CN108328497A - 一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统 - Google Patents

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高文君
刘同欣
高志康
徐永福
赵光辉
刘坤良
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Abstract

本发明涉及一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，采用合成纤维绳的新型落地式多绳摩擦式提升系统，悬挂提升容器的合成绳通过上天轮后，在摩擦轮上缠绕半圈后，通过转向轮换向，又回到摩擦轮上缠绕了半圈再绕向下天轮，垂下联接另一个提升容器，从而让合成绳的围包角达到360度以上，系统能够提供更大的摩擦力来避免滑绳；该种摩擦提升系统能够提供比普通落地式摩擦提升机更大的摩擦力，系统安全稳定。

Description

一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统
技术领域
本发明涉及矿井提升机技术领域，具体的说是一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统。
背景技术
在矿山提升设备中，多绳摩擦式提升机因为有效载荷大，机械重量相对较轻，电机功率较小而获得了广泛的应用。
落地式多绳摩擦式提升机采用摩擦提升原理是：井口上方建设基础，提升机安装在基础上，将提升钢丝绳搭在提升机的摩擦轮上，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，当提升机工作时，钢丝绳受到拉力以一定的正压力紧紧压在摩擦轮的摩擦衬垫上，从而产生一定的摩擦力。当电动机带动摩擦轮转动时，摩擦轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力便带动钢丝绳随着主导轮一起转动，从而实现容器的提升和下放运动。多绳摩擦式提升机因为可以采用几根钢丝绳来代替1根粗钢丝绳来提升一个提升容器，因此适合应用于比较深的矿井的提升。
虽然目前落地式多绳摩擦式提升机较广泛的应用于千米左右的高产矿井提升，但是其在应用于超千米深井提升时会碰到以下主要问题。
在落地式多绳摩擦式提升机提升过程中，其提升首绳中的张力变化必须限定在一个范围内。目前国际上钢丝绳厂家推荐的标准为钢丝绳破断力的11.5％。否则钢丝绳的使用寿命会急剧缩短。在应用于超千米深井提升时，落地式多绳摩擦式提升机的提升首绳中的张力变化往往会大于该值。从而导致提升钢丝绳的寿命非常的短。目前国际上通用的采用两个容器的多绳摩擦式提升机以及采用单提升容器＋平衡重的多绳摩擦式提升机在应用于超千米深井提升时都会碰到钢丝绳张力变化过大的问题。
在超千米深井提升中，落地式多绳摩擦式提升机过短的钢丝绳寿命会导致提升机不得不频繁的换绳，不但增加了钢丝绳本身的购买成本，而且换绳消耗的时间会影响矿山的运行，减小了矿山运行的时间，从而降低了矿山的利润。
综合上述原因，开发新型的使用于超深井的多绳摩擦式提升机是我国超深井矿山用户迫切要求。
目前已经出现的合成纤维绳（以下简称合成绳）与普通钢丝绳相比具有强度高，重量轻，耐弯曲等优点。但是在现有的多绳摩擦式提升系统中直接利用合成绳替代钢丝绳会碰到如下问题：
与普通钢丝绳相比，合成绳本身质量过轻，用其直接在现有的落地式多绳摩擦式提升系统中替代钢丝绳会导致提升系统的防滑验算无法通过，系统无法安全应用。
发明内容
针对上述现有的落地式多绳摩擦式提升系统中替代钢丝绳会导致提升系统的防滑验算无法通过，系统无法安全应用等问题，本发明提供一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，该系统设有摩擦轮、上天轮、下天轮、换向轮、提升用合成绳、电机、制动器及液压站，电机、制动器及液压站分别与摩擦轮连接，换向轮设置在摩擦轮与上天轮及下天轮之间，摩擦轮、上天轮、下天轮及换向轮的轴线均平行，悬挂提升容器的提升用合成绳绕过上天轮后，在摩擦轮上搭绕半圈后绕向换向轮，然后通过换向轮再绕向摩擦轮，在摩擦轮上再搭绕半圈，然后通过下天轮悬挂另一个提升容器。
所述摩擦轮上设有摩擦衬垫Ⅰ，摩擦衬垫Ⅰ上的绳槽数量与提升用合成绳搭绕的圈数保持一致。
所述换向轮上设有摩擦衬垫Ⅱ，摩擦衬垫Ⅱ上的绳槽数量与提升用合成绳搭绕的圈数保持一致。
所述摩擦轮上设置的绳槽数量比换向轮上多一圈。
所述提升用合成绳的根数为2、4、8或10。
两个提升容器之间设有提升尾绳。
本发明的有益效果：
本发明提供的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，采用合成纤维绳的新型落地式多绳摩擦式提升系统，悬挂提升容器的合成绳通过上天轮后，在摩擦轮上缠绕半圈后，通过转向轮换向，又回到摩擦轮上缠绕了半圈再绕向下天轮，垂下联接另一个提升容器，从而让合成绳的围包角达到360度以上，系统能够提供更大的摩擦力来避免滑绳；该种摩擦提升系统能够提供比普通落地式摩擦提升机更大的摩擦力，系统安全稳定；本发明采用的合成绳能够应用在井塔式摩擦式提升机上，这种绳抗弯曲能力远大于普通钢丝绳，因此其寿命比起普通的钢丝绳寿命有明显的提高；井塔式多绳摩擦式提升机的钢丝绳更换比较困难，而合成绳质量轻，更换比钢丝绳容易；在满足防滑验算的条件下系统容器下方可以不悬挂尾绳，从而有效减小了系统的投资费用；在超深井提升应用中，这种系统能够同时使用多根合成绳提升同一提升容器，与缠绕式提升机相比提升能力显著增大，具有普通井塔式多绳摩擦式提升机的优点，同时避免了钢丝绳寿命短更换频繁影响矿山生产的问题。
附图说明
图1 本发明结构示意图；
图2 本发明摩擦轮及其上的绳槽结构示意图；
图3 本发明换向轮及其上的绳槽结构；
附图标记：1、摩擦轮，2、电机，3、制动器，4、液压站，5、提升用合成绳，6、上天轮，7、下天轮， 8、提升容器，9、提升尾绳，10、换向轮，101、摩擦衬垫Ⅰ，1001、摩擦衬垫Ⅱ。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
如图所示：一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，该系统设有摩擦轮1、上天轮6、下天轮7、换向轮10、提升用合成绳5、电机2、制动器3及液压站4，电机2、制动器3及液压站4分别与摩擦轮1连接，换向轮10设置在摩擦轮1与上天轮6及下天轮7之间，摩擦轮1、上天轮6、下天轮7及换向轮10的轴线均平行，悬挂提升容器8的提升用合成绳5绕过上天轮6后，在摩擦轮1上搭绕半圈后绕向换向轮10，然后通过换向轮10再绕向摩擦轮1，在摩擦轮1上再搭绕半圈，然后通过下天轮7悬挂另一个提升容器8；所述摩擦轮1上设有摩擦衬垫Ⅰ101，摩擦衬垫Ⅰ101上的绳槽数量与提升用合成绳5搭绕的圈数保持一致；所述换向轮10上设有摩擦衬垫Ⅱ1001，摩擦衬垫Ⅱ1001上的绳槽数量与提升用合成绳5搭绕的圈数保持一致；所述摩擦轮1上设置的绳槽数量比换向轮10上多一圈；所述提升用合成绳5的根数为2、4、8或10；两个提升容器8之间设有提升尾绳。
本发明设计了多绳摩擦式提升机的系统结构，在摩擦轮的天轮方向增加了一个换向轮，换向轮的轴线与摩擦轮平行，换向轮的绳槽数量与绳的数量保持一致。悬挂提升容器的合成绳通过天轮后，在摩擦轮搭绕半圈绕向换向轮，然后通过换向轮再绕向摩擦轮，在摩擦轮上再搭绕半圈，然后通过天轮悬挂另一个提升容器，这样合成绳在摩擦轮上的围包角可以达到360度以上，大大的增大了合成绳在摩擦轮上的摩擦力。从而避免了超深井提升中采用普通多绳摩擦式提升机钢丝绳中张力变化过大的问题，也避免了普通多绳摩擦式提升机采用合成绳无法通过防滑验算的问题。当系统需要更大的围包角以提供更大的摩擦力时，可以在摩擦轮上和换向轮上设置更多圈的绳槽，让合成绳缠绕更多的圈数来实现，设置规律为，摩擦轮上设置的摩擦绳槽圈数比换向轮上的多1圈。图1中是采用2根合成绳提升，实际系统可以采用2、4、8、10等数量的绳数；该系统理论上能够应用于超深井提升。

Claims (6)

1.一种采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：该系统设有摩擦轮（1）、上天轮（6）、下天轮（7）、换向轮（10）、提升用合成绳（5）、电机（2）、制动器（3）及液压站（4），电机（2）、制动器（3）及液压站（4）分别与摩擦轮（1）连接，换向轮（10）设置在摩擦轮（1）与上天轮（6）及下天轮（7）之间，摩擦轮（1）、上天轮（6）、下天轮（7）及换向轮（10）的轴线均平行，悬挂提升容器（8）的提升用合成绳（5）绕过上天轮（6）后，在摩擦轮（1）上搭绕半圈后绕向换向轮（10），然后通过换向轮（10）再绕向摩擦轮（1），在摩擦轮（1）上再搭绕半圈，然后通过下天轮（7）悬挂另一个提升容器（8）。
2.如权利要求1所述的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：所述摩擦轮（1）上设有摩擦衬垫Ⅰ（101），摩擦衬垫Ⅰ（101）上的绳槽数量与提升用合成绳（5）搭绕的圈数保持一致。
3.如权利要求1所述的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：所述换向轮（10）上设有摩擦衬垫Ⅱ（1001），摩擦衬垫Ⅱ（1001）上的绳槽数量与提升用合成绳（5）搭绕的圈数保持一致。
4.如权利要求1所述的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：所述摩擦轮（1）上设置的绳槽数量比换向轮（10）上多一圈。
5.如权利要求1所述的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：所述提升用合成绳（5）的根数为2、4、8或10。
6.如权利要求1所述的采用合成纤维绳的落地式多绳摩擦式提升系统，其特征在于：两个提升容器（8）之间设有提升尾绳（9）。
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