多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，屬于礦井提升設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，該提升系統(tǒng)不是采用平衡錘配重，而是通過在主導(dǎo)輪與井筒上部其中一個(gè)導(dǎo)向輪或天輪之間設(shè)置配重輪，通過提升鋼絲繩施加在配重輪上拉力的反作用力來實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)的配重。本發(fā)明提供的提升系統(tǒng)特別適用于深井提升，可縮小井筒斷面；該提升系統(tǒng)任意一處的張力差總是實(shí)時(shí)處于最小且理論上為零，因而很節(jié)能，同時(shí)消除了鋼絲繩滑移的威脅；該提升系統(tǒng)尤其實(shí)現(xiàn)了提升鋼絲繩任意斷面處的應(yīng)力波動(dòng)值理論上一直為零，能夠有效減小井筒阻力和氣流擾動(dòng)，消除了平衡尾繩纏繞的威脅。
【專利說明】多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦井提升設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種特別適用于深井提升的多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，工礦企業(yè)開采，當(dāng)采用豎井開拓時(shí)，除部分提升能力小、井筒淺的礦井采用單繩纏繞式提升外，大部分提升能力大、井筒深的礦井均采用多繩摩擦輪提升，該提升方式分塔式和落地式提升兩種，是通過主導(dǎo)輪的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力，帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)動(dòng)完成容器的升降。由于多繩摩擦輪提升鋼絲繩為多根，因而，在同樣提升重量的情況下，其提升機(jī)卷筒直徑較單繩提升要小很多，當(dāng)用于深井、大能力提升時(shí)優(yōu)點(diǎn)突出，使用廣泛。但現(xiàn)有多繩提升設(shè)備摘要存在以下技術(shù)問題:
[0003](I)當(dāng)采用單容器提升時(shí)，主導(dǎo)輪另一側(cè)必須采用平衡錘配重，而平衡錘必須占用一定的井筒空間，因而井筒斷面較無平衡錘提升時(shí)要大，特別是矩形或橢圓形井筒更是，增加井筒工程量，越深的井筒，其工程量增加越多，投資增加越多。
[0004](2)單容器提升，平衡錘一側(cè)的重量與提升容器一側(cè)的重量差應(yīng)該越小越好，變動(dòng)越小越好，越小則提升機(jī)的拖動(dòng)力可以越小，因而越節(jié)能。但實(shí)際工作中，容器一側(cè)的重量在提升和下放時(shí)是不斷變化的，因而其重量差只能在一定的范圍內(nèi)設(shè)定，無法實(shí)時(shí)變動(dòng)，難以做到兩側(cè)重量差始終處于最小。
[0005](3)即使采用平衡錘配重，但如果兩側(cè)重量差別大，當(dāng)主導(dǎo)輪兩側(cè)鋼絲繩靜張力差超過摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力時(shí)，鋼絲繩仍然會(huì)打滑，特別是在提升加速或減速、(緊急)制動(dòng)時(shí)更是如此。而鋼絲繩滑移，是多繩提升比較容易出現(xiàn)的一個(gè)問題，也始終是非常大的一個(gè)安全威脅。
[0006](4)摩擦提升采用尾繩平衡，以減小兩端張力差，提高運(yùn)行的可靠性。因此，在容器與提升鋼絲繩連接處的鋼絲繩斷面上，靜應(yīng)力將隨容器的位置變化而變化。當(dāng)容器位于井口卸載位置時(shí)，尾繩的全部重力及容器的重力均作用在該斷面上；當(dāng)容器抵達(dá)井底裝載位置前，該斷面僅承受容器的重力。也就是說，在整個(gè)提升過程中，(與容器連接處的)提
qH
升鋼絲繩斷面中要承受一個(gè)幅值為= 的靜應(yīng)力變化(式中q為尾繩每米重力，N/
m;H為提升高度，Hi5Stl為提升鋼絲繩橫截面積，mm2)。一些國家的使用經(jīng)驗(yàn)證明，為了保證提升鋼絲繩的必要使用壽命，在提升鋼絲繩任意斷面處的應(yīng)力波動(dòng)值一般不應(yīng)大于165N/_2，否則會(huì)影響其使用壽命。由此可知，礦井越深，靜應(yīng)力的波動(dòng)值越大，而其許用極限值為％_=165N/mm2。因此，摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制。
[0007](5)提升時(shí)，提升容器和平衡錘同時(shí)在井筒中運(yùn)動(dòng)，壓縮井筒空氣，形成阻力。在兩者交叉時(shí)，兩股壓縮氣流相遇，容易形成較大阻力。而深井提升，當(dāng)提升速度快，特別是又使用鋼絲繩罐道時(shí)，強(qiáng)氣流不但導(dǎo)致提升阻力增大，而且還容易導(dǎo)致提升容器運(yùn)行不穩(wěn)。
[0008](6)摩擦提升采用尾繩平衡，而當(dāng)提升速度過快時(shí)，有可能發(fā)生尾繩纏繞的現(xiàn)象，造成大的安全威脅。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有多繩提升、特別是深井提升中存在的上述技術(shù)問題，而提供一種多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，該提升系統(tǒng)是一種無需平衡錘配重，而自動(dòng)采用提升系統(tǒng)自身反作用力配重的一種提升系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明所提供的一種多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)無需平衡錘配重，而是通過在主導(dǎo)輪4與井筒上部其中一個(gè)上導(dǎo)向輪或天輪6 (提升機(jī)為落地式時(shí)的導(dǎo)向輪稱為天輪)之間設(shè)置自動(dòng)配重輪5，通過提升鋼絲繩3施加在所述自動(dòng)配重輪5上拉力的反作用力來實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)的配重。
[0011]該提升系統(tǒng)包括提升容器1、上部鋼絲繩懸掛裝置2、提升鋼絲繩3、主導(dǎo)輪4、自動(dòng)配重輪5、上導(dǎo)向輪或天輪6、井筒7、下導(dǎo)向輪8以及下部鋼絲繩懸掛裝置9 ;所述提升容器I通過所述上部鋼絲繩懸掛裝置2與所述提升鋼絲繩3連接，所述提升鋼絲繩3依次通過所述主導(dǎo)輪4、自動(dòng)配重輪5、上導(dǎo)向輪或天輪6，然后經(jīng)過所述井筒7到達(dá)所述下導(dǎo)向輪8，最后通過所述下導(dǎo)向輪8與所述下部鋼絲繩懸掛裝置9連接；所述主導(dǎo)輪4設(shè)置在所述井筒7的上部，所述自動(dòng)配重輪5設(shè)置在所述主導(dǎo)輪4相對(duì)于所述提升容器I的另一側(cè)，所述自動(dòng)配重輪5設(shè)置在所述主導(dǎo)輪4與所述上導(dǎo)向輪或天輪6之間。
[0012]本發(fā)明所提供的提升系統(tǒng)，取消了現(xiàn)有提升機(jī)中的配重平衡錘及尾繩，改為在井筒上部主導(dǎo)輪相對(duì)于容器的另一側(cè)，在主導(dǎo)輪與上導(dǎo)向輪或天輪間增加一個(gè)自動(dòng)配重輪，并配以若干個(gè)(一般為I?3個(gè))上導(dǎo)向輪或天輪6，在井底增加若干個(gè)(一般為I?2個(gè))下導(dǎo)向輪8。然后把提升鋼絲繩從提升容器上端開始，通過主導(dǎo)輪、自動(dòng)配重輪、上導(dǎo)向輪或天輪、井筒、下導(dǎo)向輪直至提升容器尾端，將提升容器進(jìn)行首尾相連。
[0013]本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0014]1、取消了平衡錘，減掉了平衡錘占用的井筒空間，可縮小井筒面，特別是矩形或橢圓形井筒斷面，可節(jié)省井筒投資。
[0015]2、本發(fā)明采用自動(dòng)配重輪，利用提升容器鋼絲繩作用于自動(dòng)配重輪上的作用力和反作用力進(jìn)行自動(dòng)配重、實(shí)時(shí)配重。當(dāng)提升鋼絲繩靜張力變化時(shí)，其另一側(cè)鋼絲繩的反作用張力也同時(shí)變化，理論上提升系統(tǒng)任意一處的張力差總是實(shí)時(shí)處于最小且理論上為零，因而很節(jié)能。
[0016]3、由于提升系統(tǒng)任意一處其張力差總是實(shí)時(shí)處于最小且理論上為零，加之其增加了自動(dòng)配重輪、上導(dǎo)向輪或天輪、下導(dǎo)向輪幾處滾筒對(duì)鋼絲繩的摩擦，因而，鋼絲繩不會(huì)打滑，消除了多繩提升鋼絲繩容易出現(xiàn)的滑移威脅，消除了安全隱患。
[0017]4、由于本發(fā)明采用自動(dòng)配重輪利用作用力與反作用力自動(dòng)配重，因而(容器與提升鋼絲繩連接處的)鋼絲繩斷面上，靜應(yīng)力始終是不變的。也即提升鋼絲繩任意斷面處的應(yīng)力波動(dòng)值理論上一直為零，因而井筒再深，對(duì)其均沒有影響，解決了多繩摩擦輪提升應(yīng)用于深井提升的重大技術(shù)難題。
[0018]5、井筒中取消了平衡錘，在井筒斷面不變的情況下，由于取消了平衡錘，在容器運(yùn)行時(shí)，其壓縮的井筒空氣，可從原來布置平衡錘的一側(cè)分散，既可有效減小井筒阻力，還可避免有平衡錘提升時(shí)，容器與平衡錘交叉時(shí)壓縮氣流相遇形成的氣流突然擾動(dòng)變化給提升容器運(yùn)行帶來的不穩(wěn)定現(xiàn)象，解決了深井提升的另一個(gè)重大技術(shù)難題。
[0019]6、井筒下部通過下導(dǎo)向輪對(duì)鋼絲繩進(jìn)行導(dǎo)向，消除了平衡尾繩纏繞的威脅，消除了安全隱患。
[0020]7、容器首尾均被鋼絲繩拉緊，此時(shí)，提升鋼絲繩也相當(dāng)于一組鋼絲繩罐道，在一定的條件下，容器運(yùn)行的罐道可以取消，進(jìn)而也可以取消罐道梁，可節(jié)省大量井筒裝備材料及費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明提升系統(tǒng)塔式提升時(shí)基本布置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明提升系統(tǒng)塔式提升時(shí)變形布置方式之一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明提升系統(tǒng)塔式提升時(shí)變形布置方式之二的示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明提升系統(tǒng)落地式提升時(shí)基本布置方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明提升系統(tǒng)落地式提升時(shí)變形布置方式的示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明提升系統(tǒng)中的自動(dòng)配重輪安裝調(diào)節(jié)裝置正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明提升系統(tǒng)中的自動(dòng)配重輪安裝調(diào)節(jié)裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1:提升容器；2:上部鋼絲繩懸掛裝置；3:提升鋼絲繩；4:主導(dǎo)輪；5:自動(dòng)配重輪；6:上導(dǎo)向輪或天輪；7:井筒；8:下導(dǎo)向輪；9:下部鋼絲繩懸掛裝置；10:自動(dòng)配重輪軸承；11:安裝調(diào)節(jié)裝置；12:鋼絲繩拉緊塊；13:逆止銷；14:活動(dòng)立柱；15:固定立柱。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提升系統(tǒng)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0030]由圖1?圖5所示的本發(fā)明多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，其提升容器I通過上部鋼絲繩懸掛裝置2和提升鋼絲繩3連接，然后提升鋼絲繩3通過主導(dǎo)輪4、自動(dòng)配重輪
5、上導(dǎo)向輪或天輪6，經(jīng)過井筒7到達(dá)下導(dǎo)向輪8，最后繞過下導(dǎo)向輪8與提升容器下部鋼絲繩懸掛裝置9連接，構(gòu)成整個(gè)提升系統(tǒng)。其提升仍然是通過主導(dǎo)輪的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力，帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)動(dòng)完成容器的升降。但配重是通過自動(dòng)配重輪壓緊鋼絲繩后，配重輪兩側(cè)鋼絲繩反作用于配重輪上的壓力來實(shí)現(xiàn)的。
[0031]由圖6所示的自動(dòng)配重輪軸承10安裝在安裝調(diào)節(jié)裝置11上，同時(shí)在自動(dòng)配重輪兩側(cè)各懸吊一組鋼絲繩拉緊塊12 (鋼絲繩拉緊塊12的重量以始終能把鋼絲繩拉緊為原則，如果配重輪本身重量滿足鋼絲繩拉緊要求，則拉緊塊可不要)。
[0032]由圖7所示，為防止自動(dòng)配重輪軸承10因故障往上運(yùn)動(dòng)，在安裝調(diào)節(jié)裝置11兩側(cè)每隔一定距離配以逆止銷13。當(dāng)提升系統(tǒng)第一次安裝時(shí)，將自動(dòng)配重輪軸承10安放于安裝調(diào)節(jié)裝置11上部第一和第二個(gè)逆止銷之間；然后，隨著提升鋼絲繩被拉長(zhǎng)，當(dāng)拉長(zhǎng)到一定程度時(shí)，鋼絲繩產(chǎn)生松弛，此時(shí)，配重輪在重力作用下，自動(dòng)往下運(yùn)動(dòng)，越過第二個(gè)逆止銷，進(jìn)入第二與第三個(gè)逆止銷之間并順序往下運(yùn)動(dòng)，直至最終鋼絲繩穩(wěn)定不再被拉長(zhǎng)。當(dāng)需更換鋼絲繩時(shí)，只需將安裝調(diào)節(jié)裝置11每側(cè)兩根立柱中的活動(dòng)立柱14松脫移位，再將自動(dòng)配重輪吊升到第一和第二個(gè)逆止銷位置，再將活動(dòng)立柱14重新安裝固定既可，而固定立柱15不動(dòng)。
[0033]當(dāng)然，自動(dòng)配重輪軸承10的安裝固定、防止自動(dòng)配重輪5在鋼絲繩拉力作用下往上運(yùn)動(dòng)的逆止銷13及根據(jù)鋼絲繩被拉長(zhǎng)的情況自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊鋼絲繩的方式等也可采用其它解決辦法，如通過液壓系統(tǒng)給自動(dòng)配重輪軸承10施加壓力來代替鋼絲繩拉緊塊12，并防止自動(dòng)配重輪5往上運(yùn)動(dòng)，通過電控監(jiān)測(cè)來自動(dòng)控制配重輪往下運(yùn)動(dòng)的行程等實(shí)時(shí)解決鋼絲繩始終處于拉緊狀態(tài)的解決方案均在本專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，其特征在于該提升系統(tǒng)無需平衡錘配重，而是通過在主導(dǎo)輪(4)與井筒上部其中一個(gè)上導(dǎo)向輪或天輪(6)之間設(shè)置自動(dòng)配重輪(5)，通過提升鋼絲繩(3)施加在所述自動(dòng)配重輪(5)上拉力的反作用力來實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)的配重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，其特征在于所述提升系統(tǒng)包括提升容器(I)、上部鋼絲繩懸掛裝置(2)、提升鋼絲繩(3)、主導(dǎo)輪(4)、自動(dòng)配重輪(5)、上導(dǎo)向輪或天輪出)、井筒(7)、下導(dǎo)向輪(8)以及下部鋼絲繩懸掛裝置(9);所述提升容器(I)通過所述上部鋼絲繩懸掛裝置(2)與所述提升鋼絲繩(3)連接，所述提升鋼絲繩(3)依次通過所述主導(dǎo)輪(4)、自動(dòng)配重輪(5)、上導(dǎo)向輪或天輪￠)，然后經(jīng)過所述井筒(7)到達(dá)所述下導(dǎo)向輪(8)，最后通過所述下導(dǎo)向輪(8)與所述下部鋼絲繩懸掛裝置(9)連接；所述主導(dǎo)輪(4)設(shè)置在所述井筒(7)的上部，所述自動(dòng)配重輪(5)設(shè)置在所述主導(dǎo)輪(4)相對(duì)于所述提升容器(I)的另一側(cè)，所述自動(dòng)配重輪(5)設(shè)置在所述主導(dǎo)輪(4)與所述上導(dǎo)向輪或天輪(6)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，其特征在于所述自動(dòng)配重輪(5)通過自動(dòng)配重輪軸承(10)安裝在安裝調(diào)節(jié)裝置(11)上，所述自動(dòng)配重輪(5)兩側(cè)各懸吊一組鋼絲繩拉緊塊(12)，所述安裝調(diào)節(jié)裝置(11)兩側(cè)每隔一定距離配以逆止銷(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多繩無平衡錘自動(dòng)平衡提升系統(tǒng)，其特征在于所述安裝調(diào)節(jié)裝置(11)的兩邊設(shè)有立柱，所述立柱中一個(gè)為活動(dòng)立柱(14)，另一個(gè)為固定立柱(15)。
【文檔編號(hào)】B66B15/00GK104150335SQ201410381513
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】陳興 申請(qǐng)人:陳興