專利名稱：電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車的制作方法
技術領域：
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的技術領域， 具體的涉及一種能夠在電磁管道中平穩(wěn)運行、易于控制的電磁管道運輸系統(tǒng)用 運礦車。
背景技術：
根據世界煤炭研究所估計，煤炭費用的70%為運輸費用。每年全世界從礦山 運到集散地的卡車運輸費用估計至少為80億美元。我國是最大產煤國，每年煤 炭生產產量約為20億噸，占全球煤產量的五分之二。由于中國石油資源匱乏， 占一次能源消費比重高達2/3以上的煤炭是中國能源的基礎，而工業(yè)布局與煤炭 資源的錯位，又要求北煤南運、西煤東運。另外中國煤炭運輸主要依靠鐵路、 公路、沿海和內河水運。鐵路是煤炭運輸的最主要方式，中國現有鐵路總長為 7.66萬公里，是煤炭運輸最主要的通道，承擔了 75%的煤炭總運量，盡管煤炭 運量己占鐵路貨運量的45%以上，仍然不能滿足煤炭運輸需求，而鐵路線路的增 長不可能在短期有所突破，因此這一矛盾難以迅速解決；公路運煤則以短距離 運輸為主，近幾年隨著鐵路運力的緊張，公路運煤量呈快速增加的勢頭。貨車 作為內陸煤炭運輸的主要工具，需要大量的柴油燃料，隨著石油供求關系的制 約，也成為能源經濟發(fā)展的制約。
綜上所述，目前中國煤炭運輸技術、承載量以及運輸管理對經濟社會的 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 了產煤區(qū)生產能力發(fā)揮，容易造成短期煤炭供應緊張；三是煤炭運輸安全管 理任務緊迫，四是污染嚴重。開發(fā)高效、經濟、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，已經成為加快我國能源建設、促進國民經濟 快速增長的必須條件。
可見，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，而且會對當地造成污染?？ㄜ囘€要對卡車以及公路基 礎設施進行大量的維護。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量。 稀土永磁直線同步電機輸運管道技術及其產業(yè)化，是近年來國際交通運 輸產業(yè)前沿技術之一，是交通運輸產業(yè)中高技術領域里具有前瞻性、先導性和 探索性的重大技術，是未來交通運輸產業(yè)高技術更新換代和新興產業(yè)發(fā)展的一 個重要基礎，是國家交通運輸產業(yè)高技術創(chuàng)新能力的一種體現。上世紀90年代， 美國磁懸浮飛機技術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計上尚存在諸多缺陷，因此無 法達到商業(yè)化應用的需要，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運行，車體重 量和運載物料的重量由運礦車前、后端設置的滑輪組件承擔，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。 實用新型內容 本實用新型的目的是提供一種運行穩(wěn)定性和可靠性能高、消耗的電磁力小， 運礦車與輸送管道間摩擦系數小，運送過程幾乎不受撒落物料影響的電磁管道 運輸系統(tǒng)用運礦車。它可以實現運礦車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，時速快、運行平穩(wěn)，易于實現自動控制；無
噪音，不排放有毒、有害氣體的優(yōu)點。解決了現有電磁管道運輸系統(tǒng)無法適用 于商業(yè)化運營和容易損壞和造成運礦車停車的問題。
為實現上述發(fā)明目的，本實用新型釆用的技術方案如下-
一種電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，包括物料運載艙，其特征在于所述運礦 車的物料運載艙為圓柱筒體結構，物料運載艙的前后端各固定設置有懸掛車輪 組件，物料運載艙的上端部設置有弧形的封閉蓋體，所述運礦車的物料運載艙 外部設置永磁體陣列。
具體的講，所述懸掛車輪組件包括一支架，所述支架的一側與物料運載艙 的前端或后端固定，支架的頂部設置懸掛車輪，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置兩組懸掛車輪，這樣每個 支架的上端固定設置有兩組共四個懸掛車輪。
所述懸掛車輪通過車輪軸承固定在兩金屬板的內側，形成可以平放的工字 形鋼梁軌道配合結構。
所述物料運載艙的前后端還分別固定設置有滑輪組件，所述滑輪組件為設 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 置，四個滑輪形成可與兩個導軌配合的平衡支撐和導向結構。
所述滑輪組件中四個滑輪的上端分別向物料運載艙方向傾斜設置。
所述封閉蓋體沿圓柱筒體結構的物料運載艙的筒壁縱向設置，封閉蓋體的 長度與物料運載艙的筒壁寬度相當。
所述封閉蓋體的一側與物料運載艙的筒壁鉸接，另一側設置電磁鎖對封閉 蓋體進行鎖定。
所述永磁體陣列固定設置在物料運載艙下端面固定的金屬板或非金屬板上。
所述物料運載艙的兩端沿中軸線方向固定設置固定軸，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置，所述固定軸上還套裝有與物料運 載艙的圓柱筒體同心設置的弧形板，所述弧形板外端面固定設置磁化方向沿運
行方向按45度角不斷旋轉變化的永磁體陣列。
該電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車仍然采用傳統(tǒng)的圓柱筒體結構的物料運載 艙，使運礦車能夠與輸送管道進行良好的運行配合。但是運礦車不再由輸送管 道的底部進行支撐，而是通過運礦車兩端上部設置的懸掛車輪，將整個運礦車 懸掛在輸送管道內，懸掛車輪設置在運礦車物料運載艙的前后兩端，可以實現 運礦車的平穩(wěn)懸掛，為了更好的控制運礦車在彎道或者高速運行下的掌控性能， 可在運礦車的前端和后端分別設置對稱的滑輪組件，該滑輪組件在運礦車的前 段和后端均為左右對稱設置的兩個滑輪，這樣位于運礦車左前、右前、左后和 右后方的四個滑輪能夠對運礦車進行更加穩(wěn)定的限位。通過在輸送管道內安裝 左右兩個滑軌，使左前、左后兩個滑輪位于左滑軌中，右前、右后兩個滑輪位 于右滑軌中，使運礦車在懸掛運行的過程中，不會發(fā)生較大幅度的擺動，消除 可能存在的對懸掛車輪的破壞。 由于該電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車在輸送管道內運行時不再與運輸管道的 底部接觸，即使存在一些撒落物料，也不會對整個物料的運送造成任何不利影 響。保證了該運輸系統(tǒng)的良好運行。 由于可能存在物料運載艙內物料裝載的不均勻性，該不均勻性可能會造成 運礦車在運行過程中會產生較大的扭矩，影響懸掛車輪和滑輪的受力，可以將 運礦車的物料運載艙和懸掛車輪組件間設計成軸和軸套或軸承連接方式，使物 料運載艙可以在運行過程中發(fā)生一定幅度的旋轉，保證整個運礦車的更加平穩(wěn) 的運行。 本實用新型的有益效果在于，該電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車運行穩(wěn)定性和 可靠性能高、消耗的電磁力小，運礦車與輸送管道間摩擦系數小，運送過程幾 乎不受撒落物料影響。它可以實現運礦車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，時速快、運行平穩(wěn)，易于實現自動控制； 無噪音，不排放有毒、有害氣體的優(yōu)點。本實用新型可適用于煤炭、礦石等大 宗顆粒物料利用電磁管道進行短、中途的運載工具。


以下結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的主體結構示意圖； 圖2是本實用新型中運礦車的部分剖面結構示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，該電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車主要由物料運載艙4、懸 掛車輪組件、永磁體陣列6和滑輪組件組成，運礦車的物料運載艙4為圓柱筒 體結構，物料運載艙的前后端各固定設置有懸掛車輪組件，物料運載艙的上端 部設置有弧形的封閉蓋體3，所述運礦車的物料運載艙外部設置永磁體陣列6。 懸掛車輪組件包括一支架，支架包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板 1，金屬板的下方固定在物料運載艙4的軸線位置，每塊金屬板的上方并列設置 兩組懸掛車輪2，懸掛車輪通過車輪軸承固定在兩金屬板的內側，形成可以平放 的工字形鋼梁軌道配合結構，這樣每個支架的上端固定設置有兩組四個懸掛車 輪。金屬板的一側與物料運載艙的前端或后端固定。
物料運載艙的前后端還分別固定設置有滑輪組件，滑輪組件為設置在物料 運載艙軸線左右對稱位置的兩個滑輪5，兩滑輪分別通過滑輪軸和輪架7安裝設 置，滑輪組件中四個滑輪的上端分別向物料運載艙方向傾斜設置，四個滑輪形 成可與兩個導軌配合的平衡支撐和導向結構。
封閉蓋體3沿圓柱筒體結構的物料運載艙的筒壁縱向設置，封閉蓋體的長 度與物料運載艙的筒壁寬度相當，封閉蓋體的一側與物料運載艙的筒壁鉸接， 另一側設置電磁鎖對封閉蓋體進行鎖定。永磁體陣列固定設置在物料運載艙下 端面固定的金屬板上。
權利要求1.一種電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，包括物料運載艙，其特征在于所述運礦車的物料運載艙為圓柱筒體結構，物料運載艙的前后端各固定設置有懸掛車輪組件，物料運載艙的上端部設置有弧形的封閉蓋體，所述運礦車的物料運載艙外部設置永磁體陣列。
2. 根據權利要求l所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述懸 掛車輪組件包括一支架，所述支架的一側與物料運載艙的前端或后端固定，支 架的頂部設置懸掛車輪，所述懸掛車輪為并列固定在支架頂部的兩組。
3. 根據權利要求2所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述支 架包括兩塊沿運礦車運行方向設置的金屬板，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置兩組懸掛車輪，這樣每個支架的上端 固定設置有兩組共四個懸掛車輪。
4. 根據權利要求3所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述懸 掛車輪通過車輪軸承固定在兩金屬板的內側，形成可以平放的工字形鋼梁軌道 配合結構。
5. 根據權利要求l所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述物 料運載艙的前后端還分別固定設置有滑輪組件，所述滑輪組件為設置在物料運 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置，四個滑 輪形成可與兩個導軌配合的平衡支撐和導向結構。
6. 根據權利要求5所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述滑 輪組件中四個滑輪的上端分別向物料運載艙方向傾斜設置。
7. 根據權利要求l所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述封 閉蓋體沿圓柱筒體結構的物料運載艙的筒壁縱向設置，封閉蓋體的長度與物料 運載艙的筒壁寬度相當。
8. 根據權利要求l所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述封 閉蓋體的一側與物料運載艙的筒壁鉸接，另一側設置電磁鎖對封閉蓋體進行鎖 定。
9. 根據權利要求l所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述永 磁體陣列固定設置在物料運載艙下端面固定的金屬板或非金屬板上。
10. 根據權利要求l所述的所述的電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，其特征在于所述物料運載艙的兩端沿中軸線方向固定設置固定軸，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置，所述固定軸上還套裝有與物料運載艙 的圓柱筒體同心設置的弧形板，所述弧形板外端面固定設置磁化方向沿運行方向按45度角不斷旋轉變化的永磁體陣列。
專利摘要一種電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車，包括物料運載艙，其特征在于所述運礦車的物料運載艙為圓柱筒體結構，物料運載艙的前后端各固定設置有懸掛車輪組件，物料運載艙的上端部設置有弧形的封閉蓋體，所述運礦車的物料運載艙外部設置永磁體陣列。該電磁管道運輸系統(tǒng)用運礦車運行穩(wěn)定性和可靠性能高、消耗的電磁力小，運礦車與輸送管道間摩擦系數小，運送過程幾乎不受撒落物料影響。它可以實現運礦車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，時速快、運行平穩(wěn)，易于實現自動控制；無噪音，不排放有毒、有害氣體的優(yōu)點。本實用新型可適用于煤炭、礦石等大宗顆粒物料利用電磁管道進行短、中途的運載工具。
文檔編號B65G54/02GK201176339SQ20082010737
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權日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:內蒙古麥格磁投資管理有限公司