一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，自上而下依次包括懸掛機構(gòu)、緩沖機構(gòu)、環(huán)形鋼板、固定底座，其中：緩沖機構(gòu)包括多個扇形的曲面緩沖板和與多個扇形的曲面緩沖板一一對應(yīng)的多個彈簧；多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件，且每個彈簧的一端與扇形的曲面緩沖板固定連接，每個彈簧的另一端與環(huán)形鋼板固定連接；環(huán)形鋼板固定連接在固定底座上；懸掛機構(gòu)包括與多個扇形的曲面緩沖板一一對應(yīng)的多根懸掛桿，且每根懸掛桿分別與錐形組件中相鄰的兩個扇形的曲面緩沖板鉸接。上述緩沖裝置，可大大減小物料對倉壁的沖擊，實現(xiàn)固體物料的安全投放。
【專利說明】一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦及金屬礦山固體充填采煤物料緩沖設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國以矸石、粉煤灰、黃土、建筑垃圾等固體物料為充填材料的綜合機械化固體物料充填采煤技術(shù)的日臻成熟，逐漸實現(xiàn)了對“三下”壓煤及金屬礦山的規(guī)模性開采，并實現(xiàn)了對采空區(qū)的有效充填，有效的提高了煤炭資源的回采率，解決了我國“三下”壓煤開采問題，同時解決了廢棄物矸石、粉煤灰、金屬尾礦的地面堆放問題；
[0003]很顯然，綜合機械化固體物料充填采煤技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。在煤礦及金屬礦山綜合機械化固體充填采煤物料作業(yè)時，當?shù)孛嫖锪贤ㄟ^投料系統(tǒng)投放至井下的時候，重力作用下固體填充采煤物料將豎直向下產(chǎn)生比較大動能和沖擊動量，如何減小物料的沖擊，減小其對儲料倉的倉壁的損害，一直是充填開采投料作業(yè)的一個難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，以解決上述問題。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，自上而下依次包括懸掛機構(gòu)、緩沖機構(gòu)、環(huán)形鋼板、固定底座，其中:
[0007]所述緩沖機構(gòu)包括多個扇形的曲面緩沖板和與多個所述扇形的曲面緩沖板--
對應(yīng)的多個彈簧；多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件，且每個彈簧的一端與所述扇形的曲面緩沖板固定連接，每個彈簧的另一端與所述環(huán)形鋼板固定連接；
[0008]所述環(huán)形鋼板固定連接在所述固定底座上；
[0009]所述懸掛機構(gòu)包括與多個所述扇形的曲面緩沖板對應(yīng)的多根懸掛桿，且每根懸掛桿分別與錐形組件中相鄰的兩個扇形的曲面緩沖板鉸接。
[0010]較佳地，所述緩沖機構(gòu)中的扇形的曲面緩沖板的數(shù)量為3-6個。
[0011]較佳地，所述固定底座包括三根實體圓柱和錐形導(dǎo)流機構(gòu)；
[0012]三根所述實體圓柱中，每兩根實體圓柱相對成漸開線設(shè)置固定連接，且任意兩根實體圓柱之間的夾角均為120度；
[0013]所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)為倒立錐面導(dǎo)流板，且所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)固定連接在三根實體圓柱連接成的結(jié)構(gòu)組件上。
[0014]較佳地，多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件的中心分別與所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)的中心和所述固定底座的中心同軸。
[0015] 較佳地，所述彈簧為拉簧。[0016]較佳地，所述環(huán)形鋼板的外環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.75倍，所述環(huán)形鋼板的內(nèi)環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.6倍。
[0017]較佳地，多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑范圍為1.5?2.5mο
[0018]較佳地，所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)及扇形的曲面緩沖板的表面均電鍍有高強耐磨層。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于:
[0020]本發(fā)明提供的一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，分析上述結(jié)構(gòu)原理可知:固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，主要由緩沖機構(gòu)、環(huán)形鋼板、固定底座及懸掛機構(gòu)組成。其中最為重要的結(jié)構(gòu)組件是緩沖機構(gòu)，其由多個相同的扇形的曲面緩沖板和多組相同的拉力彈簧組成(例如3個或其他數(shù)量)，彈簧上部連接扇形的曲面緩沖板，彈簧下部連接環(huán)形鋼板，緩沖機構(gòu)主要通過扇形的曲面緩沖板和各組彈簧相互配合起到緩沖作用，環(huán)形鋼板焊接在固定底座上，用于固定彈簧；懸掛機構(gòu)與扇形的曲面緩沖板上邊緣兩端鉸接連接，通過懸掛機構(gòu)中的懸掛桿與焊接在扇形的曲面緩沖板上邊緣的固定同軸心鐵環(huán)套接實現(xiàn)鉸接；
[0021 ] 在物料落下進行緩沖作業(yè)時，扇形的曲面緩沖板在物料的重力沖擊作用下繞固定于扇形的曲面緩沖板頂部邊緣的同軸心鐵環(huán)向下翻轉(zhuǎn)并產(chǎn)生空隙，物料經(jīng)空隙落于錐形導(dǎo)流機構(gòu)上并由錐形導(dǎo)流機構(gòu)分流而自然落下。很顯然在物料下落過程中，物料先沖擊多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件上，錐形組件倒立設(shè)置形成一個巨大的開口可以迎接物料的下落，隨后物料沿著扇形的曲面緩沖板向錐形組件的中心下落并匯聚，匯聚的同時物料相互撞擊損失一部分動能，同時物料在下落經(jīng)過扇形的曲面緩沖板的變向緩沖損失一部分動能；在物料向錐形組件的中心滑落是，由于扇形的曲面緩沖板受到來自物料的沖擊力后，繞固定于扇形的曲面緩沖板上邊緣的同軸心鐵環(huán)向下翻轉(zhuǎn)，并最終于錐形組件即緩沖機構(gòu)的中心處形成空隙，物料經(jīng)空隙下落至錐形導(dǎo)流機構(gòu)上端面，并由錐形導(dǎo)流機構(gòu)分流而自由低速散落至儲料倉；同時，位于扇形的曲面緩沖板之下的彈簧組亦受力下壓，并呈向上運動的趨勢，從而對扇形的曲面緩沖板的向下運動有一定的緩沖作用，近而達到扇形的曲面緩沖板對物料的緩沖作用。在物料逐步落入儲料倉的過程中，彈簧組泄壓逐漸恢復(fù)原形，帶動扇形的曲面緩沖板以鉸接點向上旋轉(zhuǎn)并閉合，恢復(fù)到自然狀態(tài)。
[0022]本發(fā)明在應(yīng)用于綜合機械化固體物料充填采煤技術(shù)中，當?shù)孛嫖锪贤ㄟ^投料管道投放到井下時，若直接投放，不加緩沖裝置，則物料會對儲料倉的倉壁形成直接沖擊，極容易破壞儲料倉的倉壁，安裝固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，可大大減小物料對倉壁的沖擊，實現(xiàn)固體物料的安全投放。整個裝置使用方便，安全高效、投資少，在井工充填開采具有廣泛的實用性，對于其他的礦山工程具有借鑒意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的扇形的曲面緩沖板示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的彈簧組示意圖；[0025]圖3是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的環(huán)形鋼板不意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的固定底座俯視圖和正視圖；
[0027]圖5是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的實體圓柱不意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的錐形導(dǎo)流機構(gòu)不意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置中的懸掛機構(gòu)正視圖；
[0030]圖8是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的自然狀態(tài)正視圖；
[0031]圖9是圖8本發(fā)明自然狀態(tài)俯視圖；
[0032]圖10是本發(fā)明實施例一提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的工作狀態(tài)正視圖；
[0033]圖11是圖10本發(fā)明工作狀態(tài)俯視圖；
[0034]圖中:1-扇形的曲面緩沖板，2-彈簧，3-環(huán)形鋼板，4-固定底座，5-實體圓柱，
6-錐形導(dǎo)流機構(gòu),7-懸掛機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0035]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0036]實施例一
[0037]參見圖8和圖10，本發(fā)明實施例一提供了一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，自上而下依次包括懸掛機構(gòu)7、緩沖機構(gòu)、環(huán)形鋼板3 (另參見圖3和圖9)、固定底座4 (另參見圖4),其中:
[0038]所述緩沖機構(gòu)包括多個扇形的曲面緩沖板I和與多個所述扇形的曲面緩沖板I一一對應(yīng)的多個彈簧2(另參見圖2);多個扇形的曲面緩沖板I相互鉸接形成倒立的錐形組件(圖8中已示意該結(jié)構(gòu))，且參見圖1中可以看出每個彈簧2的一端與所述扇形的曲面緩沖板I固定連接，每個彈簧2的另一端與所述環(huán)形鋼板3固定連接；
[0039]所述環(huán)形鋼板3固定連接(包括例如:焊接或是其他固定連接方式)在所述固定底座4上；
[0040]所述懸掛機構(gòu)7包括與多個所述扇形的曲面緩沖板I 對應(yīng)的多根懸掛桿(即圖7中編號7所示意的結(jié)構(gòu))，且每根懸掛桿分別與錐形組件中相鄰的兩個扇形的曲面緩沖板I鉸接。
[0041]需要說明的是，所述緩沖機構(gòu)中的扇形的曲面緩沖板的數(shù)量為3-6個(或是其他數(shù)量，對此本發(fā)明實施例不做具體限定，只是上述附圖1中所示意的緩沖機構(gòu)是由3個扇形的曲面緩沖板構(gòu)成的)。
[0042]首先介紹一下扇形的曲面緩沖板的單體結(jié)構(gòu)，其具有一定曲率的曲面板，且為扇形結(jié)構(gòu)；[0043]多個扇形的曲面緩沖板的裝配成倒立的錐形組件:多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件，其中具體鉸接位置在于扇形的曲面緩沖板的頂部即扇形的弧面邊緣，多個扇形的曲面緩沖板的“圓心角”相對設(shè)置(即在錐形組件打開時形成的縫隙處)；(其中關(guān)于扇形解釋:一條弧和經(jīng)過這條弧兩端的兩條半徑所圍成的圖形叫扇形。1、圓上A、B兩點之間的的部分叫做“弧”，讀作“弧AB”。2、以圓心為中心點的角叫做“圓心角”。)
[0044]需要說明的是，參見圖4和圖5，所述固定底座4包括三根實體圓柱5和錐形導(dǎo)流機構(gòu)6 (另參見圖6)；
[0045]三根所述實體圓柱中，每兩根實體圓柱相對成漸開線設(shè)置固定連接，且任意兩根實體圓柱之間的夾角均為120度；
[0046]所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)為倒立錐面導(dǎo)流板，且所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)固定連接在三根實體圓柱連接成的結(jié)構(gòu)組件上。多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件的中心分別與所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)的中心和所述固定底座的中心同軸。
[0047]需要說明的是，上述多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件的中心分別與所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)的中心和所述固定底座的中心同軸明確了三種主要結(jié)構(gòu)之間的空間位置關(guān)系。
[0048]下面介紹一下本發(fā)明實施例提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的工作原理:
[0049]圖8、圖9是固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的自然狀態(tài)示意圖；圖10、圖11是固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的工作狀態(tài)示意圖。
[0050]在物料落下進行緩沖作業(yè)時，扇形的曲面緩沖板在物料的重力沖擊作用下繞固定于扇形的曲面緩沖板頂部邊緣的同軸心鐵環(huán)向下翻轉(zhuǎn)并產(chǎn)生空隙(參見圖10和圖11)，物料經(jīng)空隙落于錐形導(dǎo)流機構(gòu)上并由錐形導(dǎo)流機構(gòu)分流而自然落下。很顯然在物料下落過程中先沖擊多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件上，錐形組件倒立設(shè)置形成一個巨大的開口可以迎接物料的下落，隨后物料沿著扇形的曲面緩沖板向錐形組件的中心下落并匯聚，匯聚的同時物料相互撞擊損失一部分動能，同時物料在下落經(jīng)過扇形的曲面緩沖板的變向緩沖損失一部分動能；在物料向錐形組件的中心滑落是，由于扇形的曲面緩沖板受到來自物料的沖擊力后，繞固定于扇形的曲面緩沖板上邊緣的同軸心鐵環(huán)向下翻轉(zhuǎn)，并最終于錐形組件即緩沖機構(gòu)的中心處形成空隙，物料經(jīng)空隙下落至錐形導(dǎo)流機構(gòu)上端面(這時也會使物料的動能和沖擊動量產(chǎn)生損失，與此同時錐形導(dǎo)流機構(gòu)還完成了對物料的自然導(dǎo)流操作)，并由錐形導(dǎo)流機構(gòu)分流而自由低速散落至儲料倉；
[0051]由于物料在墜落過程中經(jīng)過了多級的機械結(jié)構(gòu)緩沖作用，造成了其動能和沖擊動量的大量損耗和轉(zhuǎn)移(例如轉(zhuǎn)移給扇形的曲面緩沖板翻轉(zhuǎn)等)，這樣由于物料動能的下降，其墜落速度也相應(yīng)急劇下降，因此本發(fā)明實施例提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置緩沖作用明顯。
[0052]同時，位于扇形的曲面緩沖板之下的彈簧組亦受力下壓，并呈向上運動的趨勢，從而對扇形的曲面緩沖板的向下運動有一定的緩沖作用，近而達到扇形的曲面緩沖板對物料的緩沖作用。在物料逐步落入儲料倉的過程中，彈簧組泄壓逐漸恢復(fù)原形，帶動扇形的曲面緩沖板以鉸接點向上旋轉(zhuǎn)并閉合，恢復(fù)到自然狀態(tài)。
[0053]較佳地，所述彈簧為拉簧(拉力彈簧)。[0054]需要說明的是，該處彈簧選擇為拉力彈簧，保證其對扇形的曲面緩沖板保持足夠的彈黃拉力。
[0055]下面公開一下本發(fā)明實施例提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的部分結(jié)構(gòu)之間的尺寸特征:
[0056]所述環(huán)形鋼板的外環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.75倍，所述環(huán)形鋼板的內(nèi)環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.6倍。
[0057]多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑范圍為1.5?2.5m。
[0058]所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)及扇形的曲面緩沖板的表面均電鍍有高強耐磨層。
[0059]需要說明的是，由于物料下落過程中重力沖擊作用以及在表面滑落時的摩擦力作用，物料對錐形導(dǎo)流機構(gòu)及扇形的曲面緩沖板表面的損傷力量比較大，只有采用錐形導(dǎo)流機構(gòu)及扇形的曲面緩沖板的表面電鍍高強耐磨層，才能保證其表面能夠長時間抵御物料的沖擊和摩擦，保證本發(fā)明實施例提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置的使用壽命O
[0060]在本發(fā)明實施例提供的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，結(jié)構(gòu)簡單實用，可大大減小物料對倉壁的沖擊，實現(xiàn)固體物料的安全投放。整個裝置使用方便，安全高效、投資少，在井工充填開采具有廣泛的實用性，對于其他的礦山工程具有借鑒意義。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于，自上而下依次包括懸掛機構(gòu)、緩沖機構(gòu)、環(huán)形鋼板、固定底座，其中: 所述緩沖機構(gòu)包括多個扇形的曲面緩沖板和與多個所述扇形的曲面緩沖板一一對應(yīng)的多個彈簧；多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件，且每個彈簧的一端與所述扇形的曲面緩沖板固定連接，每個彈簧的另一端與所述環(huán)形鋼板固定連接； 所述環(huán)形鋼板固定連接在所述固定底座上； 所述懸掛機構(gòu)包括與多個所述扇形的曲面緩沖板 對應(yīng)的多根懸掛桿，且每根懸掛桿分別與錐形組件中相鄰的兩個扇形的曲面緩沖板鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 所述緩沖機構(gòu)中的扇形的曲面緩沖板的數(shù)量為3-6個。
3.如權(quán)利要求1所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 所述固定底座包括三根實體圓柱和錐形導(dǎo)流機構(gòu)； 三根所述實體圓柱中，每兩根實體圓柱相對成漸開線設(shè)置固定連接，且任意兩根實體圓柱之間的夾角均為120度； 所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)為倒立錐面導(dǎo)流板，且所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)固定連接在三根實體圓柱連接成的結(jié)構(gòu)組件上。
4.如權(quán)利要求3所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 多個扇形的曲面緩沖板相互鉸接形成倒立的錐形組件的中心分別與所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)的中心和所述固定底座的中心同軸。
5.如權(quán)利要求1所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 所述彈簧為拉簧。
6.如權(quán)利要求1所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 所述環(huán)形鋼板的外環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.75倍，所述環(huán)形鋼板的內(nèi)環(huán)直徑是多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑的0.6倍。
7.如權(quán)利要求6所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 多個扇形的曲面緩沖板形成的錐形組件的外接圓直徑范圍為1.5?2.5m。
8.如權(quán)利要求3所述的固體充填開采垂直投料漏斗式緩沖裝置，其特征在于， 所述錐形導(dǎo)流機構(gòu)及扇形的曲面緩沖板的表面均電鍍有高強耐磨層。
【文檔編號】B65G69/00GK104003215SQ201410248102
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】周躍進, 馬利軍, 張英, 曹曉華 申請人:江蘇中礦立興能源科技有限公司