CN104401861B - 一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法和装置：在常规箕斗放置金属块配重的位置设置配重水箱；当承载箱卸载物料时，在配重水箱中加水作为配重；当承载箱装载物料时，放出配重水箱中的水，用物料的重量代替作为配重的水的重量。本发明采用水作为配重，解决摩擦式提升系统中箕斗的配重占用提升载荷的问题，最大限度的提高了提升系统的有效提升能力。水作为一种便于输运的物质，可以十分方便的通过水泵提升至立井的顶端，而无需增加任何其他的提升设备。这种方法对现有箕斗配重的改造，无需过多的资金投入，也可以应用在新设计的箕斗中，是一种增加产生，减少投入的优良解决方案。

Description

一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法和装置，是一种提高机械设备效率的方法和装置，是一种用于矿井立井提升系统中提高箕斗装载量的方法和装置。

背景技术

摩擦式提升系统中由于有两个相互平衡的箕斗，具有承载能力强，承重系统受力平稳，提升能力大的优点，在煤矿中得到广泛的应用。由于摩擦式提升系统采用的是钢绳在提升机滚筒上的摩擦产生的提升力进行箕斗的升降。因此，箕斗本身必须有一定的重量，才能达到提升所要求的摩擦力。为了达到要求的摩擦力，要求承载箱必须有一定的重量，即在箕斗上通常要加载一定的配重，使箕斗即便在空载情况下也具有一定的重量，这个重量一方面可以平衡有载荷箕斗的重量，另一方面提供钢绳在提升机滚筒上的摩擦力，避免钢绳在提升机滚筒上打滑，确保摩擦式提升系统的安全。

由于煤矿的生产能力在不断的增加，井下开采的速度越来越快，其他设备的生产率都在不断的提高。在许多矿井中现有的摩擦式提升系统的箕斗装载能力和整个系统提升能力已经达到了极限。要么加大井筒直径，同时重新设计建造新的更大摩擦式提升系统，要么对现有的摩擦式提升系统进行改造，增加箕斗装载能力，提高生产效率。但是由于钢绳在提升滚筒上的摩擦力是有限的，要增加箕斗的载重量，就要增加空载箕斗的配重，以增加钢绳与提升滚筒的摩擦力。这样做的后果是提升机的功率要不断增加，而且钢绳的承载力也要不断增加，由于配重和载荷是相互影响的，因此，不能无限制的增加载荷和配重。因此，摩擦式提升系统如何克服配重与载荷的矛盾，是需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法和装置。所述的方法和装置将现有箕斗上的金属配重换为可以灵活控制重量的水，使箕斗的配重可以根据载荷的大小增加和减少，增大了箕斗的装载量，提高了摩擦式提升系统的提升能力。

本发明的目的是这样实现的：一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法：

在常规箕斗放置金属块配重的位置设置配重水箱；

当承载箱卸载物料时，在配重水箱中加水作为配重；

当承载箱装载物料时，放出配重水箱中的水，用物料的重量代替作为配重的水的重量。

一种使用上述方法的提高立井摩擦式提升系统提升能力的装置，包括：设在立井中摩擦式提升系统的两个箕斗，所述的箕斗上设有配重水箱，所述的箕斗卸料位置设有注水管，装料位置设有泄水池。

进一步的，所述的配重水箱设有注水阀门和泄水阀门，所述的注水阀门安装在配重水箱的顶部，所述的泄水阀门安装在配重水箱的底部。

进一步的，所述的注水阀门和泄水闸门为活塞式闸门。

进一步的，所述的注水阀门和泄水闸门为滑板式闸门。

进一步的，所述的注水管和泄水池与水循环装置连接。

进一步的，所述的水循环设施包括：与泄水池管路连接的水泵，所述的水泵与注水管连接。

进一步的，所述的配重水箱中设有可以随水位上下移动的平水板，所述的平水板上设有与水箱壁锁定的锁定器。

本发明产生的有益效果是：本发明采用水作为配重，解决摩擦式提升系统中箕斗的配重占用提升载荷的问题，最大限度的提高了箕斗的有效承载能力。水作为一种便于输运的物质，可以十分方便的通过水泵提升至立井的顶端，而无需增加任何其他的设备。在水量较多的矿井，甚至可以直接将水放入井底，通过公用的抽水系统，将水处理，而使整个配重装置更加简化。这种对现有箕斗配重的改造，无需过多的资金投入，也可以应用在新设计的箕斗中，是一种提高产生率，减少投入的优良解决方案。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例二所述装置的原理示意图；

图2是本发明的实施例四所述活塞式闸门的原理示意图；

图3是本发明的实施例五所述滑板式闸门的原理示意图；

图4是本发明的实施例六所述水循环设施的原理示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的方法：

在常规箕斗放置金属块配重的位置设置配重水箱；

当承载箱卸载物料时，在配重水箱中加水作为配重；

当承载箱装载物料时，放出配重水箱中的水，用物料的重量代替作为配重的水的重量。

本实施例提出了一种箕斗在装载物料时卸掉配重，在卸掉物料时装载配重的方法。这样可以使相同提升力的摩擦提升系统，其承载箱可以装载更多的物料。

传统的立井提升箕斗的配重是固态的金属块。如果在装载物料时，为增加箕斗的装载量而卸掉固态的配重，虽然可以采用快速叉车装卸的方式，但这些配重块还要通过另外的升降装置下降到箕斗卸料的位置，再次装上箕斗。在实际矿井中虽然也可以使用这种固态配重的装卸，增加箕斗的装载量，但毕竟要安装一套专门将配重块升降的装置，而且还要配置至少两部叉车和几个专门的人员，不断的装卸配重块。

但作为可以流动的液态水，其装卸的方式就简单得多。而且装卸起来十分迅速，可以在几秒钟的时间里，完成配重的工作。使用水作为配重还有一个重要的优点，即：配重的重量可以连续变化，方便选择，而不会如固态配重那样有一定的梯次限度。这样，可以根据装载物料的重量，调整配重水箱中的水量，找到最佳的配重量。

水在矿井中是十分普遍的东西，如果矿井的排水系统足够强大，可以将配重水箱泻出的水直接排在矿井中，由矿井的排水系统排出矿井之外。也可以设立专门的循环水系统。即在箕斗卸下物料的位置（接近地面的位置）设立注水池，同时在箕斗装物料的位置（井底或工作面的位置）设立泄水池，在泄水池和注水池之间设立水泵，将泄水池中的水提升到注水池中，循环使用。

总之，使用水这种普遍存在、没有固定形状的物质作为箕斗的配重，可以有效的提高箕斗的有效载荷，而且水的运输的方法十分简单，便于提升。由于矿井中水特别普遍，因此，配重水箱也不需要十分的密闭，有一些遗漏也不影响使用。因此，对配重水箱的进出水阀门的要求不高，只要可以快速注水和泄水即可。

实施例二：

本实施例是一种使用实施例一所述方法的提高立井摩擦式提升系统提升能力的装置，如图1所示。本实施例包括：设在立井3中摩擦式提升系统的两个箕斗201、203，所述的箕斗上设有配重水箱202、204，所述的箕斗卸料位置设有注水管1，装料位置设有泄水池4。

为叙述方便，本实施例所述的“摩擦提升系统”指的是整个箕斗提升系统，包括提升机即滚筒、钢绳、机架、箕斗等全套系统。“箕斗”则指的是上下移动的箕斗装载部分，包括装载物料的承载箱、配重、框架、吊挂装置等。

现有矿井中的摩擦提升系统的承载箱，通常是竖直长度较长的矩形体。在矩形体的下部设置曲轨门，曲轨门呈倾斜状安装在底部，配置安装的曲轨门的倾斜部分下方的剩余空间中，也有将配重设置在承载箱的顶部。

本实施例的配重是没有固定形状要求的水，水箱的形状可以随意改变，因此，可以如常规的箕斗那样，设置在承载箱下面的倾斜部分中，也可以设置在承载箱的水，水箱的中间留出穿过钢绳和吊挂装置的位置。

配重水箱的关键在于设置注水和泄水位置的选择。注水和泄水应当快捷，须在承载箱装卸物料的时间范围内完成，才能有效的提高生产率。通常情况下，配重水箱的注水口应当设置在水箱的顶部，而泄水口设置在水箱的底部，这是最合理的方案。但在多数情况下注水口可能很难设置在水箱顶部，只能设置在接近顶部的水箱侧壁上。

水箱上的注水阀门和泄水阀门可以有多种形式，主要是便于开启和关闭。例如可以使用一种类似活塞式的阀门或使用一种滑板式的阀门。这两种阀门都是利用外力的作用下开启，在弹簧或重力的作用下关闭。所述的外力可以利用注水管或泄水管的头部顶开阀门或抬起阀门。

在一些水量不大的矿井中，可以使用水循环装置，将降到井底的水再抽上来再次使用。

再利用水可以在承载箱装、卸料的上下两个位置分别布置水池，存储配重水箱泄出的水和准备注入配重水箱的水。

由于承载箱在上下运动中不可避免的要进行加速、减速的上下运动，配重水箱中的水也会受到上、下的加速度的影响而产生涌动。这种涌动对箱体及箕斗的稳定性产生影响，特别是水面的涌动，有可能会造成箱体的损坏，因此，可以在水箱中设置平水板，稳定水面，减少水面的涌动产生的冲击。

实施例三：

本实施例是实施例二的改进，是实施例二关于配重水箱的细化。本实施例所述的配重水箱设有注水阀门和泄水阀门，所述的注水阀门安装在配重水箱的顶部，所述的泄水阀门安装在配重水箱的底部。

在通常情况下，配重水箱的注水阀门安装在配重水箱的顶部，以便水流方便的流入配重水箱中，但由于位置的限制，往往不能将阀门安装配重水箱的顶部，而安装在配重水箱顶部的侧壁上。

同样的泄水阀门也往往不能安装在配重水箱的底部，而是安装在配重水箱接近底部的侧壁上。由于水箱只是作为配重，没有传统水箱需要密闭的要求，考虑矿井中的多水的环境，在不破坏配重的配重量的情况下，有一些小量的漏水也可以继续使用，所以注水阀门和泄水阀门可以设计的简单一些。

实施例四：

本实施例是实施例三的改进，是实施例三关于注水阀门和泄水阀门的细化。本实施例所述的注水阀门206和泄水闸门208为活塞式闸门，如图2所示。

活塞的一端通过铰链与配重水箱连接，形成摆动式活塞，并有弹簧维持关闭的状态，当进行注水或泄水时，由外部的设施205、207将摆动活塞推开，即可进行注水或泄水。外部的设施可以是管道的头部等。

实施例五：

本实施例是实施例三的改进，是实施例三关于注水阀门和泄水阀门的细化。本实施例所述的注水阀门209和泄水闸门210为滑板式闸门，如图3所示。

注水阀门和泄水阀门是可以上下滑动的阀板，当进入装料或卸料位置的时候，外部设施可以将阀板顶起（图4中虚线表示的位置），方便注水或泄水。

实施例六：

本实施是上述实施例的改进，是上述实施例关于注水管和泄水池的细化。本实施例所述的注水管和泄水池与水循环设施2连接，如图4。

水循环设施是水泵和管道构成的系统，联通泄水池和注水管，必要时可以在管道上设置阀门。

实施例七：

本实施例是实施例六的细化，是实施例六关于水循环设施的细化。本实施例所述的水循环设施包括：与泄水池管路连接的水泵，所述的水泵与注水管连接。

可以在注水管的位置设置注水池，增加注水水流的稳定性。

实施例八：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于配重水箱的细化。本实施例所述的配重水箱中设有可以随水位上下移动的平水板，所述的平水板上设有与水箱壁锁定的锁定器。

配重水箱在储水时，上下的加速度，可能引起水的上下涌动，为消除上下涌动而产生的水面激波，本实施例在水面设置平水板。平水板是平放在水面的一块平板，可以随水位的上升和下降移动，一旦水位达到配重要求的水量高度时，平水板则与配重水箱的侧壁锁定。这相当于盖紧盖子的满瓶水，瓶中的水面不会因瓶子的上下加速运动而产生激波。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如注水的方式、水箱的形式和安装方式、箕斗的形式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种提高立井摩擦式提升系统提升能力的装置，所述装置采用的方法是：

在常规箕斗放置金属块配重的位置设置配重水箱；

当承载箱卸载物料时，在配重水箱中加水作为配重；

当承载箱装载物料时，放出配重水箱中的水，用物料的重量代替作为配重的水的重量；

所述的装置包括：设在立井中摩擦式提升系统的两个箕斗，所述的箕斗上设有配重水箱，所述的箕斗卸料位置设有注水管，装料位置设有泄水池，使箕斗的配重能够根据载荷的大小增加和减少，增大了箕斗的装载量，提高了摩擦式提升系统的提升能力；

其特征在于，

所述的配重水箱设有注水阀门和泄水阀门，所述的注水阀门安装在配重水箱的顶部，所述的泄水阀门安装在配重水箱的底部或安装在配重水箱接近底部的侧壁上；由于水箱只是作为配重，没有传统水箱需要密闭的要求，考虑矿井中的多水的环境，在不破坏配重的配重量的情况下，有一些小量的漏水也能够继续使用。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的注水阀门和泄水闸门为活塞式闸门。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的注水阀门和泄水闸门为滑板式闸门。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述的注水管和泄水池与水循环设施连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的水循环设施包括：与泄水池管路连接的水泵，所述的水泵与注水管连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的配重水箱中设有能够随水位上下移动的平水板，所述的平水板上设有与水箱壁锁定的锁定器。