CN108059103A - 一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法，通过在摩擦滚筒上开设多个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次或多次，增大了提升系统的围包角。本发明采用简单的结构减小了保证提升系统正常运行所需的牵引力和尾绳直径，降低了钢丝绳的制造成本和加工难度。在现有的井塔式多绳摩擦提升系统的基础上开设多个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次或多次，使得每根钢丝绳所形成围包角为180°×(2n‑1)，其中n每个凹槽内钢丝绳的缠绕钢丝绳的个数。减小了提升系统中的应力波动，延长了钢丝绳的使用寿命，提升了提升系统的安全性。

Description

一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法

技术领域

本发明属于矿井提升技术领域，具体涉及一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法，尤其是一种一种增大围包角的大牵引力摩擦提升系统。

背景技术

多绳摩擦提升系统是矿井生产过程中的重要环节，在现代矿山行业中应用十分广泛，现有的井塔式摩擦提升系统基本上是每根提升钢丝绳绕摩擦轮一次后连接至两提升容器，所形成围包角一般为180°左右，井塔式摩擦提升系统在应用于超深立井提升时，钢丝绳根数较少情况下的破断力无法满足已有的安全系数要求，且满足安全系数要求时所需的尾绳直径较大，而大直径钢丝绳不易制造加工，且直径增大后钢丝绳的质量增大，同时保证系统正常运行所需的牵引力较大，因此，不仅耗费钢丝绳数量多，成本高，而且直径大的钢丝绳会造成较大的应力波动现象，影响钢丝绳的使用寿命，不利于提升系统的安全运行。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法，是一种围包角大、安全性高的摩擦提升系统，是一种结构简单、操控容易的超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种超深立井大牵引力摩擦提升系统，包括摩擦滚筒、提升容器、提升钢丝绳和尾绳，其特征在于：通过在摩擦滚筒上设有m个衬垫组成的圆环大凹槽，里面可缠绕n圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕n次，增大了提升系统的围包角。在摩擦滚筒上设有m个衬垫组成的圆环大凹槽内增设加油装置，可以添加增摩油，可以达到增加摩擦系数、防腐、防锈以及减小钢丝绳轴向磨损。在衬垫的两侧加有钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构，防止钢丝绳在运行过程中因跳动而滑出衬垫组成的圆环大凹槽内。

所述的提升系统可以是井塔式摩擦提升系统或者落地式摩擦提升系统。

所述的提升系统中每根提升钢丝绳绕过的摩擦绳槽圈数为n所形成的围包角则为180°×(2n-1)。

所述的大凹槽的结构可以是弧形，或者抛物线或者其它光滑曲面。

所述的m取值为2～10，n的取值为2～6。

所述的提升系统的加油装置为一中空装置，在钢丝绳压力的作用下，增摩油从衬垫中的油槽内溢出，从而达到为钢丝绳提供增摩油。

所述的提升系统的钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构由挡板、行程限位开关组成。

所述的尾绳在满足防滑条件的情况下可采用密度较小的尾绳，减小应力波动。

所述的超深立井大牵引力摩擦提升方法为：

安装钢丝绳时，每根钢丝绳自一侧提升容器绕在摩擦滚筒相应的衬垫组成的圆环大凹槽内，从一端开始缠绕，每个凹槽内缠绕n圈钢丝绳，最后绕至另一端，与另一侧的提升容器相连接。

在左面提升容器提升，右面提升容器下放时，左面的提升钢丝绳向上提升，右面的提升钢丝绳向下降落，左面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向左运动的趋势。由于所述的大凹槽的结构可以是弧形等光滑曲面，即为凹槽内左面高右面低，则有旋转外还有沿摩擦轮向右的轴向的滑动，即可以抵消钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。

在右面提升容器提升，左面提升容器下放时，右面的提升钢丝绳向上提升，左面的提升钢丝绳向下降落，右面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向右运动的趋势。由于所述的大凹槽的结构可以是弧形，即为凹槽内右面高左面低，则有旋转外还有沿摩擦滚筒向左的轴向的滑动，即可以抵消钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。

当钢丝绳在运动过程中发生跳动时，以最左面第一根钢丝绳为例，钢丝绳向左滑出衬垫，此时钢丝绳在轴向方向上有向左的位移，触动了行程限位开关5，从而行程限位开关5向挡板机构6发出信号，挡板机构6得到信号后，向右推动钢丝绳，将钢丝绳退回凹槽内，从而防止钢丝绳在运行过程中因跳动而滑出衬垫组成的圆环大凹槽。

有益效果：本发明提供的一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法，与现有技术相比，具有以下优势：

(1)通过在现有的摩擦提升系统中，在一个摩擦绳槽内增加每根提升钢丝绳对应的缠绕圈数，即每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽内绕两次或多次，使得提升系统的围包角增大，提高了牵引力；

(2)增大了牵引力从而进一步减小提升系统正常运行所需的尾绳直径，有益于提升系统的应力波动减小，延长了钢丝绳的使用寿命；

(3)增设了钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构，防止钢丝绳在运行过程中因跳动而滑出衬垫组成的圆环大凹槽；

(4)提高了提升系统的安全可靠性能，满足了超深立井提升的需要。

附图说明

图1是本发明的井塔式摩擦提升系统结构示意图；

图2是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次，结构示意图左视图；

图3是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次，结构示意图主视图；

图4是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，里面可缠绕三圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕三次，结构示意图左视图；

图5是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，里面可缠绕三圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕三次，结构示意图主视图；

图6是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，左面高右面低两段式凹槽结构示意图主视图；

图7是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，左面低右面高两段式凹槽结构示意图主视图；

图8是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，大凹槽内加油装置结构示意图主视图；

图9是本发明摩擦滚筒摩擦提升通过在摩擦滚筒上开设六个大凹槽，在衬垫的两侧加有钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构结构示意图；

图中1——摩擦滚筒，2——提升钢丝绳，3-1——左提升容器，3-2——右提升容器，4——尾绳，5——衬垫，6——油槽，7——行程限位开关，8——挡板机构。

具体实施方式

本发明公开了一种超深立井大牵引力摩擦提升系统及方法，包括摩擦滚筒、提升容器、提升钢丝绳和尾绳，通过在摩擦滚筒上开设多个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次或多次，增大了提升系统的围包角。本发明采用简单的结构减小了保证提升系统正常运行所需的牵引力和尾绳直径，降低了钢丝绳的制造成本和加工难度。在现有的井塔式多绳摩擦提升系统的基础上开设多个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次或多次，使得每根钢丝绳所形成围包角为180°×(2n-1)，其中n每个凹槽内钢丝绳的缠绕钢丝绳的个数。减小了提升系统中的应力波动，延长了钢丝绳的使用寿命，提升了提升系统的安全性。

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，井塔式摩擦提升系统包含有摩擦滚筒1，左提升容器3-1和右提升容器3-2，提升钢丝绳2和尾绳4。安装钢丝绳时，每根钢丝绳自一侧提升容器绕在摩擦滚筒相应个数的摩擦绳槽内，从一端开始缠绕，每个凹槽内缠绕两圈或多圈钢丝绳，依次水平缠绕至另一端，最后连接至另一侧的提升容器。

实施例1

以六根钢丝绳为例，如图2和图3所示，通过在摩擦滚筒上开设六个个大凹槽，里面可缠绕两圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕两次，增大了提升系统的围包角。所形成的围包角则为180°×(2n-1)＝540°。其中n是每个凹槽内钢丝绳的缠绕钢丝绳的个数。

实施例2

以六根钢丝绳为例，如图4和图5所示，通过在摩擦滚筒上开设多个大凹槽，里面可缠绕三圈钢丝绳，每根提升钢丝绳在每个摩擦滚筒上开设的大凹槽绕三次，增大了提升系统的围包角。所形成的围包角则为180°×(2n-1)＝900°。其中n是每个凹槽内钢丝绳的缠绕钢丝绳的个数。

在左面提升容器提升，右面提升容器下放时，左面的提升钢丝绳向上提升，右面的提升钢丝绳向下降落，左面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向左运动的趋势。由于所述的大凹槽的结构可以是弧形，即为凹槽内左面高右面低，如图6所示。则有旋转外还有沿摩擦轮向右的轴向的滑动，即可以抵消钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。

在右面提升容器提升，左面提升容器下放时，右面的提升钢丝绳向上提升，左面的提升钢丝绳向下降落，右面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向右运动的趋势。由于所述的大凹槽的结构可以是弧形，即为凹槽内右面高左面低，如图7所示。则有旋转外还有沿摩擦轮向左的轴向的滑动，即可以抵消钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。

如图8所示，加油装置为一中空装置，在钢丝绳压力的作用下，增摩油从衬垫5中的油槽6内出油孔中溢出，从而达到为钢丝绳提供增摩油。

如图9所示，钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构由挡板机构8、行程限位开关7组成。当钢丝绳在运动过程中发生跳动时，以最左面第一根钢丝绳为例，钢丝绳向左滑出衬垫，此时钢丝绳在轴向方向上有向左的位移，触动了行程限位开关7，从而行程限位开关7向挡板机构8发出信号，挡板机构8得到信号后，向右推动钢丝绳，将钢丝绳退回凹槽内，从而防止钢丝绳在运行过程中因跳动而滑出衬垫组成的圆环大凹槽。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超深立井大牵引力摩擦提升系统，包括摩擦滚筒、提升容器、提升钢丝绳和尾绳，所述提升容器包括左右两个，上部通过提升钢丝绳穿过所述摩擦滚筒连接，下部通过所述尾绳连接；其特征在于：在所述摩擦滚筒上设有由衬垫组成的m个圆环状的大凹槽，所述提升钢丝绳在所述每个大凹槽中缠绕n次，增大了该提升系统的围包角；其中，m、n均为正整数，且m≥2，n≥2。

2.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：所述的提升系统为井塔式摩擦提升系统或者落地式摩擦提升系统。

3.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：所述的每根提升钢丝绳缠绕过的圈数为n，所形成的围包角则为180°×(2n-1)。

4.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：所述的m取值为1～10，n的取值为2～6。

5.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：所述的大凹槽的结构包括弧形或抛物线在内的两段至多段台阶式光滑曲面。

6.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：在所述圆环大凹槽的衬垫内设置有加油装置，所述加油装置为一中空装置，通过油槽连接所述圆环大凹槽的凹壁面；在提升钢丝绳的压力作用下，增摩油从衬垫中的加油装置经由油槽的出油孔中溢出，为提升钢丝绳提供增摩油。

7.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统，其特征在于：所述每个圆环大凹槽均设置有钢丝绳防窜出挡板机构及检测机构，由挡板机构、行程限位开关组成，所述挡板机构位于圆环大凹槽两侧，其下平面与所述圆环大凹槽的上平面齐平，所述行程限位开关设置在位于所述摩擦滚筒下方部分的提升钢丝绳两侧；

当提升钢丝绳在运动过程中发生跳动时，向左或向右滑出衬垫，此时提升钢丝绳在轴向方向上有向左或向右的位移，触动行程限位开关，行程限位开关向挡板机构发出信号，挡板机构得到信号后，反向推动钢丝绳，将钢丝绳退回圆环大凹槽内。

8.根据权利要求1所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统的方法，其特征在于：具体为：安装提升钢丝绳时，每根提升钢丝绳自一侧提升容器缠绕在摩擦滚筒相应的衬垫组成的圆环大凹槽内，从一端开始依次缠绕，每个大凹槽内缠绕n圈钢丝绳，最后绕至另一端，与另一侧的提升容器相连接。

9.根据权利要求8所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统的方法，其特征在于：在左面提升容器提升、右面提升容器下放时，左面的提升钢丝绳向上提升，右面的提升钢丝绳向下降落，左面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向左运动的趋势；大凹槽内左面高右面低，则除了有旋转外，还有沿摩擦滚筒向右的轴向的滑动，抵消提升钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。

10.根据权利要求8所述的超深立井大牵引力摩擦提升系统的方法，其特征在于：在右面提升容器提升、左面提升容器下放时，右面的提升钢丝绳向上提升，左面的提升钢丝绳向下降落，右面的钢丝绳不光有垂直方向的向上运动，还有水平方向的向右运动的趋势；大凹槽内右面高左面低，则除了有旋转外，还有沿摩擦滚筒向左的轴向的滑动，抵消提升钢丝绳在螺旋缠绕时产生的水平位移。