《采矿系统中的光缆保护.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采矿系统中的光缆保护.pdf（18页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102621645A43申请公布日20120801CN102621645ACN102621645A21申请号201210019910522申请日2012012113/013,62720110125USG02B6/44200601E21F13/0020060171申请人乔伊姆特拉华公司地址美国特拉华州72发明人爱德华F尼德赖特肖恩W富兰克林詹姆斯E豪伊74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人张建涛车文54发明名称采矿系统中的光缆保护57摘要本发明涉及采矿系统中的光缆保护。提供了一种链节组件、一种电缆链组件和一种采矿系统。电缆操纵器各个节可包括用于与机械的。
2、其他公共设施分开的光缆的封闭段。柔性材料或其它结构能以这样的方式将光缆组装在电缆操纵器中，使得其围绕中心线“蜿蜒”以在光缆中提供足够的松弛，例如以防止过度张紧。30优先权数据51INTCL权利要求书3页说明书5页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书5页附图9页1/3页21一种用于采矿机中的电缆链组件的链节组件，所述电缆链组件沿一轴线延伸，所述组件包括链节，所述链节具有多个壁，所述多个壁相配合以限定在所述轴线的方向上打开的隔室，光缆能够支撑在所述隔室中，公共设施线路能够支撑在所述隔室中；以及柔性构件，所述柔性构件支撑在所述隔室中，并且能够与所述光缆接合，所。
3、述柔性构件使所述光缆朝向所述多个壁中的一个壁定位。2根据权利要求1所述的组件，其中所述柔性构件包括可压缩构件，所述可压缩构件支撑在所述多个壁中的一个相对的壁上。3根据权利要求2所述的组件，其中所述可压缩构件包括基本固体构件，所述基本固体构件由可压缩材料形成。4根据权利要求2所述的组件，其中所述可压缩构件包括中空构件，所述中空构件具有第一部分和第二部分，所述第一部分能够与所述光缆接合，所述第二部分与所述第一部分间隔开并且接合所述多个壁中的所述相对的壁。5根据权利要求4所述的组件，其中所述中空构件具有基本上管状的横截面。6根据权利要求4所述的组件，其中所述可压缩构件包括板簧。7根据权利要求1所述的。
4、组件，其中所述柔性构件连接到所述多个壁中的所述一个壁且至少部分地围绕所述光缆延伸，所述柔性构件朝向所述多个壁中的所述一个壁拉紧。8根据权利要求1所述的组件，其中所述链节还包括内壁，该内壁将所述隔室分成第一隔室和第二隔室，所述光缆能够支撑在所述第一隔室中，所述公共设施线路能够支撑在所述第二隔室中。9根据权利要求8所述的组件，其中所述内壁在所述多个壁中的所述一个壁和所述多个壁中的相对的壁之间延伸，以在所述内壁的一侧上限定所述第一隔室、而在所述壁的另一侧上限定所述第二隔室。10根据权利要求8所述的组件，其中所述内壁与所述多个壁中的所述一个壁和所述多个壁中的相对的壁一起形成。11根据权利要求8所述的组。
5、件，其中所述内壁与所述多个壁中的所述一个壁和所述多个壁中的相对的壁分开，且所述内壁连接到所述多个壁中的所述一个壁和所述多个壁中的相对的壁。12根据权利要求11所述的组件，其中所述多个壁中的所述一个壁限定第一凹槽，且所述多个壁中的所述相对的壁限定第二凹槽，并且其中所述内壁包括能够接合在所述第一凹槽中的第一突起和能够接合在所述第二凹槽中的第二突起，以将所述内壁连接到所述多个壁中的所述一个壁和所述多个壁中的所述相对的壁。13根据权利要求8所述的组件，其中所述内壁包括连接构件，所述柔性构件的一部分被夹在所述连接构件和所述多个壁中的相对的壁之间。14根据权利要求1所述的组件，其中所述柔性构件具有能够与所。
6、述光缆接合的表面，该表面包括低摩擦材料。15根据权利要求14所述的组件，其中所述表面涂有所述低摩擦材料。16根据权利要求1所述的组件，其中所述柔性构件具有能够与所述光缆接合的表面，该表面具有弯曲边缘。权利要求书CN102621645A2/3页317一种用于采矿机的电缆链组件，所述电缆链组件沿一轴线延伸，所述组件包括多个链节，每个链节具有顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁，所述顶壁、所述底壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁相配合以限定在所述轴线的方向上打开的隔室；光缆，所述光缆延伸穿过所述多个链节中的每一个链节中的所述隔室，所述光缆大体沿波形路径延伸；公共设施线路，所述公共设施线路能够支撑在所述多个链节。
7、中的每一个链节中的所述隔室中；第一柔性构件，所述第一柔性构件支撑在所述多个链节中的一个链节的隔室中并且能够与所述光缆接合，所述第一柔性构件使所述光缆朝向所述多个链节中的所述一个链节的顶壁定位；以及第二柔性构件，所述第二柔性构件支撑在所述多个链节中的第二链节的隔室中并且能够与所述光缆接合，所述第二柔性构件使所述光缆朝向所述多个链节中的所述第二链节的底壁定位。18根据权利要求17所述的组件，其中所述多个链节中的第三链节连接在所述多个链节中的所述一个链节和所述多个链节中的所述第二链节之间，所述多个链节中的所述第三链节在所述隔室中不具有柔性构件。19根据权利要求17所述的组件，其中所述第一柔性构件和所。
8、述第二柔性构件中的每一个均包括可压缩构件，该可压缩构件支撑在所述第一多个壁中的一个相对的壁上。20根据权利要求19所述的组件，其中所述可压缩构件包括基本固体构件，该基本固体构件由可压缩材料形成。21根据权利要求19所述的组件，其中所述可压缩构件包括中空构件，所述中空构件具有第一部分和第二部分，所述第一部分与所述光缆接合，所述第二部分与所述第一部分间隔开并且接合所述第一多个壁中的所述相对的壁。22根据权利要求17所述的组件，其中所述第一柔性构件连接到所述多个链节中的所述一个链节的顶壁并至少部分地围绕所述光缆延伸，所述第一柔性构件朝向所述多个链节中的所述一个链节的顶壁拉紧，并且其中所述第二柔性构件。
9、连接到所述多个链节中的所述第二链节的底壁且至少部分地围绕所述光缆延伸，所述第二柔性构件朝向所述多个链节中的所述第二链节的底壁拉紧。23根据权利要求17所述的组件，其中所述多个链节中的每一个还包括内壁，该内壁将所述隔室分成第一隔室和第二隔室，所述光缆支撑在所述第一隔室中，所述公共设施线路支撑在所述第二隔室中。24根据权利要求23所述的组件，其中所述内壁在所述顶壁和所述底壁之间延伸，以在所述内壁的一侧上限定所述第一隔室、而在所述壁的另一侧上限定所述第二隔室。25根据权利要求17所述的组件，其中所述柔性构件具有能够与所述光缆接合的表面，该表面包括低摩擦材料。26根据权利要求17所述的组件，其中所述柔。
10、性构件具有能够与所述光缆接合的表面，该表面具有弯曲边缘。27一种采矿系统，包括铠面运输机，所述铠面运输机沿待开采的面延伸，所述运输机限定电缆槽；权利要求书CN102621645A3/3页4剪切机，所述剪切机由所述运输机支撑并沿所述运输机运动，所述剪切机能操作以从所述面开采物料；以及电缆链组件，所述电缆链组件沿大体平行于所述面的轴线延伸，所述组件部分地支撑在所述槽中，所述组件包括多个链节，每个链节具有顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁，所述顶壁、所述底壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁相配合以限定在所述轴线的方向上打开的隔室，光缆，所述光缆延伸穿过所述多个链节中的每一个链节中的所述隔室，所述光缆大体沿波。
11、形路径延伸，所述光缆连接到所述剪切机，公共设施线路，所述公共设施线路能够支撑在所述多个链节中的每一个链节中的所述隔室中，所述公共设施线路连接到所述剪切机，第一柔性构件，所述第一柔性构件支撑在所述多个链节中的一个链节的隔室中并且能够与所述光缆接合，所述第一柔性构件使所述光缆朝向所述多个链节中的所述一个链节的顶壁定位，以及第二柔性构件，所述第二柔性构件支撑在所述多个链节中的第二链节中的隔室中并且能够与所述光缆接合，所述第二柔性构件使所述光缆朝向所述多个链节中的所述第二链节的底壁定位。权利要求书CN102621645A1/5页5采矿系统中的光缆保护技术领域0001本发明涉及长壁采矿，且更具体地说，涉。
12、及长壁采矿设备中的电缆操纵链。发明内容0002长壁剪切机沿铠面运输机AFC输送槽组横进，以从该面获得物料。剪切机的操作需要电力以用于切割和运载以及需要水以用于冷却包括电马达和链套的机器部件。这些公共设施设置成与长壁面隔开并且必须沿AFC行进以到达剪切机。通常，这些公共设施沿AFC静态地设置直到面的中点，在面的中点处，公共设施通常进入电缆操纵系统，电缆操纵系统在槽中延伸到剪切机牵引支架。牵引支架附接到剪切机并在公共设施处于电缆操纵器的状态下沿槽拉动电缆操纵器。电缆操纵系统设计成承受当系统沿电缆槽向下牵引时由系统重量和摩擦引起的张紧，从而保护未被设计成承受这些力的公共设施。0003提供给剪切机的公。
13、共设施通常仅包括电缆和水管。然而，光纤的用途变得越来越具有吸引力，例如用以在薄矿层长壁采矿设备或甚至在厚矿层采矿中达到无人操纵的面。光纤芯用于剪切机和离面设备之间的高速单路和双路通信。信息由系统I/O、诊断信息、无线电控制和视频传输组成。如果光缆用于这样的通信，则光纤芯的可靠性很重要。光纤芯的最大张紧负荷显著地低于被布线到剪切机的所有其他电缆。0004所示的结构可通过保护光缆不受过度张紧和失效影响来提供可靠的传输数据的装置。可靠性是重要的，因为显著的停机时间导致采矿的产量和收益损失，且由于与薄矿层长壁采矿相关的艰难人类工学条件，维修是困难的。0005为了确保光缆的可靠性，光缆可在电缆链内被放置。
14、分开的隔室中。该分开的隔室可通过对链节增加分隔器以产生两个不同的隔室来形成，一个隔室用于电源电缆/水管且更小的一个隔室用于光缆。可压缩材料可提供组装光缆的手段使得确保在电缆链的整个长度上存在足够的松弛以防止过度张紧和失效。0006分开的隔室可确保其他较大的线路不会通过抵接光纤滑动以及由于摩擦而过度张紧和磨损光纤而破坏光缆。分开的隔室还可提供在所有自由度上限制可压缩材料的手段。0007在一个独立的实施方式中，链节组件通常可包括链节，链节具有相配合以限定在轴线方向上打开的隔室的多个壁；可支撑在隔室中的光缆；可支撑在隔室中的公共设施线路比如，动力电缆、水管等；以及柔性构件，柔性构件支撑在隔室中并且与。
15、光缆可接合，所述柔性构件使光缆朝多个壁中的一个壁定位。0008在某些构造中，柔性构件可包括支撑在多个壁中相对的壁上的可压缩构件。可压缩构件可包括由可压缩材料形成的基本固体构件。可压缩构件可包括中空构件，中空构件具有与光缆可接合的第一部分和与第一部分间隔开并且接合多个壁中相对的壁的第二部分。中空构件可具有大体管状的横截面。可压缩构件可包括板簧。在某些结构中，柔性构件可连接到多个壁中的一个壁且至少部分地围绕光缆延伸，柔性构件朝多个壁中的一个壁拉紧。说明书CN102621645A2/5页60009在某些构造中，链节还可包括内壁，所述内壁将隔室分成第一隔室和第二隔室，光缆可支撑在第一隔室中，公共设施线。
16、路可支撑在第二隔室中。内壁可在多个壁中的一个壁和多个壁中相对的壁之间延伸以在内壁的一侧上限定第一隔室并在壁的另一侧上限定第二隔室。内壁可与多个壁中的一个壁和多个壁中相对的壁一起形成。0010内壁可与多个壁中的一个壁和多个壁中相对的壁分开且连接到多个壁中的一个壁和多个壁中相对的壁。多个壁中的一个壁可限定第一凹槽，且多个壁中相对的壁可限定第二凹槽。内壁可包括可接合在第一凹槽中的第一突起和可接合在第二凹槽中的第二突起以将内壁连接到多个壁中的一个壁和多个壁中相对的壁。内壁可包括连接构件，柔性构件的一部分被夹在连接构件和多个壁中相对的壁之间。0011柔性构件可具有与光缆可接合的表面，该表面包括低摩擦材料。
17、。该表面可涂有低摩擦材料。柔性构件可具有与光缆可接合的表面，该表面具有弯曲边缘。0012在另一独立方面中，一种电缆链组件通常可包括多个链节，每个链节具有相配合以限定在轴线方向上打开的隔室的顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁；光缆，其延伸穿过多个链节中的每一个链节中的隔室，光缆大体沿波形路径延伸；公共设施线路，其可支撑在多个链节中的每一个链节中的隔室中；第一柔性构件，其支撑在多个链节中的一个链节中的隔室中并且与光缆可接合，第一柔性构件使光缆朝多个链节中的一个链节的顶壁定位；以及第二柔性构件，其支撑在多个链节中的第二链节中的隔室中并且与光缆可接合，第二柔性构件使光缆朝多个链节中的第二链节的底壁定位。0。
18、013在某些构造中，多个链节中的第三链节可连接在多个链节中的一个链节和多个链节中的第二链节之间，多个链节中的第三链节在隔室中不具有柔性构件。多个链节中每一个链节可包括一对向前突起和一对向后突起，每个突起限定开口，且该组件还可包括第一销和第二销，第一销将多个链节中一个链节的向后突起连接到多个链节中第三链节的向前突起，第一销在多个链节中一个链节和多个链节中第三链节之间限定枢轴线，第二销将多个链节中第三链节的向后突起连接到多个链节中第二链节的向前突起，第二销在多个链节中第三链节和多个链节中第二链节之间限定枢轴线。0014在又一独立实施方式中，一种采矿系统通常可包括铠面运输机，其沿待开采的面延伸，运输。
19、机，其限定电缆槽；剪切机，其由运输机支撑并沿运输机运动，剪切机能操作以从所述面开采材料；以及电缆链组件，其沿大体平行于所述面的轴线延伸，所述组件部分地支撑在槽中。该组件可包括多个链节，每个链节具有相配合以限定在轴线方向上打开的隔室的顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁；光缆，其延伸穿过多个链节中的每一个链节中的隔室，光缆大体沿波形路径延伸，光缆连接到剪切机；公共设施线路，其可支撑在多个链节中的每一个链节中的隔室中，公共设施线路连接到剪切机；第一柔性构件，其支撑在多个链节中的一个链节的隔室中并且与光缆可接合，第一柔性构件使光缆朝多个链节中的一个链节的顶壁定位；以及第二柔性构件，其支撑在多个链节中的第二。
20、链节中的隔室中并且与光缆可接合，第二柔性构件使光缆朝多个链节中的第二链节的底壁定位。0015本发明的独立方面将通过考虑详细说明书和附图而变得明显。附图说明0016图1是包括铠面运输机“AFC”的长壁采矿系统的俯视平面图。说明书CN102621645A3/5页70017图2是图1所示的包括AFC、剪切机和电缆链的长壁采矿系统的一部分的俯视平面图。0018图3是图1所示的包括AFC、剪切机和电缆链的长壁采矿系统的一部分的轮廓图。0019图4是图2所示的长壁采矿系统的电缆链的一部分的剖视图。0020图5是图4所示的电缆链的一部分的透视剖视图。0021图6是图4所示的电缆链的一部分的侧剖视图。0022。
21、图7是图4所示的电缆链的替代结构的透视剖视图。0023图8是图4所示的电缆链的另一替代结构的透视剖视图。0024图9是图4所示的电缆链的又一替代结构的透视剖视图。具体实施方式0025在详细解释本发明的任何独立实施方式或独立构造之前，应理解，本发明的应用不限于下面说明中阐述的或附图中图示的部件的布置和构造的细节。本发明能够有其他独立的实施方式且能够以各种方式来实践或实施。0026图1至图3示出了长壁采矿系统10。该系统10可以在具有薄矿层或厚矿层的矿山中采用。该系统10通常包括沿待开采的面F比如，煤块延伸的铠面运输机AFC14。剪切机18支撑在AFC14的输送槽组22上参见图3并在AFC14的输。
22、送槽组22上横进以从面F获得物料。头驱动器26和尾驱动器30参见图1使AFC14的输送器运动，以输送所开采的物料比如，煤。该系统10的长度通常约为1000英尺。0027如图2至图3所示，AFC14包括沿通常平行于面F的轴线A延伸的电缆槽30。电缆链34定位在电缆槽30中且通常沿轴线A延伸。如图4所示，公共设施线路比如，电源电缆38、42、水管46和光缆50支撑在电缆链34中。0028如图5至图6所示，电缆链34由多个链节54A、54B、54C54N形成。每个链节54通常包括参见图4至图5限定在轴线A方向打开的节隔室74的多个壁比如，顶壁58、底壁62和相对的侧壁66、70。每个链节54还包括参。
23、见图5至图6一组向前突起78和向后突起82，每个限定开口86，所述开口用于接纳销未显示以将链节54连接到链内参见图5至图6。0029在所示的构造中且在某些独立方面，每个链节54还包括内分隔壁90，内分隔壁90将节隔室74分成用于光缆50的第一隔室94和用于公共设施线路38、42、46的第二隔室98。每个隔室94、98通常为矩形，同时第一隔室94在水平方向较窄参见图4。在其他构造中未显示，隔室94、98可具有不同的形状比如，方形、圆形，椭圆形等和/或尺寸。0030在图4至图6和图9所示的构造中，分隔壁90与链节54的其他壁58、62一起形成。在其他构造中参见，比如图5至图8，分隔壁90与链节54。
24、分开且通过相互接合连接构件未显示，比如，例如分隔壁90和壁58、壁62上的键接突起和凹槽而连接到顶壁58和底壁62。连接构件相配合以将分隔壁90保持到位。在该构造中，链节54的壁58、62、66、70还可相互独立地形成且通过相互接合连接构件利用摩擦配合、销接等连接。0031在所示的构造中且在某些独立方面，在至少某些链节54中，柔性构件102设置在第一隔室94中且与光缆50接合。柔性构件102沿电缆链34布置以便为光缆50提供非线说明书CN102621645A4/5页8性比如，波形的路径P，使得在光缆50中存在松弛在电缆链34中的光缆50的长度大于电缆链34的长度。0032柔性构件102可将光缆。
25、50支撑并定位在第一隔室94中。柔性构件102的与光缆50接合的表面106包括低摩擦材料比如，柔性构件102可由低摩擦材料形成和/或表面106可涂有低摩擦材料比如，滑的材料以限制柔性构件102和光缆50之间的摩擦系数，从而当光缆50被拉紧时限制光缆50沿其轴线的延伸。而且，柔性构件102的在光缆50的区域中的边缘/角部110和表面106被充分地弯曲/圆化以防止当柔性构件102和光缆50之间发生相对运动时对光缆50的破坏。0033在某些构造中例如，在图4至图6、图7和图8中，柔性构件102包括可压缩构件，使得当光缆50被拉动时，在柔性构件102中引起压缩。在光缆50上施加张力T导致光缆50在箭头。
26、D的方向压缩可压缩构件102参见图6。0034在图4至图6所示的结构中，柔性构件102包括由比如泡沫形成的实体的可压缩构件102A。可压缩构件102A通常占第一隔室94的大部分比如，第一隔室的不被光缆50占据的其余部分。可压缩构件102A构造成将光缆50朝一个壁比如，链节54A的顶壁58，链节54C的底壁62定位。0035在其他结构中未显示，可压缩构件102A可构造成至少部分地包围光缆50。比如，可压缩构件102A还可包括在第一隔室94的相邻侧壁70、90中的一个或两者与光缆50之间的一部分未显示和/或在光缆50与一个壁比如，链节54A的顶壁58，链节54C的底壁62之间的一部分未显示，以至少。
27、部分地填充围绕光缆50的空间参见图4。在可压缩构件102A至少部分地包围光缆50的结构中，可压缩构件102A还可是充分地刚性的，使得可以不设置分隔壁来将光缆50与公共设施线路38、42、46分开。0036可压缩构件102A定位成抵靠相对的壁比如，链节54A的底壁62，链节54C的顶壁58。在所示的构造中参见图6，相对的壁的表面被弯曲以匹配相邻的可压缩构件102A的表面的形状。然而，在其他构造中未显示，相对的壁的表面可具有不同的形状比如，线性的。0037在其他构造中，柔性构件102包括中空的可压缩构件，比如中空的管状构件，其允许光缆50在受到张紧时向内偏转。如图7所示，柔性构件102包括软管段1。
28、02B一段较短长度的橡胶软管。在类似的构造中参见图8，柔性构件102包括板簧102C。板簧102C可由多种材料制成以实现期望的刚度。0038在所示的构造中参见图7至图8，分隔壁90包括连接器114比如，悬臂式突出部，且软管段102B或板簧102C由连接器114夹持比如被夹持在连接器114和相对的壁比如，链节54A的底壁62，链节54C的顶壁58之间。0039在另外的构造中，柔性构件102包括牵拉构件，比如弹性带102D。该带102D连接到一个壁比如，链节54A的顶壁58，链节54C的底壁62且围绕光缆50延伸。当光缆50受拉而使松弛部拉紧时，则带102D也将受拉。0040带102D可以是开环的。
29、，以容易组装/拆开且被紧固到链节54的壁58或62。壁58或62设有凹进的连接部118使得带102D处于链节54的外周边内比如，在链节54A的顶壁58下方，在链节54C的底壁62上方。将带102D连接在壁58或62的外表面上齐平下方可保护带102D不被例如外部碎屑破坏、移出等。说明书CN102621645A5/5页90041柔性构件102可提供一种或多种功能。例如，柔性构件102可提供将光缆50以预定量的松弛组装在电缆链34内的手段。比如，如图5所示，柔性构件102可迫使光缆50形成“正弦波”以关于电缆链34的中性轴围绕柔性构件102“蜿蜒”。光缆50以该方式在电缆链34的整个长度上组装。图5。
30、显示了以该方式组装在三个链节54A、54B、54C上的光缆50的峰谷。该频率可容易地根据系统10的不同需求而调节，因为每个链节54将能够接受和保持柔性构件102。光缆50中合适的松弛容纳电缆链34随其经受来自剪切机18的张紧而引起的拉伸。0042当光缆50经受张紧时，柔性构件102可提供缓冲或减震。当光缆50经受张紧时，柔性构件102的弹性性质将允许“蜿蜒的”电缆50压缩材料并向内偏转参见图6，从而提供限制光缆50的过度张紧和永久失效的手段。柔性构件102可填充第一隔室94中的空隙，该空隙否则可被碎屑其可加速磨损或引起光缆50失效占据。0043本发明的各种独立特征和独立优点可在所附权利要求中阐述。说明书CN102621645A1/9页10图1说明书附图CN102621645A102/9页11图2说明书附图CN102621645A113/9页12图3说明书附图CN102621645A124/9页13图4说明书附图CN102621645A135/9页14图5说明书附图CN102621645A146/9页15图6说明书附图CN102621645A157/9页16图7说明书附图CN102621645A168/9页17图8说明书附图CN102621645A179/9页18图9说明书附图CN102621645A18。