Устройство для перемещения горных пород в карьере

 

Сущность: устройство для перемещения горных пород предназначено для использования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Устройство представляет собой ферму, выполненную в виде равностороннего рычага с наклоном оси вращения от вертикали в сторону выработанного пространства или склона под углом, равным углу откоса борта карьера или склона. На обоих концах размещены регулируемые по высоте съемные скипы. Перемещение горных пород осуществляется под действием силы тяжести, при соблюдении условия превышения крутящего момента со стороны спускаемого плеча по сравнению с крутящим моментом со стороны поднимаемого плеча. Устройство позволяет снизить энергозатраты на перемещение горных пород. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для перемещения вскрышных пород в выработанное пространство на открытых горных разработках, а также горной массы и добытого природного камня от нагорных карьеров.

Известно гравитационное транспортирующее устройство с жесткими направляющими для рекультивации земель, включающее стрелу, тяговую ленту, мачту, тормоз, скип, устройство для опрокидывания скипа, растяжку, колеса, барабаны, несущую ленту, шарнир и бункер [1].

Недостаток данного устройства заключается в значительных энергозатратах, связанных с холостым ходом скипа. Кроме того, холостой ход снижает производительность устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для перемещения горных пород в карьере, включающее механизм подъема с грузонесущими платформами, выполненный в виде фермы с телескопическими балками на ее концах, причем ферма установлена на опоре шарнирно, а грузонесущие платформы шарнирно установлены на указанных телескопических балках с возможностью сохранения горизонтального положения при подъеме и опускании и выдвижения в горизонтальной плоскости относительно шарнирного крепления грузонесущих платформ и телескопических балок, при этом ферма с опорой и грузонесущие платформы с концами фермы связаны посредством гидравлических амортизаторов [2].

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, связанные с необходимостью вертикального откоса на месте стоянки.

Изобретение решает задачу повышения технологических возможностей устройства.

Достигается это тем, что в устройстве для перемещения горных пород в карьере, содержащем установленную на опорной оси вращения ферму с телескопическими балками на ее концах, на которых размещены грузонесущие платформы, и гидроцилиндры, ось вращения фермы установлена с наклоном от вертикали в сторону выработанного пространства или склона под углом, равным углу откоса борта карьера или склона, причем плоскость вращения расположена над бортом карьера или склоном земной поверхности, при этом ось вращения фермы выполнена регулируемой путем соединения нижнего опорного кольца поворотного круга с рамой посредством гидроцилиндров. Кроме того, предлагаются следующие варианты выполнения конструкции: установка на грузонесущих платформах регулируемых по высоте съемных скипов; крепление съемного скипа к грузонесущей платформе с возможностью замены скипа приводным регулируемым по высоте грейфером или ковшом; снабжение оси вращения фермы стопорным кольцом; снабжение оси вращения фермы аккумулятором энергии гравитационного поворота.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема опорно-поворотного механизма; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - узел II на фиг. 1.

Устройство представляет собой равностороннюю рычажную ферму 1 с наклоном оси вращения от вертикали в сторону выработанного пространства или склона под углом α , равным углу откоса борта карьера или склона. Ферма установлена на опорно-поворотном механизме 2, нижнее опорное кольцо 3 которого соединено гидроцилиндрами 4 с рамой ходового механизма 5. На концах фермы размещены регулируемые по высоте скипы 6, которые при погрузке взаимодействуют буфером загрузочного бункера 7 с платформой 8. Буфер загрузочного бункера содержит основание 9, снабженное эластичным материалом (например, резиной) 10, шток 11 которого пропущен через платформу бункера и снабжен пружиной 12 и упором 13. Загрузочный бункер 7 снабжен в передней части стопорным механизмом, содержащим закругленный с одной стороны стопор 14, на оси 15 которого установлена пружина 16, упирающаяся в стопор и скобу 17, а хвостовик 18 взаимодействует с электромагнитом 19. Ось вращения рычажной фермы снабжена аккумулятором энергии 20 гравитационного поворота, который может одновременно выполнять роль дополнительного тормоза.

Устройство работает по типу равностороннего рычага следующим образом.

Экскавируемая на верхних горизонтах карьера горная масса доставляется автосамосвалами или конвейерами к двум приемным загрузочным бункерам. Устройство для перемещения горных пород устанавливается на промежуточном уступе. С помощью гидроцилиндров 4 опорно-поворотный механизм 2 с закрепленной на ней рычажной фермой 1 устанавливается под углом α , равным углу откоса борта карьера или склона с наклоном оси вращения от вертикали в сторону выработанного пространства или склона и фиксируется. Плоскость вращения фермы расположена над бортом карьера или склоном, причем наклон оси вращения и высота закрепления скипа 6 на краю консоли подбираются таким образом, чтобы в верхнем положении скип находился под загрузочным бункером 7, удерживаемый стопорным механизмом, при этом пружина 12 буфера сжата. После загрузки скипа 6 из загрузочного бункера 7 поступает сигнал на электромагнит 19. При его включении втягивается хвостовик 18, сжимая пружину 16 на оси 15 о скобу 17. При этом стопор 14 освобождает скип, а пружина 12, распрямляясь по штоку 11 до упора 13, придает скипу с фермой 1 начальное ускорение. Под действием силы тяжести груженый скип перемещается вниз в выработанное пространство, а порожний скип на другом конце фермы поднимается к загрузочному бункеру. Возможен также подъем груженого и опускание порожнего скипа. Во всех случаях для работы устройства необходимо, чтобы выполнялось условие превышения крутящего момента со стороны спускаемого плеча рычага по сравнению с крутящим моментом со стороны поднимаемого плеча. С целью достижения оптимального соотношения крутящих моментов на концах фермы размещены телескопические балки с креплением на них съемных скипов.

Торможение вращения фермы осуществляется следующим образом. Передняя к буферу загрузочного бункера стенка скипа 6, выполненная по высоте меньшей, чем задняя, для прохода (не задевая) под стопором 14, входит в контакт с эластичным материалом 10 на основании 9 и сжимает пружину 12 на штоке 11 о платформу 8. Энергия торможения аккумулируется пружиной 12 для придания начального импульса движения груженого скипа. Ход пружины 12 рассчитан таким образом, чтобы задняя стенка скипа прошла под стопором 14 по закругленной ее части, сжимая пружину 15 и фиксируя положение скипа под погрузкой. Кроме того, для обеспечения большей надежности процесса торможения ось вращения фермы снабжена стопорным кольцом (на чертеже не показано).

При срабатывании стопорного механизма поступает сигнал на загрузку порожнего скипа и выгрузку груженого. После погрузки одного скипа и выгрузки другого операции повторяются.

Для перемещения транспортного устройства на новое место стоянки ферму 1 устанавливают параллельно линии откоса уступов карьера, с помощью гидроцилиндров 4 опускают опорно-поворотный механизм 2 на раму ходового механизма 5, закрепляют ферму 1 в транспортном положении и с помощью ходового механизма перемещают устройство на новое место.

При соответствующих горнотехнических условиях и системах разработки месторождений, устройство может быть использовано как выемочно-транспортный комплекс, при этом скип заменяется на приводной грейфер или ковш, а энергия на начальный импульс к движению аккумулируется на оси поворота устройства.

1. Загузин А. Т., Базылев В. С. Гравитационные транспортирующие устройства и их новые возможности // Подъемно-транспортная техника и склады, 1991.- N 1, с. 7-11.

2. Авт. св. СССР N 1460264, кл. E 21 C 42/04, 1989.

Формула изобретения

Устройство для перемещения горных пород в карьере, включающее ферму с опорным кольцом поворотного круга, шарнирно установленную на самоходной опоре с грузонесущими платформами, ось вращения которой наклонена в сторону выработанного пространства или склона и выполнена регулируемой путем соединения опорного кольца фермы с рамой самоходной опоры посредством гидроцилиндров, отличающееся тем, что ферма выполнена в виде установленной консоли со съемными емкостями на ее концах, а на оси вращения консоли размещены стопорное кольцо и аккумулятор энергии гравитационного поворота.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5