專利名稱：運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于利用電磁管道對煤炭、礦石等物料進行運輸?shù)妮o助設(shè)備領(lǐng) 域，具體的涉及一種能夠消除電磁管道運輸系統(tǒng)斷電所導(dǎo)致的運礦車停機故障 的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前中國煤炭運輸技術(shù)、承載量以及運輸管理對經(jīng)濟社會的影響主要有 四個方面 一是成本增加造成電力成本增加；二是運力不足制約了產(chǎn)煤區(qū)生 產(chǎn)能力發(fā)揮，容易造成短期煤炭供應(yīng)緊張；三是煤炭運輸安全管理任務(wù)緊迫， 四是污染嚴重。開發(fā)高效、經(jīng)濟、節(jié)能和環(huán)保型煤炭交通運輸工具，大幅提 升煤炭運輸能力，已經(jīng)成為加快我國能源建設(shè)、促進國民經(jīng)濟快速增長的必 須條件。
目前運輸方式中，采用卡車運輸煤炭將使用大量昂貴的柴油燃料，不但能 效低，價格昂貴，而且會對當?shù)卦斐晌廴??？ㄜ囘€要對卡車以及公路基礎(chǔ)設(shè)施 進行大量的維護。采用鐵軌運輸煤炭在多山地區(qū)要求建立迂回路線，并且在路 軌附近500米之內(nèi)具有不可開采礦山的限制，從而大大地限制了煤炭的開采量。 采用水煤炭泥漿管道運輸煤炭通常會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境問題，因為不但要泵取運 送地域的地下水，還要在運送終點處理泥漿水。其它可能的運礦車管道，例如 氣動管道，相對于電磁管道，具有高能耗要求以及有限的生產(chǎn)量。
稀土永磁直線同步電機輸運管道技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化，是近年來國際交通運 輸產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)之一，是交通運輸產(chǎn)業(yè)中高技術(shù)領(lǐng)域里具有前瞻性、先導(dǎo)性和 探索性的重大技術(shù)，是未來交通運輸產(chǎn)業(yè)高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一 個重要基礎(chǔ)，是國家交通運輸產(chǎn)業(yè)高技術(shù)創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn)。上世紀90年代， 美國磁懸浮飛機技術(shù)公司在進行磁懸浮飛機(Magplane)研發(fā)時，同時開展了 磁管道運輸系統(tǒng)的研發(fā)，并于2000年在美國佛羅里達州IMC-Global磷礦建造了 一條275公尺，直徑為61公分的磷礦磁管道運輸示范線，磁管道運輸示范線用 以和傳統(tǒng)交通工具在投資成本、運行成本、環(huán)境影響、能源消耗等方面進行比較評估。該次管道運輸系統(tǒng)采用前后各裝設(shè)的4個定向滑行輪的運礦車，并采 用玻璃鋼纖維管作為輸送管道，輸送管道外設(shè)置線性直流電機線圈，運礦車通 過定向滑行輪架在輸送管道移動，實現(xiàn)物料的輸送。由于該磁管道輸送系統(tǒng)僅 為實驗評估項目，而且在輸送管道和運礦車的設(shè)計上尚存在諸多缺陷，因此無 法達到商業(yè)化應(yīng)用的需要，而且可操作性差。
該處于研發(fā)階段的運礦車采用滾動滑行的方式在輸送管道內(nèi)運行，車體重 量和運載物料的重量由運礦車前、后端設(shè)置的滑輪組件承擔，這使得運礦車在 裝載物料后對定向滑行輪的壓力較大，極容易造成輸送管道和定向滑行輪的損 壞，從而影響整個輸送系統(tǒng)的運行。同時由于采用該電磁管道進行輸送的是顆 粒物料，即使運礦車封閉性能良好，仍然無法避免物料的撒落，撒落的物料為 集中在輸送管道的底部，而輸送管道底部位置正是運礦車的前后滑行輪的最大 壓力接觸面，撒落的物料對運礦車的運行產(chǎn)生較大的阻力，這一方面致使需要 的線性同步電機線圈提供更大的推力，另一方面過多的撒落物料會導(dǎo)致運礦車 發(fā)生停車故障，還會對輸送管道和運礦車造成損壞。
本案申請人經(jīng)過長期研究和實驗，研發(fā)出一種電磁管道運輸系統(tǒng)，包括輸
送管道和運礦車所述輸送管道內(nèi)設(shè)置線性同步電機線圈和運礦車懸掛軌道，運 礦車上設(shè)置有永磁體和用于懸掛的車輪，運礦車通過其永磁體與線性同步電機 線圈作用產(chǎn)生的推進力在輸送管道內(nèi)運動，所述運礦車懸掛軌道和運礦車上用 于懸掛的車輪將運礦車懸掛并限位設(shè)置，實現(xiàn)運礦車攜帶物料在輸送管道內(nèi)的 輸送。輸送管道的內(nèi)壁間隔安裝線性同步電機線圈，每相線圈繞組由單根電纜 循環(huán)繞制而成，所述輸送管道均為平直管道模組拼接而成。輸送管道內(nèi)壁線性 同歩電機線圈間的安裝距離為30-60米，所述每個平直管道模組的長度為4-10 米。
運礦車包括一圓筒形的物料運載艙，物料運載艙的上端面設(shè)置有密閉蓋體, 蓋體與物料運載艙間設(shè)置電磁鎖和鉸接端，物料運載艙的另一端面固定安裝永
磁體陣列。運礦車懸掛軌道為輸送管道內(nèi)壁固定設(shè)置的工字鋼梁，所述運礦車 的前后設(shè)置有兩組車輪，該兩組車輪裝設(shè)在工字鋼梁的左右兩軌道內(nèi)，所述工 字鋼梁的兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向滑軌，運礦車的前后兩側(cè)分別設(shè)置滑輪與導(dǎo)向滑軌 配合，運礦車通過兩組車輪和滑輪懸掛在輸送管道內(nèi)。
該電磁管道運輸系統(tǒng)使用電磁力對運礦車進行推動，利用輸送管道實現(xiàn)高 效率的攀登采煤區(qū)域附近普遍存在的困難地形，并具有攀登陡峭的坡度，使占 地最小化，以及縮短到鐵路線的運輸通道距離等能力的電磁管道輸送系統(tǒng)，其突出特點是時速快、運行平穩(wěn)，易于實現(xiàn)自動控制；無噪音，不排放有毒、有 害氣體。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能對電磁管道輸送系統(tǒng)中出現(xiàn)的斷電或其它 停機故障提供有效保護措施，采用操作員控制方式將發(fā)生停機故障的運礦車推 送至前方最近的線性同步電機繞組線圈上的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，解決了 現(xiàn)有運礦車停機后無法運行，需要進行輸送管道拆裝處理的缺陷。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下-
一種運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，包括運礦車，其特征在于運礦車的前后端 固定設(shè)置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設(shè)置有電機驅(qū)動艙， 所述電機驅(qū)動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅(qū)動連接。
具體的講，所述電機驅(qū)動艙設(shè)置在運礦車后段的懸掛車輪組件上，所述電 機驅(qū)動艙包括一驅(qū)動電機和一小型電源，所述小型電源與驅(qū)動電機電連接并為 驅(qū)動電機提供驅(qū)動力。
所述電機驅(qū)動艙裝配有齒輪驅(qū)動電機，所述齒輪驅(qū)動電機的驅(qū)動輪與懸掛 車輪組件的一組車輪驅(qū)動連接，所述驅(qū)動輪為電絕緣輪。
所述懸掛車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置 的金屬板，電機驅(qū)動艙固定設(shè)置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設(shè)置 有電機驅(qū)動艙的小型電源。
所述電機驅(qū)動艙還包括一無線信號發(fā)送裝置和無線通信信號控制的電機驅(qū) 動開關(guān)，所述電機驅(qū)動開關(guān)位于金屬板的后端，用于實現(xiàn)齒輪電機的無線控制 驅(qū)動。
所述懸掛車輪組件包括一支架，所述支架的一側(cè)與物料運載艙的前端或后 端固定，支架的頂部設(shè)置懸掛車輪，所述懸掛車輪為并列固定在支架頂部的兩 組；所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金屬板，金屬板的下方固定在 物料運載艙的軸線位置，每塊金屬板的上方并列設(shè)置兩組懸掛車輪，這樣每個 支架的上端固定設(shè)置有兩組共四個懸掛車輪，所述電機驅(qū)動艙與最后端的一組 懸掛車輪驅(qū)動連接。
所述運礦車為單列或者串聯(lián)設(shè)置的復(fù)數(shù)列，所述電機驅(qū)動艙位于最后一運 礦車的后端懸掛車輪組件上。
所述運礦車的中部為圓柱體性物料運載艙，物料運載艙的前后端還分別固定設(shè)置有滑輪組件，所述滑輪組件為設(shè)置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩 個滑輪，兩滑輪分別通過滑輪軸安裝設(shè)置，四個滑輪形成可與兩個導(dǎo)軌配合的 平衡支撐和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
所述物料運載艙的兩端沿中軸線方向固定設(shè)置固定軸，固定軸上套裝有軸 套，所述懸掛車輪組件與所述軸套固定設(shè)置。
實用新型人在利用電磁管道運輸系統(tǒng)進行商業(yè)化運營時發(fā)現(xiàn)，由于電磁管 道輸送系統(tǒng)的線性同步電機繞組線圈采用間隔設(shè)置，在高速管道運輸段的線性
同步電機繞組線圈的間隔距離為50米左右，而每個線性同步電機繞組線圈的長 度只有6米左右。運礦車在經(jīng)過線性同步電機繞組線圈時才能通過電磁作用獲 得推動力，因此在發(fā)生突然斷電的時候，運礦車在線性同步電機繞組線圈再次 通電時如果無法到達或者經(jīng)過線性同步電機繞組線圈上部，將無法獲得推動力。 運礦車將停滯在輸送管道內(nèi)，發(fā)生停機故障，對于中短途輸送管道，將無法實 現(xiàn)運礦車的有效驅(qū)動，只有將該段輸送管道段進行拆除，將運礦車取出。該運 礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)能夠消除該故障所造成的繁瑣工作，在運礦車發(fā)生停機 故障后依靠自身的慣性滑行后，仍然不能自動?？吭诰€性同步電機繞組線圈上 或者發(fā)生其它無法利用電磁力推進的情況下，操作人員可以通過操縱運礦車上 設(shè)置的該運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，將運礦車推送至最近的線性同步電機繞組 線圈上，或者輸送管道檢修口處進行故障處理。
電機驅(qū)動艙用于驅(qū)動運礦車的懸掛車輪組件的一組車輪，該電機驅(qū)動艙可 以采用常規(guī)的小型驅(qū)動電機，如齒輪驅(qū)動電機，齒輪驅(qū)動電機的驅(qū)動輪與運礦 車懸掛車輪組件的一組車輪驅(qū)動連接。如果運輸?shù)奈锪蠟槊禾?，最好將該?qū)動 輪設(shè)計為電絕緣輪，以實現(xiàn)防爆安全。該電機驅(qū)動艙最好設(shè)置在運礦車后端的 懸掛車輪組件上，驅(qū)動電機由無線通信信號控制的電機驅(qū)動開關(guān)進行啟動，電 機驅(qū)動艙配備有小型電源，如蓄電池或者電池。 一般運礦車還裝配有無線信號 發(fā)送裝置，用于通信聯(lián)絡(luò)和運礦車的定位。
最常采用的運礦車的懸掛車輪組件為兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金屬板 組成的支架，電機驅(qū)動艙固定安裝在該支架上，驅(qū)動電機頂部的驅(qū)動輪與及兩 金屬板上方設(shè)置的一組車輪實現(xiàn)驅(qū)動連接，驅(qū)動該組車輪，實現(xiàn)運礦車的低速 移動。該電機驅(qū)動艙還可以用來鎖定運礦車位置以防止運礦車在大坡度輸送管 道內(nèi)向前或向后滑動。
本實用新型的有益效果在于，該運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計合理，能夠 方便的解決電磁管道輸送系統(tǒng)中出現(xiàn)的斷電或其它原因?qū)е碌耐C故障，使運礦車在發(fā)生上述故障后得到順利解決，保證整個電磁管道運輸系統(tǒng)的高效平穩(wěn) 運行，其制作成本低，可適用于單列運礦車和多列運礦車的集體運輸，實現(xiàn)電 磁管道運輸系統(tǒng)的高效輸送和低成本的商業(yè)化運營。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的闡述。
圖1是本實用新型中運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，該運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)由運礦車和電機驅(qū)動艙組成，電
機驅(qū)動艙4設(shè)置在運礦車后段的懸掛車輪組件上，所述電機驅(qū)動艙包括一齒輪 驅(qū)動電機3和一小型電源10，小型電源10與齒輪驅(qū)動電機3電連接并為齒輪驅(qū) 動電機提供驅(qū)動力。齒輪驅(qū)動電機的驅(qū)動輪與懸掛車輪組件的一組車輪2驅(qū)動 連接，該驅(qū)動輪為電絕緣輪。
懸掛車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金 屬板l，電機驅(qū)動艙固定設(shè)置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設(shè)置有電 機驅(qū)動艙的小型電源10。
電機驅(qū)動艙還包括一無線信號發(fā)送裝置11和無線通信信號控制的電機驅(qū)動 開關(guān)，電機驅(qū)動開關(guān)位于金屬板的后端，用于實現(xiàn)齒輪電機的無線控制驅(qū)動。
支架的一側(cè)與物料運載艙5的前端或后端固定，物料運載艙的底部設(shè)置永 磁體陣列9，前支架的頂部設(shè)置懸掛車輪6，所述懸掛車輪為并列固定在支架頂 部的兩組；前支架也包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金屬板7，金屬板的下方 固定在物料運載艙的軸線位置，每塊金屬板的上方并列設(shè)置兩組懸掛車輪，這 樣前后支架的上端固定設(shè)置有兩組共8個懸掛車輪。運礦車的中部為圓柱體性 物料運載艙，物料運載艙的前后端還分別固定設(shè)置有滑輪組件，所述滑輪組件 為設(shè)置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩個滑輪8，兩滑輪分別通過滑輪軸安 裝設(shè)置，四個滑輪形成可與兩個導(dǎo)軌配合的平衡支撐和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。物料運載艙 的兩端沿中軸線方向固定設(shè)置固定軸，固定軸上套裝有軸套，所述懸掛車輪組 件與所述軸套固定設(shè)置。
權(quán)利要求1. 一種運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，包括運礦車，其特征在于運礦車的前后端固定設(shè)置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設(shè)置有電機驅(qū)動艙，所述電機驅(qū)動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅(qū)動連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述電機驅(qū)動艙設(shè)置在運礦車后段的懸掛車輪組件上，所述電機驅(qū)動艙包括一驅(qū)動電機 和一小型電源，所述小型電源與驅(qū)動電機電連接并為驅(qū)動電機提供驅(qū)動力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述電機 驅(qū)動艙裝配有齒輪驅(qū)動電機，所述齒輪驅(qū)動電機的驅(qū)動輪與懸掛車輪組件的一 組車輪驅(qū)動連接，所述驅(qū)動輪為電絕緣輪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述懸掛 車輪組件包括一支架，所述支架包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金屬板，電 機驅(qū)動艙固定設(shè)置在該金屬板間的中部，在該金屬板的下方設(shè)置有電機驅(qū)動艙 的小型電源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所 述電機驅(qū)動艙還包括一無線信號發(fā)送裝置和無線通信信號控制的電機驅(qū)動開 關(guān)，所述電機驅(qū)動開關(guān)位于金屬板的后端，用于實現(xiàn)齒輪電機的無線控制驅(qū)動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述懸掛 車輪組件包括一支架，所述支架的一側(cè)與物料運載艙的前端或后端固定，支架 的頂部設(shè)置懸掛車輪，所述懸掛車輪為并列固定在支架頂部的兩組；所述支架 包括兩塊沿運礦車運行方向設(shè)置的金屬板，金屬板的下方固定在物料運載艙的 軸線位置，每塊金屬板的上方并列設(shè)置兩組懸掛車輪，這樣每個支架的上端固 定設(shè)置有兩組共四個懸掛車輪，所述電機驅(qū)動艙與最后端的一組懸掛車輪驅(qū)動 連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述運礦 車為單列或者串聯(lián)設(shè)置的復(fù)數(shù)列，所述電機驅(qū)動艙位于最后一運礦車的后端懸 掛車輪組件上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述運礦 車的中部為圓柱體性物料運載艙，物料運載艙的前后端還分別固定設(shè)置有滑輪 組件，所述滑輪組件為設(shè)置在物料運載艙軸線左右對稱位置的兩個滑輪，兩滑輪分別通過滑輪軸安裝設(shè)置，四個滑輪形成可與兩個導(dǎo)軌配合的平衡支撐和導(dǎo) 向結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述物料 運載艙的兩端沿中軸線方向固定設(shè)置固定軸，固定軸上套裝有軸套，所述懸掛 車輪組件與所述軸套固定設(shè)置。
專利摘要一種運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)，包括運礦車，其特征在于運礦車的前后端固定設(shè)置有懸掛車輪組件，運礦車一端的懸掛車輪組件上設(shè)置有電機驅(qū)動艙，所述電機驅(qū)動艙與懸掛車輪組件的一組車輪驅(qū)動連接。該運礦車故障停機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計合理，能夠方便的解決電磁管道輸送系統(tǒng)中出現(xiàn)的斷電或其它原因?qū)е碌耐C故障，使運礦車在發(fā)生上述故障后得到順利解決，保證整個電磁管道運輸系統(tǒng)的高效平穩(wěn)運行，其制作成本低，可適用于單列運礦車和多列運礦車的集體運輸，實現(xiàn)電磁管道運輸系統(tǒng)的高效輸送和低成本的商業(yè)化運營。
文檔編號B61B13/10GK201231984SQ20082010737
公開日2009年5月6日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者史蒂芬·科乾, 唐納德·布魯斯·蒙哥馬利, 方家榮 申請人:內(nèi)蒙古麥格磁投資管理有限公司