CN112456289A - 一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法，该装置包括对向设在井底装载段两侧的修正保护单元；所述修正保护单元包括底板以及设在底板上的导向轨与第一修正轨，所述导向轨沿竖向固定布置在底板上，所述第一修正轨的一端与导向轨的顶端固定相连，所述第一修正轨的另一端位于导向轨的上方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮修正至沿导向轨直线下降。使得在箕斗空载下行过程中，因外力作用打开的箕斗扇形闸门上的偏转的外滚轮，在第一修正轨的作用下复位，进而使得打开的箕斗扇形闸门在箕斗下降至井底装在段时回复到完全闭合的状态，有效的避免了因箕斗扇形闸门为完全闭合而造成的故障及事故。

Description

一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法

技术领域

本发明涉及矿安设备技术领域，具体是一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法。

背景技术

矿山开采是获取矿物资源的有效途径，井工开采又是我国目前矿山开采的主要形式，竖井大容量箕斗提升是矿物资源(煤炭、矿石等)运输的主要环节，特别是在深度较大的井工矿，这是不可替代的的关键重要运输环节。这种大容量箕斗卸载的主要方式是采用扇形闸门，这种方式与插扳闸门相比，具有箕斗前后尺寸小、箕斗的重心居中且不因空、重载而改变重心位置等经典结构，卸载迅速卸料干净，无需外加动力，无冻害故障等优势。但由于箕斗在运行中因受各种内外力量的影响，扇形闸门关合不严密，其上边缘超出箕斗本体，影响安全提升甚至发生事故的问题。扇形闸门在传动轴和连杆的驱动下，围绕心轴摆动以实现扇形闸门的开合：传动轴的两只内滚轮在箕斗两侧板内置的小曲轨限制下，使扇形闸门处于关合的常闭状态；箕斗上行进入井上口塔架楼套架梁的卸载段时，传动轴的两只外滚轮在两侧套架梁设置的大曲轨驱动下，向后、下方向移动，传动轴带着连杆使扇形闸门围绕心轴摆动，往下打开扇形闸门卸载；完成卸载后箕斗下行离开套架梁卸载段时，传动轴的两只外滚轮在两侧套架梁设置的大曲轨驱动下，向上、前方向移动，传动轴带着连杆使扇形闸门围绕心轴摆动，扇形闸门往上关合，此时传动轴的两只内滚轮在箕斗两侧板内置的小曲轨上台阶的前端(死点位置)，处于相对稳定的状态。箕斗继续下行到井下口装载，接着上行到井上口卸载，箕斗完成一个提升循环。

空箕斗下行过程中，提升机加减速给箕斗的惯性力、提升钢丝绳及悬挂装置的相对松驰状态给箕斗的颤抖摇摆力、罐道给箕斗的摩擦撞击力、装载开始时的矿物载荷给箕斗的冲击力，通风阻力等都会导致箕斗产生颤抖振动，没有被矿物载荷压着的扇形闸门的颤抖振动更为严重，导致扇形闸门传动轴的两只内滚轮离开箕斗两侧板内置的小曲轨上台阶的前端(死点位置)，向后位移靠近临界点，此时箕斗扇形闸门的上边缘会超出箕斗本体，缩小箕斗与井梁装备之间的安全间距；有时甚至越过临界点，向后、下方向移动，传动轴带着连杆而打开扇形闸门，扇形闸门触碰井梁装备，造成提升故障以致事故。同时空载的箕斗在井下口装载时，由于箕斗下来时，有扇形闸门关合不严密的情况，在给箕斗装载矿物时，矿物载荷的冲击力，有时会导致扇形闸门直接被冲开，造成提升故障及至事故。

发明内容

针对上述现有技术中箕斗在空载下行过程中扇形闸门因外力导致无法完全闭合的问题，本发明提供一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法，能够有效的对箕斗扇形闸门起到修正保护的作用。

为实现上述目的，本发明提供一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，包括对向设在井底装载段两侧的修正保护单元；所述修正保护单元包括底板以及设在底板上的导向轨与第一修正轨，所述导向轨沿竖向固定布置在底板上，所述第一修正轨的一端与导向轨的顶端固定相连，所述第一修正轨的另一端位于导向轨的上方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮修正至沿导向轨直线下降。

在其中一个实施例中，所述第一修正轨的偏转角度为20～40°。

在其中一个实施例中，所述导向轨包括相互垂直且固定相连的第一连接面与导向面，所述第一修正轨包括相互垂直且固定相连的第二连接面与第一修正面；所述第一连接面、第二连接面均与底板固定相连，所述导向面与第一修正面一体成型。

在其中一个实施例中，所述导向面与第一修正面之间为圆弧过渡。

在其中一个实施例中，所述第一连接面与导向面之间、第二连接面与第一修正面之间均设有加强筋板。

在其中一个实施例中，所述修正保护单元还包括设在底板上的第二修正轨，所述第二修正轨的一端与导向轨的底端固定相连，所述第二修正轨的另一端位于导向轨的下方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮修正至沿导向轨直线上升。

在其中一个实施例中，所述第二修正轨的偏转角度为20～40°。

在其中一个实施例中，所述第二修正轨包括相互垂直且固定相连的第三连接面与第二修正面；第三连接面与底板固定相连，所述第二修正面与导向面一体成型且为圆弧过渡。

在其中一个实施例中，所述第三连接面与第二修正面之间设有加强筋板。

为实现上述目的，本发明还提供一种箕斗扇形闸门直轨修正保护方法，应用上述的箕斗扇形闸门直轨修正保护装置。

本发明提供的一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法，该装置通过在井底装载段两侧的布置修正保护单元，并在修正保护单元上布置竖直的导向轨以及沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜的第一修正轨，使得在箕斗空载下行过程中，因外力作用打开的箕斗扇形闸门上的偏转的外滚轮，在第一修正轨的作用下复位，进而使得打开的箕斗扇形闸门在箕斗下降至井底装在段时回复到完全闭合的状态，有效的避免了因箕斗扇形闸门为完全闭合而造成的故障及事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中小曲轨与内滚轮的位置结构俯视图；

图2为本发明实施例中小曲轨与内滚轮的位置结构剖视图；

图3为本发明实施例中修正保护单元与外滚轮的位置结构俯视图；

图4为本发明实施例中导向轨与外滚轮的位置结构剖视图；

图5为本发明实施例中第一修正轨与外滚轮的位置结构剖视图；

图6为本发明实施例中第二修正与外滚轮的位置结构剖视图。

小曲轨001、内滚轮002、外滚轮003、底板10、螺栓连接孔101、安装起吊孔102、吊装牵引导向绳索孔103、导向轨20、第一连接面201、导向轨202、导向轨上的加强筋板203、第一修正轨30、第二连接面301、第一修正面302、第一修正轨上的加强筋板203、第二修正轨40、第三连接面401、第二修正面402、第二修正轨上的加强筋板403。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1-2通过对箕斗运行工况的实际现场观查，经过深入细致的研究，发现了箕斗在井口卸载、空载下行、井底装载、重载上行这四种运行工况的特点。一是重箕斗在井口卸载时，扇形闸门传动轴的两只内滚轮002，在箕斗两侧板内置的小曲轨001内的运行轨迹，扇形闸门传动轴的两只外滚轮003，在井上口塔架楼套架梁两侧设置的大曲轨内的运行轨迹，都是经过模拟仿真、逐点精确计算、精密优化设计、数控加工制造出来的，具有很强的运行适应性和平稳性，并且完善了监测监控等安全保护装置，运行环境也相对好，检查维护方便及时，所以这一环节已经基本不出问题。二是箕斗空载下行时，由于提升机加减速给箕斗的惯性力、提升钢丝绳及悬挂装置的相对松驰状态给箕斗的颤抖摇摆力、罐道给箕斗的摩擦撞击力，通风阻力等使箕斗产生颤抖振动现象，从而导致扇形闸门传动轴的两只内滚轮002离开小曲轨001上台阶前端(死点位置)，向后位移到临界点附近，致使扇形闸门关合不严密，造成其上边缘超出箕斗本体，减少了箕斗与井梁之间的安全间隙，严重时会发生箕斗扇形闸门上边缘触碰井梁装备，或者触碰装载漏斗嘴的故障。三是空箕斗在井下口装载时，由于空箕斗下来时，有扇形闸门关合不严密的情况，在给空箕斗装载矿物时，矿物载荷的冲击力，有时会导致扇形闸门直接被冲开，造成提升故障及至事故。四是箕斗重载上行时，提升钢丝绳及悬挂装置处于相对张紧状态不会对重箕斗产生颤抖摇摆力，如果装载时箕斗扇形闸门处于关合严密，装载后又被矿物载荷压着，提升机加减速给重箕斗的惯性力、罐道给重箕斗的摩擦撞击力、通风阻力等使重箕斗产生轻微的颤抖振动现象，绝不会使重箕斗扇形闸门传动轴的两只内滚轮002移动，重箕斗上行的提升过程会很顺畅；但如果装载时扇形闸门处于关合不严密，扇形闸门上边缘超出箕斗本体，其传动轴的两只内滚轮002在小曲轨001上台阶的临界点附近，装载后仅被矿物载荷压着，提升机加减速给重箕斗的惯性力、罐道给重箕斗的摩擦撞击力、通风阻力等使重箕斗产生轻微的颤抖振动现象，就会使重箕斗扇形闸门传动轴的两只内滚轮002向后位移紧靠临界点，甚至越过临界点，向后、下方向移动，传动轴带着连杆而打开扇形闸门，这样扇形闸门首先是卡撞装载漏斗嘴，造成扇形闸门以至箕斗，和装载漏斗嘴以至定量称重装置双损坏的提升事故；也许是在箕斗加速上行过程中，扇形闸门越过装载漏斗嘴后再打开，这样扇形闸门将卡撞井梁装备，造成扇形闸门以至箕斗，和井梁装备双损坏的提升事故，对矿井提升造成严重影响。基于此，本实施例利用箕斗扇形闸门传动轴的两只外滚轮003，来修正关合不严密的扇形闸门，并保护关合严密的扇形闸门。

参考图3-6为本实施例所公开的一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，包括对向设在竖井箕斗提升系统的井下口井底窝套架梁装载段的两侧井梁处两侧的修正保护单元，两个修正保护单元具体为左右两个方向镜像对称，以对应传动轴上的两个外滚轮003。

具体地，修正保护单元包括底板10以及设在底板10上的导向轨20与第一修正轨30，导向轨20沿竖向固定布置在底板10上，第一修正轨30的一端与导向轨20的顶端固定相连，第一修正轨30的另一端位于导向轨20的上方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮003的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮003修正至沿导向轨20直线下降。其中，底板10的两侧根据套架梁处井梁布置情况，设置有多组安装用螺栓连接孔101，顶部设置有安装起吊孔102，下部设置有吊装牵引导向绳索孔103。本实施例中，若两个修正保护单元位于井中间的，则用螺栓对穿安装固定在中间井梁两侧；若两个修正保护单元位于净内靠边的位置，则两个修正保护单元分别用螺栓通过背板安装固定在两边井梁内侧。

进一步具体地，第一修正轨30的偏转角度为20～40°，优选为30°。

本实施例中，导向轨20包括相互垂直且固定相连的第一连接面201与导向面202，第一修正轨30包括相互垂直且固定相连的第二连接面301与第一修正面302；第一连接面201、第二连接面301均与底板10固定相连，导向面202与第一修正面302一体成型，且导向面202与第一修正面302之间为圆弧过渡，第一连接面201与第二连接面301一体成型。

优选地，第一连接面201与导向面202之间、第二连接面301与第一修正面302之间均设有加强筋板，以起到支撑和角钢的作用。进一步优选地，导向轨20上每300—400MM间距焊接有加强筋板203，第一修正面302上每150—200MM间距焊接有加强筋板303。

本实施例中，修正保护单元还包括设在底板10上的第二修正轨40，第二修正轨40的一端与导向轨20的底端固定相连，第二修正轨40的另一端位于导向轨20的下方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮003的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮003修正至沿导向轨20直线上升。其中，第二修正轨40的偏转角度为20～40°，优选为30°。

第二修正轨40包括相互垂直且固定相连的第三连接面401与第二修正面402；第三连接面401与底板10固定相连，第二修正面402与导向面202一体成型且为圆弧过渡，第一连接板与第三连接板一体成型。优选地，第三连接面401与第二修正面402之间设有加强筋板，以起到支撑和角钢的作用。进一步优选地，第二修正面402上每150—200MM间距焊接有加强筋板403。

本实施例中，导向轨20、第一修正轨30、第二修正轨40均为直轨。

本实施例中，箕斗扇形闸门直轨修正保护装置的强度，根据箕斗的提升速度、箕斗容量、竖井深度、井下口井底窝套架梁结构形式、井下口矿压淋水通风状况等因素设计确定，其具体设计过程为所属领域的常用手段，因此本实施例中不再赘述。

对于第一修正轨30、导向轨20、第二修正轨40三者在竖向上的总长度，具体有三种实施方式：一是钢丝绳罐道方便吊装的通长结构，第一修正轨30、导向轨20、第二修正轨40三者在竖向上的总长度为：井下口井底窝套架梁固定罐道尖的第一道井梁，到箕斗最低装载位置，其下端的那道井梁的间距尺寸；二是刚性罐道仅保护装载段下部的短结构，第一修正轨30、导向轨20、第二修正轨40三者在竖向上的总长度为：箕斗最低装载位置，箕斗底部往上三至四道(主要是考滤到主提升钢丝绳的自然伸长因素)井梁的间距尺寸；三是装载段上部、下部分别保护的两段式短结构，第一修正轨30、导向轨20、第二修正轨40三者在竖向上的总长度为：装载段上部、下部三至四道(主要是考滤到主提升钢丝绳的自然伸长因素)井梁的间距尺寸。

根据箕斗扇形闸门传动轴的两只外滚轮003结构大小位置，和井下口井底窝套架梁结构形式、间距尺寸，设计好箕斗扇形闸门直轨修正保护装置合理的前后、左右、上下具体安装位置尺寸，并对箕斗扇形闸门直轨修正保护装置进行正确安装、精准调试、可靠定位，以达到对竖井提升箕斗扇形闸门的修正保护效果。

基于上述的箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，本实施例还公开了一种箕斗扇形闸门直轨修正保护方法，其过程为：

空箕斗下行过程中，提升机加减速给箕斗的惯性力、提升钢丝绳及悬挂装置的相对松驰状态给箕斗的颤抖摇摆力、罐道给箕斗的摩擦撞击力，通风阻力等导致箕斗颤抖振动，从而使扇形闸门传动轴的两内滚轮002离开箕斗两侧板内置的小曲轨001上台阶前端(死点位置)，向后位移接近临界点，致使扇形闸门关合不严密，扇形闸门上边缘超出箕斗本体，影响安全提升。箕斗下行进入井下口装载段后，关合不严密的扇形闸门，其传动轴的两只外滚轮003，在第一修正轨30上约30度角倾斜的第一修正面302的驱动下，向上、前方向移动，传动轴的两只内滚轮002回归到小曲轨001的上台阶前端(死点位置)，迫使扇形闸门关合严密。

空箕斗慢速下行，扇形闸门传动轴的两只外滚轮003，沿着扇形闸门直轨修正保护装置的直轨垂面而滚动下行，箕斗在井下口装载矿物时，扇形闸门传动轴的两只外滚轮003紧贴在直轨修正保护装置的直轨垂面上，两只内滚轮002始终处在小曲轨001上台阶的前端(死点位置)，能有效阻止扇形闸门被矿物载荷冲开。

在空箕斗超行程下行过放等事故或故障状态下，箕斗扇形闸门往往会被振动打开，人工复位有时不完全到位，这时箕斗缓慢上提，此时第二修正轨40上约30度角的第二修正面402驱动扇形闸门传动轴的两只外滚轮003滚动，使传动轴向上、前方向移动，其两只内滚轮002回归到小曲轨001上台阶的前端(死点位置)，迫使扇形闸门关合严密。箕斗扇形闸门直轨修正保护方法，起到直轨修正保护装置在井下口特殊情况下对竖井箕斗扇形闸门的修正作用。

本实施例中，通过箕斗扇形闸门直轨修正保护装置及方法的应用实施，在竖井箕斗提升过程中，空箕斗下行受到各种内外力量产生颤抖振动，导致扇形闸门关合不严密，会得到有效修正；空箕斗在井下口装载时，扇形闸门得到切实保护；故障或事故状态下，人工复位扇形闸门不完全到位时，也会得到检验修正。箕斗装载后，扇形闸门关合严密，重箕斗上行会很顺畅。从根本上提高了竖井箕斗提升系统的安全可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，包括对向设在井底装载段两侧的修正保护单元；所述修正保护单元包括底板以及设在底板上的导向轨与第一修正轨，所述导向轨沿竖向固定布置在底板上，所述第一修正轨的一端与导向轨的顶端固定相连，所述第一修正轨的另一端位于导向轨的上方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮修正至沿导向轨直线下降。

2.根据权利要求1所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述第一修正轨的偏转角度为20～40°。

3.根据权利要求1所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述导向轨包括相互垂直且固定相连的第一连接面与导向面，所述第一修正轨包括相互垂直且固定相连的第二连接面与第一修正面；所述第一连接面、第二连接面均与底板固定相连，所述导向面与第一修正面一体成型。

4.根据权利要求3所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述导向面与第一修正面之间为圆弧过渡。

5.根据权利要求3所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述第一连接面与导向面之间、第二连接面与第一修正面之间均设有加强筋板。

6.根据权利要求3或4或5所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述修正保护单元还包括设在底板上的第二修正轨，所述第二修正轨的一端与导向轨的底端固定相连，所述第二修正轨的另一端位于导向轨的下方且沿箕斗扇形闸门上传动轴外滚轮的偏转方向倾斜，以用于将偏转的外滚轮修正至沿导向轨直线上升。

7.根据权利要求6所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述第二修正轨的偏转角度为20～40°。

8.根据权利要求6所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述第二修正轨包括相互垂直且固定相连的第三连接面与第二修正面；第三连接面与底板固定相连，所述第二修正面与导向面一体成型且为圆弧过渡。

9.根据权利要求8所述箕斗扇形闸门直轨修正保护装置，其特征在于，所述第三连接面与第二修正面之间设有加强筋板。

10.一种箕斗扇形闸门直轨修正保护方法，其特征在于，应用权利权利要求1至9任一项所述的箕斗扇形闸门直轨修正保护装置。

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