CN102275799A - 一种矿用电梯 - Google Patents

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Abstract

一种矿用电梯，主要由防爆曳引系统、防爆轿厢保护系统、柔性导轨导向系统、复合型轿厢、对重系统构成。防爆曳引系统包括设在顶部上平台的曳引绳张力调节装置、防爆曳引机与防爆控制柜；防爆轿厢保护系统主要包括设在顶部上平台上与制动绳连接的缓冲张紧装置，固定在厢体两侧的制动绳导向套、中间开有制动绳绳槽的安全钳以及固定在底坑下平台的制动绳连接装置；柔性导轨导向系统包括用于厢体和对重导向的钢丝绳导轨，连接钢丝绳导轨并固定在顶部上平台的导轨张紧装置和底坑下平台的导轨连接装置以及固定在轿厢和对重上的柔性导轨导向套。本发明结构紧凑、制动可靠、维护费用低、乘坐舒适、运行效率高，矿车进出及升降便捷。

Description

一种矿用电梯
技术领域
本发明涉及一种矿用电梯，尤其适用于矿山地下开采的物料和人员的提升。
背景技术
矿山地下开采过程中，人员和物料主要是通过提升机配合罐笼进行提升和下放，而对于井下多水平工作面的开采，特别是提升高度小于400m时的物料和人员的升降，采用传统的提升机存在着费用高、工程施工周期长的问题；其次，采用提升机进行升降人员过程中，罐笼内的乘坐人员无法对升降过程进行控制，从而无法传递信息到井口或者井下，当运输过程中出现突发事件时，无法与井口和井下人员直接联系；另外由于绞车结构较大，机械效率低，在运行过程中若发生故障，罐笼缺乏超速有效控制；提升机配合罐笼的升降，乘坐舒适性差。现有的电梯系统，虽然具有较好的乘坐舒适性，适合多水平面工作，维护费用低，但是，由于井下存在甲烷、煤气等爆炸性混合气体、腐蚀性气体等恶劣工作环境，现有的工业普通电梯的曳引机、控制柜与轿厢内的操作箱等无法满足要求；矿井的井筒由于侧压大而易变形，现有工业普通电梯的刚性导轨无法适应矿井提升要求；曳引绳的连接装置采用压缩弹簧形式和橡胶形式，虽起到了缓冲和减震的作用，但由于曳引绳制造的误差、材料的差异，在使用一段时间后易造成曳引绳张紧力不均衡；现有的安全钳系统只能适应刚性导轨进行超速失控保护，尚没有非刚性导轨的轿厢安全制动系统；现有的轿厢虽能满足人员和一般货物的提升，实现提升过程的安全、可靠及舒适性，但是没有承接装置和阻车器等，不能实现类似矿车等移动车体的装载，从而不能真正运用于煤矿提升。综上所述，具体存在的问题主要有：
1)针对井下多水平工作面开采，现有的提升机存在费用高、工程施工周期长的问题；
2)目前工业普通电梯的曳引与控制系统无法满足具有爆炸、腐蚀等气体存在的井下环境；
3)电梯一直依赖的刚性导轨无法满足井筒易变形的恶劣条件；
4)采用压缩弹簧形式和橡胶形式的曳引绳连接装置易造成曳引绳张紧力不均衡；
5)尚没有非刚性导轨的轿厢安全保护系统；
6)尚没有满足矿车进入与提升的人车复合型轿厢系统。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构紧凑、制动可靠、维护费用低、乘坐舒适、运行效率高的矿用电梯。
技术方案：本发明的矿用电梯，主要由设在顶部上平台上的防爆曳引系统、防爆轿厢保护系统，设在顶部上平台与底坑下平台之间的柔性导轨导向系统和沿柔性导轨导向系统的钢丝绳导轨上下运行的复合型轿厢与对重系统构成；
所述的防爆曳引系统包括与防爆控制柜相连的防爆曳引机、缠绕在防爆曳引机上的曳引绳，曳引绳一端与固定在顶部上平台上的曳引绳端接装置，曳引绳的另一端设有固定在上平台的曳引绳张力调节装置；
所述的防爆轿厢保护系统主要由夹绳器、限速器、限速器绳、第一第二液压缓冲器、制动绳连接装置、限速器绳张紧装置、安全钳、安全钳联动机构、制动绳、制动绳缓冲张紧装置构成，其中：曳引机与导向轮之间的曳引绳上设有夹绳器，限速器固定在顶部上平台上，第一第二液压缓冲器、限速器绳张紧装置分别固定在底坑下平台上，限速器绳连接在限速器与限速器绳张紧装置之间，制动绳上端与制动绳缓冲张紧装置相连接，下端与制动绳连接装置相连接，制动绳上设有固定在复合型轿厢上的多个制动绳导向套与安全钳；
所述的柔性导轨导向系统主要由钢丝绳导轨、固定在上平台上与钢丝绳导轨上端连接的导轨张紧装置、固定在下平台上与钢丝绳导轨下端连接的导轨连接装置构成，钢丝绳导轨上设有多个固定复合型轿厢的柔性导轨导向套；
所述的复合型轿厢主要由内设有轨道的厢体、悬挂在厢体底部的随行电缆组成，厢体内设有便于控制的防爆操作箱，轨道上设有阻车器，复合型轿厢的入口处设有方便矿车进出的承接平台；
所述的对重系统主要由与复合型轿厢相平衡的对重、设在对重下部的补偿绳悬挂装置和连接其上的补偿绳构成。
所述的多个制动绳导向套分别固定在厢体的两侧，每侧为3个导向套，其中2个固定在安全钳上下两侧，1个固定在厢体(4-1)上侧；安全钳内开有制动绳绳槽，制动绳上设有控制安全钳的安全钳操作拉杆。
有益效果：本发明采用防爆曳引机、防爆控制柜与防爆操作箱，克服了井下存在爆炸性气体而使一般工业电梯无法运行的局限性，提高了矿用电梯运行的安全可靠性；采用的曳引绳张紧力调节装置能够对曳引绳的张紧力自动平衡，减少了曳引绳与曳引轮的磨损，提高了曳引绳的使用寿命；采用柔性导轨能够起到轿厢在提升运行过程中的纵向导向、横向偏摆约束，适用于矿山井下井筒侧向变形、刚性导轨无法满足的电梯导轨系统，提高了井筒内导轨架设的速度，降低了井筒壁的加固等级，减少了建井投资成本；采用制动绳替代安全钳一直使用的刚性导轨，增加了制动绳缓冲张紧器，提高了轿厢在超速、失速与断绳等失控状态下制动的安全可靠性，克服了目前电梯只能使用刚性导轨制动的局限性；增加了方便矿车进出的承接装置和阻止矿车任意移动的阻车器，扩展了轿厢的运输功能，提高了轿厢的利用率；采用了补偿绳悬挂装置，可固定各种直径的补偿绳，其固定端的位置可根据需要任意确定，提高了补偿绳的连接速度和可靠度，扩展了补偿绳的种类；改变了地下采掘业一直使用提升机配合罐笼来实现人员和物料上下的状况，解决了现有的提升机在井下多水平工作面开采提升费用高、工程施工周期长的问题。本发明适应井下存在爆炸性气体、井筒变形等的恶劣环境，制动可靠、维护费用低、乘坐舒适、运行效率高，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的矿用电梯主视结构系统示意图。
图2是本发明的矿用电梯主视结构示意图。
图3是本发明的矿用电梯结构侧视示意图，
图4是本发明的矿用电梯结构俯视示意图。
图中：防爆曳引系统-1、防爆轿厢保护系统-2、柔性导轨导向系统-3、复合型轿厢-4、对重系统-5；防爆曳引机-1-1、防爆控制柜-1-2、导向轮-1-3、曳引绳端接装置-1-4、曳引绳张力调节装置-1-5、曳引绳-1-6；夹绳器-2-1、限速器-2-2、限速器绳-2-3、第一第二液压缓冲器-2-4、-2-7，制动绳连接装置-2-5，限速器绳张紧装置-2-6，制动绳导向套-2-8，安全钳-2-9，安全钳操作拉杆-2-10，安全钳联动机构-2-1 1，制动绳-2-12、制动绳缓冲张紧装置-2-1 3；导轨张紧装置-3-1，钢丝绳柔性导轨-3-2，柔性导轨导向套-3-3，导轨连接装置-3-4；厢体-4-1，阻车器-4-2，承接平台-4-3，防爆操作箱-4-4，随行电缆-4-5，轨道-4-6，矿车-4-7；对重-5-1、补偿绳悬挂装置-5-2、补偿绳-5-3。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述：
附图1所示，本发明的矿用电梯主要由防爆曳引系统1、防爆轿厢保护系统2、柔性导轨导向系统3、复合型轿厢4、对重系统5构成；防爆曳引系统1设在井口顶部上平台A上，柔性导轨导向系统3、复合型轿厢4和对重系统5分别设在顶部上平台A与底坑下平台B之间。
附图2-4所示，所述的防爆曳引系统1包括与设置在上平台A防爆控制柜1-2相连的防爆曳引机1-1、缠绕在防爆曳引机1-1上的曳引绳1-6，曳引绳1-6一端经导向轮1-3与固定在顶部上平台A平台上的曳引绳端接装置1-4相连，曳引绳1-6的另一端连接固定在顶部上平台A平台上的曳引绳张力调节装置1-5；曳引绳端接装置1-4采用现有电梯通用的端接装置，一般主要有由楔形绳套和绳套螺旋杆构成；曳引绳张力调节装置1-5主要由相互连通的液压缸与固定液压缸体的连接板构成，缸体内柱塞与曳引绳1-6连接，固定液压缸体的连接板设置在上平台A上，从而实现曳引绳1-6张紧力的自动平衡。
所述的防爆轿厢保护系统2主要由夹绳器2-1、限速器2-2、限速器绳2-3、第一第二液压缓冲器2-4、2-7、制动绳连接装置2-5、限速器绳张紧装置2-6、安全钳2-10、安全钳联动机构2-1 1、制动绳2-12、制动绳缓冲张紧装置2-13构成。其中，限速器2-2固定在顶部上平台A上，对应厢体4-1下方的第二液压缓冲器2-7、对重5-1下方的第一液压缓冲器2-4、限速器绳张紧装置2-6分别固定在底坑下平台B上，限速器绳2-3连接在限速器2-2与限速器绳张紧装置2-6之间，制动绳2-12上端与固定在顶部上平台A上的制动绳缓冲张紧装置2-13相连接，下端与制动绳连接装置2-5相连接，制动绳2-12上设有固定复合型轿厢4的多个制动绳导向套2-8和安全钳2-9，多个制动绳导向套2-8分别固定在厢体4-1的两侧，每侧为3个导向套2-8，其中2个固定在安全钳2-9的上下位置，1个固定在复合型轿厢4的上侧；闭合缠绕在限速器2-2与限速器绳张紧装置2-6上的限速绳2-3与安全钳联动机构2-11连接。所述的制动绳连接装置2-5主要由楔形绳套、可破断绳套螺杆构成；限速器绳张紧装置采用传统电梯上通用的张紧装置；制动绳缓冲张紧装置主要由可进行设定阻力的调力机构构成，制动绳穿过调力机构被张紧；安全钳联动机构2-11采用传统刚性导轨电梯上使用的通用安全钳联动机构。
所述的柔性导轨导向系统3主要由钢丝绳导轨3-2、固定钢丝绳导轨3-2上端的导轨张紧装置3-1、固定钢丝绳导轨3-2下端的导轨连接装置3-4构成；导轨张紧装置3-1固定在上平台A上，导轨连接装置3-4固定在下平台B上；平台钢丝绳导轨3-2布置在厢体4-1与对重5-1两侧，厢体4-1每侧布置1至2根钢丝绳柔性导轨3-2，对重5-1每侧布置1根钢丝绳导轨3-2；钢丝绳导轨3-2上设有多个固定复合型轿厢4、并被钢丝绳导轨3-2垂直穿过的柔性导轨导向套3-3；导轨张紧装置3-1主要由卡绳器与液压缸组成，卡绳器中间设有钢丝绳导轨3-2，并抱紧钢丝绳导轨3-2，其张紧力由液压缸进行张紧；导轨连接装置3-4可由楔形绳套与绳套螺杆构成。
所述的复合型轿厢4主要由内设有轨道4-6的厢体4-1、悬挂在厢体4-1底部的随行电缆4-5组成，厢体4-1内设有便于控制的防爆操作箱4-4，轨道4-6两侧设有阻车器4-2，复合型轿厢的入口处设有方便矿车4-7进出的承接平台4-3；承接平台4-3从厢体4-1内向井筒壁延伸，方便矿车4-2通过厢体4-1内的轨道4-6进出，阻车器4-2可方便地约束矿车4-7在厢体4-1内自由移动。
所述的对重系统5主要由与复合型轿厢4相平衡的对重5-1、设在对重5-1下部的补偿绳悬挂装置5-2和补偿绳5-3构成。补偿绳悬挂装置5-2由连接补偿绳5-3的楔形绳卡、固定绳卡并可旋转的端接头构成，它可固定不同直径的补偿绳5-3。
工作过程：矿车4-2移动车体通过厢体4-1内的承接装置4-4被推送到厢体4-1内并由阻车器4-3进行固定。通过轿厢4-1内的防爆操作箱4-5控制防爆曳引机1-1动作，由曳引绳张力调节装置1-5动态平衡调节的曳引绳1-6带动复合型轿厢4和对重5-1在井筒内按照要求运行。复合型轿厢4和对重5-1依靠两侧的钢丝绳柔性导轨3-2在柔性导轨导向套3-3的约束下上下运行。复合型轿厢4被提升到指定的位置时，厢体4-1内的承接平台4-3被推出，阻车器4-2的阻车功能被解除，矿车4-7等移动车体可被推出厢体4-1。当复合型轿厢4超速、失速等情况时，限速器绳2-3被限速器2-2触发制动，当复合型轿厢4下滑时，限速器绳2-3通过厢体4-1底部的安全钳联动机构2-12将安全钳操作拉杆2-11向上拉起，安全钳2-9动作并抓捕在制动绳2-12上，防止复合型轿厢4坠入；当复合型轿厢4与对重5-1由于提升故障而蹲底时，由底部的第一第二液压缓冲装置2-4、2-7进行缓冲；当冲顶时，由夹绳器2-1进行制动保护。

Claims (3)

1.一种矿用电梯，其特征在于：它主要由设在顶部上平台(A)上的防爆曳引系统(1)、防爆轿厢保护系统(2)，设在顶部上平台(A)与底坑下平台(B)之间的柔性导轨导向系统(3)和沿柔性导轨导向系统(3)的导轨上下运行的复合型轿厢(4)与对重系统(5)构成；
所述的防爆曳引系统包括与防爆控制柜(1-2)相连的防爆曳引机(1-1)、缠绕在防爆曳引机(1-1)上的曳引绳(1-6)，曳引绳(1-6)一端与固定在顶部上平台(A)上的曳引绳端接装置(1-4)，曳引绳(1-6)的另一端设有固定在上平台(A)的曳引绳张力调节装置(1-5)；
所述的防爆轿厢保护系统(2)主要由夹绳器(2-1)、限速器(2-2)、限速器绳(2-3)、第一第二液压缓冲器(2-4、2-7)、制动绳连接装置(2-5)、限速器绳张紧装置(2-6)、安全钳(2-9)、安全钳联动机构(2-11)、制动绳(2-12)、制动绳缓冲张紧装置(2-13)构成，其中：曳引机(1-1)与导向轮(1-3)之间的曳引绳上设有夹绳器(2-1)，限速器(2-2)固定在顶部上平台(A)上，第一第二液压缓冲器(2-4、2-7)、限速器绳张紧装置(2-6)分别固定在底坑下平台(B)上，限速器绳(2-3)连接在限速器(2-2)与限速器绳张紧装置(2-6)之间，制动绳(2-12)上端与制动绳缓冲张紧装置(2-13)相连接，下端与制动绳连接装置(2-5)相连接，制动绳(2-12)上设有固定在复合型轿厢(4)上的多个制动绳导向套(2-8)以及安全钳(2-9)；
所述的柔性导轨导向系统(3)主要由钢丝绳导轨(3-2)、固定在上平台(A)上与钢丝绳导轨(3-2)上端连接的导轨张紧装置(3-1)、固定在下平台(B)上与钢丝绳导轨(3-2)下端连接的导轨连接装置(3-4)构成，钢丝绳导轨(3-2)上设有多个固定复合型轿厢(4)的柔性导轨导向套(3-3)；
所述的复合型轿厢(4)主要由内设有轨道(4-6)的厢体(4-1)、悬挂在厢体(4-1)底部的随行电缆(4-5)组成，厢体(4-1)内设有便于控制的防爆操作箱(4-4)，轨道(4-6)上设有阻车器(4-2)，复合型轿厢(4)的入口处设有方便矿车(4-7)进出的承接平台(4-3)；
所述的对重系统(5)主要由与复合型轿厢(4)相平衡的对重(5-1)、设在对重(5-1)下部的补偿绳悬挂装置(5-2)和连接其上的补偿绳(5-3)构成。
2.根据权利要求1所述的一种矿用电梯，其特征在于：所述的多个制动绳导向套(2-8)分别固定在厢体(4-1)的两侧，每侧为3个导向套(2-8)，其中2个固定在安全钳(2-9)上下两侧，1个固定在厢体(4-1)上侧。
3.根据权利要求1所述的一种矿用电梯，其特征在于：所述的安全钳(2-9)内开有制动绳绳槽，制动绳(2-12)上设有控制安全钳(2-9)的安全钳操作拉杆(2-10)。
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