專利名稱：軸承軌道土方運輸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于土木工程領域的土方運輸機械，特別涉及一種軸承軌道和一種泥斗滑橇。
背景技術：
現(xiàn)代土方工程一般將運泥車作為主要的土方運輸工具，這些重型機械的設備費用、運作的燃料費用、人工費用等成本都很高。如果要實施需要大量土方運輸?shù)墓こ添椖浚缫粕教詈?、開發(fā)土地資源、平整土地、開山填谷拓展直線化的公路和鐵路、消除泥石流隱患、修復病險水庫及河堤或建造新一代高安全系數(shù)的水庫及河堤，往往需要龐大的資金來支付土方運費，這并不利于基礎建設的發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的一個技術問題是提供一種新式的土方運輸系統(tǒng)，其能夠為泥斗滑橇提供低摩擦力的滑行軌道，允許結構簡單且無需動力裝置的泥斗滑橇能在接近水平坡度的軸承軌道上自動滑行。本發(fā)明采用的技術手段是一種用于土木工程的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其包括:軌枕；軸承軌道，其包括第一軌道及第二軌道，所述第一軌道及第二軌道成對平衡地鋪設在軌枕上，并且在所述第一軌道及第二軌道上分別相隔預定距離安裝多組軸承；泥斗滑橇:其包括Z字型滑橇、L字型滑橇、橫梁以及泥斗，所述Z字型滑橇、L字型滑橇和橫梁共同組成橇架結構，用于支承所述泥斗，其中，在所述軸承軌道土方運輸系統(tǒng)工作時，所述Z字型滑橇、L字型滑橇分別置于所述第一軌道及第二軌道上，使得所述泥斗滑橇能夠在所述軸承軌道上連續(xù)且平穩(wěn)地從一組軸承滑行到下一組軸承。根據(jù)本發(fā)明的技術方案使泥斗滑橇運輸泥石時，在下坡的軸承軌道上利用泥石本身的勢能轉變?yōu)閯幽茼樀匦囊ο蛳禄?，滑行速度由軸承軌道的坡度配合軸承軌道的制動系統(tǒng)控制。因此，本發(fā)明的運輸系統(tǒng)在土方運輸過程中能夠自動運行且無需動力、無需燃料、無需人員駕駛，由此可以實現(xiàn)全天候24小時不間斷運行，使土方運輸成本大幅度降低至常規(guī)運泥車運泥成本的幾分之一。在本發(fā)明中，普通軌道運輸系統(tǒng)車箱的車輪轉換成安裝在鋼軌上的軸承，成為軸承軌道。普通軌道運輸系統(tǒng)的路軌功能轉換給車箱，成為能在軸承軌道上滑行的滑橇。車箱設計成易于在傾卸區(qū)自動卸泥的闊口泥斗，即泥斗滑橇。在本發(fā)明中，普通軌道運輸系統(tǒng)中車箱的車輪與路軌兩者功能對調后，組合成土方工程泥石運輸專用的軸承軌道和泥斗滑橇。本發(fā)明中的軸承軌道優(yōu)選為重型軸承軌道、次重型軸承軌道和輕型軸承軌道，三種軸承軌道的工作原理基本相同。重型軸承軌道是將鋼軌造成工字型，工字型鋼軌可以如普通火車路軌一樣成對平衡鋪設在軌枕上，在工字型鋼軌上按所需距離安裝軌道軸承，成為可供所述泥斗滑橇滑行的軸承軌道。次重型軸承軌道的每條鋼軌由兩條角鐵組合成一條角鐵鋼軌，角鐵鋼軌成對平衡鋪設在軌枕上，在角鐵鋼軌上安裝軌道軸承，成為可供所述泥斗滑橇滑行的軸承軌道。輕型軸承軌道由鋼板構造成近似A字型鋼板鋼軌，A字型鋼板鋼軌成對平衡鋪設在軌枕上，在A字型鋼板鋼軌上安裝軌道軸承，成為可供所述泥斗滑橇滑行的軸承軌道。優(yōu)選地，軸承軌道在有需要的軌道軸承加裝制動裝置，以控制所述泥斗滑橇的滑行速度。優(yōu)選地，在有需要的軌道軸承加設輔助動力裝置，當所述軸承軌道的坡度不足以使所述泥斗滑橇滑行時，或者在所述泥斗滑橇卸泥后需要回程上坡時，啟動軌道軸承的輔助動力裝置，推動所述泥斗滑橇滑行。優(yōu)選地，在有需要的路段設置傾卸區(qū)，傾卸區(qū)的路基采用鋼架結構。在軌枕上加裝U型鋼軌作為卸泥導軌，U型鋼軌的一側安裝在軌枕上，另一側的末端安裝有卸泥導軌軸承。傾卸區(qū)的兩條鋼軌分別由槽鐵軌枕支承，各條槽鐵軌枕對應于卸泥所需角度順著所述泥斗滑橇的滑行方向朝卸泥方向一側逐漸傾斜。例如，當傾卸區(qū)設定為向泥斗滑橇滑行方向的左側傾卸泥石時，進入傾卸區(qū)的路基順著泥斗滑橇的滑行方向朝卸泥方向逐漸傾斜。以右側鋼軌的垂直中線與槽鐵軌枕的接觸點為支點，依次將左側鋼軌下的各條槽鐵軌枕向下逐漸傾斜，直至所述泥斗滑橇達到卸泥所需的傾斜度。緊接泥石傾卸區(qū)之后，鋼架路基逐漸回復水平狀態(tài)，以左側鋼軌的中線與槽鐵軌枕的接觸點為支點，依次使右側鋼軌下的各條槽鐵軌枕逐漸下降，使槽鐵軌枕漸漸恢復水平，從而允許泥斗滑橇在水平狀態(tài)下滑行出傾卸區(qū)。優(yōu)選地，軸承軌道是一條循環(huán)路線的軌道，以土方源頭的泥石裝載區(qū)為起點，經(jīng)過傾卸區(qū)卸泥后繼續(xù)滑行回到土方源頭的泥石裝載區(qū)，形成一個土方運輸回路。在軸承軌道土方運輸回路有需要的路段設置控制臺，以操作按鈕或電子程序控制制動裝置、輔助動力裝置和/或泥斗滑橇在軸承軌道上的滑行速度。當土方源頭離泥石裝載區(qū)漸遠時，按工程需要加裝軸承軌道路段，使泥石裝載區(qū)隨著工程進展與土方源頭同步推進。


圖1是本發(fā)明的軸承軌道和泥斗滑橇互相配合的側視圖。圖2是本發(fā)明的泥斗滑橇的立體圖。圖3是工字型鋼軌軸承軌道的立體圖。圖4是用軌道軸承安裝夾將軸承安裝在工字型鋼軌上的示意圖。圖5是角鐵鋼軌軸承軌道的立體圖。圖6是A字型鋼板鋼軌軸承軌道的立體圖。圖7顯示了泥斗滑橇在軸承軌道上滑行時的狀態(tài)。圖8是位于傾卸區(qū)的泥斗滑橇和軸承軌道的側視圖。圖9顯示了 U型卸泥導軌中各組滑輪的布置。圖10是兩條軸承軌道在傾斜區(qū)及其緊鄰區(qū)域走勢的示意圖。其中:1_軌枕；2_傾卸區(qū)槽鐵軌枕；3_第一鋼軌；4_第二鋼軌；5_軌道軸承；6-軌道軸承安裝夾；7_軌道軸承制動裝置；8_軌道軸承輔助動力裝置；9-U型卸泥導軌；10_卸泥導軌軸承；11-傾卸角度控制滑輪；12-Z字型滑橇；13-L字型滑橇；14-導向滑輪；15_橫梁；16-泥斗滑橇連結插孔；17-泥斗。
具體實施例方式圖1和圖2中顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，包括軸承軌道和泥斗滑橇。其中軌枕I支承鋼軌3和鋼軌4，在鋼軌3及鋼軌4上安裝軌道軸承5，形成軸承軌道。Z字型滑橇12和L字型滑橇13與橫梁15共同組成橇架結構，用于支承泥斗17，形成可在軸承軌道上滑行的泥斗滑橇。在圖2的實施例中，兩條橫梁15與Z字型滑橇12、L字型滑橇13形成一個矩形框架以承托泥斗17。圖3以工字型鋼軌構建的軸承軌道為例說明軸承軌道的結構。工字型鋼軌3和工字型鋼軌4成對平衡地鋪設在軌枕I上，在每條鋼軌3，4上相隔預定距離安裝軌道軸承5。優(yōu)選地，在有需要的軌道軸承5處安裝軌道軸承制動裝置7，以控制泥斗滑橇的滑行速度。優(yōu)選地，在有需要的軌道軸承5處安裝軌道軸承輔助動力裝置8，當軌道軸承5需要動力來驅動泥斗滑橇滑行時，軌道軸承輔助動力裝置8的滾輪作為主動輪帶動軌道軸承5轉動，以驅動泥斗滑橇滑行。圖4顯示了使用C字形的軌道軸承安裝夾6將軌道軸承5安裝在工字型鋼軌3，4上。本領域的技術人員應當理解，其它合適的安裝方式也包括在本發(fā)明的范圍之內。圖5是以雙角鐵鋼軌構建的軸承軌道的立體圖，工作原理與圖3中的工字型鋼軌的軸承軌道類似，不同之處在于軌道軸承5安裝在組成雙角鐵鋼軌的兩條角鐵之間。圖6是以A字型鋼板鋼軌構建的軸承軌道的立體圖，工作原理與圖3中的工字型鋼軌的軸承軌道類似，不同之處在于，軌道軸承5安裝在的A字型鋼軌上?，F(xiàn)以圖3和圖7說明泥斗滑橇裝載泥石在軸承軌道上滑行并運輸土方的實施例。軸承軌道以平均約0.1度的下坡坡度從土方源頭向土方堆填區(qū)鋪設，當泥斗滑橇載滿泥石后，解除軌道軸承制動裝置7對軌道軸承5的制動，并在有需要時啟動軌道軸承輔助動力裝置8，使靜止的泥斗滑橇向下坡方向滑行。在滑行過程中如有需要也可以通過軌道軸承制動裝置7和軌道軸承輔助動力裝置8來控制泥斗滑橇的滑行速度。圖8顯示了本發(fā)明的泥斗滑橇在傾卸區(qū)卸泥時與軸承軌道和U型卸泥導軌9之間的關系。傾卸區(qū)的路基采用鋼架結構，并對應于卸泥所需角度傾斜。以鋼軌3的垂直中線與槽鐵軌枕2的接觸點為支點，將滑行方向上鋼軌4 一側的各條槽鐵軌枕2 (圖8中僅示出一條)逐漸向下傾斜，使泥斗滑橇的重心轉移，導致泥斗滑橇的Z字型滑橇12原來施加于鋼軌3的軌道軸承5上的部分重力逐漸轉移到U型卸泥導軌9的卸泥導軌軸承10上。同時，泥斗滑橇的L字型滑橇13原來施加于鋼軌4上的軌道軸承5上的部分重力經(jīng)由導向滑輪14逐漸轉移到鋼軌4的側面上。此時Z字型滑橇12的下端滑入U型卸泥導軌9的內側，并通過控制傾卸角度滑輪11限制泥斗滑橇的傾斜度，從而防止泥斗滑橇翻出軸承軌道。現(xiàn)以圖8、圖9和圖10說明本發(fā)明的泥斗滑橇運載泥石在傾卸區(qū)向滑行方向的左側自動卸泥的實施例。當泥斗滑橇由圖10的A區(qū)滑行進入B區(qū)時，Z字型滑橇12的下端滑A U型卸泥導軌9的內側，通過卸泥導向滑輪11控制泥斗滑橇的傾斜度。如圖10的B區(qū)和圖8所示，以鋼軌3的垂直中線與槽鐵軌枕2的接觸點為支點，將鋼軌4 一側的各條槽鐵軌枕2逐漸向下傾斜，使泥斗滑橇的重心轉移，導致泥斗滑橇的Z字型滑橇12原來施加于鋼軌3的軌道軸承5上的部分重力逐漸轉移到U型卸泥導軌9的卸泥導軌軸承10上。同時，泥斗滑橇的L字型滑橇13原來施加于鋼軌4上的軌道軸承5上的部分重力經(jīng)由導向滑輪14逐漸轉移到鋼軌4的側面上。隨著槽鐵軌枕2的進一步傾斜，泥斗17中裝載的泥石全部卸出。之后，鋼架路基逐漸回復水平狀態(tài)。在圖1OC區(qū)以鋼軌4的中線與槽鐵軌枕2的接觸點為支點，使鋼軌3 —側的各條槽鐵軌枕2逐漸下降，直至兩側的槽鐵軌枕恢復水平狀態(tài)，從而允許泥斗滑橇在水平狀態(tài)下滑行出傾卸區(qū)。優(yōu)選地，泥斗滑橇可以經(jīng)由另外的回程路徑回到土方源頭以繼續(xù)下一輪的土方裝斗、運送和自動卸泥，實現(xiàn)循環(huán)運行。雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改變并且可以用等效物替換其組件。另外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以進行多種修改，以使得特定的環(huán)境或材料適于本發(fā)明的教導。因此，本發(fā)明意指并不局限于本文所公開的特定實施例，而是本發(fā)明將包括落入所附的權利要求的范圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種用于土木工程的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，包括: 軌枕⑴； 軸承軌道，其包括第一軌道(3)及第二軌道(4)，所述第一軌道(3)及第二軌道(4)成對平衡地鋪設在軌枕(I)上，并且在所述第一軌道(3)及第二軌道(4)上分別相隔預定距離安裝多組軸承(5)； 泥斗滑橇，其包括Z字型滑橇(12)、L字型滑橇(13)、橫梁(15)以及泥斗(17)，所述Z字型滑橇(12)、L字型滑橇(13)和橫梁(15)形成橇架結構，用于支承所述泥斗(17)， 其中，在所述軸承軌道土方運輸系統(tǒng)工作時，所述Z字型滑橇(12)、L字型滑橇(13)分別置于所述第一軌道(3)及第二軌道(4)上，使得所述泥斗滑橇能夠在所述軸承軌道上連續(xù)且平穩(wěn)地從一組軸承滑行到下一組軸承。
2.按權利要求1所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述橇架結構是矩形框架，其由兩條所述橫梁(15)與Z字型滑橇(12)、L字型滑橇(13)組合形成。
3.按權利要求1所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承軌道構造成重型軸承軌道，所述重型軸承軌道中的所述第一軌道(3)和第二軌道(4)是工字型鋼軌。
4.按權利要求3所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承(5)通過C字形的軌道軸承安裝夾(6)安裝在工字型鋼軌上。
5.按權利要求1所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承軌道構造成次重型軸承軌道，所述次重型軸承軌道中的所述第一軌道(3)和第二軌道(4)是雙角鐵組合鋼軌，所述軸承(5)安裝在組成雙角鐵組合鋼軌的兩條角鐵之間。
6.按權利要求1所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承軌道構造成輕型軸承軌道，所述輕型軸承軌道中的所述第一軌道(3)和第二軌道(4)是A字型鋼板鋼軌，所述軸承(5)安裝在所述A字型鋼板鋼軌上。
7.按權利要求1至6中任一項所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一軌道(3)和第二軌道(4)的軸承(5)處安裝制動裝置(7)和/或輔助動力裝置(8)。
8.按權利要求1至6中任一項所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承軌道土方運輸系統(tǒng)包括用于卸泥的傾卸區(qū)，所述傾卸區(qū)的路基以鋼架構建，所述傾卸區(qū)的軌枕由槽鐵構建。
9.按權利要求8所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述傾卸區(qū)設有U型卸泥導軌(9)，所述U型卸泥導軌(9)的一側安裝在所述槽鐵軌枕(2)上，且在所述U型卸泥導軌(9)的另一側的末端安裝卸泥導軌軸承(10)及傾斜角度控制滑輪(11)，其中，在卸泥期間，所述泥斗滑橇的Z字型滑橇(12)施加于所述軸承(5)上的部分重力轉移到所述卸泥導軌軸承(10)上，且所述Z字型滑橇(12)的下端滑入所述U型卸泥導軌(9)的內側，并通過所述傾斜角度控制滑輪(11)控制所述泥斗滑橇的傾斜度。
10.按權利要求9所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，進入所述傾卸區(qū)的鋼架路基對應于卸泥所需角度而逐漸傾斜，以使得所述槽鐵軌枕(2)上的所述第一軌道(3)與所述第二軌道(4)在所述泥斗滑橇的滑行方向上朝卸泥方向一側逐漸傾斜，從而為所述泥斗滑橇提供卸泥所需的傾斜度，緊接傾卸區(qū)之后，所述鋼架路基從傾斜狀態(tài)較高一側逐漸向較底一側調整至水平狀態(tài)，以使所述槽鐵軌枕(2)上的所述第一軌道(3)和第二軌道(4)恢復水平狀態(tài)，從而允許所述泥斗滑橇平穩(wěn)地滑行離開所述傾卸區(qū)。
11.按權利要求8所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述泥斗滑橇的Z字型滑橇(12)和L字型滑橇(13)分別安裝有導向滑輪(14)，以使所述泥斗滑橇在所述軸承軌道上滑行時自動修正滑行角度，且在卸泥期間所述泥斗滑橇的L字型滑橇(13)施加于所述軸承(5)上的部分重力通過所述導向滑輪(14)轉移到所述第二軌道(4)的側面上。
12.按權利要求9所述的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承軌道是一條循環(huán)路線的軌道。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于土木工程的軸承軌道土方運輸系統(tǒng)，包括軌枕；軸承軌道，其包括第一軌道及第二軌道，所述第一軌道及第二軌道成對平衡地鋪設在軌枕上，并且在所述第一軌道及第二軌道上分別相隔預定距離安裝多組軸承；泥斗滑橇，其包括Z字型滑橇、L字型滑橇、橫梁以及泥斗，所述Z字型滑橇、L字型滑橇和橫梁共同組成橇架結構，用于支承所述泥斗。其中，泥斗滑橇于土方源頭裝斗后，在下坡的軸承軌道上利用土方本身的勢能轉變成動能滑行到傾卸區(qū)自動卸泥，然后繼續(xù)沿循環(huán)線的軸承軌道滑行回程到土方源頭重新裝斗。
文檔編號E02D15/00GK103161165SQ20111043654
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者韓維延 申請人:維埏應用科技有限公司