[发明专利]控制用于运送松散材料的导轨运输系统的方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及用于驱动没有内部驱动的火车的系统，并且具体地说，涉及通过松散材料的装载和卸载控制多列火车的系统和方法。

背景技术

用于运送在常规火车、卡车、传送带、架空索道中的松散材料或者作为在管道中的泥浆的方法和设备是公知的，并且因为地点-特定需要或经验被典型地用在各个行业中。在采掘和集料工业中，例如，松散材料从采掘或提取地点运送到处理工厂，以便浓缩或筛分。卡车对于运送松散材料成为选择的系统已经多年了。卡车对于越野车辆来说被加大，这是因为它们高效的松散材料运输和增大的容量。然而，这些车辆限于地点特定用途，并且以高资金成本提供。重型越野卡车已经发展，它们要求非常宽的路面用于彼此通过，所运输的材料的每吨-英里不是能量高效的，具有有限的爬坡能力，以及因为操作人员出错的可能性是危险的，以及是在环境上使邻居不适。

火车被用于漏斗车中的松散材料运输已经多年了。因为在钢轨道上的低摩擦、自由滚动的铁轮或钢轮的使用，它们是非常高效的能量使用物，但在与所要求的驱动器或机车有关的容量方面受到限制。大吨位长火车使用是沉重单元的多个驱动器，这些驱动器指示导轨和道碴要求的重量。所有铁路必须设计为包括燃料的驱动器或机车的重量，而不是车厢加上负载的组合的重量，因为后者显著较轻。驱动器需要具有足够的重量，使得旋转驱动轮箍与静止导轨相接触，并且必须具有足够的摩擦以产生将包括沉重装载车厢的物体的向前或反向运动。常规铁路系统的倾斜能力限于在载重驱动车轮与轨道之间的摩擦。轨道车厢是每个必须在批量处理过程中、一次一个车厢被装载的单独的单元。松散材料通过打开底部倾倒舱口可从漏斗车卸载，或者可单独地被转动以从顶部卸出。定点用于装载和卸载的车厢耗时并且费力。

尽管从一个位置到另一个位置的运动可能是成本有效的，但在较短距离运输中批量装载和卸载阶段的增加的成本降低导轨运输成本效率。关于通常的单双轨火车系统，一次在系统上只能使用一列火车。

传送带用于运送松散材料已经许多年了。存在各种各样的传送带系统，这些系统实际上可运送每种可想到的松散材料。非常长距离的单皮带运行是非常资金密集的，并且当皮带裂开或破裂时经受灾难性故障，典型地停止整个系统并且倾倒承载的负载，需要清理。传送带相对能量高效，但因为多个惰轮轴承要求不断检查和更换的固有问题，可能要求很高维护费。短距离传送带通常用在几乎所有类型材料的干式或湿式运输中。因为传送带非常柔软，并且希望在相当平的地面上工作，所以它们在运输中等高固份泥浆时不是高效的，其中水和细料可能累积在低部位中，并且溢过侧面，产生湿溢出泥浆处置问题。

一些松散材料在与水混合形成泥浆时可在管道中运输，该泥浆在无空气或溢满环境下用电动机驱动泵叶轮推动或拉动。在松散材料中存在的单独颗粒的尺寸指示保持运动必需的运输速度。例如，如果巨大颗粒存在，那么速度必须高得足以沿真正最大颗粒的管道底部通过跳移或滑移保持运动。因为管道在动态环境下工作，所以关于静止管壁由运动流体和固体物质产生摩擦。运动物质的速度越高，在壁表面处摩擦损失要求补偿的增加的能量越大。依据用途，松散材料初始必须用水稀释以促进运输，并且在卸货端处脱水。

用于从矿山等运输松散材料的轻轨、窄轨铁路等是已知的，如借助实例参考授予Hubert等人的美国专利第3,332,535号描述的那样，其中由多个车厢组成的轻轨火车由驱动轮和电动机组合推进，在外侧环路上倾卸。借助另外的实例，授予Robinson，Jr.等人的美国专利第3,752,334号公开了一种类似的窄轨铁路，其中车厢由电动机和驱动轮驱动。授予Richardson的美国专利第3,039,402号描述了一种使用静止摩擦驱动轮箍运动铁路车厢的方法。