[发明专利]竖井电车系统

说明书

1.所属技术领域

本发明涉及一种在轨道上运行的电车系统，其驱动力来自于分别安装于轨道和电车上的直线电机定子和动子。电车有液压制动系统，直接在轨道上制动。该电车尤其是能在垂直或与水平面成任意角度的轨道上运行，运送人员、矿石和货物等，运行距离不受限制。本发明的名称为竖井电车系统。

2.技术背景

竖井是矿山常用于垂直运送人员、矿石和货物的通道，竖井提升系统一般由井筒装备、提升机、提升容器、钢丝绳和电控系统等组成。提升机通过钢丝绳和提升容器提升人员或物资，受钢丝绳重量和强度限制，竖井深度越大提升机能提升的货物重量越小，当竖井超过某一深度时，提升机将不能提升任何货物。随着地球表面矿产资源的枯竭，矿山开采深度越来越深，超深竖井运输系统是现实的需求。

沿斜坡运输人员或物资是常有的事，现有轨道车辆依靠粘着重量和车轮与轨道之间的摩擦力提供驱动力和制动力，当轨道坡度超过某一值时，现有轨道车辆将不能安全运行，沿大坡度输送人员或物资是客观的需求。

现有提升和运输系统都不适应超深竖井或大坡度长距离运输的需要。

3.发明内容

为解决超深竖井或大坡度运输问题，本发明采取的技术方案是：将直线电机的定子和动子分别安装在轨枕(横梁)和竖井电车上，作为竖井电车驱动力和电气制动力的来源(如图1、图2、图11所示)；在竖井电车上安装多组盘形制动器(如图4、图6所示)，直接在轨道上制动(如图1、图3、)，盘形制动器采用弹簧弹力制动、液压力松闸(如图8、图9所示)。在竖井电车上安装纵向车轮和横向车轮(如图4、图5所示)；将轨道横截面形状设计成槽钢形的(如图13所示)，槽钢的内表面为纵向车轮的工作面，槽钢的筋板为横向车轮和盘形制动器的工作面(如图2、图3所示)，轨道用轨道连接板(图14、图15)安装于横梁(轨枕)上，横梁固定于井壁或路基上(如图10、图11所示)。

竖井电车采用直线电机驱动，驱动力与电车粘着重量无关，没有提升钢丝绳，不受竖井深度或运行距离限制；采用盘形制动器制动，制动力与电车的粘着重量无关。由于竖井电车的驱动力和制动力都与其粘着重量无关，不受轨道坡度限制，竖井电车能在垂直方向或与水平面成任意角度的轨道上运行。由于槽钢截面的轨道对车轮的约束，限制了竖井电车沿轨道横向运动和转动，竖井电车仅能沿轨道长度方向运行，有较高运行精度，满足直线电机和盘形制动器技术要求的精度，能获得可靠的驱动力和制动力，保障电车安全运行。

本发明提供一种超深竖井或大坡度运输的解决方案——竖井电车系统，该电车系统由轨道部件、竖井电车、电缆、供电和控制系统等组成(如图1所示)。其特征是：竖井电车在轨道上运行，在轨道部件和竖井电车上分别安装直线电机的定子和动子(转子)，依靠直线电机为竖井电车提供驱动力和电气制动力，不受井筒深度或运行距离限制。竖井电车由车箱、控制室、盘形制动器、纵向车轮、横向车轮、电机动子等部件组成，竖井电车上安装有多个盘形制动器，直接在轨道上制动，盘形制动器依靠碟形弹簧的弹力制动、液压松闸。竖井电车上安装有多个纵向车轮和横向车轮，在轨道约束下竖井电车只能沿轨道长度方向运行。轨道部件由轨道、横梁(轨枕)、直线电机定子和轨道连接板等组成，轨道的横截面形状似槽钢截面，槽钢的内表面为纵向车轮的工作面，槽钢的筋板为横向车轮和盘形制动器的工作面。竖井电车由直线电机驱动，由盘形制动器直接在轨道上制动，竖井电车可提供的驱动力和制动力都与其粘着重量无关、与轨道坡度无关，竖井电车能在竖井或与水平面成任意坡度的轨道上运行。

本发明的有益效果是：竖井电车系统能在超深井或大坡度的轨道上运行，输送人员、矿石和物资，有效解决深部矿产资源开发的运输问题和大坡度轨道运输问题。

附图说明

图1、图2和图3是竖井电车系统示意图。其中，图1是主视图，图2是府俯视图，图3是图1中1-1剖面的俯视图。图中各部件的编号和名称是：1-轨道，2-竖井电车，3-供电滑线，4-电缆，5-供电和控制系统；6-安装于轨道上的电机定子，7-安装于电车上的电机动子(转子)，8-安装于电车上的横向车轮，9-安装于电车上的纵向车轮，10安装于电车上的盘形制动器。

图4、图5和图6是竖井电车示意图。其中，图4是主视图，图5是俯视图，图6是图4中1-1剖面的俯视图。图中各零部件的编号和名称是：1-纵向车轮部件(图7)，2-盘形制动器部件，3-电机动子(转子)，4-车箱部件，5-控制室部件，6-受电器部件，7-横向车轮部件(图7)。