CN105523494B

CN105523494B - 一种平台摇摆牵引系统及方法

Info

Publication number: CN105523494B
Application number: CN201511025868.8A
Authority: CN
Inventors: 曹国华; 王磊; 朱真才; 王乃格; 彭维红; 李伟; 沈刚; 周公博; 刘善增; 彭玉兴
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-11-21
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: CN105523494A

Abstract

本发明公开了一种平台摇摆牵引系统及方法，包括竖直设置的桁架平台以及纵向穿过桁架平台的通孔的井架；还包括设置在桁架平台的上平台上的导向牵引系统、由电动机驱动的卷筒驱动系统，设置在桁架平台的下平台上的四个稳定系统；以井架的中心建立坐标轴XYZ，初始设置时井架的XYZ中心平面与桁架平台的XYZ中心平面重合；钢丝索形成曳引循环系统，在上平台上设置卷筒驱动系统驱动钢丝索绕着局部坐标系XOY的X轴或Y轴一个轴向或者两个轴向同时运动。稳定系统的增加使得井架承受一定的张紧力，摇摆的过程中井架能够平稳运行，井架不发生晃动，有益效果是结构简单、工作空间大，具有实际工程应用价值。

Description

一种平台摇摆牵引系统及方法

技术领域

本发明涉及一种平台摇摆牵引系统及方法，具体用于施工立井平台、船用电梯井架以及其它平台横摇和纵摇两自由度的工况模拟测试。

背景技术

施工立井平台是立井建井中的重要施工设备，既是施工作业盘，又是设备安装盘，其能否安全运行将直接影响井筒施工质量、进度和安全。施工立井平台升降过程中，容易因质心偏心引起悬吊绳伸长不一，进而造成平台倾斜、卡盘；或者平台下放过程中产生偏摆导致平台碰撞井壁的重大事故。施工前期对施工立井平台的横向摇摆和纵向摇摆的模拟实验是一种有效提高设计准确性的手段。

随着我国电梯工业持续发展，适用于各种恶劣环境的专用电梯的应用越来越广泛。如矿用电梯、船用电梯等，在使用过程中，产生的横向颠簸和纵向颠簸较为明显，对电梯的运行性能影响很大。矿用电梯、船用电梯在运行的过程中需要保持其正常的运行状态，因此，电梯在出厂之前，需要进行一系列的模拟测试来检测其性能。前期在实验室对电梯进行检测是一种有效提高设计准确性的手段。横摇和纵摇的模拟实验测试是研制过程中的重要测试之一。

目前，横向摇摆和纵向摇摆两自由度的工况模拟测试平台，一般是将液压缸作为驱动系统，但是，液压驱动系统是以液体为工作介质，在运行过程中，不可避免地要有泄漏，影响系统整体运行的稳定性；液压系统在工作过程中有较多的能量损失，如摩擦损失、泄漏损失等，故不宜于远距离传动；液压系统对油温的变化比较敏感，油温变化会影响运动的稳定性；液压系统的响应较慢，操作不灵敏。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种平台摇摆牵引系统及方法，简化结构，提高操作的便利性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种平台摇摆牵引系统，包括竖直设置的桁架平台以及纵向穿过桁架平台的通孔的井架；还包括设置在桁架平台的上平台上的导向牵引系统、由电动机驱动的卷筒驱动系统，设置在桁架平台的下平台上的四个稳定系统；以井架的中心建立坐标轴XYZ，初始设置时井架的XYZ中心平面与桁架平台的XYZ中心平面重合；

卷筒驱动系统包括第一卷筒驱动系统和第二卷筒驱动系统；导向牵引系统包括XZ上滑轮导向系统、YZ上滑轮导向系统、第一驱动钢丝索、第二驱动钢丝索、第三驱动钢丝索和第四驱动钢丝索；井架在其XY面上各边中心点固定有第一上球铰、第二上球铰、第三上球铰和第四上球铰；井架的四根立梁上分别设有第一吊耳、第二吊耳、第三吊耳和第四吊耳，吊耳的XY面与稳定系统的XY面重合；第一上球铰、第二上球铰、第三上球铰、第四上球铰、第一吊耳、第二吊耳、第三吊耳和第四吊耳位于桁架平台的通孔内；

第一驱动钢丝索和第二驱动钢丝索以相反方向分别缠绕在第一卷筒驱动系统上并排设置的两个卷筒上；第一驱动钢丝索和第二驱动钢丝索的另一端通过XZ上滑轮导向系统分别连接于井架上的第一上球铰和第三上球铰；第三驱动钢丝索和第四驱动钢丝索以相反方向分别缠绕在第二卷筒驱动系统上并排设置的两个卷筒上；第三驱动钢丝索和第四驱动钢丝索的另一端通过YZ上滑轮导向系统分别连接于井架上的第二上球铰和第四上球铰；

第一稳定系统、第二稳定系统、第三稳定系统和第四稳定系统构成的稳定系统以XZ平面和YZ平面为对称平面两两对称布置，第一稳定系统、第二稳定系统、第三稳定系统和第四稳定系统分别通过稳定钢丝绳索沿稳定导向滑轮组连接于井架上的第一吊耳、第二吊耳、第三吊耳和第四吊耳。

进一步地，所述XZ上滑轮导向系统包括第一XZ上导向滑轮、第二XZ上导向滑轮、第三XZ上导向滑轮、第四XZ上导向滑轮、第五XZ上导向滑轮、第六XZ上导向滑轮、第七XZ上导向滑轮、第八XZ上导向滑轮和第九XZ上导向滑轮；

第一XZ上导向滑轮和第九XZ上导向滑轮的滑轮面位于竖直平面XZ上，第二XZ上导向滑轮、第三XZ上导向滑轮、第四XZ上导向滑轮的滑轮面位于同一水平面内，第六XZ上导向滑轮、第七XZ上导向滑轮和第八XZ上导向滑轮的滑轮面位于高于第二XZ上导向滑轮、第三XZ上导向滑轮、第四XZ上导向滑轮的水平面的同一水平面内，第五XZ上导向滑轮的滑轮面位于竖直平面YZ上；

第一驱动钢丝索的一端与第一上球铰相连，另一端依次经过第一XZ上导向滑轮、第二XZ上导向滑轮、第三XZ上导向滑轮、第四XZ上导向滑轮和第五XZ上导向滑轮，与第一卷筒驱动系统的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第二驱动钢丝索一端与第一卷筒驱动系统的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六XZ上导向滑轮、第七XZ上导向滑轮、第八XZ上导向滑轮和第九XZ上导向滑轮后，与第三上球铰相连，整体呈“L”型布置；第一XZ上导向滑轮、第二XZ上导向滑轮、第三XZ上导向滑轮、第四XZ上导向滑轮分别与第九XZ上导向滑轮、第八XZ上导向滑轮、第七XZ上导向滑轮、第六XZ上导向滑轮相对YZ面对称布置；

YZ上滑轮导向系统包括第一YZ上导向滑轮、第二YZ上导向滑轮、第三YZ上导向滑轮、第四YZ上导向滑轮、第五YZ上导向滑轮、第六YZ上导向滑轮、第七YZ上导向滑轮、第八YZ上导向滑轮、第九YZ上导向滑轮；

第一YZ上导向滑轮和第九YZ上导向滑轮的滑轮面位于竖直平面YZ上，第二YZ上导向滑轮、第三YZ上导向滑轮、第四YZ上导向滑轮的滑轮面位于同一水平面内，第六YZ上导向滑轮、第七YZ上导向滑轮和第八YZ上导向滑轮的滑轮面位于高于第二YZ上导向滑轮、第三YZ上导向滑轮、第四YZ上导向滑轮的水平面的同一水平面内，第五YZ上导向滑轮的滑轮面位于竖直平面XZ上；

第三驱动钢丝索的一端与第二上球铰相连，另一端依次经过第一YZ上导向滑轮、第二YZ上导向滑轮、第三YZ上导向滑轮、第四YZ上导向滑轮和第五YZ上导向滑轮，与第二卷筒驱动系统的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第四驱动钢丝索一端与第二卷筒驱动系统的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六YZ上导向滑轮、第七YZ上导向滑轮、第八YZ上导向滑轮和第九YZ上导向滑轮后，与第四上球铰相连，整体呈“L”型布置；第一YZ上导向滑轮、第二YZ上导向滑轮、第三YZ上导向滑轮、第四YZ上导向滑轮分别与第九YZ上导向滑轮、第八YZ上导向滑轮、第七YZ上导向滑轮、第六YZ上导向滑轮相对XZ面对称布置。

进一步地，所述卷筒驱动系统由电动机、行星减速器、主轴、联轴器、主轴支撑一、主轴支撑二、卷筒一、卷筒二和盘式制动器组成；电动机与行星减速器相连，行星减速器通过联轴器与主轴相连，主轴支撑一、卷筒一、卷筒二和主轴支撑二依次固定在主轴两端，主轴支撑一和主轴支撑二固定在主轴两端，卷筒一和卷筒二穿过主轴与固定在盘式制动器内的制动盘连接在一起。

进一步地，所述稳定系统包括阻尼液压缸、用于安装阻尼液压缸的阻尼缸座、设置在导向轮底板前端的稳定导向滑轮一、设置在阻尼液压缸前端部的稳定导向滑轮二、设置在导向轮底板上的绳头、导向轮底板和稳定钢丝绳索，稳定导向滑轮一和稳定导向滑轮二构成稳定导向滑轮组；所述稳定导向滑轮一和稳定导向滑轮二的滑轮面处于同一水平面内；稳定导向滑轮一安装在导向轮底板的上表面上，稳定导向滑轮一的XY平面与导向轮底板的XY平面重合；稳定导向滑轮二安装在阻尼液压缸上表面，稳定导向滑轮二的XY平面与阻尼液压缸的XY平面重合；绳头安装在导向轮底板的上表面上，绳头的XY平面与导向轮底板的XY平面重合。

进一步地，所述XZ上滑轮导向系统、YZ上滑轮导向系统、稳定导向滑轮组所采用的导向滑轮包括A型导向滑轮和B型导向滑轮；所述A型导向滑轮包括滑轮和滑轮支架，所述滑轮安装在滑轮支架上；所述B型导向滑轮包括A型导向滑轮和角架，滑轮支架固定在角架上。

进一步地，所述第一上球铰、第二上球铰、第三上球铰和第四上球铰分别通过延伸轴与井架连接。

一种平台摇摆牵引方法，包括将第一卷筒驱动系统和第二卷筒驱动系统作为整个摇摆牵引系统的动力源；首先启动第一卷筒驱动系统和第二卷筒驱动系统，带动卷筒运动，第一驱动钢丝索和第二驱动钢丝索由第一卷筒驱动系统驱动，被反向缠绕的第一卷筒驱动系统的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第一驱动钢丝索和第二驱动钢丝索连接到井架的第一上球铰和第三上球铰，因此第一上球铰和第三上球铰被带动上提或下放，第一上球铰和第三上球铰上提或下放的距离相等，井架实现绕Y轴方向的摇摆；第三驱动钢丝索和第四驱动钢丝索在第二卷筒驱动系统的驱动下，被反向缠绕的第二卷筒驱动系统的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第三驱动钢丝索和第四驱动钢丝索连接到井架的第二上球铰和第四上球铰，因此第二上球铰和第四上球铰被上提或下放，第二上球铰和第四上球铰上提或下放的距离相等，井架实现绕X轴方向的摇摆；稳定系统上的阻尼液压缸通过设置在阻尼液压缸前端部的稳定导向滑轮二拉动稳定钢丝绳索，稳定钢丝绳索进而拉住井架，对井架实现张紧，实现井架的平稳运行，避免井架运行时发生晃动。

本发明的有益效果是：

1、采用钢丝索代替传统液压缸控制动平台位姿，钢丝索形成曳引循环系统，在上平台上设置卷筒驱动系统驱动钢丝绳索绕着局部坐标系XOY的X轴或Y轴一个轴向或者两个轴向同时运动。

2、通过卷筒进行驱动，能够增加钢丝绳移动的行程，从而增加摇摆台的摇摆幅度，同时利用电机和卷筒作为驱动，可以有效增加系统驱动力，提高系统的稳定性。驱动装置只要以很小的驱动力就能控制动平台的位姿变化。

3、稳定系统的增加使得井架承受一定的张紧力，摇摆的过程中井架能够平稳运行，井架不发生晃动。

4、横摇和纵摇运动相互独立，运动方程无耦合，控制系统容易设计，是一种结构简单、而且工作空间大、成本低的机构，具有深远的理论意义和实际工程应用价值。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的仰视图；

图5为井架的俯视放大图；

图6为卷筒驱动系统放大示意图；

图7为稳定装置放大示意图；

图8为B型导向滑轮的配置放大示意图。

图中：30、上平台，40、井架，411、第一上球铰，412、第二上球铰，413、第三上球铰，414、第四上球铰，42、延伸轴，50、下平台，61、XZ上滑轮导向系统，611、第一XZ上导向滑轮，612、第二XZ上导向滑轮，613、第三XZ上导向滑轮，614、第四XZ上导向滑轮，615、第五XZ上导向滑轮，616、第六XZ上导向滑轮，617、第七XZ上导向滑轮，618、第八XZ上导向滑轮，619、第九XZ上导向滑轮，62、YZ上滑轮导向系统，621、第一YZ上导向滑轮，622、第二YZ上导向滑轮，623、第三YZ上导向滑轮，624、第四YZ上导向滑轮，625、第五YZ上导向滑轮，626、第六YZ上导向滑轮，627、第七YZ上导向滑轮，628、第八YZ上导向滑轮，629、第九YZ上导向滑轮，63、第一驱动钢丝索，64、第二驱动钢丝索，65、第三驱动钢丝索，66、第四驱动钢丝索，70、卷筒驱动系统，701、电动机，702、行星减速器，703、主轴，704、联轴器，705、主轴支撑一，706、主轴支撑二，707、卷筒一，708、卷筒二，709、盘式制动器，71、第一卷筒驱动系统，72、第二卷筒驱动系统，80、桁架，90、稳定系统，901、阻尼液压缸，902、阻尼缸座，903、稳定导向滑轮一，904、稳定导向滑轮二，905绳头，906、导向轮底板，907、稳定钢丝绳索,91、第一稳定系统，92、第二稳定系统，93、第三稳定系统，94、第四稳定系统，2、桁架平台，3、滑轮支架，4、滑轮，5、角架，6、A型导向滑轮，7、B型导向滑轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示：本发明包括竖直设置的桁架平台2以及纵向穿过桁架平台2的通孔的井架40；还包括设置在桁架平台2的上平台30上的导向牵引系统、由电动机驱动的卷筒驱动系统70，设置在桁架平台2的下平台50上的四个稳定系统90；以井架40的中心建立坐标轴XYZ，初始设置时井架40的XYZ中心平面与桁架平台2的XYZ中心平面重合；

卷筒驱动系统70包括第一卷筒驱动系统71和第二卷筒驱动系统72；导向牵引系统包括XZ上滑轮导向系统61、YZ上滑轮导向系统62、第一驱动钢丝索63、第二驱动钢丝索64、第三驱动钢丝索65和第四驱动钢丝索66；井架40在其XY面上各边中心点固定有第一上球铰411、第二上球铰412、第三上球铰413和第四上球铰414；井架40的四根立梁上分别设有第一吊耳431、第二吊耳432、第三吊耳433和第四吊耳434，吊耳的XY面与稳定系统90的XY面重合；第一上球铰411、第二上球铰412、第三上球铰413、第四上球铰414、第一吊耳431、第二吊耳432、第三吊耳433和第四吊耳434位于桁架平台2的通孔内；

第一驱动钢丝索63和第二驱动钢丝索64以相反方向分别缠绕在第一卷筒驱动系统71上并排设置的两个卷筒上；第一驱动钢丝索63和第二驱动钢丝索64的另一端通过XZ上滑轮导向系统61分别连接于井架40上的第一上球铰411和第三上球铰413；第三驱动钢丝索65和第四驱动钢丝索66以相反方向分别缠绕在第二卷筒驱动系统72上并排设置的两个卷筒上；第三驱动钢丝索65和第四驱动钢丝索66的另一端通过YZ上滑轮导向系统62分别连接于井架40上的第二上球铰412和第四上球铰414；

由第一稳定系统91、第二稳定系统92、第三稳定系统93和第四稳定系统94构成的稳定系统90以XZ平面和YZ平面为对称平面两两对称布置，第一稳定系统91、第二稳定系统92、第三稳定系统93和第四稳定系统94分别通过稳定钢丝绳索907沿稳定导向滑轮组连接于井架40上的第一吊耳431、第二吊耳432、第三吊耳433和第四吊耳434。

所述XZ上滑轮导向系统61包括第一XZ上导向滑轮611、第二XZ上导向滑轮612、第三XZ上导向滑轮613、第四XZ上导向滑轮614、第五XZ上导向滑轮615、第六XZ上导向滑轮616、第七XZ上导向滑轮617、第八XZ上导向滑轮618和第九XZ上导向滑轮619；

第一XZ上导向滑轮611和第九XZ上导向滑轮619的滑轮面位于竖直平面XZ上，第二XZ上导向滑轮612、第三XZ上导向滑轮613、第四XZ上导向滑轮614的滑轮面位于同一水平面内，第六XZ上导向滑轮616、第七XZ上导向滑轮617和第八XZ上导向滑轮618的滑轮面位于高于第二XZ上导向滑轮612、第三XZ上导向滑轮613、第四XZ上导向滑轮614的水平面的同一水平面内，第五XZ上导向滑轮615的滑轮面位于竖直平面YZ上；

第一驱动钢丝索63的一端与第一上球铰411相连，另一端依次经过第一XZ上导向滑轮611、第二XZ上导向滑轮612、第三XZ上导向滑轮613、第四XZ上导向滑轮614和第五XZ上导向滑轮615，与第一卷筒驱动系统71的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第二驱动钢丝索64一端与第一卷筒驱动系统71的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六XZ上导向滑轮616、第七XZ上导向滑轮617、第八XZ上导向滑轮618和第九XZ上导向滑轮619后，与第三上球铰413相连，整体呈“L”型布置；第一XZ上导向滑轮611、第二XZ上导向滑轮612、第三XZ上导向滑轮613、第四XZ上导向滑轮614分别与第九XZ上导向滑轮619、第八XZ上导向滑轮618、第七XZ上导向滑轮617、第六XZ上导向滑轮616相对YZ面对称布置；

YZ上滑轮导向系统62包括第一YZ上导向滑轮621、第二YZ上导向滑轮622、第三YZ上导向滑轮623、第四YZ上导向滑轮624、第五YZ上导向滑轮625、第六YZ上导向滑轮626、第七YZ上导向滑轮627、第八YZ上导向滑轮628、第九YZ上导向滑轮629；

第一YZ上导向滑轮621和第九YZ上导向滑轮629的滑轮面位于竖直平面YZ上，第二YZ上导向滑轮622、第三YZ上导向滑轮623、第四YZ上导向滑轮624的滑轮面位于同一水平面内，第六YZ上导向滑轮626、第七YZ上导向滑轮627和第八YZ上导向滑轮628的滑轮面位于高于第二YZ上导向滑轮622、第三YZ上导向滑轮623、第四YZ上导向滑轮624的水平面的同一水平面内，第五YZ上导向滑轮625的滑轮面位于竖直平面XZ上；

第三驱动钢丝索65的一端与第二上球铰412相连，另一端依次经过第一YZ上导向滑轮621、第二YZ上导向滑轮622、第三YZ上导向滑轮623、第四YZ上导向滑轮624和第五YZ上导向滑轮625，与第二卷筒驱动系统72的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第四驱动钢丝索66一端与第二卷筒驱动系统72的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六YZ上导向滑轮626、第七YZ上导向滑轮627、第八YZ上导向滑轮628和第九YZ上导向滑轮629后，与第四上球铰414相连，整体呈“L”型布置；第一YZ上导向滑轮621、第二YZ上导向滑轮622、第三YZ上导向滑轮623、第四YZ上导向滑轮624分别与第九YZ上导向滑轮629、第八YZ上导向滑轮628、第七YZ上导向滑轮627、第六YZ上导向滑轮626相对XZ面对称布置。

通过上述结构的设置，卷筒驱动系统70驱动钢丝索绕着局部坐标系XOY的X轴或Y轴一个轴向或者两个轴向同时运动，结构简单，成本低，井架40上通孔的设置还可以避免各驱动钢丝索和稳定钢丝绳索907与上平台30及下平台50相互干涉。

所述卷筒驱动系统70由电动机701、行星减速器702、主轴703、联轴器704、主轴支撑一705、主轴支撑二706、卷筒一707、卷筒二708和盘式制动器709组成；电动机701与行星减速器702相连，行星减速器702通过联轴器704与主轴703相连，主轴支撑一705、卷筒一707、卷筒二708和主轴支撑二706依次固定在主轴703两端，主轴支撑一705和主轴支撑二706固定在主轴703两端，卷筒一707和卷筒二708穿过主轴703与固定在盘式制动器709内的制动盘连接在一起。

利用电动机701和卷筒作为驱动，有效地增加了系统驱动力，提高系统的稳定性。只要以很小的驱动力就能控制平台的位姿变化。

所述稳定系统90包括阻尼液压缸901、用于安装阻尼液压缸901的阻尼缸座902、设置在导向轮底板906前端的稳定导向滑轮一903、设置在阻尼液压缸901前端部的稳定导向滑轮二904、设置在导向轮底板906上的绳头905、导向轮底板906和稳定钢丝绳索907，稳定导向滑轮一903和稳定导向滑轮二904构成稳定导向滑轮组；所述稳定导向滑轮一903和稳定导向滑轮二904的滑轮面处于同一水平面内；稳定导向滑轮一903安装在导向轮底板906的上表面上，稳定导向滑轮一903的XY平面与导向轮底板906的XY平面重合；稳定导向滑轮二904安装在阻尼液压缸901上表面，稳定导向滑轮二904的XY平面与阻尼液压缸901的XY平面重合；绳头905安装在导向轮底板906的上表面上，绳头905的XY平面与导向轮底板906的XY平面重合。稳定系统90使得井架40承受一定的张紧力，摇摆的过程中井架40能够平稳运行，不发生晃动。

根据实际设计需要，所述XZ上滑轮导向系统61、YZ上滑轮导向系统62、稳定导向滑轮组所采用的导向滑轮包括A型导向滑轮6和B型导向滑轮7；所述A型导向滑轮6包括滑轮4和滑轮支架3，所述滑轮4安装在滑轮支架3上；所述B型导向滑轮7包括A型导向滑轮6和角架5，滑轮支架3固定在角架5上。

所述第一上球铰411、第二上球铰412、第三上球铰413和第四上球铰414分别通过延伸轴42与井架40连接，连接方式简单，连接更为稳定。

本发明将第一卷筒驱动系统71和第二卷筒驱动系统72作为整个摇摆牵引系统的动力源；首先启动第一卷筒驱动系统71和第二卷筒驱动系统72，带动卷筒运动，第一驱动钢丝索63和第二驱动钢丝索64由第一卷筒驱动系统71驱动，被反向缠绕的第一卷筒驱动系统71的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第一驱动钢丝索63和第二驱动钢丝索64连接到井架40的第一上球铰411和第三上球铰413，因此第一上球铰411和第三上球铰413被带动上提或下放，第一上球铰411和第三上球铰413上提或下放的距离相等，井架40实现绕Y轴方向的摇摆；第三驱动钢丝索65和第四驱动钢丝索66在第二卷筒驱动系统72的驱动下，被反向缠绕的第二卷筒驱动系统72的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第三驱动钢丝索65和第四驱动钢丝索66连接到井架40的第二上球铰412和第四上球铰414，因此第二上球铰412和第四上球铰414被上提或下放，第二上球铰412和第四上球铰414上提或下放的距离相等，井架40实现绕X轴方向的摇摆；稳定系统90上的阻尼液压缸901通过设置在阻尼液压缸901前端部的稳定导向滑轮二904拉动稳定钢丝绳索907，稳定钢丝绳索907进而拉住井架40，对井架40实现张紧，实现井架40的平稳运行，避免井架40运行时发生晃动。

Claims

1.一种平台摇摆牵引系统，包括竖直设置的桁架平台(2)以及纵向穿过桁架平台(2)的通孔的井架(40)；其特征在于还包括设置在桁架平台(2)的上平台(30)上的导向牵引系统、由电动机驱动的卷筒驱动系统(70)，设置在桁架平台(2)的下平台(50)上的四个稳定系统(90)；以井架(40)的中心建立坐标轴XYZ，初始设置时井架(40)的XYZ中心平面与桁架平台(2)的XYZ中心平面重合；

卷筒驱动系统(70)包括第一卷筒驱动系统(71)和第二卷筒驱动系统(72)；导向牵引系统包括XZ上滑轮导向系统(61)、YZ上滑轮导向系统(62)、第一驱动钢丝索(63)、第二驱动钢丝索(64)、第三驱动钢丝索(65)和第四驱动钢丝索(66)；井架(40)在其XY面上各边中心点固定有第一上球铰(411)、第二上球铰(412)、第三上球铰(413)和第四上球铰(414)；井架(40)的四根立梁上分别设有第一吊耳(431)、第二吊耳(432)、第三吊耳(433)和第四吊耳(434)，吊耳的XY面与稳定系统(90)的XY面重合；第一上球铰(411)、第二上球铰(412)、第三上球铰(413)、第四上球铰(414)、第一吊耳(431)、第二吊耳(432)、第三吊耳(433)和第四吊耳(434)位于桁架平台(2)的通孔内；

第一驱动钢丝索(63)和第二驱动钢丝索(64)以相反方向分别缠绕在第一卷筒驱动系统(71)上并排设置的两个卷筒上；第一驱动钢丝索(63)和第二驱动钢丝索(64)的另一端通过XZ上滑轮导向系统(61)分别连接于井架(40)上的第一上球铰(411)和第三上球铰(413)；第三驱动钢丝索(65)和第四驱动钢丝索(66)以相反方向分别缠绕在第二卷筒驱动系统(72)上并排设置的两个卷筒上；第三驱动钢丝索(65)和第四驱动钢丝索(66)的另一端通过YZ上滑轮导向系统(62)分别连接于井架(40)上的第二上球铰(412)和第四上球铰(414)；

由第一稳定系统(91)、第二稳定系统(92)、第三稳定系统(93)和第四稳定系统(94)构成的稳定系统(90)以XZ平面和YZ平面为对称平面两两对称布置，第一稳定系统(91)、第二稳定系统(92)、第三稳定系统(93)和第四稳定系统(94)分别通过稳定钢丝绳索(907)沿稳定导向滑轮组连接于井架(40)上的第一吊耳(431)、第二吊耳(432)、第三吊耳(433)和第四吊耳(434)。

2.根据权利要求1所述的一种平台摇摆牵引系统，其特征在于，所述XZ上滑轮导向系统(61)包括第一XZ上导向滑轮(611)、第二XZ上导向滑轮(612)、第三XZ上导向滑轮(613)、第四XZ上导向滑轮(614)、第五XZ上导向滑轮(615)、第六XZ上导向滑轮(616)、第七XZ上导向滑轮(617)、第八XZ上导向滑轮(618)和第九XZ上导向滑轮(619)；

第一XZ上导向滑轮(611)和第九XZ上导向滑轮(619)的滑轮面位于竖直平面XZ上，第二XZ上导向滑轮(612)、第三XZ上导向滑轮(613)、第四XZ上导向滑轮(614)的滑轮面位于同一水平面内，第六XZ上导向滑轮(616)、第七XZ上导向滑轮(617)和第八XZ上导向滑轮(618)的滑轮面位于高于第二XZ上导向滑轮(612)、第三XZ上导向滑轮(613)、第四XZ上导向滑轮(614)的水平面的同一水平面内，第五XZ上导向滑轮(615)的滑轮面位于竖直平面YZ上；

第一驱动钢丝索(63)的一端与第一上球铰(411)相连，另一端依次经过第一XZ上导向滑轮(611)、第二XZ上导向滑轮(612)、第三XZ上导向滑轮(613)、第四XZ上导向滑轮(614)和第五XZ上导向滑轮(615)，与第一卷筒驱动系统(71)的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第二驱动钢丝索(64)一端与第一卷筒驱动系统(71)的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六XZ上导向滑轮(616)、第七XZ上导向滑轮(617)、第八XZ上导向滑轮(618)和第九XZ上导向滑轮(619)后，与第三上球铰(413)相连，整体呈“L”型布置；第一XZ上导向滑轮(611)、第二XZ上导向滑轮(612)、第三XZ上导向滑轮(613)、第四XZ上导向滑轮(614)、分别与第九XZ上导向滑轮(619)、第八XZ上导向滑轮(618)、第七XZ上导向滑轮(617)、第六XZ上导向滑轮(616)相对YZ面对称布置；

YZ上滑轮导向系统(62)包括第一YZ上导向滑轮(621)、第二YZ上导向滑轮(622)、第三YZ上导向滑轮(623)、第四YZ上导向滑轮(624)、第五YZ上导向滑轮(625)、第六YZ上导向滑轮(626)、第七YZ上导向滑轮(627)、第八YZ上导向滑轮(628)、第九YZ上导向滑轮(629)；

第一YZ上导向滑轮(621)和第九YZ上导向滑轮(629)的滑轮面位于竖直平面YZ上，第二YZ上导向滑轮(622)、第三YZ上导向滑轮(623)、第四YZ上导向滑轮(624)的滑轮面位于同一水平面内，第六YZ上导向滑轮(626)、第七YZ上导向滑轮(627)和第八YZ上导向滑轮(628)的滑轮面位于高于第二YZ上导向滑轮(622)、第三YZ上导向滑轮(623)、第四YZ上导向滑轮(624)的水平面的同一水平面内，第五YZ上导向滑轮(625)的滑轮面位于竖直平面XZ上；

第三驱动钢丝索(65)的一端与第二上球铰(412)相连，另一端依次经过第一YZ上导向滑轮(621)、第二YZ上导向滑轮(622)、第三YZ上导向滑轮(623)、第四YZ上导向滑轮(624)和第五YZ上导向滑轮(625)，与第二卷筒驱动系统(72)的一个卷筒相连，整体呈“L”型布置；所述第四驱动钢丝索(66)一端与第二卷筒驱动系统(72)的另一个卷筒相连，另一端依次经过第六YZ上导向滑轮(626)、第七YZ上导向滑轮(627)、第八YZ上导向滑轮(628)和第九YZ上导向滑轮(629)后，与第四上球铰(414)相连，整体呈“L”型布置；第一YZ上导向滑轮(621)、第二YZ上导向滑轮(622)、第三YZ上导向滑轮(623)、第四YZ上导向滑轮(624)、分别与第九YZ上导向滑轮(629)、第八YZ上导向滑轮(628)、第七YZ上导向滑轮(627)、第六YZ上导向滑轮(626)相对XZ面对称布置。

3.根据权利要求2所述的一种平台摇摆牵引系统，其特征在于，所述卷筒驱动系统(70)由电动机(701)、行星减速器(702)、主轴(703)、联轴器(704)、主轴支撑一(705)、主轴支撑二(706)、卷筒一(707)、卷筒二(708)和盘式制动器(709)组成；电动机(701)与行星减速器(702)相连，行星减速器(702)通过联轴器(704)与主轴(703)相连，主轴支撑一(705)、卷筒一(707)、卷筒二(708)和主轴支撑二(706)依次固定在主轴(703)两端，主轴支撑一(705)和主轴支撑二(706)固定在主轴(703)两端，卷筒一(707)和卷筒二(708)穿过主轴(703)与固定在盘式制动器(709)内的制动盘连接在一起。

4.根据权利要求2或3所述的一种平台摇摆牵引系统，其特征在于，所述稳定系统(90)包括阻尼液压缸(901)、用于安装阻尼液压缸(901)的阻尼缸座(902)、设置在导向轮底板(906)前端的稳定导向滑轮一(903)、设置在阻尼液压缸(901)前端部的稳定导向滑轮二(904)、设置在导向轮底板(906)上的绳头(905)、导向轮底板(906)和稳定钢丝绳索(907)，稳定导向滑轮一(903)和稳定导向滑轮二(904)构成稳定导向滑轮组；所述稳定导向滑轮一(903)和稳定导向滑轮二(904)的滑轮面处于同一水平面内；稳定导向滑轮一(903)安装在导向轮底板(906)的上表面上，稳定导向滑轮一(903)的XY平面与导向轮底板(906)的XY平面重合；稳定导向滑轮二(904)安装在阻尼液压缸(901)上表面，稳定导向滑轮二(904)的XY平面与阻尼液压缸(901)的XY平面重合；绳头(905)安装在导向轮底板(906)的上表面上，绳头(905)的XY平面与导向轮底板(906)的XY平面重合。

5.根据权利要求4所述的一种平台摇摆牵引系统，其特征在于，所述XZ上滑轮导向系统(61)、YZ上滑轮导向系统(62)、稳定导向滑轮组所采用的导向滑轮包括A型导向滑轮(6)和B型导向滑轮(7)；所述A型导向滑轮(6)包括滑轮(4)和滑轮支架(3)，所述滑轮(4)安装在滑轮支架(3)上；所述B型导向滑轮(7)包括A型导向滑轮(6)和角架(5)，滑轮支架(3)固定在角架(5)上。

6.根据权利要求4所述的一种平台摇摆牵引系统，其特征在于，所述第一上球铰(411)、第二上球铰(412)、第三上球铰(413)和第四上球铰(414)分别通过延伸轴(42)与井架(40)连接。

7.一种平台摇摆牵引方法，其特征在于，将第一卷筒驱动系统(71)和第二卷筒驱动系统(72)作为整个摇摆牵引系统的动力源；首先启动第一卷筒驱动系统(71)和第二卷筒驱动系统(72)，带动卷筒运动，第一驱动钢丝索(63)和第二驱动钢丝索(64)由第一卷筒驱动系统(71)驱动，被反向缠绕的第一卷筒驱动系统(71)的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第一驱动钢丝索(63)和第二驱动钢丝索(64)连接到井架(40)的第一上球铰(411)和第三上球铰(413)，因此第一上球铰(411)和第三上球铰(413)被带动上提或下放，第一上球铰(411)和第三上球铰(413)上提或下放的距离相等，井架(40)实现绕Y轴方向的摇摆；第三驱动钢丝索(65)和第四驱动钢丝索(66)在第二卷筒驱动系统(72)的驱动下，被反向缠绕的第二卷筒驱动系统(72)的两个卷筒一个收绳，一个放绳，由于第三驱动钢丝索(65)和第四驱动钢丝索(66)连接到井架(40)的第二上球铰(412)和第四上球铰(414)，因此第二上球铰(412)和第四上球铰(414)被上提或下放，第二上球铰(412)和第四上球铰(414)上提或下放的距离相等，井架(40)实现绕X轴方向的摇摆；稳定系统(90)上的阻尼液压缸(901)通过设置在阻尼液压缸(901)前端部的稳定导向滑轮二(904)拉动稳定钢丝绳索(907)，稳定钢丝绳索(907)进而拉住井架(40)，对井架(40)实现张紧，实现井架(40)的平稳运行，避免井架运行时发生晃动。