CN108128683A - 超深立井提升绳张力自适应调节天轮组及其调节方法 - Google Patents

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周公博
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Abstract

本发明公开了一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组及其调节方法，天轮组包括左右两个天轮装置和辅助调节装置，天轮装置包括天轮轮体，天轮轴两端分别设置一个轴承，每个轴承分别通过一个轴承座支撑，每个轴承座下方设置两个液压缸，在天轮轮体的两侧分别设置一个天轮导向机构，每个天轮导向机构包括两个垂直设置的支承导轨，轴承座侧面还设置有可沿支承导轨上下移动的导轮，辅助调节装置包括设置在天轮装置上方的辅助调节滚轮和连接天轮装置的轴承座的辅助调节钢丝绳；该调节方法包括：当两个天轮装置上的钢丝绳张力不平衡时，通过辅助调节装置带动两个天轮装置的轴承座做同步运动，从而平衡两根钢丝绳的张力。

Description

超深立井提升绳张力自适应调节天轮组及其调节方法
技术领域
本发明属于矿井提升机技术领域，主要涉及一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组及其调节方法，尤其适用于超深立井提升系统中提升钢丝绳间张力的自适应调节。
背景技术
在超深立井提升系统中，每根钢丝绳承受的拉力很大，满足设计条件的天轮轮体的体积和自重也很大，为了实现天轮的纵向调节，所需的液压缸的推力就很大。当采用单个液压缸时，液压缸安装在整个天轮的下方，所需液压缸整体结构巨大，液压缸和天轮在竖直方向所占空间很高。当采用两个液压缸对称布置时，虽然解决了高度问题，但横向宽度也存在一定问题，而且钢丝绳提升过程中产生的竖直合力和水平分力易造成液压缸的失稳。而单独采用钢丝绳来实现纵向调节，需采用电动机和滚筒实现主动调节，整个装置结构复杂且不能有效解决天轮纵向调节的稳定性和发生断绳后整个系统的安全。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构紧凑、可实现天轮组自适应纵向调节从而进行提升钢丝绳的张力均衡调节的超深立井提升绳张力自适应调节天轮组及其调节方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组，包括左侧天轮装置、右侧天轮装置、平台、辅助调节装置；
所述左侧天轮装置和右侧天轮装置均包括天轮轮体、天轮轴、轴承、轴承座、连接装置、导轮、支撑装置和液压缸，天轮轴中部设置天轮轮体，天轮轴的两端分别设置一个轴承，每个轴承分别通过一个轴承座支撑，每个轴承座下方设置两个液压缸，两个液压缸对称布置在天轮轴的两侧，在天轮轮体的两侧分别设置一个天轮导向机构，每个天轮导向机构包括两个垂直设置的支承导轨，并且两个支承导轨对称布置在天轮轴的两侧，轴承座侧面还设置有导轮，导轮可沿支承导轨上下移动，天轮轮体圆周上设置钢丝绳槽；
所述平台包括平板、横梁和底座，横梁下端与支承导轨上端相连，横梁上端与平板相连，底座与支承导轨下端相连；
所述的辅助调节装置包括辅助调节滚轮和辅助调节钢丝绳,辅助调节滚轮设置在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体上方，辅助调节钢丝绳一端与左侧天轮装置的轴承座相连，辅助调节钢丝绳另一端绕过辅助调节滚轮后与右侧天轮装置的轴承座相连。
进一步的，所述液压缸活塞杆通过连接装置与轴承座底面固定，液压缸缸体通过支撑装置与支承导轨侧面固定，左侧天轮装置与右侧天轮装置的液压缸通过液压管路连通。
上述超深立井提升绳张力自适应调节天轮组的调节方法，该调节方法包括：在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体钢丝绳槽上分别缠绕一根连接提升容器的钢丝绳，通过左侧天轮装置和右侧天轮装置共同带动一个提升容器；
当左侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，左侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸推力并带动轴承座与天轮轮体同步向下，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，左侧天轮装置的轴承座向下运动时带动辅助调节钢丝绳向上拉动右侧天轮装置的轴承座，同时左侧天轮装置的液压缸内的部分液压油通过液压管路流向右侧天轮装置的液压缸，从而带动右侧天轮装置的轴承座和天轮轮体同步向上，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同；
当右侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，右侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸推力并带动轴承座与天轮轮体同步向下，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，右侧天轮装置的轴承座向下运动时带动辅助调节钢丝绳向上拉动左侧天轮装置的轴承座，同时右侧天轮装置的液压缸内的部分液压油通过液压管路流向左侧天轮装置的液压缸，从而带动左侧天轮装置的轴承座和天轮轮体同步向上，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同。
有益效果：由于采用上述方案，在超深立井钢丝绳提升系统中，对于单个天轮采用了四液压缸、四支承导轨和四组滚轮运行的方式，对于天轮组采用了液压缸主动调节和钢丝绳辅助调节的张力调节方式，四个液压缸和钢丝绳共同带动天轮上下运动，钢丝绳辅助调节，与液压缸配合可以保证天轮组纵向调节的平稳的同时在断绳时保证整个系统的稳定安全；其次，钢丝绳辅助调节的配合，大大减少了仅靠液压缸调节调节时压力过大而易液压油液泄露而导致的不可靠性；采用四个液压缸减小单个液压缸尺寸和单个天轮装置轴向宽度液压缸位于天轮轮体两侧支撑轴承座有利于减少天轮整体高度，同时四个液压缸支撑天轮平稳性更好，四个支承导轨有助于平衡提升钢丝绳运动过程中产生的水平力，滚轮有助于天轮浮动的平顺；整套装置位于井架上便于维修。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的天轮装置结构主视图；
图3是本发明的天轮装置结构俯视图；
图中：1、平板；2、横梁；3、支承导轨；4-1、天轮轮体；4-2、天轮轴；4-3、轴承；4-4、轴承座；4-5、连接装置；4-6、导轮；4-7、支撑装置；4-8、液压缸；5、底座；6、液压管路；7辅助调节滚轮；8辅助调节钢丝绳。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，本发明的一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组，包括两个天轮装置、用于支撑天轮装置的平台、连接两个天轮装置的辅助调节装置。
如图1、2和3所示，所述左侧天轮装置和右侧天轮装置均包括天轮轮体4-1、天轮轴4-2、轴承4-3、轴承座4-4、连接装置4-5、导轮4-6、支撑装置4-7和液压缸4-8。天轮轴4-2中部设置天轮轮体4-1，天轮轴4-2的两端分别设置一个轴承4-3，每个轴承4-3分别通过一个轴承座4-4支撑，每个轴承座4-4下方设置两个液压缸4-8，两个液压缸4-8对称布置在天轮轴4-2的两侧。在天轮轮体4-1的两侧分别设置一个天轮导向机构，每个天轮导向机构包括两个垂直设置的支承导轨3，并且两个支承导轨3对称布置在天轮轴4-2的两侧，轴承座4-4侧面还设置有导轮4-6，导轮4-6可沿支承导轨3上下移动，天轮轮体4-1圆周上设置钢丝绳槽，用于缠绕钢丝绳。
本实施例中，所述液压缸4-8活塞杆通过连接装置4-5与轴承座4-4底面固定，液压缸4-8缸体通过支撑装置4-7与支承导轨3侧面固定。导轮4-6分为四组，分别设置在轴承座4-4的四角位置，每组导轮4-6沿纵向设置四个，每两组导轮4-6对应一个支承导轨3。左侧天轮装置与右侧天轮装置的液压缸4-8通过液压管路6连通。
如图1所示，所述平台包括平板1、横梁2和底座5，横梁2下端与支承导轨3上端相连，横梁2上端与平板1相连，底座5与支承导轨3下端相连。
如图1所示，所述的辅助调节装置包括辅助调节滚轮7和辅助调节钢丝绳8,辅助调节滚轮7设置在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体4-1上方，辅助调节钢丝绳8一端与左侧天轮装置的轴承座4-4相连，辅助调节钢丝绳8另一端绕过辅助调节滚轮7后与右侧天轮装置的轴承座4-4相连。
本实施例中，为了保证辅助调节装置的稳定性，所述辅助调节滚轮7的数量与轴承座4-4的数量相同并且一一对应，辅助调节钢丝绳8为两根。如图1所示，其中一根辅助调节钢丝绳8的一端与左侧天轮装置天轮轴4-2的左端轴承座4-4相连，另一端依次绕过左侧天轮装置天轮轴4-2的左端轴承座4-4上方辅助调节滚轮7、右侧天轮装置天轮轴4-2的右端轴承座4-4上方辅助调节滚轮7后，再与右侧天轮装置天轮轴4-2的右端轴承座4-4相连。另一根辅助调节钢丝绳8的一端与左侧天轮装置天轮轴4-2的右端轴承座4-4相连，另一端依次绕过左侧天轮装置天轮轴4-2的右端轴承座4-4上方辅助调节滚轮7、右侧天轮装置天轮轴4-2的左端轴承座4-4上方辅助调节滚轮7后，再与右侧天轮装置天轮轴4-2的左端轴承座4-4相连。
上述超深立井提升绳张力自适应调节天轮组的调节方法，该调节方法包括：在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体4-1钢丝绳槽上分别缠绕一根连接提升容器的钢丝绳，通过左侧天轮装置和右侧天轮装置共同带动一个提升容器；
当左侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，左侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸4-8推力并带动轴承座4-4与天轮轮体4-1同步向下，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，左侧天轮装置的轴承座4-4向下运动时带动辅助调节钢丝绳8向上拉动右侧天轮装置的轴承座4-4，同时左侧天轮装置的液压缸4-8内的部分液压油通过液压管路6流向右侧天轮装置的液压缸4-8，从而带动右侧天轮装置的轴承座4-4和天轮轮体4-1同步向上，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同；
当右侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，右侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸4-8推力并带动轴承座4-4与天轮轮体4-1同步向下，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，右侧天轮装置的轴承座4-4向下运动时带动辅助调节钢丝绳8向上拉动左侧天轮装置的轴承座4-4，同时右侧天轮装置的液压缸4-8内的部分液压油通过液压管路6流向左侧天轮装置的液压缸4-8，从而带动左侧天轮装置的轴承座4-4和天轮轮体4-1同步向上，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同。
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 (3)

1.一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组，其特征在于：包括左侧天轮装置、右侧天轮装置、平台、辅助调节装置；
所述左侧天轮装置和右侧天轮装置均包括天轮轮体(4-1)、天轮轴(4-2)、轴承(4-3)、轴承座(4-4)、连接装置(4-5)、导轮(4-6)、支撑装置(4-7)和液压缸(4-8)，天轮轴(4-2)中部设置天轮轮体(4-1)，天轮轴(4-2)的两端分别设置一个轴承(4-3)，每个轴承(4-3)分别通过一个轴承座(4-4)支撑，每个轴承座(4-4)下方设置两个液压缸(4-8)，两个液压缸(4-8)对称布置在天轮轴(4-2)的两侧，在天轮轮体(4-1)的两侧分别设置一个天轮导向机构，每个天轮导向机构包括两个垂直设置的支承导轨(3)，并且两个支承导轨(3)对称布置在天轮轴(4-2)的两侧，轴承座(4-4)侧面还设置有导轮(4-6)，导轮(4-6)可沿支承导轨(3)上下移动，天轮轮体(4-1)圆周上设置钢丝绳槽；
所述平台包括平板(1)、横梁(2)和底座(5)，横梁(2)下端与支承导轨(3)上端相连，横梁(2)上端与平板(1)相连，底座(5)与支承导轨(3)下端相连；
所述的辅助调节装置包括辅助调节滚轮(7)和辅助调节钢丝绳(8),辅助调节滚轮(7)设置在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体(4-1)上方，辅助调节钢丝绳(8)一端与左侧天轮装置的轴承座(4-4)相连，辅助调节钢丝绳(8)另一端绕过辅助调节滚轮(7)后与右侧天轮装置的轴承座(4-4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种超深立井提升绳张力自适应调节天轮组，其特征在于：所述液压缸(4-8)活塞杆通过连接装置(4-5)与轴承座(4-4)底面固定，液压缸(4-8)缸体通过支撑装置(4-7)与支承导轨(3)侧面固定，左侧天轮装置与右侧天轮装置的液压缸(4-8)通过液压管路(6)连通。
3.一种权利要求2所述超深立井提升绳张力自适应调节天轮组的调节方法，其特征在于，该调节方法包括：在左侧天轮装置和右侧天轮装置的天轮轮体(4-1)钢丝绳槽上分别缠绕一根连接提升容器的钢丝绳，通过左侧天轮装置和右侧天轮装置共同带动一个提升容器；
当左侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，左侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸(4-8)推力并带动轴承座(4-4)与天轮轮体(4-1)同步向下，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，左侧天轮装置的轴承座(4-4)向下运动时带动辅助调节钢丝绳(8)向上拉动右侧天轮装置的轴承座(4-4)，同时左侧天轮装置的液压缸(4-8)内的部分液压油通过液压管路(6)流向右侧天轮装置的液压缸(4-8)，从而带动右侧天轮装置的轴承座(4-4)和天轮轮体(4-1)同步向上，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同；
当右侧天轮装置的钢丝绳张力变大时，右侧天轮装置的钢丝绳张力克服液压缸(4-8)推力并带动轴承座(4-4)与天轮轮体(4-1)同步向下，使右侧天轮装置的钢丝绳张力逐渐减小，右侧天轮装置的轴承座(4-4)向下运动时带动辅助调节钢丝绳(8)向上拉动左侧天轮装置的轴承座(4-4)，同时右侧天轮装置的液压缸(4-8)内的部分液压油通过液压管路(6)流向左侧天轮装置的液压缸(4-8)，从而带动左侧天轮装置的轴承座(4-4)和天轮轮体(4-1)同步向上，使左侧天轮装置的钢丝绳张力逐增大，直至左侧天轮装置和右侧天轮装置的钢丝绳张力相同。
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