電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元技術(shù)方案

一種電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元，包括筒形輸送管道主體，其特征在于所述輸送管道內(nèi)壁設(shè)置運(yùn)礦車的車輪懸掛軌道，所述輸送管道內(nèi)壁左右兩側(cè)固定設(shè)置滑軌。該電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性能高、消耗的電磁力小，能夠保證運(yùn)礦車的運(yùn)行平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)礦車的良好控制，運(yùn)送過(guò)程幾乎不受撒落物料影響。它可以采用工廠化制造和生產(chǎn)，并保證現(xiàn)場(chǎng)安裝或維修后安裝的精準(zhǔn)性，能夠滿足時(shí)速快、運(yùn)行平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制且成本低的商業(yè)化運(yùn)行條件的要求。解決了現(xiàn)有電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)無(wú)法適用于低成本和高效的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，且輸送管道容易損壞和難于維修的問(wèn)題。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于利用電磁管道對(duì)煤炭、礦石等物料進(jìn)行運(yùn)輸?shù)?br>， 具體的涉及一種能夠在保證運(yùn)礦車平穩(wěn)運(yùn)行、易于控制的電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用 輸送管道。
技術(shù)介紹
根據(jù)世界煤炭研究所估計(jì)，煤炭費(fèi)用的70%為運(yùn)輸費(fèi)用。每年全世界從礦山 運(yùn)到集散地的卡車運(yùn)輸費(fèi)用估計(jì)至少為80億美元。我國(guó)是最大產(chǎn)煤國(guó)，每年煤 炭生產(chǎn)產(chǎn)量約為20億噸，占全球煤產(chǎn)量的五分之二。由于中國(guó)石油資源匱乏， 占一次能源消費(fèi)比重高達(dá)2/3以上的煤炭是中國(guó)能源的基礎(chǔ)，而工業(yè)布局與煤炭 資源的錯(cuò)位，又要求北煤南運(yùn)、西煤東運(yùn)。另外中國(guó)煤炭運(yùn)輸主要依靠鐵路、 公路、沿海和內(nèi)河水運(yùn)。鐵路是煤炭運(yùn)輸?shù)淖钪饕绞剑袊?guó)現(xiàn)有鐵路總長(zhǎng)為 7.66萬(wàn)公里，是煤炭運(yùn)輸最主要的通道，承擔(dān)了 75%的煤炭總運(yùn)量，盡管煤炭 運(yùn)量已占鐵路貨運(yùn)量的45%以上，仍然不能滿足煤炭運(yùn)輸需求，而鐵路線路的增 長(zhǎng)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(yùn)煤則以短距離 運(yùn)輸為主，近幾年隨著鐵路運(yùn)力的緊張，公路運(yùn)煤量呈快速增加的勢(shì)頭。貨車 作為內(nèi)陸煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸枰罅康牟裼腿剂希S著石油供求關(guān)系的制 約，也成為能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。綜上所述，目前中國(guó)煤炭運(yùn)輸技術(shù)、承載量以及運(yùn)輸管理對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的 影響主要有四個(gè)方面 一是成本增加造成電力成本增加；二是運(yùn)力不足制約 了產(chǎn)煤區(qū)生產(chǎn)能力發(fā)揮，容易造成短期煤炭供應(yīng)緊張；三是煤炭運(yùn)輸安全管 理任務(wù)緊迫，四是污染嚴(yán)重。開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保型煤炭交通運(yùn)輸 工具，大幅提升煤炭運(yùn)輸能力，已經(jīng)成為加快我國(guó)能源建設(shè)、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì) 快速增長(zhǎng)的必須條件。可見(jiàn)，目前運(yùn)輸方式中，采用卡車運(yùn)輸煤炭將使用大量昂貴的柴油燃料， 不但能效低，價(jià)格昂貴，而且會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卦斐晌廴尽？ㄜ囘€要對(duì)卡車以及公路基 礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大量的維護(hù)。采用鐵軌運(yùn)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(nèi)具有不可開(kāi)采礦山的限制，從而大大地限制了煤炭的 開(kāi)采量。采用水煤炭泥漿管道運(yùn)輸煤炭通常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，因?yàn)椴坏?要泵取運(yùn)送地域的地下水，還要在運(yùn)送終點(diǎn)處理泥漿水。其它可能的運(yùn)礦車管 道，例如氣動(dòng)管道，相對(duì)于電磁管道，具有高能耗要求以及有限的生產(chǎn)量。稀土永磁直線同步電機(jī)輸運(yùn)管道技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化，是近年來(lái)國(guó)際交通運(yùn) 輸產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)之一，是交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)中高
里具有前瞻性、先導(dǎo)性和 探索性的重大技術(shù)，是未來(lái)交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一 個(gè)重要基礎(chǔ)，是國(guó)家交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)高技術(shù)創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn)。上世紀(jì)90年代， 美國(guó)磁懸浮飛機(jī)技術(shù)公司在進(jìn)行磁懸浮飛機(jī)(Magplane)研發(fā)時(shí)，同時(shí)開(kāi)展了 磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)的研發(fā)，并于2000年在美國(guó)佛羅里達(dá)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(yùn)輸示范線，磁管道運(yùn)輸示范線用 以和傳統(tǒng)交通工具在投資成本、運(yùn)行成本、環(huán)境影響、能源消耗等方面進(jìn)行比 較評(píng)估。該次管道運(yùn)輸系統(tǒng)采用前后各裝設(shè)的4個(gè)定向滑行輪的運(yùn)礦車，并采 用玻璃鋼纖維管作為輸送管道，輸送管道外設(shè)置線性直流電機(jī)線圈，運(yùn)礦車通 過(guò)定向滑行輪架在輸送管道移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。由于該磁管道輸送系統(tǒng)僅 為實(shí)驗(yàn)評(píng)估項(xiàng)目，而且在輸送管道和運(yùn)礦車的設(shè)計(jì)上尚存在諸多缺陷，因此無(wú) 法達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的需要，而且可操作性差。該處于研發(fā)階段的運(yùn)礦車采用滾動(dòng)滑行的方式在輸送管道內(nèi)運(yùn)行，車體重 量和運(yùn)載物料的重量由運(yùn)礦車前、后端設(shè)置的滑輪組件承擔(dān)，這使得輸送管道 內(nèi)壁所承受的壓力和摩擦力較大，極容易造成輸送管道和定向滑行輪的損壞， 從而影響整個(gè)輸送系統(tǒng)的運(yùn)行。同時(shí)由于采用該電磁管道進(jìn)行輸送的是顆粒物 料，即使運(yùn)礦車封閉性能良好，仍然無(wú)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(yùn)礦車的前后滑行輪的最大壓力 接觸面，撒落的物料對(duì)運(yùn)礦車的運(yùn)行產(chǎn)生較大的阻力，這一方面致使需要的線 性同步電機(jī)線圈提供更大的推力，另一方面過(guò)多的撒落物料會(huì)導(dǎo)致運(yùn)礦車發(fā)生 停車故障，還會(huì)對(duì)輸送管道和運(yùn)礦車造成損壞。另外現(xiàn)有的輸送管道多為現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)輸送地形條件進(jìn)行安裝制作， 一段輸送 管道的長(zhǎng)度長(zhǎng)短不一，這使得輸送管道在維修或處理事故時(shí)很難進(jìn)行快捷的處 理，同時(shí)輸送管道在事后進(jìn)行對(duì)接安裝非常麻煩，而且安裝精度較差，很難實(shí) 現(xiàn)低成本高效率的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。再者，由于該輸送管道內(nèi)沒(méi)有運(yùn)礦車旋轉(zhuǎn)方向 的限位機(jī)構(gòu)，運(yùn)礦車在輸送管道內(nèi)會(huì)發(fā)生無(wú)法預(yù)測(cè)的旋轉(zhuǎn)，影響運(yùn)礦車的運(yùn)行 穩(wěn)定性和可操控性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性能高、消耗的電磁力小， 能夠保證運(yùn)礦車的運(yùn)行平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)礦車的良好控制，運(yùn)送過(guò)程幾乎不受 撒落物料影響的電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道。它可以采用工廠化制造和生產(chǎn)， 并保證現(xiàn)場(chǎng)安裝或維修后安裝的精準(zhǔn)性，能夠滿足時(shí)速快、運(yùn)行平穩(wěn)，易于實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)控制且成本低的商業(yè)化運(yùn)行條件的要求。解決了現(xiàn)有電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng) 無(wú)法適用于低成本和高效的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，且輸送管道容易損壞和難于維修的問(wèn) 題。為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下-一種電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元，包括筒形輸送管道主體，其特征 在于所述輸送管道內(nèi)壁設(shè)置運(yùn)礦車的車輪懸掛軌道，其內(nèi)壁還設(shè)置線性同步電 機(jī)繞組線圈，所述輸送管道內(nèi)壁左右兩側(cè)固定設(shè)置滑軌。具體的講，所述輸送管道的主體為一段平直筒形管體，所述管體的兩端分別設(shè)置相互配合的對(duì)接端口，所述輸送管道的長(zhǎng)度為3-8米。所述車輪懸掛軌道為平放的工字形鋼梁，鋼梁的縱梁兩側(cè)的下端橫梁形成 運(yùn)礦車的懸掛車輪運(yùn)行軌道。所述工字形鋼梁的上端面設(shè)置有固定螺栓孔，固定螺栓孔沿工字形鋼梁的 長(zhǎng)度方向分布設(shè)置，所述工字形鋼梁通過(guò)該固定螺栓孔與輸送管道的內(nèi)壁固定。所述輸送管道的車輪懸掛軌道的左右兩側(cè)內(nèi)壁下方分別對(duì)稱固定滑軌，所 述兩滑軌為沿輸送管道壁延伸的金屬桿。所述車輪懸掛軌道和滑軌均沿輸送管道的長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置，所述滑軌與 車輪懸掛軌道間的位置在輸送管道的長(zhǎng)度方向上保持一致。所述輸送管道內(nèi)壁還設(shè)置線性同步電機(jī)繞組線圈，該線性同步電機(jī)繞組線 圈為固定設(shè)置在輸送管道內(nèi)壁的三相線圈繞組，所述同步電機(jī)繞組線圈包括兩 沿輸送管道長(zhǎng)度方向設(shè)置的非金屬支撐管，三相線圈繞組纏繞在兩非金屬支撐 管間，每相線圈繞組為單根電纜來(lái)回多次繞制結(jié)構(gòu)，非金屬支撐管起到支撐繞 組防止線圈過(guò)度彎曲的作用，每相線圈繞組的兩端頭穿過(guò)輸送管道壁并位于輸 送管道外部；所述兩非金屬支撐管間的線圈繞組與輸送管道內(nèi)壁間設(shè)置有沿輸 送管道程度方向放置的非金屬支撐梁。所述線性同步電機(jī)繞組線圈外包覆有表面光滑的殼體，線性同步電機(jī)繞組 線圈位于該殼體和輸送管道內(nèi)壁之間。所述線性同步電機(jī)繞組線圈間隔一定距離分布在輸送管道的內(nèi)壁間，所述車輪懸掛系統(tǒng)與線性同步電機(jī)繞組線圈沿輸送管道內(nèi)壁相對(duì)設(shè)置，所述滑軌由 位于車輪懸掛系統(tǒng)左右兩側(cè)的兩道滑軌組成，兩道滑軌與車輪懸掛系統(tǒng)和線性 同步電機(jī)繞組線圈間的位置固定。所述輸送管道主體為沙石水泥管或者高分子復(fù)合材料管體，所述輸送管道 外設(shè)置線性同步電機(jī)繞組線圈的接線盒。該電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元采用車輪懸掛軌道，可將運(yùn)礦車通過(guò) 車輪組件懸掛在輸送管道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)低摩擦系數(shù)和可操控性運(yùn)行，運(yùn)礦車不再由 輸送管道的底部進(jìn)行支撐，而是通過(guò)運(yùn)礦車兩端上部設(shè)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電磁管道運(yùn)輸系統(tǒng)用輸送管道單元，包括筒形輸送管道主體，其特征在于所述輸送管道內(nèi)壁設(shè)置運(yùn)礦車的車輪懸掛軌道，所述輸送管道內(nèi)壁左右兩側(cè)固定設(shè)置滑軌。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐納德布魯斯蒙哥馬利，方家榮，杜賓生，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古麥格磁投資管理有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：15[中國(guó)|內(nèi)蒙]