CN105270962B - 人货两用防爆斜行升降机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人货两用防爆斜行升降机，其包括斜梁，厢体，厢门，上围栏和下围栏，包括防爆卷扬机、两根驱动钢丝绳和两个反绳轮的驱动系统，包括防爆厢体操作盘、防爆顶层站操作盘和防爆底层站操作盘、防爆上平层开关和防爆下平层开关以及防爆控制箱的操作控制系统，包括防爆松绳检测开关、防爆厢体门锁开关、防爆上围栏门锁开关、防爆下围栏门锁开关、防爆上极限开关、防爆下极限开关、下行超速保护装置、缓冲器和抓捕钩的安全系统，本发明采用斜向运输路径，由驱动钢丝绳牵引，针对油气开采工业和化工工业的塔架建筑，提供从地面到作业平台的人货两用升降机，减轻人员劳动强度，提高作业效率，安装简单，最高可应用于ⅡB级爆炸性气体环境，且适应室外场所。

Description

人货两用防爆斜行升降机

技术领域

本发明涉及一种用于地面与塔架作业平台如石油钻井平台和化工塔架等之间的人员和货物运送的升降设备，尤其涉及一种具备防爆功能，最高可应用于ⅡB级爆炸性气体环境的人货两用斜行升降机。

背景技术

油气开采和化工等行业的建筑物通常含有塔架和/或作业平台，作业人员常需往返于地面和这些塔架或作业平台之间，甚至还需携带或搬运各类物品，如无升降设备加以协助则极为不便。塔架或作业平台有时离地高度较大，尤其是石油钻井平台，通常离地10米左右，这使得常规移动式垂直升降平台不易布置，且无法满足人员和物资的运送频率，稳定性也不高。固定式垂直升降机则结构复杂，安装和拆卸繁琐，且需专业人员施工。而且这些升降设备通常不具备防爆功能。随着我国石油开采、炼化和化工产业的发展和扩大，越来越多的工业塔架相继树立并投入使用，而产业的区域调整也使许多化工工业设备存在搬迁的需要。如石油钻井平台因其作业特点，在一地作业完成后可以迁至新的地点重新作业。所以如能出现一种安装条件简单、运行稳定、运输和拆装方便、通用性较强的防爆升降设备，对含有大量塔架或作业平台的石油开采工业和化工工业非常有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主要针对油气开采工业和化工工业的塔架建筑，提供从地面到作业平台之间的人货两用防爆斜行升降机，最高可应用于ⅡB级爆炸性气体环境，且适应室外场所。

实现本发明目的的技术方案如下所述：

一种人货两用防爆斜行升降机，所述升降机包括斜梁，沿设置在该斜梁上的导轨运行的厢体，分别设置在该斜梁上部和下部的上支架和下支架，以及驱动系统、操作控制系统、安全系统，其特征在于：

所述升降机的厢体至少一侧设置厢门，供人员或货物进出；分别设置在该斜梁上部和下部的上围栏和下围栏，用于隔离和防护；所述的厢门、上围栏的上围栏门以及下围栏的下围栏门上均设有锁合装置；

所述驱动系统包括防爆卷扬机、两根驱动钢丝绳和两个反绳轮，该防爆卷扬机安装于所述斜梁的下端部，该防爆卷扬机的输出轴上并列设置两个同轴卷筒，分别用于卷绕所述两根驱动钢丝绳中的一根，两个反绳轮分别安装于该斜梁上部的两侧，由所述防爆卷扬机的卷筒上引出的驱动钢丝绳经过该侧反绳轮导向折返后连接到所述的厢体，从而驱动厢体运行；

所述的操作控制系统包括设置在厢体内的防爆厢体操作盘、设置在升降机顶层站的防爆顶层站操作盘和设置在升降机底层站的防爆底层站操作盘、防爆上平层开关和防爆下平层开关以及防爆控制箱，防爆上平层开关设置在升降机顶层位置，防爆下平层开关设置在升降机底层位置，防爆顶层站操作盘可供人员在顶层站操控厢体上行，当厢体行至顶层位置时，防爆上平层开关动作，厢体即停靠在顶层位置。防爆底层站操作盘可供人员在底层站操控厢体下行，当厢体行至底层位置时，防爆下平层开关动作，厢体即停靠在底层位置。当厢体停靠在所需层站位置时，人员可进入厢体，通过厢体中的防爆厢体操作盘操控厢体行至目的层站，厢体到达目的层站时，所属平层开关动作，厢体自动停止，人员即到达目的层站。各操作盘都设置了急停开关按钮，出现紧急情况时，按下任何操作盘的急停开关按钮，所述升降机都将立即停止运行，不再响应任何操作盘的操作；

所述的安全系统包括防爆松绳检测开关、防爆厢体门锁开关、防爆上围栏门锁开关、防爆下围栏门锁开关、防爆上极限开关、防爆下极限开关、下行超速保护装置、缓冲器和抓捕钩，防爆厢体门锁开关设置在厢体的厢体门上，防爆上围栏门锁开关和防爆下围栏门锁开关分别设置在上围栏的围栏门和下围栏的围栏门上，所有上述门锁开关都与相应门上的锁合装置联锁，当所有厢门、上围栏门和下围栏门都关闭并锁合时，上述门锁开关才全部被接通，厢体才具备接受操控的条件，任一门扇发生解锁，厢体都将停止运行。下行超速保护装置用于当厢体在下行超速超过规定值时，下行超速保护装置即被触发，将厢体制停，并保持在停止状态。防爆上极限开关设置在升降机顶层位置，防爆下极限开关设置在升降机底层位置。防爆上极限开关通常位于沿厢体运行方向上防爆上平层开关的上方处，防爆下极限开关则通常位于沿厢体运行方向上防爆下平层开关的下方处。防爆上极限开关能在厢体上行过程中，如果防爆上平层开关失效没有停止厢体时，在厢体发生脱轨或碰撞危险之前触发并使厢体停止。防爆下极限开关能在厢体下行过程中，如果防爆下平层开关失效没有停止厢体时，在厢体发生脱轨或碰撞危险之前触发并使厢体停止。抓捕钩设置在厢体上，并且与驱动钢丝绳连接，并以此驱动厢体上下运行，正常情况下，抓捕钩因驱动钢丝绳的张紧力而处于上抬位置，当抓捕钩失去驱动钢丝绳的张紧力后，抓捕钩便会下垂，此时若厢体发生下溜，抓捕钩能勾住斜梁，使厢体停止。防爆松绳检测开关设置在抓捕钩一侧，当抓捕钩失去驱动钢丝绳的张紧力而下垂时，防爆松绳检测开关便会触发，使升降机停止工作。任何原因，包括驱动钢丝绳断裂，造成的驱动钢丝绳失去张紧力都能使防爆松绳检测开关动作。缓冲器用于当厢体越过防爆下极限开关位置仍未停止时，厢体底部与其接触，能降低碰撞冲击力。

所述的下行超速保护装置包括安全钢丝绳和离心式安全锁，离心式安全锁设置在厢体侧面，安全钢丝绳设置在与设置该离心式安全锁同侧的斜梁侧面，并沿斜梁方向张紧，安全钢丝绳一端固定在斜梁上部，安全钢丝绳从该离心式安全锁内穿过后另一端固定在该斜梁的底部。厢体下行时离心式安全锁通过安全钢丝绳在其内部的穿行速度判断厢体是否超速，若下行超速至离心式安全锁的触发速度后，离心式安全锁便将安全钢丝绳锁住，使厢体受安全钢丝绳牵拉而制停，并保持停止状态。

所述的抓捕钩包括一抓捕杆，该抓捕杆一端设有钩体，抓捕杆另一端具有一凸轮，驱动钢丝绳与抓捕杆一端相连，抓捕杆另一端与厢体相连，防爆松绳检测开关设置在抓捕杆的凸轮一侧。

所述斜梁由单段梁构成，或由两段或者两段以上的分段梁连接构成。

所述的上支架上设有耳座，用于和作业平台对接。

本发明主要针对油气开采工业和化工工业的塔架建筑，提供从地面到作业平台的人货两用防爆斜行升降机，减轻人员劳动强度，提高作业效率，最高可应用于ⅡB级爆炸性气体环境，且适应室外场所。本发明提供的升降机采用斜向运输路径，由驱动钢丝绳牵引，沿斜梁导轨做斜向运行，安装简单，仅需在作业平台边缘上部固定两个耳座，即可与升降机对接，升降机厢体下降至底层时厢体底板距离地面高度小，无需设置台阶或爬梯即可登上厢体。安装升降机时，对地面土建要求简单，仅需提供平整坚实地面即可，无需浇筑基础或开挖底坑，且运输、安装和拆卸方便，斜梁可分段搬运，仅通过插入和拔出销柱即可完成各分段斜梁的对接和拆离，可作为永久性或重复使用设备。

附图说明

图1是本发明实施例侧视结构示意图；

图2是本发明实施例俯视结构示意图；

图3是本发明实施例中驱动系统示意图；

图4是本发明实施例中操作控制系统示意图；

图5和图6是本发明实施例中安全系统示意图；

图7是本发明实施例中抓捕钩处于上抬位置结构示意图；

图8是本发明实施例的电气原理简图。

其中：1-上围栏门，2-反绳轮，3-上围栏，4-安全钢丝绳，5-上斜梁，6-斜梁，7-离心式安全锁，8-厢体，9-下斜梁，10-下围栏，11-防爆控制箱，12-下支架，13-防爆卷扬机，14-驱动钢丝绳，15-上支架，16-安装耳座，17-斜梁腹杆，18-厢门，19-下围栏门，20-防爆顶层站操作盘，22-防爆厢体操作盘，24-防爆底层站操作盘，31-抓捕钩，32-凸轮，33-安装孔，34-钩体，35-缓冲器，36-抓捕杆，37-长孔，SQ1-防爆上围栏门锁开关，SQ2、SQ3-防爆厢体门锁开关，SQ4-防爆下平层开关，SQ5-防爆上平层开关，SQ6-防爆下极限开关，SQ7-防爆上极限开关，SQ8-防爆松绳检测开关，SQ9-防爆下围栏门锁开关，SB1-防爆底层站操作盘下行按钮，SB2-防爆厢体操作盘下行按钮，SB3-防爆顶层站操作盘上行按钮，SB4-防爆厢体操作盘上行按钮，SBes1-防爆顶层站操作盘急停开关，SBes2-防爆厢体操作盘急停开关，SBes3-防爆下层站操作盘急停开关。

具体实施方式

下面以实施例并结合附图进一步说明本发明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。

请参见图1和图2所示，本实施例提供的人货两用防爆斜行升降机，包括一作为主要承力部件的斜梁6，沿设置在该斜梁6上的导轨上下运行的厢体8，分别位于该斜梁6上部和下部的上支架15和下支架12，以及驱动系统、操作控制系统、安全系统。本实施例中所有结构件都为钢制结构。该斜梁6可由单段梁构成，或由两段或者两段以上的分段梁连接构成。本实施例中斜梁6以两段对接为例，即斜梁6由上斜梁5和下斜梁9对接，并用销柱固定组成。上支架15位于上斜梁5上部，用于构建升降机顶层结构，使升降机与作业平台对接，提供厢体8与作业平台之间的通道，上支架15与作业平台对接处两侧各设置一个安装耳座16，作业平台边缘仅需同样设置两个相应的耳座，便可使用销柱将升降机上部与作业平台对接。下支架12位于下斜梁9下部，下支架12可作为升降机的底座，当安装耳座16与作业平台对接后，下支架12座于地面，斜梁6即完成架设。下支架12也用于安放和固定防爆卷扬机13。上围栏3和下围栏10分别设置在斜梁6的上部和下部，即升降机的顶层和底层位置，本实施例中，上围栏3和下围栏10分别设置在上斜梁5上部及下斜梁9的下部。上围栏3和下围栏10可以分别固定在上支架15和下支架12上，也可以独立固定在顶层和底层，用于顶层和底层处的隔离防护。上围栏3和下围栏10分别设有供人员和物品进出的上围栏门1和下围栏门19。厢体8至少一侧设置厢门18，以供人员或货物进出。本实施例中，厢体8在其运行方向上设置前后两扇贯通的厢门18。

所述驱动系统包括防爆卷扬机13，该防爆卷扬机13具有一防爆电动机M，两根驱动钢丝绳14和两个反绳轮2，两个反绳轮2固定在上斜梁5上部的顶端两侧。防爆卷扬机13的轴上并列设置两个同轴卷筒，分别用于缠绕两根驱动钢丝绳14中的一根，每根驱动钢丝绳14从其中一个卷筒引出后经与该驱动钢丝绳14同侧的一个反绳轮2导向折返后固定于设置在厢体8上的抓捕钩31上。由此厢体8便可受驱动钢丝绳14牵引而通过行走轮沿固定在斜梁6上的导轨斜向上下运行，见图3。

所述的操作控制系统包括设置在厢体8内的防爆厢体操作盘22，设置在升降机顶层站防爆顶层站操作盘20、设置在升降机底层站防爆底层站操作盘24以及防爆上平层开关SQ5和防爆下平层开关SQ4以及防爆控制箱11。防爆厢体操作盘22上设有防爆厢体操作盘上行按钮SB4、防爆厢体操作盘下行按钮SB2和防爆厢体操作盘急停开关SBes2，分别按防爆厢体操作盘上行按钮SB4或防爆厢体操作盘下行按钮SB2便可控制厢体8上行或下行，按防爆厢体操作盘急停开关SBes2，可以紧急制停厢体8。防爆顶层站操作盘20上设有防爆顶层站操作盘上行按钮SB3和防爆顶层站操作盘急停开关SBes1，按防爆顶层站操作盘上行按钮SB3便可召唤厢体8上行，按防爆顶层站操作盘急停开关SBes1，可以紧急制停厢体8。防爆底层站操作盘24上设置防爆底层站操作盘下行按钮SB1和防爆底层站操作盘急停开关SBes3，按防爆底层站操作盘下行按钮SB1便可召唤厢体8下行，按防爆底层站操作盘急停开关SBes3，可以紧急制停厢体8。在上斜梁斜5上部顶层位置处设置防爆上平层开关SQ5，在下斜梁9下部底层位置处设置防爆下平层开关SQ4，本实施例中防爆上平层开关SQ5和防爆下平层开关SQ4均采用滚轮转臂式行程开关。当厢体8上行至顶层或下行至底层位置时，防爆上平层开关SQ5或者防爆下平层开关SQ4开关动作，自动停止厢体8，厢体8即可停靠在顶层或底层。上述各操作盘和平层开关的布置见图4。

所述的安全系统包括防爆松绳检测开关SQ8、防爆厢体门锁开关SQ2、SQ3、防爆上围栏门锁开关SQ1、防爆下围栏门锁开关SQ9、防爆上极限开关SQ7、防爆下极限开关SQ6、下行超速保护装置、缓冲器35和抓捕钩31。上围栏3的围栏门1上设置防爆上围栏门锁开关SQ1，下围栏10的围栏门19上设置防爆下围栏门锁开关SQ9，本实施例中厢体8相对设置了两个厢门18，每个厢门18上分别设置一个防爆厢体门锁开关SQ2、SQ3，本实施例中防爆上围栏门锁开关SQ1、防爆下围栏门锁开关SQ9、防爆厢体门锁开关SQ2和SQ3均采用滚轮柱塞式行程开关。仅当上围栏门1、下围栏门19和所有厢门18都关闭，并处于锁合位置时，厢体8才具备响应操作盘操作的条件。在升降机斜梁6的顶层和底层位置还分别安装了防爆上极限开关SQ7和防爆下极限开关SQ6，该防爆上极限开关SQ7通常位于沿厢体8运行方向上防爆上平层开关21的上方10-20cm处，防爆下极限开关SQ6则通常位于沿厢体8运行方向上防爆下平层开关23的下方10-20cm处。也就是该防爆上极限开关SQ7和防爆下极限开关SQ6通常设置在超过厢体8在升降机顶层或底层停靠位置10-20cm左右的位置。本实施例中防爆上极限开关SQ7和防爆下极限开关SQ6均采用滚轮转臂式行程开关。该防爆上极限开关SQ7和防爆下极限开关SQ6能在厢体8到达停靠位置，但如果平层开关故障没有动作继续运行10至20厘米后被触发，切断防爆卷扬机13的电源，从而使厢体8停止，防止厢体8与顶层或底层结构件碰撞，见图5。

下行超速保护装置包括安全钢丝绳4和离心式安全锁7，用于当厢体8超速下行时制停厢体。其中离心式安全锁7设置在厢体8的侧面，安全钢丝绳4设置在与设置该离心式安全锁7同侧的斜梁6侧面，并沿斜梁6方向张紧，安全钢丝绳4一端固定在与设置离心式安全锁7同侧的上斜梁5上部的顶部，安全钢丝绳4从离心式安全锁7内穿过后另一端固定在下斜梁9的底部。离心式安全锁7伴随厢体8运行，和自由穿行其中的安全钢丝绳4产生相对运动，当厢体8下行速度超过规定值后，离心式安全锁4被触发而将安全钢丝绳7锁紧，从而使厢体8受安全钢丝绳4牵拉而停止，见图6。该下行超速保护装置可设置在厢体8运行方向的左侧或右侧，或者在厢体8运行方向的两侧都设置。

两根驱动钢丝绳14与厢体8连接的部位各安装一个抓捕钩31，该抓捕钩31包括一抓捕杆36，该抓捕杆36一端设有钩体34，抓捕杆另一端具有一凸轮32，驱动钢丝绳14与抓捕杆36设有钩体34一端相连。抓捕杆36上具有一长孔37，该长孔37中设置一绳头组合，驱动钢丝绳14即通过该绳头组合与抓捕钩31固定连接。防爆松绳检测开关30设置在抓捕杆36的凸轮32一侧。抓捕杆36具有凸轮32端具有一安装孔33，抓捕钩31通过该安装孔33固定在厢体8上设置的耳板上。抓捕钩31安装时，安装孔33内设置一销轴，使得整个抓捕钩31，包括抓捕杆36在自由状态下都可以一起绕安装孔33转动。当所述升降机厢体8处于正常运行和正常停靠状态时，驱动钢丝绳14处于张紧状态，该张紧力能使抓捕钩31的钩体34处于抬起位置，钩体34不与各斜梁腹杆17干涉，见图7。当其中任一根驱动钢丝绳14松弛或断裂时，该处抓捕钩31的钩体34因失去张紧力而绕安装孔33转动下垂下降，钩体34则将处于斜梁腹杆17之间，若此时厢体8处于下溜状态时，钩体34将勾住斜梁腹杆17，防止厢体8溜车。抓捕杆36具有凸轮32端安装了防爆松绳检测开关SQ8，本实施例中防爆松绳检测开关采用滚轮柱塞式行程开关。防爆松绳检测开关SQ8的触发点抵靠在凸轮32上，当抓捕钩31转动下垂时，凸轮32能触发防爆松绳检测开关SQ8，切断防爆卷扬机13的电源，厢体8内的人员可通过应急爬梯等措施撤离厢体8。仅当两根驱动钢丝绳14皆处于张紧状态时，所述升降机才具备驱动力，厢体8才能响应操作盘操作正常运行。当出现两根驱动钢丝绳14皆断裂的极端情况，厢体8处于自由下溜状态，当下溜速度超过规定值后，离心式安全锁4会被触发而制停厢体8，若离心式安全锁4未正常触发时，因无驱动钢丝绳14张紧力而处于下垂位置的钩体34，会沿途勾住斜梁腹杆17，从而防止厢体8自由下溜。无论以任何原因使厢体8下行至斜梁6底部极端位置时，斜梁6底部设置的缓冲器32将与厢体8底部接触，降低碰撞产生的冲击力。

所述升降机所有电气部件皆采用防爆型，防爆等级为ⅡB级，其配电和电气控制都经由防爆控制箱11完成，本实施例升降机电气原理见图8所示。

Claims (3)

1.一种人货两用防爆斜行升降机，所述升降机包括斜梁（6），沿设置在该斜梁（6）上的导轨运行的厢体（8），分别设置在该斜梁（6）上部和下部的上支架（15）和下支架（12），以及驱动系统、操作控制系统、安全系统，其特征在于：

所述升降机的厢体（8）至少一侧设置厢门（18），供人员或货物进出；分别设置在该斜梁上部和下部的上围栏（3）和下围栏（10），用于隔离和防护；所述的厢门（18）、上围栏（3）的上围栏门（1）以及下围栏（10）的下围栏门（19）上均设有锁合装置；

所述驱动系统包括防爆卷扬机（13）、两根驱动钢丝绳（14）和两个反绳轮（2），该防爆卷扬机（13）安装于所述斜梁的下端部，该防爆卷扬机（13）的输出轴上并列设置两个同轴卷筒，分别用于卷绕所述两根驱动钢丝绳（14）中的一根，两个反绳轮（2）分别安装于该斜梁（6）上部的两侧，由所述防爆卷扬机（13）的卷筒上引出的驱动钢丝绳（14）经过该侧反绳轮（2）导向折返后连接到所述的厢体（8），从而驱动厢体（8）运行；

所述的操作控制系统包括设置在厢体（8）内的防爆厢体操作盘（22）、设置在升降机顶层站的防爆顶层站操作盘（20）和设置在升降机底层站的防爆底层站操作盘（24）、防爆上平层开关和防爆下平层开关以及防爆控制箱（11），防爆上平层开关设置在升降机顶层位置，防爆下平层开关设置在升降机底层位置；

所述的安全系统包括防爆松绳检测开关、防爆厢体门锁开关、防爆上围栏门锁开关、防爆下围栏门锁开关、防爆上极限开关、防爆下极限开关、下行超速保护装置、缓冲器（35）和抓捕钩（31），防爆厢体门锁开关设置在厢体（8）的厢体门（18）上，防爆上围栏门锁开关和防爆下围栏门锁开关分别设置在上围栏（3）的围栏门（1）和下围栏（10）的围栏门（19）上，所有上述门锁开关都与相应门上的锁合装置联锁；所述的防爆上极限开关设置在升降机顶层位置，所述的防爆下极限开关设置在升降机底层位置；所述的抓捕钩（31）设置在厢体（8）上，并且与驱动钢丝绳14连接，以此驱动厢体8上下运行；

所述的抓捕钩（31）包括一抓捕杆（36），该抓捕杆（36）一端设有钩体（34），抓捕杆另一端具有一凸轮（32），驱动钢丝绳（14）与抓捕杆（36）一端相连，抓捕杆（36）另一端与厢体（8）相连，防爆松绳检测开关SQ8设置在抓捕杆（36）的凸轮（32）一侧，防爆松绳检测开关SQ8的触发点抵靠在凸轮（32）上，防爆松绳检测开关SQ8切断防爆卷扬机13的电源；

所述的下行超速保护装置包括安全钢丝绳（4）和离心式安全锁（7），离心式安全锁（7）设置在厢体（8）侧面，安全钢丝绳（4）设置在与设置该离心式安全锁（7）同侧的斜梁（6）侧面，并沿斜梁（6）方向张紧，安全钢丝绳（4）一端固定在斜梁（6）上部，安全钢丝绳（4）从该离心式安全锁（7）内穿过后另一端固定在该斜梁（6）的底部，该下行超速保护装置设置在厢体8运行方向的左侧或右侧，或者设置在厢体8运行方向的两侧。

2.根据权利要求1所述的人货两用防爆斜行升降机，其特征在于：所述斜梁（6）由单段梁构成，或由两段或者两段以上的分段梁连接构成。

3.根据权利要求1所述的人货两用防爆斜行升降机，其特征在于：所述的上支架（15）上设有耳座（16），用于和作业平台对接。