CN109292600A - 矿山立井提升装置、矿山立井提升系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山立井提升装置、矿山立井提升系统及其控制方法，所述矿山立井提升装置包括：驱动装置，设置在井口上；导向装置，设置在立井内，所述导向装置与所述驱动装置位置相对应；传动绳，套设在所述驱动装置和所述导向装置上，所述驱动装置通过所述传动绳与所述导向装置驱动连接；张紧力调节装置，设置于立井中，所述导向装置活动设置在所述张紧力调节装置上，所述张紧力调节装置用于调节所述驱动装置与所述导向装置间的距离，所述张紧力调节装置通过调节所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以控制所述传动绳的张紧力。本发明减少了提升系统运行过程中产生的张紧力波动，提高了提升系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及矿山立井提升技术领域，特别涉及一种矿山立井提升装置、矿山立井提升系统及其控制方法。
背景技术
对于现有的立井多绳摩擦式提升系统，由于提升装备的重负载、高速度等特点，在提升用钢丝绳高速缠绕的过程中，提升系统传动绳底部会产生静位移，使导向轮的张紧力产生周期性波动，对提升系统传动绳的寿命产生不好的影响，当前在超深井应用的立井多绳摩擦提升系统中，很少有能够保证提升系传动绳张紧力恒定的调节系统。
故相对于上述现有的技术，如何设计一种结构简单，能够自主适应调节，且调节灵敏度高，效果好的张紧力调节系统，成为本领域技术人员有待考虑和解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种矿山立井提升装置、矿山立井提升系统及其控制方法，解决了现有提升系统传动绳底部会产生静位移，使导向轮的张紧力产生周期性波动的问题。
根据本发明的一个方面，公开了一种矿山立井提升装置，包括：驱动装置，设置在井口上；导向装置，设置在立井内，所述导向装置与所述驱动装置位置相对应；传动绳，套设在所述驱动装置和所述导向装置上，所述驱动装置通过所述传动绳与所述导向装置驱动连接；张紧力调节装置，设置于立井中，所述导向装置活动设置在所述张紧力调节装置上，所述张紧力调节装置用于调节所述驱动装置与所述导向装置间的距离，所述张紧力调节装置通过调节所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以控制所述传动绳的张紧力。
进一步地，所述张紧力调节装置包括液压装置，所述液压装置包括液压缸和所述液压缸配合的活塞杆，所述液压装置的液压缸固定设置在立井内，所述液压装置的活塞杆的自由端与所述导向装置固定连接。
进一步地，所述液压装置为两个，两个所述液压装置相对设置在所述导向装置的两端。
进一步地，两个所述液压装置的所述液压缸间通过油管相互连通。
进一步地，所述驱动装置包括：提升滚筒，设置在井口上方，所述提升滚筒上绕设有部分所述传动绳；电机，与所述提升滚筒驱动连接。
进一步地，所述导向装置包括：轴承座，设置在所述张紧力调节装置上；导向轮轴，转动设置在所述轴承座内；导向轮，套设在所述导向轮轴上，所述导向轮上绕设有部分所述传动绳。
进一步地，两个所述液压装置分别设置在所述导向轮轴的两端，所述活塞杆的自由端与所述轴承座固定连接。
进一步地，所述传动绳包括：提升钢丝绳，具有第一端和第二端，所述提升钢丝绳绕设在所述驱动装置上，所述提升钢丝绳的第一端与配重容器固定连接，所述提升钢丝绳的第二端与提升容器固定连接；尾绳，具有第一端和第二端，所述尾绳绕设在所述导向装置上，所述尾绳的第一端与配重容器固定连接，所述尾绳的第二端与提升容器固定连接，并且所述提升钢丝绳、所述尾绳、所述配重容器、所述提升容器连接成环状的传动结构。
进一步地，所述传动绳为多个，多个所述传动绳套设在所述驱动装置和所述导向装置上，且多个所述传动绳间隔设置。
根据本发明的另一个方面，公开了一种矿山立井提升系统，包括：上述的矿山立井提升装置；检测装置，用于获取所述传动绳的实际张紧力值；控制装置，与所述张紧力调节装置连接，所述控制装置还与所述检测装置连接，所述控制装置用于控制所述张紧力调节装置。
根据本发明的另一个方面，公开了一种上述的矿山立井提升系统的控制方法，包括以下步骤：步骤S10：获取所述传动绳的实际张紧力值F1、获取预设张紧力值F0；步骤S20：根据所述实际张紧力值F1、所述预设张紧力值F0，控制所述张紧力调节装置调整所述驱动装置与所述导向装置间的距离。
进一步地，所述步骤S20包括以下步骤：步骤S21：当F1＞F0时，则控制所述张紧力调节装置减小所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以使所述传动绳的张紧力减小；步骤S22：当F1＜F0时，则控制所述张紧力调节装置增大所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以使所述传动绳的张紧力增大。
进一步地，所述步骤S20还包括以下步骤：步骤S23：在所述实际张紧力值F1与所述预设张紧力值F0相等时，所述张紧力调节装置维持所述驱动装置与所述导向装置间的距离不变。
根据本发明的另一个方面，公开了一种矿山立井提升系统，包括：上述的矿山立井提升装置；压力检测装置，设置在所述液压装置的所述液压缸内，用于获取所述液压缸内的实际压力值P1；控制装置，与所述液压装置连接，所述控制装置还与所述压力检测装置连接，所述控制装置用于控制所述液压装置。
根据本发明的另一个方面，公开了一种上述的矿山立井提升系统的控制方法，包括以下步骤：步骤S10：获取所述液压缸内的实际压力值P1、获取预设压力值P0；步骤S20：根据所述实际压力值P1、所述预设压力值P0，控制所述液压装置调整所述驱动装置与所述导向装置间的距离。
进一步地，所述步骤S20包括以下步骤：步骤S21：当P1＞P0时，则控制所述液压装置减小所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以使所述传动绳的张紧力减小；步骤S22：当P1＜P0时，则控制所述液压装置增大所述驱动装置与所述导向装置间的距离，以使所述传动绳的张紧力增大。
进一步地，所述步骤S20还包括以下步骤：步骤S23：在所述实际压力值P1与所述预设压力值P0相等时，所述液压装置维持所述驱动装置与所述导向装置间的距离不变。
本发明通过将导向装置设置在张紧力调节装置上，从而可以通过张紧力调节装置调节驱动装置与导向装置间的距离，通过调节驱动装置与导向装置间的距离，可以控制传动绳的张紧力的大小，从而实现整个提升过程中对传动绳张紧力定值的调节，实时有效，减少了提升系统运行过程中产生的张紧力波动，提高了提升系统的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例的矿山立井提升装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的矿山立井提升装置结构示意图的侧视图；
图3是本发明实施例的矿山立井提升系统的工作原理图；
图4是本发明另一实施例的矿山立井提升系统的工作原理图；
图例：10、驱动装置；11、提升滚筒；12、电机；20、导向装置；21、轴承座；22、导向轮轴；23、导向轮；30、传动绳；31、提升钢丝绳；32、尾绳；40、液压装置；41、液压缸；42、活塞杆；43、油管；51、配重容器；52、提升容器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
本发明公开了一种矿山立井提升装置，包括：驱动装置10、导向装置20、传动绳30和张紧力调节装置，驱动装置10设置在井口上；导向装置20设置在立井内，导向装置20与驱动装置10位置相对应；传动绳30套设在驱动装置10和导向装置20上，驱动装置10通过传动绳30与导向装置20驱动连接；张紧力调节装置设置于立井中，导向装置20活动设置在张紧力调节装置上，张紧力调节装置用于调节驱动装置10与导向装置20间的距离，张紧力调节装置通过调节驱动装置10与导向装置20间的距离，以控制传动绳30的张紧力。
本发明通过将导向装置20设置在张紧力调节装置上，从而可以通过张紧力调节装置调节驱动装置10与导向装置20间的距离，通过调节驱动装置10与导向装置20间的距离，可以控制传动绳30的张紧力的大小，从而实现整个提升过程中对传动绳30张紧力定值的调节，实时有效，减少了提升系统运行过程中产生的张紧力波动，提高了提升系统的安全性。
在上述实施例中，张紧力调节装置包括液压装置40，液压装置40包括液压缸41和液压缸41配合的活塞杆42，液压装置40的液压缸41固定设置在立井内，液压装置40的活塞杆42的自由端与导向装置20固定连接。在提升过程中，随着提升高度的增加，提升装置底部的静位移时刻变化，其张紧力也时刻变化，通过液压装置40通过调整驱动装置10与导向装置20之间的距离，来同步控制传动绳30的张紧力，使传动绳30的张紧力恒定，从而减少了提升系统运行过程中产生的张紧力波动，提高了提升系统的安全性。
在上述实施例中，液压装置40为两个，两个液压装置40相对设置在导向装置20的两端。通过在导向装置20两端分别设置液压装置40可以使导向装置20更加稳定，从而提高提升装装置的稳定性。
在上述实施例中，两个液压装置40的液压缸41间通过油管43相互连通。通过设置油管43将两个液压缸41连通，使两个液压缸41内的压力同步变化，从而在调整导向装置20的过程中更加平稳。
在上述实施例中，驱动装置10包括：提升滚筒11和电机12，提升滚筒11设置在井口上方，提升滚筒11上绕设有部分传动绳30；电机12与提升滚筒11驱动连接。
在上述实施例中，导向装置20包括：轴承座21、导向轮轴22和导向轮23，轴承座21设置在张紧力调节装置上；导向轮轴22转动设置在轴承座21内；导向轮23套设在导向轮轴22上，导向轮23上绕设有部分传动绳30。在一个具体的实施例中，两个液压装置40分别设置在导向轮轴22的两端，活塞杆42的自由端与轴承座21固定连接，通过将液压装置40的活塞杆42分别设置在导向轮轴22的两端，使液压装置40在调整传动绳30的张紧力时，可以平稳的控制调节过程，从而提高提升装装置的稳定性。
所述的导向轮轴22两端安装的两液压缸41的无杆腔由油管43连通，两液压缸41通过同步油压连通控制实现，在油压作用下，两液压缸41的活塞杆42上下运动，实现对传动绳30的调节，使其保持恒定。
在上述实施例中，传动绳30包括：提升钢丝绳31和尾绳32，提升钢丝绳31具有第一端和第二端，提升钢丝绳31绕设在驱动装置10上，提升钢丝绳31的第一端与配重容器51固定连接，提升钢丝绳31的第二端与提升容器52固定连接；尾绳32具有第一端和第二端，尾绳32绕设在导向装置20上，尾绳32的第一端与配重容器51固定连接，尾绳32的第二端与提升容器52固定连接，并且提升钢丝绳31、尾绳32、配重容器51、提升容器52连接成环状的传动结构。通过设置配重容器51和提升容器52，可以通过增加配重，减小传动绳30两侧的重量差，从而减小驱动装置的耗能，提高传动效率。
在上述实施例中，传动绳30为多个，多个传动绳30套设在驱动装置10和导向装置20上，且多个传动绳30间隔设置。从而使提升装置更加稳固、可靠。
根据本发明公开的另一方面，还公开了一种矿山立井提升系统，包括：上述的矿山立井提升装置、检测装置和控制装置，检测装置设置在张紧力调节装置上，用于获取传动绳30的实际张紧力值；控制装置与张紧力调节装置连接，控制装置还与检测装置连接，控制装置用于控制张紧力调节装置。
根据本发明公开的另一方面，还公开了一种上述的矿山立井提升系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S10：获取传动绳30的实际张紧力值F1、获取预设张紧力值F0；
步骤S20：根据实际张紧力值F1、预设张紧力值F0，控制张紧力调节装置调整驱动装置10与导向装置20间的距离。
在上述实施例中，步骤S20包括以下步骤：
步骤S21：当F1＞F0时，则控制张紧力调节装置减小驱动装置10与导向装置20间的距离，以使传动绳30的张紧力减小；
步骤S22：当F1＜F0时，则控制张紧力调节装置增大驱动装置10与导向装置20间的距离，以使传动绳30的张紧力增大。
在上述实施例中，步骤S20还包括以下步骤：
步骤S23：在实际张紧力值F1与预设张紧力值F0相等时，张紧力调节装置维持驱动装置10与导向装置20间的距离不变。
根据本发明公开的另一方面，还公开了一种矿山立井提升系统，包括：上述的矿山立井提升装置、压力检测装置和控制装置，其中，张紧力调节装置包括液压装置40；压力检测装置设置在液压装置40的液压缸41内，用于获取液压缸41内的实际压力值P1；控制装置与液压装置40连接，控制装置还与压力检测装置连接，控制装置用于控制液压装置40。
根据本发明公开的另一方面，还公开了一种上述的矿山立井提升系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S10：获取液压缸41内的实际压力值P1、获取预设压力值P0；
步骤S20：根据实际压力值P1、预设压力值P0，控制液压装置40调整驱动装置10与导向装置20间的距离。
在上述实施例中，步骤S20包括以下步骤：
步骤S21：当P1＞P0时，则控制液压装置40减小驱动装置10与导向装置20间的距离，以使传动绳30的张紧力减小；
步骤S22：当P1＜P0时，则控制液压装置40增大驱动装置10与导向装置20间的距离，以使传动绳30的张紧力增大。
在上述实施例中，步骤S20还包括以下步骤：
步骤S23：在实际压力值P1与预设压力值P0相等时，液压装置40维持驱动装置10与导向装置20间的距离不变。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点：
(1)本发明的结构简单，且安装方便，实用性高；
(2)能够通过在油压控制下使液压缸的活塞杆运动，实时调节传动绳张紧力值。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (17)
1.一种矿山立井提升装置，其特征在于，包括：
驱动装置(10)，设置在井口上；
导向装置(20)，设置在立井内，所述导向装置(20)与所述驱动装置(10)位置相对应；
传动绳(30)，套设在所述驱动装置(10)和所述导向装置(20)上，所述驱动装置(10)通过所述传动绳(30)与所述导向装置(20)驱动连接；
张紧力调节装置，设置于立井中，所述导向装置(20)活动设置在所述张紧力调节装置上，所述张紧力调节装置用于调节所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，所述张紧力调节装置通过调节所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，以控制所述传动绳(30)的张紧力。
2.根据权利要求1所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述张紧力调节装置包括液压装置(40)，所述液压装置(40)包括液压缸(41)和所述液压缸(41)配合的活塞杆(42)，所述液压装置(40)的液压缸(41)固定设置在立井内，所述液压装置(40)的活塞杆(42)的自由端与所述导向装置(20)固定连接。
3.根据权利要求2所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述液压装置(40)为两个，两个所述液压装置(40)相对设置在所述导向装置(20)的两端。
4.根据权利要求3所述的矿山立井提升装置，其特征在于，两个所述液压装置(40)的所述液压缸(41)间通过油管(43)相互连通。
5.根据权利要求1所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述驱动装置(10)包括：
提升滚筒(11)，设置在井口上方，所述提升滚筒(11)上绕设有部分所述传动绳(30)；
电机(12)，与所述提升滚筒(11)驱动连接。
6.根据权利要求3所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述导向装置(20)包括：
轴承座(21)，设置在所述张紧力调节装置上；
导向轮轴(22)，转动设置在所述轴承座(21)内；
导向轮(23)，套设在所述导向轮轴(22)上，所述导向轮(23)上绕设有部分所述传动绳(30)。
7.根据权利要求6所述的矿山立井提升装置，其特征在于，两个所述液压装置(40)分别设置在所述导向轮轴(22)的两端，所述活塞杆(42)的自由端与所述轴承座(21)固定连接。
8.根据权利要求1所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述传动绳(30)包括：
提升钢丝绳(31)，具有第一端和第二端，所述提升钢丝绳(31)绕设在所述驱动装置(10)上，所述提升钢丝绳(31)的第一端与配重容器(51)固定连接，所述提升钢丝绳(31)的第二端与提升容器(52)固定连接；
尾绳(32)，具有第一端和第二端，所述尾绳(32)绕设在所述导向装置(20)上，所述尾绳(32)的第一端与配重容器(51)固定连接，所述尾绳(32)的第二端与提升容器(52)固定连接，并且所述提升钢丝绳(31)、所述尾绳(32)、所述配重容器(51)、所述提升容器(52)连接成环状的传动结构。
9.根据权利要求1所述的矿山立井提升装置，其特征在于，所述传动绳(30)为多个，多个所述传动绳(30)套设在所述驱动装置(10)和所述导向装置(20)上，且多个所述传动绳(30)间隔设置。
10.一种矿山立井提升系统，其特征在于，包括：
权利要求1-9中任一项所述的矿山立井提升装置；
检测装置，用于获取所述传动绳(30)的实际张紧力值；
控制装置，与所述张紧力调节装置连接，所述控制装置还与所述检测装置连接，所述控制装置用于控制所述张紧力调节装置。
11.一种权利要求10所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10：获取所述传动绳(30)的实际张紧力值F1、获取预设张紧力值F0；
步骤S20：根据所述实际张紧力值F1、所述预设张紧力值F0，控制所述张紧力调节装置调整所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离。
12.根据权利要求11所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20包括以下步骤：
步骤S21：当F1＞F0时，则控制所述张紧力调节装置减小所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，以使所述传动绳(30)的张紧力减小；
步骤S22：当F1＜F0时，则控制所述张紧力调节装置增大所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，以使所述传动绳(30)的张紧力增大。
13.根据权利要求12所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20还包括以下步骤：
步骤S23：在所述实际张紧力值F1与所述预设张紧力值F0相等时，所述张紧力调节装置维持所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离不变。
14.一种矿山立井提升系统，其特征在于，包括：
权利要求2-7中任一项所述的矿山立井提升装置；
压力检测装置，设置在所述液压装置(40)的所述液压缸(41)内，用于获取所述液压缸(41)内的实际压力值P1；
控制装置，与所述液压装置(40)连接，所述控制装置还与所述压力检测装置连接，所述控制装置用于控制所述液压装置(40)。
15.一种权利要求14所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10：获取所述液压缸(41)内的实际压力值P1、获取预设压力值P0；
步骤S20：根据所述实际压力值P1、所述预设压力值P0，控制所述液压装置(40)调整所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离。
16.根据权利要求15所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20包括以下步骤：
步骤S21：当P1＞P0时，则控制所述液压装置(40)减小所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，以使所述传动绳(30)的张紧力减小；
步骤S22：当P1＜P0时，则控制所述液压装置(40)增大所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离，以使所述传动绳(30)的张紧力增大。
17.根据权利要求16所述的矿山立井提升系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20还包括以下步骤：
步骤S23：在所述实际压力值P1与所述预设压力值P0相等时，所述液压装置(40)维持所述驱动装置(10)与所述导向装置(20)间的距离不变。
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