CN108100838B - 一种超深立井大载重螺旋缠绕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载重螺旋缠绕摩擦提升系统及方法，包括两个可移动的电机、两个沿着有螺旋槽的传动轴承座轴线水平移动的轴承座、两个固定安装的有螺旋槽的传动轴承座、与两个有螺旋槽的传动轴承座配合的螺旋摩擦滚筒以及缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的多段提升钢丝绳。采用两个电机通过减速器带动螺旋摩擦滚筒转动，安装于旋转摩擦滚筒两侧的轴承座为其提供支撑，缠绕在螺旋摩擦滚筒上的钢丝绳通过钢丝绳与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽缠绕提升，四段钢丝绳同时被提升或下放，提升同时螺旋摩擦滚筒沿着有螺旋槽的传动轴承座轴向移动。解决了在超深立井中采用摩擦式提升时提升钢丝绳与容器连接处的应力值波动较大，采用缠绕式提升时钢丝绳由于在卷筒上绕层过多而易损坏断绳的缺点。

Description

一种超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统及方法

技术领域

本发明属于立井提升技术领域，具体涉及一种超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统及方法，是一种基于缠绕与摩擦提升相结合的超深立井大载重螺旋摩擦提升系统及方法，尤其适用于超深立井提升系统中需要较大提升力的情况下。

背景技术

在立井提升时，提升系统的方式主要有两种，一种是摩擦提升，靠提升钢丝绳与卷筒之间的摩擦力提升重物，这种提升方式在提升钢丝绳与容器的连接处应力值波动较大，且矿井越深，静应力的波动值越大；另一种是缠绕式提升，对于超深的立井中，卷筒上的钢丝绳会缠绕成很多层，缠绕多层的钢丝绳很容易受到破坏，且终端载荷不能过大；因此，这种提升方式在超深立井提升系统中提升力和钢丝绳寿命也会受到很大的限制，目前还没有其他更好的提升解决方式。

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载重螺旋缠绕摩擦提升系统及方法，提供一种适用于超深立井提升的新方案，解决摩擦式提升和缠绕式提升中存在的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统，井口两侧固定有两个有螺旋槽的传动轴承座，螺旋摩擦滚筒穿过两个有螺旋槽的传动轴承座并同时与其配合，两端分别连接有电机组，所述螺旋摩擦滚筒、有螺旋槽的传动轴承座及电机的转子三者的中心轴线处于同一直线上；所述螺旋摩擦滚筒在电机组的带动下在有螺旋槽的传动轴承座中移动；

所述螺旋摩擦滚筒在位于井口上方的部分开设有凹槽，在所述凹槽内缠绕有M段提升钢丝绳，每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕N圈，其中，M≥1，N≥1。

进一步的，所述螺旋摩擦滚筒的两端由支撑轴承座对称设置提供支撑，所述支撑轴承座位于有螺旋槽的传动轴承座与电机组之间，置于一可移动平台上，随着螺旋摩擦滚筒沿着所述有螺旋槽的传动轴承座的轴线方向水平移动；所述螺旋摩擦滚筒、有螺旋槽的传动轴承座、支撑轴承座及电机组的输出轴四者的中心轴线处于同一直线上。

进一步的，所述支撑轴承座与同侧的有螺旋槽的传动轴承座之间具有防碰撞装置。

进一步的，每个电机组由两个电机和一个减速器组成，并且有一个输出轴，所述电机组置于一可移动平台上，沿着所述有螺旋槽的传动轴承座的轴线方向水平移动；所述螺旋摩擦滚筒的两端分别通过联轴器与电机组的输出轴相连接。

进一步的，在所述凹槽内缠绕的提升钢丝绳段数M和每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕圈数N的具体数值根据所需的提升力的大小确定，所需的提升力越大，缠绕的钢丝绳段数和相应的圈数相应增加。

进一步的，在所述凹槽内缠绕的提升钢丝绳段数M为1～10段，每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕圈数N为2～10圈。

进一步的，提升钢丝绳与两个有螺旋槽的传动轴承座之间具有间隙。防止钢丝绳与有螺旋槽的传动轴承座之间发生接触。

上述的超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统的方法，其特征在于：提升时，两个电机组同步启动，一正一反，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向一侧移动；通过螺旋摩擦滚筒与提升钢丝绳之间的摩擦力，驱动M段提升钢丝绳同时沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽进行反方向的缠绕运动，以此M段提升钢丝绳同时提升重物。

进一步的，当左侧的电机组A的输出轴反转，右侧的电机组B的输出轴正转时，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向右移动；

缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的提升钢丝绳靠与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力，沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒向左缠绕运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒向右的水平位移而处于水平静止状态；

螺旋摩擦滚筒向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组和支撑轴承座也随着螺旋摩擦滚筒的运动而向右运动；

提升钢丝绳相对螺旋摩擦滚筒水平向左缠绕运动的同时，提升钢丝绳的左侧端被提升，右侧端下降，当提升钢丝绳的左侧端被提升到井口时，右侧端下放到井底，电机组停止运行。

进一步的，当左侧的电机组A的输出轴正转，右侧的电机组B的输出轴反转时，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向左移动；

缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的提升钢丝绳靠与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力，沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒向右缠绕运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒向左的水平位移而处于水平静止状态；

螺旋摩擦滚筒向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组和支撑轴承座也随着螺旋摩擦滚筒的运动而向左运动；

提升钢丝绳相对螺旋摩擦滚筒水平向右缠绕运动的同时，提升钢丝绳的右侧端被提升，左侧端下降，当提升钢丝绳的右侧端被提升到井口时，左侧端下放到井底，电机组停止运行。

有益效果：本发明提供的超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统及方法，与现有技术相比，具有以下优势：由于采用了上述的技术方案，本发明可以为超深立井提升提供一种新的提升方案，解决现有超深立井提升中采用缠绕式提升钢丝绳易损坏的缺点和采用摩擦式提升钢丝绳与容器连接处应力值波动较大的问题，且可以同时提升多个容器。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的结构的俯视图；

图3是图2的剖视图；

图4是实施例1提升过程的示意图；

图5是实施例2提升过程的示意图。

图中：1、电机组A；2、支撑轴承座A；3、有螺旋槽的传动支撑轴承座A；4、螺旋摩擦滚筒；5、提升钢丝绳；6、有螺旋槽的传动支撑轴承座B；7、支撑轴承座B；8、电机组B。

具体实施方式

一种基于缠绕与摩擦提升相结合的超深立井大载重螺旋摩擦提升系统及方法，装置主要包括两个可以移动的电机、两个可以沿着有螺旋槽的传动轴承座轴线水平移动的轴承座、两个固定安装的有螺旋槽的传动轴承座、与两个有螺旋槽的传动轴承座配合的螺旋摩擦滚筒以及缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的6段提升钢丝绳。方法采用两个电机通过减速器带动螺旋摩擦滚筒转动，安装于旋转摩擦滚筒两侧的轴承座为其提供支撑，缠绕在螺旋摩擦滚筒上的钢丝绳通过钢丝绳与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽缠绕提升，四段钢丝绳同时被提升或下放，提升的同时螺旋摩擦滚筒沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴向移动。此装置结构简单，操作方便，解决了在超深立井中采用摩擦式提升时，提升钢丝绳与容器连接处的应力值波动较大和采用缠绕式提升时，钢丝绳由于在卷筒上绕层过多而易损坏断绳的缺点。

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1-3所示，本发明的基于缠绕与摩擦提升相结合的超深立井大载重螺旋摩擦提升装置，包括左右两组安装于可移动平台上的电机组、安装于可移动平台上的支撑轴承座、固定安装于井口两侧的两个有螺旋槽的传动轴承座、和两个有螺旋槽的传动轴承座配合的螺旋摩擦滚筒、缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的钢丝绳。每个电机组有两台电机和一个减速器组成，所述的左右两个电机组输出轴的轴线，螺旋摩擦滚筒的轴线，两个轴承座孔的轴线、与两个有螺旋槽的传动轴承座的轴线必须共线，且螺旋摩擦滚筒应该足够长能将超深立井中的重物提升出来。

所述的电机组安装的可移动平台的移动应该限制其沿着螺旋摩擦滚筒的轴线，使螺旋摩擦滚筒在移动的过程中与电机组间能稳定传动。

所述的支撑轴承座安装的可移动平台的移动应严格沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线方向，螺旋摩擦滚筒的两端穿过支撑轴承座，与支撑轴承座内安装的轴承相配合。

所述的螺旋摩擦滚筒的凹槽应与相应的提升钢丝绳配合，防止在运动的过程中缠绕的提升钢丝绳卡在螺旋摩擦滚筒槽中。

实施例1

使用上述的基于缠绕与摩擦提升相结合的超深立井大载重螺旋摩擦提升方法：

提升时，两个电机组同步启动，一正一反；

当电机组A1反转(顺时针)，电机组B8正转时，两个电机组的输出轴通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒5转动，螺旋摩擦滚筒5转动的同时沿着有螺旋槽的传动支撑轴承座A3、有螺旋槽的传动支撑轴承座B6的轴线向右移动，缠绕在螺旋摩擦滚筒5上的提升钢丝绳4靠与螺旋摩擦滚筒5间的摩擦力将沿着螺旋摩擦滚筒5的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒5向左缠绕上升运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒5向右的水平位移而处于水平静止状态，提升钢丝绳4相对螺旋摩擦滚筒5水平运动的同时，提升钢丝绳4的A端被提升，B端下降，螺旋摩擦滚筒5向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组A1、B8和支撑轴承座A2、支撑轴承座B7也随着螺旋摩擦滚筒5的运动而向右运动。当提升钢丝绳4的A端被提升到井口时，B端下放到井底，电机组A1、电机组B8停止运行。如图4所示。

实施例2

使用上述的基于缠绕与摩擦提升相结合的超深立井大载重螺旋摩擦提升方法：

提升时，两个电机组同步启动，一正一反；

当电机组A1正转(逆时针)，电机组B8反转时，电机组A1、电机组B8的输出轴通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒5转动，螺旋摩擦滚筒5转动的同时沿着有螺旋槽的传动支撑轴承座A3、有螺旋槽的传动支撑轴承座B6的轴线向左移动，缠绕在螺旋摩擦滚筒5上的提升钢丝绳4靠与螺旋摩擦滚筒5间的摩擦力将沿着螺旋摩擦滚筒5的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒5向右缠绕上升运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒5向左的水平位移而处于水平静止状态，提升钢丝绳4相对螺旋摩擦滚筒5水平运动的同时，提升钢丝绳4的B端被提升，A端下降，螺旋摩擦滚筒5向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组A1、电机组B8和支撑轴承座A2、支撑轴承座B7也随着螺旋摩擦卷筒5的运动而向左运动。当提升钢丝绳4的B端被提升到井口时，A端下放到井底，电机组A1、电机组B8停止运行。如图5所示。

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 (1)

1.一种超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统，其特征在于：井口两侧固定有两个有螺旋槽的传动轴承座，螺旋摩擦滚筒穿过两个有螺旋槽的传动轴承座并同时与其配合，两端分别连接有电机组，所述螺旋摩擦滚筒、有螺旋槽的传动轴承座及电机的转子三者的中心轴线处于同一直线上；所述螺旋摩擦滚筒在电机组的带动下在有螺旋槽的传动轴承座中移动；

所述螺旋摩擦滚筒在位于井口上方的部分开设有凹槽，在所述凹槽内缠绕有M段提升钢丝绳，每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕N圈，其中，M≥1，N≥1；

所述螺旋摩擦滚筒的两端由支撑轴承座对称设置提供支撑，所述支撑轴承座位于有螺旋槽的传动轴承座与电机组之间，置于一可移动平台上，随着螺旋摩擦滚筒沿着所述有螺旋槽的传动轴承座的轴线方向水平移动；所述螺旋摩擦滚筒、有螺旋槽的传动轴承座、支撑轴承座及电机组的输出轴四者的中心轴线处于同一直线上；

所述支撑轴承座与同侧的有螺旋槽的传动轴承座之间具有防碰撞装置；

每个电机组由两个电机和一个减速器组成，并且有一个输出轴，所述电机组置于一可移动平台上，沿着所述有螺旋槽的传动轴承座的轴线方向水平移动；所述螺旋摩擦滚筒的两端分别通过联轴器与电机组的输出轴相连接；

在所述凹槽内缠绕的提升钢丝绳段数M和每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕圈数N的具体数值根据所需的提升力的大小确定，所需的提升力越大，缠绕的钢丝绳段数和相应的圈数相应增加；

在所述凹槽内缠绕的提升钢丝绳段数M为1~10段，每段提升钢丝绳在所述凹槽内缠绕圈数N为1-10圈；

提升钢丝绳与两个有螺旋槽的传动轴承座之间具有间隙；

该超深立井大载重螺旋缠绕摩擦提升系统的方法为：提升时，两个电机组同步启动，一正一反，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向一侧移动；通过螺旋摩擦滚筒与提升钢丝绳之间的摩擦力，驱动M段提升钢丝绳同时沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽进行反方向的缠绕运动，以此M段提升钢丝绳同时提升重物，具体为：

当左侧的电机组A的输出轴反转，右侧的电机组B的输出轴正转时，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向右移动；

缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的提升钢丝绳靠与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力，沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒向左缠绕运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒向右的水平位移而处于水平静止状态；

螺旋摩擦滚筒向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组和支撑轴承座也随着螺旋摩擦滚筒的运动而向右运动；

提升钢丝绳相对螺旋摩擦滚筒水平向左缠绕运动的同时，提升钢丝绳的左侧端被提升，右侧端下降，当提升钢丝绳的左侧端被提升到井口时，右侧端下放到井底，电机组停止运行；

当左侧的电机组A的输出轴正转，右侧的电机组B的输出轴反转时，电机组通过联轴器带动螺旋摩擦滚筒转动，螺旋摩擦滚筒转动的同时沿着有螺旋槽的传动轴承座的轴线向左移动；

缠绕在螺旋摩擦滚筒凹槽上的提升钢丝绳靠与螺旋摩擦滚筒间的摩擦力，沿着螺旋摩擦滚筒的凹槽相对于螺旋摩擦滚筒向右缠绕运动，正好抵消螺旋摩擦滚筒向左的水平位移而处于水平静止状态；

螺旋摩擦滚筒向右运动的同时，安装于可移动平台上的电机组和支撑轴承座也随着螺旋摩擦滚筒的运动而向左运动；

提升钢丝绳相对螺旋摩擦滚筒水平向右缠绕运动的同时，提升钢丝绳的右侧端被提升，左侧端下降，当提升钢丝绳的右侧端被提升到井口时， 左侧端下放到井底，电机组停止运行。

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