[发明专利]运矿车故障停机驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于利用电磁管道对煤炭、矿石等物料进行运输的辅助设备领域，具体的涉及一种能够消除电磁管道运输系统断电所导致的运矿车停机故障的运矿车故障停机驱动系统。

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，已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，所述输送管道均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，以及缩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。

发明内容