности тележки при ее размещении у основания карьера, на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1, на фиг. 3 и 4 - вид Б сверху на устройство при исходном расположении тележек на основании и на борту карьера с размещенными на них автомобилями-самосвалами при использовании в качестве подъемного для груженого автосамосвала и спускного для порожнего автосамосвала одного и второго рельсового пути.

Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей в карьер содержит тяговый орган, выполненный из стального проволочного каната 1, концы которого соединены с размещенными на наклонных направляющих рельсах 2 и 3 тележками 4 и 5 с горизонтально расположенными на них опорными поверхностями 6 и 7 с возможностью размещения на них в поперечном относительно оси каждого рельсового пути 2 и 3 направлении автомобилей-самосвалов 8 и 9. Тяговый канат 1 огибает размещенные на борту 10 карьера приводной 11 и оборотный 12 блоки. Приводной блок 11 выполнен в виде многовиткового шкива трения. Нижняя часть обоих параллельно расположенных рельсовых путей 2 и 3 размещена в углублении 13 основания 14 карьера с возможностью размещения горизонтально расположенных опорных поверхностей 6 и 7 тележек 4 и 5 на уровне основания 14 карьера. А верхние части обоих рельсовых путей 2 и 3 могут быть размещены над поверхностью борта 10 карьера (фиг.1) с размещением у верхних частей обоих рельсовых путей 2 и 3 на борту 10 карьера наклонных участков 15 и 16, примыкающих к опорным поверхностям 6 и 7 тележек 4 и 5. Верхние части рельсовых путей 2 и 3 могут быть размещены в углублении борта 10 карьера (фиг.1, 3, 4) при условии расположения опорных поверхностей 6 и 7 тележек 4 и 5 с поднятыми гружеными автосамосвалами 8 и планируемыми для спуска порожними автосамосвалами 9 на уровне поверхности борта 10 карьера (фиг.3, 4). Опорные поверхности 6 и 7 тележек 4 и 5 для автомобилей-самосвалов 8 и 9 выполнены с боковыми ограничителями 17 и 18, размещенными перпендикулярно продольным осям рельсовых путей 2 и 3. 19 - направление заезда груженых автомобилей самосвалов 8 при двух возможных вариантах использования рельсовых путей 2 и 3 для подъема автомобилей-самосвалов 8 (фиг.3 и 4). 20 - направления съезда груженых автомобилей самосвалов 8 с тележек 4 и 5 на борту 10 карьера, для обоих вариантов. 21 - направления заезда на тележки 4 и 5 и съезда с них порожних автомобилей самосвалов 9 при их спуске в карьер, для обоих вариантов. β - угол наклона рельсовых путей 2 и 3 к горизонту.

Устройство действует следующим образом. При исходном расположении тележек 4 и 5 на рельсовых путях 2 и 3 (фиг.1 и 3) груженый автомобиль-самосвал 8, размещенный на основании 14 карьера, заезжает с него в направлении 19 на размещенную на рельсовом пути 2 тележку 4 с размещением на ее опорной поверхности 6 между боковыми ограничителями 17 и 18 (фиг.2). Одновременно на расположенную в верхней части второго параллельного рельсового пути 3 тележку 5 в направлении 21 может заезжать порожний автосамосвал 9 с его размещением на опорной поверхности 7 (фиг.1 и 3). При этом автосамосвал 9 заезжает на тележку 5 непосредственно или по наклонному участку 16, размещаясь между боковыми ограничителями 17 и 18 опор 6 или 7. После этого включается привод приводного блока 11, который, вращаясь против часовой стрелки (фиг.3), сообщает тяговое усилие стальному проволочному канату 1, который обеспечивает перемещение тележки 4 с груженым автосамосвалом 8 вверх по рельсовому пути 2, а перемещение тележки 5 с порожним автосамосвалом 9 вниз по рельсовому пути 3 обеспечивается за счет собственного веса тележки 5 с размещенным на ней автосамосвалом 9 со скоростью, равной скорости движения тягового каната 1, сбегающего с тягового блока 11 и огибающего оборотный блок 12. После достижения тележкой 4 с груженым автосамосвалом 8 борта 10 карьера и одновременного достижения тележкой 5 с порожним автосамосвалом 9 основания 10 карьера приводной блок 11 отключается и затормаживается. После остановки тягового каната 1 груженый автосамосвал 8 с тележки 4 съезжает в направлении 20 на борт 10 карьера непосредственно или через наклонный участок 15. А порожний автосамосвал 9 с тележки 5 съезжает на основание 14 карьера в направлении 21. После освобождения тележек 4 и 5 от груженого 8 и порожнего 9 автосамосвалов они снова могут быть загружены (фиг.4): на размещенную вверху рельсового пути 2 тележку 4 может заехать порожний автосамосвал 9 в направлении 21, а на размещенную внизу рельсового пути 3 тележку 5 - груженый автосамосвал 8 в направлении 19. После этого после реверса снова включается с направлением вращения по часовой стрелке приводной блок 11, обеспечивающий перемещение тележки 5 с груженым автосамосвалом 8 вверх, а тележки 4 с порожним автосамосвалом 9 - перемещение вниз, с последующим съездом груженого автосамосвала 8 с тележки 5 в направлении 20 на борт 10 карьера, а порожнего автосамосвала 9 - с тележки 4 в направлении 21 на основание 14 карьера. При этом в зависимости от варианта размещения верхних частей рельсовых путей 2 и 3 груженые автосамосвалы 8 могут с тележек 4 и 5 на борт 10 карьера съезжать в направлении 20 непосредственно или через наклонные участки 15, а порожние автосамосвалы 9 также съезжать в направлении 20 непосредственно или через наклонные участки 16. Далее процессы подъема груженых автомобилей-самосвалов 8 и спуска порожних автомобилей-самосвалов 9 осуществляются описанным выше комплексным способом. При подъеме груженых 8 и одновременном спуске порожних 9 автомобилей-самосвалов предварительное натяжение набегающей на приводной блок 11 ветви тягового каната 1, необходимое для реализации приводным блоком 11 необходимой величины тягового усилия, обеспечивается за счет веса второй тележки с размещенным на ней другим автомобилем-самосвалом. При отсутствии спускаемого порожнего автомобиля-самосвала предварительное натяжение тягового каната 1 обеспечивается за счет веса самой тележки 5 или 4. Благодаря выполнению приводного блока 11 в виде многовиткового шкива трения величина предварительного натяжения каната 1, сбегающего с приводного блока 11, требуется незначительная. Поэтому при подъеме одной тележки 4 или 5 с груженым автомобилем-самосвалом 8 и при одновременном спуске второй порожней тележки 5 или 4 величины натяжения тягового каната 1 при его сбегании с приводного блока 11 вполне достаточны.

Благодаря использованию обоих рельсовых путей 2 и 3 для подъема груженых 8 и спуска порожних 9 автосамосвалов в два раза повышается производительность устройствами, повышается эффективность эксплуатации приводного блока 11 и снижается его энергопотребление за счет обеспечения необходимой величины натяжения тягового каната 1 в точке его сбегания с приводного блока 11. Дополнительное повышение производительности устройства обеспечивается за счет увеличенного угла β наклона направляющих рельсовых путей 2 и 3, что обеспечивается за счет поперечного размещения поднимаемых 8 и спускаемых 9 автосамосвалов на горизонтально ориентированных опорных поверхностях 6 и 7 тележек 4 и 5 уменьшенной длины. Предложенные два варианта съезда груженых 8 и порожних 9 автосамосвалов с тележек 4 и 5 на борт 10 карьера позволяют рационализировать техническое решение в зависимости от рельефа бортовой части 10 карьера, схемы наземного транспорта и физико-механических свойств грунта бортовой части 10 карьера. Техническое решение позволяет также за счет увеличенного угла β наклона рельсовых путей 2 и 3 уменьшить их длину и стоимость, что особенно важно при увеличенной глубине карьера. Существенным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными устройствами является повышенная его надежность, исключающая возможность возникновения аварийных ситуаций при подъеме груженых 8 и спуске порожних 9 автосамосвалов, а также исключение возможности просыпи транспортируемой вверх горной массы из кузовов груженых автосамосвалов 8 при их подъеме на борт 10 карьера. Одновременный подъем груженых 8 и спуск порожних 9 автосамосвалов обеспечивает необходимую величину предварительного натяжения ветви тягового каната 1, сбегающего с приводного блока 11, что повышает надежность работы приводного блока 11 и позволяет снизить его энергопотребление.

Таким образом, отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение производительности устройства для подъема груженых и спуска порожних автомобилей-самосвалов, его надежность и безопасность с исключением просыпи транспортируемой гружеными автосамосвалами горной массы, уменьшение длины рельсовых путей, возможность подъема груженых и спуска порожних автомобилей-самосвалов по любому рельсовому пути, снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов при строительстве и эксплуатации устройства.