專利名稱：帶式輸送機的壓緊設備、壓緊系統和壓緊方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種用于輸送散裝材料的類型的帶式輸送機，更具體地說，涉及一種用于在惡劣天氣狀況下鎖住這樣的帶式輸送機的壓緊組件、壓緊系統和壓緊方法。本發明主要是為了用于大型輸送機而開發，所述大型輸送機適于在室外位置進行煤炭、礦石、谷物及其他固體或顆粒材料的散裝裝卸以及輸送，并且將主要在該背景下描述本發明。然而，應該認識到的是，本發明不限于這些具體的使用領域。
背景技術：
下面對于現有技術的討論意在將本發明放在合適的技術背景中并使得其優點被適當地理解。然而，除非與此相反地清楚指示，否則在本說明書中對于任何現有技術的引用不應該被解釋為表示或默認這樣的現有技術被廣泛公知或者形成了本領域的公知常識的一部分。已知帶式輸送機是用于散裝材料的裝卸和運輸，所述散裝材料為例如煤炭、礦物質、各種類型的礦石(包括硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、齒化物、氧化物、硫化物、磷酸、以及自然金屬、金屬間元素、非金屬、有機礦物質)、其他合適的材料(例如，谷物、農用化學品和化肥)。帶式輸送機通常由兩個主動皮帶輪和帶構成，帶的形式為在主動皮帶輪之間且圍繞主動皮帶輪延伸的連續環。帶在中間位置被輔助滾子或惰輪支撐。主動皮帶輪中的一個或兩個被驅動，以使帶連續運動，因此，使支撐在帶上的散裝材料從一個位置運動到另一位置。這樣的帶式輸送機廣泛地用于各種工業應用，例如，用于在采礦和礦物質處理操作過程中貯存材料、用 于在加工廠內使材料在不同的操作或階段之間移動、用于在港口或其他散裝貨物轉運站裝船或卸船、裝車或卸車、裝載或卸載軌道車等。在大規模操作中，通常的帶式輸送機運行可在長度上從幾百米延伸到幾千米，有時在相鄰的區段或段內延伸。在很多這樣的應用中，輸送帶完全或至少部分地布置在室外，因此，輸送帶直接暴露到盛行天氣狀況(具體包括風和雨)，且可能暴露到氣旋風暴狀況下。在風暴、氣旋或颶風的情況下，通常需要沿著輸送帶的長度按照一定間隔暫時捆住、壓緊或以其他方式限制輸送帶。帶升起會導致散裝材料從帶丟失以及對輸送機系統的帶和其他部件的可能損壞，這進而可導致極大的維修和修理費用以及高昂的工廠停機成本，因此需要這樣的鎖定操作，以防止帶升起。作為對該問題的基本解決方案，已知的是，在隔開的位置使用一系列鏈或繩以捆住輸送帶。然而，這是較為繁瑣的、費時的、不高效的且有時是無效的方法。它還承受由人為錯誤導致的高風險，在某種意義上來說，如果在去除過程中即使是一個鏈在無意中被忽略，則在起動時導致的損壞可使整個輸送機不運轉持續幾小時或者甚至幾天，同時產生高昂的維修費用。還已知的是，在風暴狀況即將來臨之前需要輸送機的鎖住操作時，使用專用手動壓緊裝置，該壓緊裝置放置在合適的位置且沿著帶的長度以緊密隔開的間隔布置。然而，雖然這樣的裝置在某種程度上比鏈或繩更可靠，但是這樣的裝置通常也費時并因此使安裝的費用高。此外，一旦風暴狀況已經過去，則在輸送機可重新起動之前需要通過手動去除所有壓緊裝置，而反過來操作整個過程。這不可避免地導致勞動力費用增加且還增加了幾小時的停機成本。由于需要使壓緊裝置的操作者在通常濕、臟、滑的環境條件下(通常在高出地面很多的高度處)快速地工作，所以在這些已知的技術中還存在重大安全問題。在嘗試克服這些困難的過程中，已經設計出一些壓緊裝置，以在與帶相鄰的不工作位置沿著輸送機的長度以一定間隔永久安裝。這樣的裝置需要保持在原地，且當需要時通過人工方式使每個壓緊裝置移動到工作位置來執行壓緊操作。這樣的布置方式通過避免當需要使用壓緊裝置時需要首先將壓緊裝置搬到一定位置而節省了一些時間。然而，壓緊裝置啟用過程仍然費時，是勞動密集型的手動操作。例如，在相對大規模的帶式輸送機的安裝過程中，可能需要沿著帶的長度布置200至300個壓緊裝置，每個這樣的壓緊裝置通常需要大約2至3分鐘來啟動。因此，即使壓緊裝置已經在原地且在鎖定操作過程中大量有經驗的操作者同時工作，也可能要花費幾小時(通常至少5小時)來完成帶壓緊操作。還可能有多個輸送機需要被鎖定。因此，它仍然是費時和高費用的過程，如果在一些操作環境中風暴狀況來得很快或出乎意料地來臨并且這種狀況會頻繁地發生，則在出現重大損壞之前，可能沒有足夠的時間來完成壓緊操作。再者，一旦風暴狀況已經過去，則必須反過來操作整個過程。因此，即使壓緊裝置在原地，通常也會由于輸送機壓緊和鎖定過程而在風暴、氣旋或颶風之前或之后遭受4至6小時的生產損失。在單個場地，這樣的生產損失的累積成本每年總計可能達到幾百萬美元。況且，對于工人來說，該方法仍然存在許多如前所述的同樣的安全隱患。這些永久布置的壓緊裝置還傾向于體積相對大，由于固有的空間約束導致這些壓緊裝置通常不能容納在 許多帶式輸送機裝置中。此外，由于對于每個壓緊裝置來說需要在原地進行單獨地定期檢查，所以這樣的系統產生高昂的維修成本。這些壓緊裝置仍然存在在解除壓緊的過程中一個或多個單獨的壓緊裝置在無意中被忽略的風險。如之前提到的，由于操作者的錯誤導致這會不可避免地時不時地發生，在大規模的輸送機裝置上尤其如此，當輸送機重新起動時通常導致壓緊裝置和帶產生高昂費用的損壞。這可導致輸送機另外停機幾天，同時以數量可觀的費用維修導致的損壞。本發明的目的在于克服或基本上改善現有技術的一個或多個缺陷，或者至少在于提供有用的替代選擇。
發明內容
因此，在第一方面，本發明提供了一種自動壓緊組件，所述壓緊組件適于安裝在帶式輸送機上或靠近帶式輸送機安裝，所述壓緊組件包括:壓緊構件，能夠在工作位置和不工作位置之間選擇性地運動，在工作位置，壓緊構件設置在輸送帶上或緊鄰輸送帶安裝，以在惡劣天氣狀況期間使所述帶保持在原位置，在不工作位置，壓緊構件被設置為遠離輸送帶，以不阻礙輸送帶的正常操作；
自動驅動機構，適于使壓緊構件在工作位置和不工作位置之間運動。在一些優選實施例中，所述壓緊組件包括:控制模塊，適于響應于啟用控制信號而啟用驅動機構。在一些實施例中，控制模塊優選地還適于產生反饋控制信號，所述反饋控制信號指示壓緊構件的壓緊狀態的。例如，在一些實施例中，所述反饋控制信號有效地確定壓緊構件何時位于工作位置和/或壓緊構件何時位于不工作位置。在一些實施例中，所述反饋控制信號還可包括關于壓緊臂在工作位置和不工作位置之間的中間位置的更詳細的信息。在一些實施例中，所述反饋控制信號還包括指示驅動機構的操作性能參數或指示壓緊組件的其他操作參數的信息，例如，瞬時電流消耗率的信息，基于所述信息，一旦這樣的參數超過預定正常操作閾值大小，產生出錯信號。優選地，所述壓緊組件還包括手動驅動機構，所述手動驅動機構作為自動驅動機構的后備能夠獨立地操作或者超越自動驅動機構進行手動控制，以手動實現壓緊構件在工作位置和不工作位置之間的運動。在一種優選的形式中，手動驅動機構能夠通過與自動驅動機構一體的旋轉手輪機構來操作。在一個實施例中，驅動機構采用電動機能夠與減速箱結合地操作的形式。然而，應該認識到的是，驅動機構可另外或可選地包括液壓馬達或液壓缸、氣動馬達或氣壓缸、機電式致動器、伺服馬達和/或其他合適的驅動機構。在一些實施例中，一個驅動機構可適于在主操作模式或后備操作模式下同時啟用多個壓緊組件。在一個實施例中，壓緊構件包括壓緊臂，壓緊臂適于在使用狀態下延伸橫跨輸送帶，壓緊臂被支撐，以圍繞大體上水平的橫向樞轉軸在工作位置和不工作位置之間進行旋轉運動。在一種形式中，壓緊臂具有:各個端部區段，與所述樞轉軸基本上同軸；中部帶固定區段，與所述樞轉軸的軸隔開；中間肩部區段，設置在所述中部區段的兩側上，以連接所述中部區段和各個端部區段。優選地，在工作位置，所述中部帶固定區段與輸送帶接觸或至少緊鄰輸送帶，以防止在大風狀況下所述帶升起。優選地，在本實施例中，所述端部區段被設置在所述帶的相對側上的相應的同軸軸承構造可旋轉地支撐。在本實施例的·一種形式中，壓緊臂優選地成形為允許在輸送機的正常操作期間所述帶上的散裝材料通過所述中部區段下方，在輸送機的正常操作期間壓緊構件位于不工作位置。如果所述帶具有傾斜側部，則在工作位置，壓緊臂的所述中間肩部區段優選地以大體上對應的角度傾斜，且緊鄰所述帶的各個側部區域布置。本發明的這種形式尤其適于沒有堆碼機在帶上運動的長開放類型的輸送機。在另一實施例中，壓緊構件包括相對短的壓緊臂，壓緊臂適于在使用狀態下僅延伸橫跨輸送帶的一部分，以壓緊所述帶的一側。優選地，在本實施例中，所述壓緊組件適于用作設置在輸送帶的相對側上的配對的同種壓緊組件中的一個，從而在工作位置，各個壓緊臂適于與所述帶的相應相對側接合。再者，如果所述帶具有傾斜側部，則在工作位置，每個壓緊組件的臂優選地以大體上對應的角度傾斜。在本實施例的一種形式中，在工作位置和不工作位置之間的運動包含按照至少兩個階段進行的壓緊臂圍繞正交的軸的樞轉運動。第一階段的樞轉運動優選地包含圍繞大體上水平的橫向軸進行的旋轉移位，由此壓緊臂布置在所述帶的對應側上方。第二階段的樞轉運動優選地包含隨后圍繞大體上豎直的軸進行的旋轉移位，由此壓緊臂運動到所述帶的一側。優選地，撤回過程還包含第三階段的樞轉運動，由此壓緊臂隨后圍繞基本上水平的且大體上與所述帶一致的軸旋轉地移位，從而壓緊臂下降到位于所述帶的對應側上的撤回的不工作位置。在另一實施例中，在工作位置和不工作位置之間的運動包含圍繞基本上水平的且大體上與所述帶的方向定位一致的軸進行的單個階段的旋轉移位。在一些實施例中，位于不工作位置的壓緊臂適于按照一個或多個階段的樞轉和/或平移撤回，以基本上位于帶式輸送機的支撐框架的限制范圍內。在一些實施例中，所述壓緊組件適于改造現有的帶式輸送機裝置。在其他實施例中，壓緊組件自始就被設計成完全集成在帶式輸送機裝置中。在第二方面，本發明提供了一種壓緊系統，所述壓緊系統包括:分別如之前所限定的多個壓緊組件，適于在使用狀態下沿著帶式輸送機以隔開的關系設置；系統控制器，適于選擇性地啟用和不啟用各個壓緊組件，從而通過啟用控制信號來自動調節每個壓緊組件在工作位置和不工作位置之間的運動。在一些優選實施例中，所述啟用控制信號由系統控制器響應于來自人工操作者例如通過主啟用開關、控制面板或其他合適的用戶界面的輸入而產生。在其他實施例中，所述啟用控制信號另外或可選地由系統控制器響應于預定控制參數(例如最小閾值風速或風荷載狀況、預報風暴狀況、自動計時間隔、計劃的維修間隔等)而自動產生。在一些實施例中，系統中的壓緊組件被分成組，使得每個組與輸送機的預定段或區段相關聯，每個組能夠通過系統控制器獨立地控制。在一些實施例中，每個壓緊組件能夠通過系統控制器獨立地和遠程地控制。在一些實施例中，系統控制器適`于同時啟用各個壓緊組件。在一些實施例中，系統控制器適于按組或分階段順序地或逐步地啟用各個壓緊組件，以使電負荷高峰最小化。優選地，系統控制器適于從與各個壓緊組件相關聯的控制模塊接收反饋控制信號，并通過顯示終端向操作者提供關于各個壓緊組件的壓緊狀態的指示。在一個優選實施例中，所述顯示終端提供與每個壓緊組件相關的關于各個壓緊組件何時位于工作位置以及各個壓緊組件何時位于不工作位置的視覺指示。將認識到的是，該反饋機制允許遠程操作者容易確定系統中的壓緊組件是否出現了故障，如果確定壓緊組件出現了故障，則確定哪些壓緊組件受到了影響。在一些實施例中，所述反饋控制信號包括指示驅動機構的被選擇的操作性能參數或各個壓緊組件的其他操作參數(例如瞬時電流消耗率)的附加信息。優選地，在這樣的實施例中，系統控制器適于在這些參數超過預定正常操作閾值大小的情況下產生警告或出錯信號。例如，異常的高電流消耗可指示驅動馬達或馬達控制器損壞，通過這種自動控制反饋回路，操作者的注意力會立即被集中到問題上。在另一方面，本發明提供了一種用于在惡劣天氣狀況下遠程操作而壓緊帶式輸送機以鎖住輸送機的方法，所述方法包括以下步驟:設置如之前限定的壓緊系統；沿著輸送機的區段或段以隔開的關系布置壓緊系統的壓緊組件；根據操作者選擇的控制輸入或預定控制參數遠程地啟用系統控制器，以使壓緊組件在工作位置和不工作位置之間自動運動。
現在，將參照附圖僅通過示例的方式描述本發明的優選實施例，在附圖中:圖1是根據本發明的第一實施例的壓緊組件的透視圖；圖2是示出圖1的壓緊組件安裝在帶式輸送機上，位于工作位置和不工作位置的正視圖(不工作位置以虛線示出)；圖3是示出在圖1和圖2中示出的類型的一系列壓緊組件沿著帶式輸送機的區段以隔開的關系安裝且每個壓緊組件位于工作位置的透視圖；圖4是根據本發明的第二實施例的壓緊組件的透視圖；圖5是示出在圖4中示出的類型的配對的壓緊組件安裝在帶式輸送機上且位于工作位置的正視圖；圖6是類似于圖5的主視圖，示出了配對的壓緊組件位于不工作位置；圖7A至圖7D示出了在圖5和圖6中示出的壓緊組件中一個壓緊組件的一系列側視圖，示出了壓緊臂從工作位置到不工作位置的逐步運動順序；圖8A是示出圖4至圖7的壓緊組件位于工作位置的透視圖；圖8B是類似于圖8A的透視圖，示出了同一壓緊組件已經通過如圖7A至圖7D所示的逐步撤回順序進行運動而位于不工作位置；圖9是類似于圖3的透視圖，示出了在圖4至圖8中示出的類型的一系列配對的壓緊組件沿著帶式輸送機的區段以隔開的關系安裝且位于工作位置；
圖1OA是示出根據本發明的第三實施例的壓緊組件位于不工作位置的透視圖；圖1OB是示出圖1OA的壓緊組件位于工作位置的透視圖；圖11是根據本發明的第四實施例的壓緊組件位于工作位置和不工作位置的透視圖(不工作位置以虛線示出)。
具體實施例方式首先參照圖1至圖3，在第一實施例中，本發明在第一方面提供了一種自動壓緊組件I，該壓緊組件I適于安裝在帶式輸送機裝置2上或靠近帶式輸送機裝置2安裝，帶式輸送機裝置2通常用在相對大規模的室外應用中，例如，礦山、礦物質加工廠、港口裝載設備或散裝貨物轉運站。輸送機裝置2包括支撐框架3、輸送帶4及帶支撐滾子5。這樣的帶式輸送機已經被本領域的技術人員所周知，所以將不進行更詳細的描述。壓緊組件I包括壓緊構件，壓緊構件采用壓緊臂10的形式，壓緊臂10可在工作位置和不工作位置之間選擇性地運動。在工作位置，如在圖2和圖3中最佳地示出的，壓緊臂10設置在輸送帶4上或者緊鄰輸送帶4設置，以在惡劣天氣狀況(例如，風暴、氣旋或颶風)期間將帶保持在原位置。在不工作位置，如在圖2中以虛線最佳地示出的，壓緊臂10正好設置在輸送帶上方且遠離輸送帶，以在正常操作期間不阻礙輸送帶或者帶上的材料。壓緊組件I還包括自動驅動機構12,自動驅動機構12包括驅動馬達13和減速箱14，且適于使壓緊臂在工作位置和不工作位置之間運動。響應于通過與驅動機構操作地連接的控制模塊15接收的啟用控制信號，發生所述壓緊臂在工作位置和不工作位置之間的運動。控制模塊15還適于產生指示設備的壓緊狀態的反饋控制信號，以及可選地產生驅動機構的其他性能參數，如將在下面更加全面地描述的。在示出的實施例中，驅動馬達13采用電動機的形式。然而，應該認識到的是，驅動機構可另外或可選地包括液壓馬達或液壓缸、氣動馬達或氣壓缸、機電式致動器、伺服馬達和/或其他合適的動力驅動裝置。在一些實施例(未示出)中，一個驅動機構適于同時啟用多個壓緊組件。壓緊組件還包括手動驅動機構20，手動驅動機構20作為后備可獨立地操作以及超越自動驅動機構12進行手動操作，以實現壓緊臂在工作位置和不工作位置之間手動運動。這允許在緊急情況下(例如，在馬達出故障或總的電力故障的事件中)手動操作壓緊組件。在示出的實施例中，手動驅動機構20可通過旋轉手輪組件22來操作，旋轉手輪組件22和與自動驅動機構12相關聯的減速箱14 一體。現在，轉到更加詳細地描述壓緊裝置，再次參照圖1至圖3，本實施例中壓緊臂10適于在輸送帶的整個寬度方向上橫向延伸，因此，尤其適于沒有堆碼機在帶上運動的長開放類型的輸送機。如在圖1中最佳地示出的，壓緊臂包括:端部區段30，被軸承座32支撐，以圍繞大體上水平的橫向樞轉軸34旋轉地運動；中部帶固定區段35，與樞轉軸34的軸隔開，但是大體上平行于樞轉軸34。中間肩部區段36設置在中部區段35的兩側上，以使壓緊臂的中部區段與各個端部區段30連接。因此，在工作位置，壓緊臂的中部區段與輸送帶的中部區域40直接接觸或者至少緊鄰中部區域40，以防止在大風狀況下帶的任何實質程度上的升起。如果帶具有在圖2和圖3中示出的類型的傾斜側部區域42，則壓緊臂的中間肩部區段36在工作位置以對應的角度理想地傾斜，使得帶的側部區域42也被壓緊臂的各個肩部區段36壓緊。如在圖2中最佳地示出的，壓緊臂成形為允許在輸送機的正常操作期間(此時壓緊組件位于不工作位置)帶上的散裝材料經過臂的中部部分下方。具體地說，應該理解的是，可通過位于不工作位置的壓緊臂下 方的帶上的散裝材料的高度等于如在圖2中指示的豎直箭頭H的高度的兩倍。本發明的第二實施例在圖4至圖9中示出，其中，類似的特征由對應的標號指示。在本實施例中，壓緊構件采用相對短的壓緊臂10的形式，壓緊臂10適于在使用狀態下僅延伸橫跨輸送帶4的一部分，以僅壓緊帶的一側。從而，這些壓緊組件適于設置在輸送機的相對側上而配對地使用，在工作位置使它們的各個壓緊臂適于與帶的對應的相對側部區域42接合，如在圖5和圖9中最佳地示出的。如果帶具有如圖所示的傾斜側部區域，則在工作位置每個壓緊組件的臂優選地以大體上對應的角度傾斜。然而，應該認識到的是，在具有平帶的輸送機裝置中，壓緊臂可類似地成形和定向(即，在操作時大體上水平地定向)，以進行最優的壓緊接合。還應該認識到的是，在一些實施例(未示出)中，接合臂可以不直接接觸帶。相反，臂可適于支撐接合腳、接合座、接合耳或其他合適的接合形成部分，在這種情況下，在本說明書中這樣的形成部分應該被理解為形成壓緊構件或壓緊臂的延伸部分。在本實施例中，在工作位置和不工作位置之間的運動包含按照多個階段、由控制模塊或通過一系列內部限位開關控制進行的壓緊臂圍繞正交的軸的樞轉運動。如在圖4中最佳地示出的，利用電機通過借助外部齒條和小齒輪47使整個轉臺組件45圍繞大體上豎直的第一豎直樞轉軸46的旋轉，與成角度的壓緊臂支撐支架48圍繞大體上水平的第二樞轉軸50的獨立旋轉相結合，來實現所述運動。壓緊臂支撐支架48圍繞第二樞轉軸50的運動通過齒輪系(未示出)實現，或者可選地通過理想地容納于轉臺組件本身之內的伺服馬達或其他合適的驅動裝置來實現。更具體地說，如圖7A所示，撤回順序從壓緊組件位于工作位置開始。從此處開始，朝著不工作位置運動的第一階段包含壓緊臂10和相關聯的成角度的支撐支架48沿著逆時針方向(當觀看視圖時)圍繞水平樞轉軸50進行90°的旋轉移位，在本階段水平樞轉軸50相對于帶橫向定向。按照這種方式，臂與帶的側部區域42脫離，旋轉到帶上方的水平方向，如在圖7B中最佳地示出的。運動的第二階段包含整個轉臺組件45沿著逆時針方向(當從上方觀看時)圍繞大體上豎直的樞轉軸46進行角度為90°的旋轉移位。按照這種方式，仍然位于水平方向的臂運動到帶旁邊的位置，如在圖7C中最佳地示出的。運動的第三階段包含壓緊臂和相關聯的成角度的支撐支架48圍繞水平樞轉軸50 (由于轉臺之前的旋轉使得該水平樞轉軸現在大體上平行于帶的方向)進一步旋轉90°，以使壓緊臂在大體上平行于帶但是遠離帶設置的平面中向下傾斜，如在圖7D中最佳地示出的(還見圖6和圖8)。從不工作位置到工作位置的運動實質上是該順次的分階段過程相反的過程。這樣配置的一個重大優勢在于:當壓緊臂完全撤回到不工作位置時，帶上方的空間完全暢通無阻，從 而可容易地容納堆碼機或取料機。此外，當完全撤回時，壓緊組件占用最小的空間，并可容易地容納在空間受到限制的大多數輸送機支撐框架內。本發明的第三實施例在圖1OA和圖1OB中示出，其中，類似的特征再次由對應的標號指示。本實施例按照與上面對于本發明的第二實施例描述的方式類似的方式配對地操作。在圖1OA中示出了不工作撤回位置，在圖1OB中示出了工作位置，在不工作位置和工作位置之間按照順序的旋轉階段進行的運動與前面描述的運動類似。再者，在工作位置和不工作位置以及在過渡階段，這種緊湊形式的布置方式將是顯而易見的。在圖11中示出了本發明的第四實施例，第四實施例是圖10的實施例的更簡單的變型。在這種情況下，在工作位置和不工作位置(以虛線示出)之間的運動僅僅通過圍繞大體上平行于輸送帶延伸的水平軸旋轉大約270°而簡單地實現。這種布置方式具有相對簡單的優點，但是占用與輸送機相鄰的較大的空間包絡，在過渡階段運動期間尤其如此。在這些和其他實施例中，壓緊組件非常適于改造現有的帶式輸送機裝置。然而，可選地，壓緊組件可在設計階段完全集成在輸送機和相關的控制系統中。本發明的第二方面涉及沿著帶式輸送機的長度或輸送區段以隔開的關系安裝一系列壓緊組件，以及適于選擇性地啟用和不啟用單獨的壓緊組件的系統控制器。從而，系統控制器能夠通過合適的啟用控制信號自動調節每個壓緊組件在工作位置和不工作位置之間的運動。這樣的布置方式的示例如本發明的(與第一實施例相關的)圖3和(與第二實施例相關的)圖9所不。在一些實施例中，控制信號由系統控制器響應于來自人工操作者(例如通過主啟用控制開關、控制面板或控制室內的其他合適的用戶界面)的直接輸入而產生。然而，在更復雜的實施例中，啟用控制信號可由系統控制器響應于預定控制參數(例如，最小閾值風速或風荷載狀況、預報風暴狀況、自動計時間隔、預編程測試或維修間隔等)而自動產生。此夕卜，更復雜的實施方式允許通過基于網絡的界面進行遠程控制。在這樣的系統中，壓緊組件可被分成組，例如，使得每個組與輸送機的預定段或區段相關聯，且每個組可通過系統控制器獨立地控制。在一些裝置中，每個壓緊組件可通過系統控制器獨立地和分開地遠程操作。控制器可易于編程，以同時地、按照一組子集、順序地或按照其他分階段方式啟用系統中的各個壓緊組件，以使電流負荷高峰或其他方面最小化，而提高控制靈活性、冗余或效率。系統控制器還適于從與各個壓緊組件相關聯的各個控制模塊15接收反饋控制信號。這些反饋控制信號通過輸出顯示終端向遠程控制室內的操作者(或者通過網絡界面向在遠程位置的操作者)提供關于各個壓緊組件的壓緊狀態的指示。在一種形式中，顯示終端提供與每個壓緊組件相關的視覺指示(例如，數字顯示或照明指示燈)，由此指示各個壓緊組件何時位于工作位置或不工作位置。在一些實施例中，更詳細的信息可包含在反饋控制信號中，以指示每個壓緊臂在工作位置和不工作位置之間的特定中間方位、階段或位置。重要的是，該反饋機制允許遠程操作者容易地確定系統中是否有壓緊組件出了故障(例如，在需要的情況下壓緊組件不能完全運動到工作位置或不工作位置)，如果確定有壓緊組件出了故障，則確定哪些具體的壓緊組件(或者哪些組的構件)受到了影響。反饋控制信號還可包括指示系統性能元素(例如，由獨立的驅動馬達消耗的電流)的進一步信息。然后，這樣的信息可被診斷系統或主系統控制器內的軟件使用，以確定各個壓緊單元的故障。例如，過多的電流消耗可指示驅動馬達即將出故障、馬達控制器短路、或相關的壓緊臂的路徑中存在物理障礙。這種程度的診斷信息常常使得問題被識別，并在壓緊組件完全出故障之前糾正該問題，且即使在完全出故障的事件下，也可立即識別這種狀況并可容易地準確確定出問題單元的精確位置。有利的是，本發明至少在其優選形式方面提供多個明顯優勢。首先且最重要的是，即使沒有消除人員受傷的風險，也大 大降低了人員受傷的風險，這是因為幾千米長的輸送機可在按壓遠程控制室內的按鈕之后的幾分鐘內自動鎖住，而不需要任何操作者冒險到室外而進入通常濕、刮風和危險的狀況。此外，由于減少停機而節省的成本可能是相當可觀的。通常，在風暴或氣旋之前或之后，生產可增加4至6小時，且由于整個過程可在幾分鐘內完成，所以可避免不必要的停機。在單個場地的典型的大規模裝置中，僅僅由此而節省的成本每年總計可能達到幾百萬美元。此外，基本上消除人為錯誤的風險，由于手動壓緊裝置的不正確安裝或移除的可能性不存在，所以會由于這樣的錯誤或疏忽(尤其是在解鎖過程期間在鏈或手動壓緊裝置在無意中被忽略的事件下)導致的隨之發生的對工廠和設備的損害不存在。還大大降低定期維修成本，這是因為在工廠計劃的停工或輸送機停機期間，可基于來自獨立控制模塊的反饋控制信號通過中央系統控制器在幾分鐘內執行常規操作檢查。此外，可在正常操作期間檢測一些故障，例如，由特定壓緊單元出現異常電流消耗導致的故障。基于這樣的參數獲得的性能異常或性能退化趨勢還可用于預測潛在的問題以及在最佳時間安排需要的維修，這又使得維修成本降低以及計劃外的停機時間減少。在這些和其他方面，本發明相對于現有技術做出了實際的和商業上的重大改進。雖然已經參照具體示例描述了本發明，但是本領域的技術人員將認識到的是，本發明可以以多種其他形式實施。
權利要求
1.一種自動壓緊組件，適于安裝在帶式輸送機上或靠近帶式輸送機安裝，所述壓緊組件包括: 壓緊構件，能夠在工作位置和不工作位置之間選擇性地運動，在工作位置，壓緊構件設置在輸送帶上或緊鄰輸送帶設置，以在惡劣天氣狀況期間使所述帶保持在原位置，在不工作位置，壓緊構件被設置為遠離輸送帶，以不阻礙輸送帶的正常操作； 自動驅動機構，適于使壓緊構件在工作位置和不工作位置之間運動。
2.根據權利要求1所述的壓緊組件，所述壓緊組件還包括:控制模塊，適于響應于啟用控制信號而啟用驅動機構。
3.根據權利要求2所述的壓緊組件，其中，控制模塊適于產生反饋控制信號，所述反饋控制信號指示壓緊構件的壓緊狀態。
4.根據權利要求3所 述的壓緊組件，其中，所述反饋控制信號確定壓緊構件何時位于工作位置和/或壓緊構件何時位于不工作位置。
5.根據權利要求3或權利要求4所述的壓緊組件，其中，所述反饋控制信號包括指示壓緊構件在工作位置和不工作位置之間的位置的信息。
6.根據權利要求3至5中的任一項所述的壓緊組件，其中，所述反饋控制信號包括指示與驅動機構相關的操作性能參數的信息，基于所述信息，一旦這樣的參數超過預定閾值大小，產生出錯信號。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，所述壓緊組件還包括手動驅動機構，所述手動驅動機構作為自動驅動機構的后備能夠獨立地操作，以實現壓緊構件在工作位置和不工作位置之間的手動運動。
8.根據權利要求7所述的壓緊組件，其中，手動驅動機構能夠通過與自動驅動機構一體的旋轉手輪機構來操作。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，其中，驅動機構包括電動機，電動機能夠與減速箱結合地操作。
10.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，其中，驅動機構包括一個或多個驅動元件，所述一個或多個驅動元件是從包括液壓馬達和液壓缸、氣動馬達和氣壓缸、伺服馬達、機電式致動器的組中選擇的。
11.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，其中，驅動機構適于同時啟用多個壓緊組件。
12.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，其中，壓緊構件包括壓緊臂，壓緊臂適于在使用狀態下延伸橫跨輸送帶。
13.根據權利要求12所述的壓緊組件，其中，壓緊臂被支撐，以圍繞大體上水平的橫向樞轉軸在工作位置和不工作位置之間進行旋轉運動。
14.根據權利要求12或權利要求13所述的壓緊組件，其中，壓緊臂包括:各個端部區段，在使用狀態下各個端部區段與所述樞轉軸基本上同軸；中部帶固定區段，與所述樞轉軸的軸隔開；中間肩部區段，設置在所述中部區段的兩側上，以連接所述中部區段和各個端部區段。
15.根據權利要求14所述的壓緊組件，其中，在工作位置，所述中部帶固定區段與輸送帶接觸或緊鄰輸送帶，以防止在大風狀況下所述帶升起。
16.根據權利要求14或權利要求15所述的壓緊組件，其中，所述端部區段被設置在所述帶的相對側上的相應的同軸軸承構造可旋轉地支撐。
17.根據權利要求14至16中的任一項所述的壓緊組件，其中，壓緊臂成形為允許在輸送機的正常操作期間所述帶上的散裝材料通過所述中部區段下方，在輸送機的正常操作期間壓緊構件位于不工作位置。
18.根據權利要求14至17中的任一項所述的壓緊組件，其中，所述帶具有傾斜側部區域，其中，在工作位置，壓緊臂的所述中間肩部區段分別以大體上對應的角度傾斜。
19.根據權利要求1至11中的任一項所述的壓緊組件，其中，壓緊構件包括相對短的壓緊臂，所述壓緊臂適于在使用狀態下僅延伸橫跨輸送帶的一部分，以壓緊所述帶的一側。
20.根據權利要求19所述的壓緊組件，所述壓緊組件適于用作設置在輸送帶的相對側上配對的同種壓緊組件中的一個，從而在工作位置，各個壓緊臂適于與所述帶的相對側接口 o
21.根據權利要求20所述的壓緊組件，其中，所述帶具有傾斜側部區域，其中，在工作位置，每個壓緊組件的各個壓緊臂以大體上對應的角度傾斜。
22.根據權利要求19至21中的任一項所述的壓緊組件，其中，在工作位置和不工作位置之間的運動包含按照至少兩個階段進行的壓緊臂圍繞大體上正交的軸的樞轉運動。
23.根據權利要求22所述的壓緊組件，其中，第一階段的樞轉運動包含圍繞大體上水平的橫向軸進行的旋轉移位，由此所述臂布置在所述帶的對應側上方，其中，第二階段的樞轉運動包含隨后圍繞大體上豎直的軸進行的旋轉移位，由此壓緊臂運動到所述帶的一側。
24.根據權利要 求23所述的壓緊組件，所述壓緊組件包括第三階段的樞轉運動，由此壓緊臂隨后圍繞基本上水平的且大體上與所述帶一致的軸旋轉地移位，從而壓緊臂下降到位于所述帶的一側上的撤回的不工作位置。
25.根據權利要求1至11中的任一項所述的壓緊組件，其中，壓緊構件在工作位置和不工作位置之間的運動包含圍繞大體上水平的且大體上與所述帶的方向定位一致的軸進行的單個階段的旋轉移位。
26.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，其中，壓緊臂適于按照一個或多個階段的樞轉和/或平移撤回，以在不工作位置基本上位于帶式輸送機的支撐框架的限制范圍內。
27.根據前述權利要求中的任一項所述的壓緊組件，所述壓緊組件適于改造現有的帶式輸送機裝置。
28.一種用于帶式輸送機的壓緊系統，所述系統包括: 多個壓緊組件，每個壓緊組件根據前述權利要求中的任一項限定，適于在使用狀態下沿著帶式輸送機以隔開的關系設置； 系統控制器，適于選擇性地啟用和不啟用壓緊組件，從而通過傳遞到各個壓緊組件的控制模塊的啟用控制信號來自動調節各個壓緊組件在工作位置和不工作位置之間的運動。
29.根據權利要求28所述的壓緊系統，其中，所述啟用控制信號由系統控制器響應于來自人工操作者通過主啟用控制面板的輸入而產生。
30.根據權利要求28或權利要求29所述的壓緊系統，其中，所述啟用控制信號由系統控制器響應于預定控制參數而自動產生。
31.根據權利要求28至30中的任一項所述的壓緊系統，其中，系統中的壓緊組件被分成組，使得每個組與輸送機的預定區段相關聯，其中，每個組能夠通過系統控制器獨立地控制。
32.根據權利要求28至31中的任一項所述的壓緊系統，其中，每個壓緊組件能夠通過系統控制器獨立地和遠程地控制。
33.根據權利要求28至32中的任一項所述的壓緊系統，其中，系統控制器適于同時啟用所述壓緊組件。
34.根據權利要求28至33中的任一項所述的壓緊系統，其中，系統控制器適于按組或分階段順序地或逐步地啟用壓緊組件。
35.根據權利要求28至34中的任一項所述的壓緊系統，其中，系統控制器適于從與各個壓緊組件相關聯的控制模塊接收反饋控制信號，并通過顯示終端向操作者提供關于一個或多個壓緊組件的壓緊狀態的指示。
36.根據權利要求35所述的壓緊系統，其中，所述顯示終端提供關于各個壓緊組件中的每個何時位于工作位置和/或不工作位置的視覺指示。
37.根據權利要求35或權利要求36所述的壓緊系統，其中，所述反饋控制信號包括指示各個壓緊組件的一個或多個操作性能參數的信息，其中，系統控制器適于在任意操作性能參數超過預定正常操作閾值大小的情況下產生警告信號。
38.一種用于在惡劣天氣狀況下遠程操作而壓緊帶式輸送機以鎖住輸送機的方法，所述方法包括以下步驟: 設置根據權利要求28至37中的任一項限定的壓緊系統； 沿著輸送機的區段以隔開的關系布置壓緊系統的壓緊組件； 根據操作者選擇的控制輸入或預定控制參數遠程地啟用壓緊系統的系統控制器，以使壓緊組件在工作位置和不工作位置之間自動運動。
39.一種壓緊組件，基本上與在此參照附圖描述的本發明的實施例中的任一實施例一致。
40.一種壓緊系統,基本上與在此參照附圖描述的本發明的實施例中的任一實施例一致。
41.一種用于 遠程操作而壓緊帶式輸送機的方法，所述方法基本上與在此參照附圖描述的本發明的實施例中的任一實施例一致。
全文摘要
一種自動壓緊組件(1)，適于安裝在帶式輸送機(2)上或靠近帶式輸送機(2)安裝。壓緊組件(1)包括壓緊構件(10)，能夠在工作位置和不工作位置之間選擇性地運動，在工作位置，壓緊構件(10)設置在輸送帶(4)上或緊鄰輸送帶(4)安裝，以在惡劣天氣狀況期間使所述帶保持在原位置，在不工作位置，壓緊構件被設置為遠離所述帶，以不阻礙輸送機的正常操作。自動驅動機構(12)適于使壓緊構件在工作位置和不工作位置之間運動。控制模塊(15)適于響應于來自遠程系統控制器的啟用控制信號而啟用驅動機構。控制模塊還適于將指示壓緊構件的壓緊狀態的反饋控制信號發送到系統控制器。
文檔編號B65G43/00GK103249658SQ201180051041
公開日2013年8月14日 申請日期2011年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者金伯利·格蘭特·格瑞爾森 申請人:專業機械有限公司