阅读说明：本技术 用于在采矿系统中张紧输送机的系统和方法 (System and method for tensioning a conveyor in a mining system ) 是由 P·A·小尼尔 K·L·格雷戈里 B·K·阿什利 于 2019-07-18 设计创作，主要内容包括：提供了一种用于输送机的输送元件的张紧系统。所述张紧系统包括阻挡物。底座可相对于所述阻挡物移动。所述张紧系统还包括多个间隔物。所述多个间隔物中的至少一个间隔物仅通过重力的影响而可从搁置位置移动到接合位置。在所述搁置位置,所述至少一个间隔物搁置于所述阻挡物上。在所述接合位置,所述至少一个间隔物置于所述底座和所述阻挡物之间。(At least of the plurality of spacers are movable from a rest position to an engaged position solely under the influence of gravity.)

用于在采矿系统中张紧输送机的系统和方法

技术领域

本申请涉及用于张紧输送机的方法和系统。

背景技术

通常，输送机会被张紧至一个特定的规格范围内后投入使用。在使用一段时间后，输送机可能会磨损并最终被拉长，这会导致输送机中出现松弛。这时输送机必须停机并被人工张紧以消除松弛。人工张紧会引起大量的停工时间并影响效率。因此，需要一种可以自动张紧的输送机。

发明内容

在一个实施例中，本申请提供了一种用于输送机的输送元件的张紧系统。所述张紧系统包括阻挡物。底座可相对于所述阻挡物移动，使得所述底座和所述阻挡物从第一配置变为第二配置。相比于第一配置，处于所述第二配置的所述底座距离所述阻挡物更远。在所述阻挡物和所述底座之间限定垫片接收区域。轨道与所述阻挡物隔开。多个垫片被布置在所述轨道上。所述多个垫片中的每个垫片都可相对于所述轨道移动。所述多个垫片中的每个垫片也可移动到所述垫片接收区域中。在所述第一配置，所述阻挡物阻止相应的垫片进入所述垫片接收区域。在所述第二配置，所述阻挡物不再阻止相应的垫片进入所述垫片接收区域。

在另一个实施例中，本申请提供了一种用于输送机的输送元件的张紧系统。所述张紧系统包括阻挡物。底座可相对于所述阻挡物移动。所述张紧系统进一步包括多个间隔物。所述多个间隔物中的至少一个间隔物仅通过重力的影响而可从搁置位置移动到接合位置。在所述搁置位置，所述至少一个间隔物搁置在所述阻挡物上。在所述接合位置中，所述至少一个间隔物被布置在所述底座和所述阻挡物之间。

在又一个实施例中，本申请提供了一种张紧输送机的输送元件的方法。所述方法包括增加所述输送元件中的张力；使第一间隔物落入间隔物接收区域中；进一步增加输送元件中的张力；以及使第二间隔物落入所述间隔物接收区域中。

通过考虑

具体实施方式

和附图，本申请的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本申请的一个实施例的采矿系统的破碎机的俯视图。

图2示出了图1的破碎机的侧视图。

图3示出了图1的采矿系统的未适当张紧的输送机。

图4示出了图1的采矿系统的输送机张紧系统的透视图。

图5示出了处于完全延伸位置的图4的输送机张紧系统的透视图。

图6示出了处于完全收缩位置的图4的输送机张紧系统的横截面侧视图。

图7示出了处于完全收缩位置的图4的输送机张紧系统的液压子系统和机械子系统的一部分的细节透视图。

图8A示出了处于第一中间位置的图7的子系统的细节透视图。

图8B示出了处于第二中间位置的图7的子系统的细节透视图。

图8C示出了处于第三中间位置的图7的子系统的细节透视图。

图9示出了处于完全延伸位置的图7的子系统的细节透视图。

图10示出了处于完全延伸位置的图7的子系统的细节透视图，其中间隔物或垫片处于释放位置。

图11是示出了操作图4的输送机张紧系统的方法的流程图。

具体实施方式

在详细解释本申请的任何实施例之前，应理解，本申请的应用不限于以下说明中阐述的或附图中所示的组件的布置和配置的细节。本申请能够有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。并且，应当理解，这里使用的措辞和术语是为了描述而非限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其他措辞的使用是指涵盖了其后所列项及其等同物以及附加物。除非另有说明或限定，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”及其变型为广义地使用，并且包括直接地和间接地安装、连接、支撑和耦接。

图1示出了用于运输矿料的输送机系统100。如图1所示，输送机系统100包括输送机105、两个驱动轴(即，头轴110和尾轴115(以虚线示出))、第一链条120(以虚线示出)和第二链条125(以虚线示出)。如图1所示，头轴110和尾轴115由框架127支撑并位于输送机105的相对两端。头轴110连接到第一框架部分127a，尾轴115连接到第二框架部分127b。尾轴115位于破碎机150的进口端并且被用作惰轮。第一链条120和第二链条125(例如，输送机元件)围绕头轴110和尾轴115定位，以形成输送机105。如图1所示，第一链条120围绕头轴110的第一端和围绕尾轴115的第一端(例如，头轴和尾轴的右端)定位。第二链条125围绕头轴110的第二端并围绕尾轴115的第二端(例如，头轴和尾轴的左端)定位。链条120、125由一个或多个驱动机构(例如，马达)驱动，并且链条围绕头轴110和尾轴115的移动使得输送机105运输矿料。在一些实施例中，第一链条120和第二链条125不同(例如，不同类型或不同尺寸)。在所示实施例中，输送机105还包括链罩130和连接输送机链条120、125的输送机刮板135。

在所示实施例中，输送机系统100是移动式破碎机150的一部分，移动式破碎机150又可以是分段装载机(stageloader)的一部分。破碎机150包括用于向输送机105提供矿料的料斗155。输送机105将矿料输送到破碎机构160，在破碎机构160中，至少一部分矿料被压碎至目标尺寸。如图1和2所示，破碎机150还包括起动器箱180、控制阀185和用于操作破碎机的其他控制部件190。转到图2，破碎机150安装在两个履带195(图2中仅示出了其中一个履带)上以便移动。在其他实施例中，履带195可以用适于在采矿环境中移动的轮子代替。此外，输送机系统100可以是不同采矿机械的一部分，例如，刮板输送机(armored faceconveyor)。

回到图1，为了使输送机系统100有效地将矿料从第一位置运输到第二位置，输送机105的链条120、125被适当地张紧。通过调整尾轴115相对于头轴110的位置来实现适当的输送机张力。当尾轴115和/或头轴110被定位成距离彼此更远时(例如，更远离图1中的输送机中心线200)，输送机105处于较高的张力下(即，被更多地张紧)。当尾轴115和头轴110被定位成距离彼此更近时(例如，更靠近输送机中心线200)，则输送机105处于较小的张力下(即，被更少地张紧)。

图3示出了未适当张紧的链条120的示例。当头轴110和输送机链条之间的松弛距离210在预定距离范围内时，输送机链条120、125被适当地张紧。松弛距离210从头轴110的后方可见，并且对应于在输送机105的卸放区域(例如，链条绕过头轴之后链条所占据的区域)中的输送机链条120、125的最低部分之间的距离。在所示实施例中，松弛距离210的预定距离范围在大约15毫米(mm)和大约50mm之间。松弛距离210小于例如15mm表示输送机105被过度张紧，松弛距离大于50mm表示输送机欠张紧。然而，在其他实施例中，预定距离范围可以基于例如输送机105的长度和/或由输送机运输的材料的重量而不同。图3示出了头轴110和第一链条120之间的松弛距离210超过了预定距离范围。在图3的示例中，松弛距离210大约为55mm。当链条120、125欠张紧时，松弛距离210也可称为链条的“下垂”。

回到图1，输送机系统100包括输送机张紧系统，以自动地使头轴110和/或尾轴115远离彼此从而适当地张紧输送机105。输送机张紧系统包括电子子系统250、液压子系统255和机械子系统260(在图4-10中示出并将在下面更详细地描述)。电子子系统250可以从致动器和传感器接收信号，并基于所接收的信号将激活信号发送到液压子系统255。液压子系统255由电子子系统250激活并驱动机械子系统260。液压子系统255移动(例如，推动)输送机105的驱动轴110、115中的一个驱动轴靠近或远离输送机的中心线200以张紧输送机，直到输送机被适当地张紧。在液压子系统255发生故障的情况下，机械子系统260防止第一框架部分127a和第二框架部分127b突然地移动到收缩位置。

图4-10仅示出了液压子系统255的液压缸部分的第一侧，即仅示出了第一液压缸550。换言之，虽然输送机系统100包括第一液压缸550以及第二液压缸，但是仅示出并详细描述了第一液压缸。然而，应该理解的是，液压子系统255的液压缸部分的第二侧与本文所述的液压子系统的液压缸部分的第一侧互为镜像。

在一些实施例中，液压子系统255包括液压泵505、第一液压缸550和第二液压缸(未示出)。当被液压泵505驱动时，第一液压缸550和第二液压缸延伸(例如，向外伸缩)。第一液压缸550和第二液压缸耦接到机械子系统并且使尾轴115远离输送机105的中心线200移动。在其他实施例中，第一液压缸550和第二液压缸被配置为移动头轴而不是尾轴。在其他实施例中，使用四个液压缸移动尾轴115的两侧和头轴110的两侧。

图4-10示出了机械子系统260。然而，图6-10仅示出了机械子系统260的第一侧。换言之，虽然输送机系统100在输送机系统100的两侧均包括机械子系统260，但是仅在图6-10中示出并详细描述了输送机系统一侧上的机械子系统。然而，应该理解的是，机械子系统260的第二侧与本文所述的机械子系统的第一侧互为镜像。

如图4、6和7所示，输送机系统100处于完全收缩位置。输送机系统100在图5和9中处于完全延伸位置。第一液压缸550和第二液压缸被配置为将输送机系统100从完全收缩位置移动到完全延伸位置，以及从完全延伸位置移动到完全收缩位置。相对于输送机系统100处于完全收缩位置，当输送机系统100处于完全延伸位置时，框架部分127a、127b距离彼此更远。

在输送机系统100的至少一个实施例中，机械子系统260的底座600连接到第一框架部分127a。底座600被配置为相对于第二框架部分127b而与第一框架部分127a一起移动。阻挡物605连接到第二框架部分127b。在一些实施例中，阻挡物605被配置为与第二框架部分127b一起移动。无论如何布置，底座600都可以相对于阻挡物605移动，使得底座600和阻挡物605可在第一配置(例如，完全收缩位置)和第二配置(例如，完全延伸位置)之间定位。与底座600和阻挡物605处于第一配置时相比，当底座600和阻挡物605处于第二配置时，底座600距离阻挡物605更远。如图6所示，底座600可沿着平行于第一轴线A1的线L1相对于阻挡物605移动。或者，底座600可沿着曲线或可沿着任何平行或不平行于第一轴线A1的其他合适的路径相对于阻挡物605移动。在所示实施例中，第一轴线A1是邻近的液压缸(在这种情况下为第一液压缸550)的纵向轴线。

在一些实施例中，底座600和阻挡物605被可滑动地连接在一起。在一个特定的实施例中，底座600连接到横杆610，并且横杆可相对于阻挡物605移动。横杆610也可以被可滑动地容纳在阻挡物605中。无论横杆610是否存在，接收区域615被限定在阻挡物605和底座600之间。接收区域615(或垫片接收区域)的尺寸(例如，长度)可以根据底座600和阻挡物605的配置而变化。在一些实施例中，在底座600和阻挡物605处于完全延伸位置时，接收区域615最大。

机械子系统260还包括多个间隔物620(例如，垫片)。每一个间隔物620都可移动到接收区域615中。在一些实施例中，每一个间隔物620都搁置在阻挡物605上，直到间隔物620相对于阻挡物605(或反之亦然)移动一个点，在该点阻挡物605离开相应间隔物620的路径(例如当底座600和阻挡物605从第一配置变为第二配置时)。如图8A-8C所示，当阻挡物605不再阻挡每一个相应间隔物620的路径时，间隔物620即已经移动到接收区域615中。每一个相应的间隔物620的这种移动优先地仅通过重力的影响而发生。换句话说，多个间隔物中的至少一个间隔物620可从搁置位置移动到接合位置。搁置位置可以包括搁置在阻挡物605上的间隔物620，接合位置可以包括布置在底座600和阻挡物605之间(即，在接收区域615中)的间隔物。在一些实施例中，当间隔物处于接合位置时，每一个相应的间隔物620都可接触横杆610。

特别在图6中示出，每一个间隔物620选取的从搁置位置到接合位置的路径可以包括延循线L2。在间隔物620被配置为相对于阻挡物605与底座600一起移动的实施例中，每一个相应的间隔物延循的线L2可以实际上是相对于阻挡物的曲线。相对于底座600，每一个相应的间隔物延循的线L2可以是直线。在这样的实施例中，线L2可以平行于第二轴线A2。第二轴线A2可以与第一轴线A1正交。

机械子系统260可进一步包括轨道625。轨道625可与阻挡物605隔开。在包括轨道625的实施例中，多个间隔物620被布置在轨道上并且可相对于轨道移动。特别地，每一个间隔物620可包括限定在其中的平移槽630。为了相对于轨道625移动，每一个间隔物620都沿着相应的平移槽630的长度平移。换句话说，轨道625相对于相应的间隔物620平移穿过相应的平移槽630的长度。

在许多实施例中，轨道625连接到底座600，使得轨道相对于阻挡物605而与底座600一起平移。致动器635可以连接到轨道625。致动器635也可以连接到底座600和框架127中的至少一个(例如，第一框架部分127a)。在一些实施例中，两个致动器635可以连接到轨道625(例如，轨道的每个端部处的一个致动器)。致动器635可以是任何合适类型的能够相对于阻挡物605移动轨道625的致动器。在特定实施例中，致动器635包括液压致动器。在这样的实施例中，液压致动器635可以选择性地利用来自与第一液压缸550和第二液压缸相同的来源的液压流体。在其他实施例中，可以使用不同类型的致动器。例如，每个致动器635可替代地包括一个或多个螺线管、由使用者致动的操纵杆、弹簧等。

处于未致动状态的致动器635允许间隔物620行进到接收区域615。当致动器635处于未致动状态并且相应的间隔物620搁置在阻挡物605上时，轨道625占据间隔物的平移槽630，同时在轨道625的与阻挡物相对的一侧上(例如，在轨道625上方)平移槽630的另外的长度未被占据。当致动器635处于未致动状态并且相应的间隔物620已经移动使得阻挡物605不再阻挡间隔物620的路径时，轨道625占据间隔物的平移槽630，同时在轨道625靠近接收区域615的一侧上(例如，在轨道625下方)平移槽630的另外的长度未被占据。

参考图10，在致动一个或多个致动器635时，轨道625沿着每个相应的间隔物620的平移槽630移动。对于搁置在阻挡物605上的间隔物620，轨道625只是简单地沿着每个相应的平移槽630行进而不移动间隔物。对于占据接收区域615的间隔物620，轨道625沿着每个相应间隔物的平移槽630行进，直到它占据平移槽630的距离接收区域615最远的端部。当在平移槽630的端部处接触到相应的间隔物620时，轨道625在继续行进到致动位置的同时平移相应的间隔件620。因此，此致动移除了先前占据接收区域615的任何间隔物620(如图10所示)。

一些替代的实施例可以包括，轨道625占据相应间隔物620的平移槽630，使得当间隔物占据接收区域时，轨道625占据平移槽的距离接收区域615最远的端部。在此配置中，轨道625通过致动器635至致动位置的平移在提升占据接收区域615的相应间隔物620之前不需要沿着平移槽630行进。

间隔物620的材料和尺寸也可以变化。在一些实施例中，间隔物620包括垫片、板、隔片(tab)等。在其他实施例中，间隔物620可替代地包括较厚的块、挡块、垫等。在更进一步的实施例中，间隔物620可以全部包括相同的厚度。然而，在其他实施例中，间隔物620的厚度可以沿着线L1而在各个间隔物中变化。甚至进一步的实施例可包括可移除地且选择性地连接至彼此的间隔物620，使得用户可以选择期望的使间隔物落入接收区域615中的有效厚度间隔。

在一些实施例中，间隔物620可以以各种方式移入和移出接收区域615。例如，间隔物620可以是可旋转的，而轨道625限定旋转轴。间隔物620可以与轨道625一起旋转，但是如果阻力高于预定阈值，则间隔物620仍然具有相对于轨道旋转的能力。在这样的实施例中，只要没有阻挡通向接收区域的路径，间隔物620就可以随着轨道625的旋转而旋转到接收区域615中。如果阻挡物605阻挡相应的间隔物620的路径，则轨道625可以继续旋转，但阻挡物会阻止被阻挡的相应间隔物与轨道625一起进一步旋转。未被阻挡物605阻挡的间隔物620可以自由地与轨道625一起旋转进入接收区域615，直到框架127的一些部分、横杆610或一些其他结构阻挡特定间隔物620进一步旋转。轨道625可以沿相反的旋转方向旋转，以便从接收区域615移除间隔物620。在这样的实施例中，轨道625可以连接到电机的驱动轴(例如，直流电机)。

在另一个实施例中，间隔物620可以在一个旋转方向上相对于轨道625自由旋转，但是不允许在相反的旋转方向上相对于轨道旋转。在这样的实施例中，间隔物620可以再次仅由于重力的影响而自由落入接收区域615，但是占据接收区域615的间隔物可以通过电机使轨道625沿旋转方向旋转的致动(由此也使间隔物620与轨道625一起旋转)而从接收区域被移除，。

参考图11，本申请还涉及张紧输送元件(例如，输送机105的第一和第二链条120、125)的方法700。所述方法可以包括增加输送元件(例如，链条120、125)中的张力的第一步骤S1。如上所述，此步骤S1可以通过增加第一和第二框架部分127a、127b之间的距离(例如，通过延伸液压缸550)来实现。额外地或替代性地，步骤S1可以通过增加头轴110和尾轴115之间的距离来实现。在第一步骤S1期间或之后不久，所述方法可以包括使第一间隔物620落入间隔物接收区域615的第二步骤S2(如图8A所示)。在第二步骤S2之后，所述方法可以包括进一步增加输送元件(例如，链条120、125)中的张力的第三步骤S3。在第三步骤S3期间或之后不久，所述方法可以包括使第二间隔物620落入间隔物接收区域615的第四步骤S4(如图8B所示)。

在一些实施例中，第四步骤S4进一步包括使第二间隔物620落入间隔物接收区域615中并与第一间隔物620相邻。换句话说，所述方法可以包括使间隔物620落入接收区域615中并彼此相邻或几近彼此相邻。方法700可以进一步包括一系列步骤S5-Sn，即随着输送元件(例如，链条120、125)中张力的增加，使连续的间隔物620落入间隔物接收区域615中。

输送机张紧系统允许输送元件中的一些灵活性和张力变化。特别地，在一些实施例中，在间隔物620落入接收区域615之前，头轴110和尾轴115之间距离增加的量由每个相应间隔物620的厚度限定。换言之，头轴110和尾轴115之间的距离可以在一个范围内变化，该范围由每个相应的间隔物620的厚度限定，而输送机张紧系统不会锁定一个增加的张力。当输送机系统100移动并遇到变化的地形时(在采矿操作期间经常发生)，输送机张紧系统中的这种灵活性是特别有利的。输送机张紧系统能够适应输送机张力的临时变化(这样的临时变化可能是由地形变化引起的)而不会在输送元件中锁定一个临时增加的张力。在一些实施例中，每个间隔物620限定约10毫米至约50毫米之间的厚度。在所示实施例中，每个隔离器620限定约30毫米的厚度。已经发现，在输送机张紧系统的一些应用中，30毫米的间隔物厚度提供了优选的灵活性。

再次参考11，方法700可以进一步包括在完成先前讨论的步骤S1-Sn之后的步骤Sn+1。进一步的步骤Sn+1可以包括从间隔物接收区域615中移除间隔物620。此步骤可以以任何上述的方式实现。可以每次移除一个间隔物620，或者可以同时移除全部的间隔物620(例如，通过致动致动器635以将轨道625提升到致动位置)。在间隔物移除步骤Sn+1之后，所述方法可以进一步包括输送元件更换步骤Sn+2。在这样的步骤Sn+2中，使用者可以根据维护要求更换输送元件(例如，链条120、125)，以预防不可接受的链条拉伸、磨损等。输送元件更换步骤Sn+2可以包括使第一液压缸550和第二液压缸(未示出)返回到完全收缩位置。在更换输送元件之后，所述方法可以包括返回到常规的步骤Sn+3，其中轨道625(在包括轨道的实施例中)返回到未致动位置以允许间隔物620再次搁置在阻挡物605上。在这种配置中，所有间隔物620可以搁置在阻挡物605上，或者至少相对于更换输送元件之前有更少的间隔物占据接收区域615。现在，随着新输送机元件中的张力增加，可以重复所述方法。

在上述方法的一些实施例中，间隔物落入步骤(例如，步骤S2和S4)均可以自动地发生。例如，间隔物620可以在没有任何用户干预的情况下通过重力的影响而落入。此外，张力增加步骤(例如，步骤S1和S3)也可以自动地发生。例如，在没有任何用户干预的情况下，响应于一个或多个传感器检测到象征输送元件(例如，链条120、125)中存在过度松弛或下垂的特征，第一液压缸550和第二液压缸中的至少一个液压缸可以延伸。

尽管以上已经描述了特定实施例，但是以上公开不应被解释为限于所公开的实施例。在理解本申请的情况下，本领域普通技术人员可以考虑所公开实施例的各种替代性的实施例或附加特征，这些实施例应当被认为是在本申请的范围内。另外，一个实施例的一些元件可以与另一个实施例的其他元件组合以生成新的额外的实施例。

在权利要求中阐述了本申请的各种特征和优点。