CN113104712A - 一种斜井安全提升系统 - Google Patents

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Abstract

一种斜井安全提升系统，包括提升机、运渣车、轨道；所述轨道铺设在斜井中，所述运渣车可在所述轨道上运动，所述提升机牵引所述运渣车移动；所述提升机包括安全绳,其中，所述安全绳的选用条件为：M＝Q/(Q1(sinα+f1cosα)+LP(sinα+f2cosα))；Q1＝Q渣+Q车；如M>m，则安全绳符合选用条件；其中m为预先确定的安全系数；Q为安全绳破断拉力，Q车为运渣车自重，Q渣为运渣车内运送的渣土重量，α为斜井与水平面之间的夹角，f1为轨道上的阻力系数，f2为安全绳摩擦阻力系数，L为安全绳斜井牵引段的最大长度，P为每米钢丝绳的重量。

Description

一种斜井安全提升系统
技术领域
本发明涉及不良地质施工领域，具体涉及不良地质施工中用的一种斜井安全提升系统。
背景技术
在隧道、饮水等工程中，有时会出现隧洞斜井纵坡陡、高差大的不良地质施工工况。可供选择的施工运输方案包括矿用提升机有轨运输、混凝土输送系统等，运输效率低、运维难度大、施工干扰大成本高。优化比选斜井运输方案、合理选定主要设备、加强现场运维组织，是确保主洞施工进度的基础。而斜井运输与主洞施工同步组织是关键；经优化比选，主洞施工阶段采取“主洞无轨+斜井有轨”运输组织方案。主洞工作面爆破后，采取轮式装载机装渣，用自卸汽车快速转运至斜井井底临时卸渣仓，实施钻爆开挖、出渣运输、初期支护循环作业、快速掘进。“斜井有轨”采用双卷筒单绳缠绕式提升机牵引侧卸式矿车运输，布设四轨双线轨道，重车上行与空车下行同步进行。双卷筒提升机有轨运输系统每小时运量有限，但理论上可全天候不间断运行，可在主洞工作面进行钻爆开挖、初期支护工序时，连续运行出渣。斜井运输与主洞施工同步组织是确保主洞施工进度的关键环节。
现有技术关于解决以上问题的方案及不足如下：
1、现有技术的斜井提升装置包括润滑站对减速器进行润滑，然而隧洞施工对应的是大尺寸的减速器，因此大尺寸减速器也应当使用大通流量的阀控制流体进回油，进回油的多通路阀一般用滑阀块或者柱塞块类型的多通阀，然而此类多通阀的特点是阀口小、通流量小，因此此类多通阀要制造的尺寸很大，占用空间、增大了成本。
2、现有技术的斜井提升装置润滑站，其包括进油回油油路，然而由于润滑消耗，回油流量会比进油流量小，但关断时，回油又会有延迟，无法实现灵活的控制。
3、现有技术的回油油路，容易触发倒灌，然而现有的多通阀中缺乏防止倒灌的方法。
4、现有技术的多通阀，针对调节流量的需求，没有有效的调节流量的方式，虽然说控制通流开口的大小即可，但这个方法一般不使用在多通阀中，因为多通阀要控制多条通道，通道之间的间距都严格对应，一条通道的开口调节，就意味着其它通道的通流也会受影响，因此，没有好的独立调节多通阀流量的方式。
5、现有技术的润滑系统，当出现紧急情况，例如输送泵故障时，无法提供一个备用油源，单独设置蓄能器则耗费成本。
6、现有技术的多通阀，内部结构多变例如设置多层阶梯，实际上是一个很复杂的加工、安装过程。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种斜井安全提升系统，包括提升机、运渣车、轨道；所述轨道铺设在斜井中，所述运渣车可在所述轨道上运动，所述提升机牵引所述运渣车移动；
所述提升机包括：电机、减速装置、润滑站、提升筒模块、安全绳、制动装置、液压站、操作台；其中电机通过联轴器连接所述减速装置，所述润滑站为所述减速装置提供润滑油液，所述减速装置输出端连接所述提升筒模块；所述安全绳安装在所述提升筒模块上，所述制动装置可制动所述提升筒模块的转动，所述液压站提供油液给所述制动装置，所述操作台控制所述液压站、所述润滑站输送液体并且控制所述电机驱动；所述润滑站中设有多通阀控制油路；
其中，所述安全绳的选用条件为：
M＝Q/(Q1(sinα+f1cosα)+LP(sinα+f2cosα))；
Q1＝Q渣+Q车；
如M>m，则安全绳符合选用条件；
其中m为预先确定的安全系数；Q为安全绳破断拉力，Q车为运渣车自重，Q渣为运渣车内运送的渣土重量，α为斜井与水平面之间的夹角，f1为轨道上的阻力系数，f2为安全绳摩擦阻力系数，L为安全绳斜井牵引段的最大长度，P为每米钢丝绳的重量；
所述多通阀包括：驱动装置、阀体、安置储油壳、插板、活塞；所述阀体中设置有进油入口、进油出口、回油入口、回油出口、左阀壁、中阀壁、小流量腔、中阀块、右阀壁；所述插板包括进油孔、回油孔、第一阀板部、第二阀板部、抬升板；所述安置储油壳内设有安置储油腔与所述活塞；所述活塞的高度小于所述安置储油腔的高度，所述活塞上端与所述安置储油壳内壁之间存在间隙；
其中，所述阀体左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁从左至右依次安装并与所述阀体连接，所述阀体上部设置有进油入口、回油出口，所述阀体下部设有进油出口、回油入口；所述左阀壁中设有第一上流量孔、第一下流量孔，所述中阀壁中设有第二上流量孔、第二下流量孔；所述中阀壁与所述中阀块之间设置有所述小流量腔；
所述驱动装置安装在所述右阀壁上，所述安置储油壳安装在所述左阀壁左侧，所述驱动装置驱动所述插板运动，所述插板左端设置有所述活塞；所述插板从左至右依次包括第一阀板部、进油孔、第二阀板部、回油孔，所述第二阀板部右侧可拆卸的连接有所述抬升板；所述第一上流量孔、第一下流量孔不关于所述插板对称，所述第二上流量孔、第二下流量孔不关于所述插板对称；所述进油入口的宽度大于所述回油出口的宽度，所述回油孔的宽度大于所述回油入口的宽度；
在阀开启状态，所述进油入口、进油孔与进油出口构成通路，所述回油入口、回油孔、回油出口构成通路，所述第二阀板部截断所述小流量腔；
在小流量通流状态，所述第一阀板部封堵所述进油入口、所述进油出口之间的通流路径，进入进油入口的油液通过第二上流量孔进入所述小流量腔，并通过所述第二下流量孔至所述进油出口，进入进油入口的油液通过第一上流量孔进入所述安置储油腔，并通过所述第一下流量孔至所述进油出口，此时所述抬升板位于对应回油入口、回油出口的位置，回油的油液抬升所述抬升板进行回油；
在关闭状态，所述活塞封堵所述第一上流量孔、第一下流量孔；所述第一阀板部截断所述小流量腔，所述第二阀板部截断所述回油入口、所述回油出口之间的通流路径。
进一步的，所述抬升板通过铰接连接在所述第二阀板部上。
进一步的，所述活塞上端与所述安置储油腔上端之间高度差大于所述第一阀板部上表面与所述安置储油腔上端之间高度差的二分之一。
进一步的，所述第一下流量孔位于所述左阀壁下端。
进一步的，所述左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁可供所述插板穿过。
进一步的，所述进油入口通过转接头连接至进油管。
进一步的，所述驱动装置为活塞缸。
进一步的，所述回油孔右侧设有第三阀板部。
进一步的，所述第三阀板部与所述活塞缸的输出轴连接。
进一步的，所述第一上流量孔与所述插板上表面之间距离小于所述第一上流量孔与所述安置储油腔上端之间距离。
本发明的有益效果是：
1、针对背景技术的第1点，在润滑系统中采用了插板式阀，并加以改进，利用了插板阀大流通量的特点，加以设计多通路结构，同时保证了大通量与多通路与体积紧凑。
2、针对背景技术的第2点，设计的进油通道尺寸大于回油通道，而同时的，针对回油会有延迟的问题，将阀板上的回油孔设计尺寸大于阀体上的回油口，通过阀板的运动来实现进油口关闭时，回油口尚未关闭，而此时的小流量进油仍可满足润滑收尾。
3、针对背景技术的第3点，在阀板上的回油孔中设计了抬升板，抬升板可单向抬升并恢复，不可反向向下运动。
4、针对背景技术的第4点，设置了额外的小流量通道，可以在进口关闭时实现小流量通流，小流量状态下流速慢更容易倒灌，因此抬升板位于相应位置。
5、针对背景技术的第5点，在阀体的左侧设置了安置储油壳，用来安置活塞，并通过开启状态至关闭状态的切换实现临时储油。
6、针对背景技术的第6点，通过阀体内的多项可拆卸结构，更容易加工安装，例如阀体内的多板结构，例如抬升板的开拆卸安装。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明提升装置俯视图
图2是本发明提升装置正视图
图3是本发明流体控制装置开启状态图
图4是本发明流体控制装置小流量状态图
图5是本发明流体控制装置关闭状态图
图6是本发明斜井安全提升系统示意图
图中，附图标记如下：
1、电机2、减速装置3、润滑站4、提升筒模块5、安全绳6、制动装置7、液压站8、操作台9、驱动装置10、阀体11、安置储油壳12、插板13、活塞14、进油入口15、进油出口16、回油入口17、回油出口18、进油孔19、回油孔20、左阀壁21、中阀壁22、小流量腔23、中阀块24、第一阀板部25、第二阀板部26、第一上流量孔27、第一下流量孔28、第二上流量孔29、第二下流量孔30、抬升板31、安置储油腔32、右阀壁33、轨道34、运渣车35、提升机
具体实施方式
如图所示：一种斜井安全提升系统，包括提升机、运渣车、轨道；所述轨道铺设在斜井中，所述运渣车可在所述轨道上运动，所述提升机牵引所述运渣车移动；
所述提升机包括：电机、减速装置、润滑站、提升筒模块、安全绳、制动装置、液压站、操作台；其中电机通过联轴器连接所述减速装置，所述润滑站为所述减速装置提供润滑油液，所述减速装置输出端连接所述提升筒模块；所述安全绳安装在所述提升筒模块上，所述制动装置可制动所述提升筒模块的转动，所述液压站提供油液给所述制动装置，所述操作台控制所述液压站、所述润滑站输送液体并且控制所述电机驱动；所述润滑站中设有多通阀控制油路；
其中，所述安全绳的选用条件为：
M＝Q/(Q1(sinα+f1cosα)+LP(sinα+f2cosα))；
Q1＝Q渣+Q车；
如M>m，则安全绳符合选用条件；
其中m为预先确定的安全系数；Q为安全绳破断拉力，Q车为运渣车自重，Q渣为运渣车内运送的渣土重量，α为斜井与水平面之间的夹角，f1为轨道上的阻力系数，f2为安全绳摩擦阻力系数，L为安全绳斜井牵引段的最大长度，P为每米钢丝绳的重量；
所述多通阀包括：驱动装置、阀体、安置储油壳、插板、活塞；所述阀体中设置有进油入口、进油出口、回油入口、回油出口、左阀壁、中阀壁、小流量腔、中阀块、右阀壁；所述插板包括进油孔、回油孔、第一阀板部、第二阀板部、抬升板；所述安置储油壳内设有安置储油腔与所述活塞；所述活塞的高度小于所述安置储油腔的高度，所述活塞上端与所述安置储油壳内壁之间存在间隙；
其中，所述阀体左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁从左至右依次安装并与所述阀体连接，所述阀体上部设置有进油入口、回油出口，所述阀体下部设有进油出口、回油入口；所述左阀壁中设有第一上流量孔、第一下流量孔，所述中阀壁中设有第二上流量孔、第二下流量孔；所述中阀壁与所述中阀块之间设置有所述小流量腔；
所述驱动装置安装在所述右阀壁上，所述安置储油壳安装在所述左阀壁左侧，所述驱动装置驱动所述插板运动，所述插板左端设置有所述活塞；所述插板从左至右依次包括第一阀板部、进油孔、第二阀板部、回油孔，所述第二阀板部右侧可拆卸的连接有所述抬升板；所述第一上流量孔、第一下流量孔不关于所述插板对称，所述第二上流量孔、第二下流量孔不关于所述插板对称；所述进油入口的宽度大于所述回油出口的宽度，所述回油孔的宽度大于所述回油入口的宽度；
如图所示：在阀开启状态，所述进油入口、进油孔与进油出口构成通路，所述回油入口、回油孔、回油出口构成通路，所述第二阀板部截断所述小流量腔；
在小流量通流状态，所述第一阀板部封堵所述进油入口、所述进油出口之间的通流路径，进入进油入口的油液通过第二上流量孔进入所述小流量腔，并通过所述第二下流量孔至所述进油出口，进入进油入口的油液通过第一上流量孔进入所述安置储油腔，并通过所述第一下流量孔至所述进油出口，此时所述抬升板位于对应回油入口、回油出口的位置，回油的油液抬升所述抬升板进行回油；
在关闭状态，所述活塞封堵所述第一上流量孔、第一下流量孔；所述第一阀板部截断所述小流量腔，所述第二阀板部截断所述回油入口、所述回油出口之间的通流路径。
如图所示：所述抬升板通过铰接连接在所述第二阀板部上。所述活塞上端与所述安置储油腔上端之间高度差大于所述第一阀板部上表面与所述安置储油腔上端之间高度差的二分之一。所述第一下流量孔位于所述左阀壁下端。所述左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁可供所述插板穿过。所述进油入口通过转接头连接至进油管。所述驱动装置为活塞缸。所述回油孔右侧设有第三阀板部。所述第三阀板部与所述活塞缸的输出轴连接。所述第一上流量孔与所述插板上表面之间距离小于所述第一上流量孔与所述安置储油腔上端之间距离。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种斜井安全提升系统，其特征在于，包括所述提升机、运渣车、轨道；所述轨道铺设在斜井中，所述运渣车可在所述轨道上运动，所述提升机牵引所述运渣车移动；
所述提升机包括：电机、减速装置、润滑站、提升筒模块、安全绳、制动装置、液压站、操作台；其中电机通过联轴器连接所述减速装置，所述润滑站为所述减速装置提供润滑油液，所述减速装置输出端连接所述提升筒模块；所述安全绳安装在所述提升筒模块上，所述制动装置可制动所述提升筒模块的转动，所述液压站提供油液给所述制动装置，所述操作台控制所述液压站、所述润滑站输送液体并且控制所述电机驱动；所述润滑站中设有多通阀控制油路；
其中，所述安全绳的选用条件为：
M＝Q/(Q1(sinα+f1cosα)+LP(sinα+f2cosα))；
Q1＝Q渣+Q车；
如M>m，则安全绳符合选用条件；
其中m为预先确定的安全系数；Q为安全绳破断拉力，Q车为运渣车自重，Q渣为运渣车内运送的渣土重量，α为斜井与水平面之间的夹角，f1为轨道上的阻力系数，f2为安全绳摩擦阻力系数，L为安全绳斜井牵引段的最大长度，P为每米钢丝绳的重量；
所述多通阀包括：驱动装置、阀体、安置储油壳、插板、活塞；所述阀体中设置有进油入口、进油出口、回油入口、回油出口、左阀壁、中阀壁、小流量腔、中阀块、右阀壁；所述插板包括进油孔、回油孔、第一阀板部、第二阀板部、抬升板；所述安置储油壳内设有安置储油腔与所述活塞；所述活塞的高度小于所述安置储油腔的高度，所述活塞上端与所述安置储油壳内壁之间存在间隙；
其中，所述左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁从左至右依次安装并与所述阀体连接，所述阀体上部设置有进油入口、回油出口，所述阀体下部设有进油出口、回油入口；所述左阀壁中设有第一上流量孔、第一下流量孔，所述中阀壁中设有第二上流量孔、第二下流量孔；所述中阀壁与所述中阀块之间设置有所述小流量腔；
所述驱动装置安装在所述右阀壁上，所述安置储油壳安装在所述左阀壁左侧，所述驱动装置驱动所述插板运动，所述插板左端设置有所述活塞；所述插板从左至右依次包括第一阀板部、进油孔、第二阀板部、回油孔，所述第二阀板部右侧可拆卸的连接有所述抬升板；所述第一上流量孔、第一下流量孔不关于所述插板对称，所述第二上流量孔、第二下流量孔不关于所述插板对称；所述进油入口的宽度大于所述回油出口的宽度，所述回油孔的宽度大于所述回油入口的宽度；
在阀开启状态，所述进油入口、进油孔与进油出口构成通路，所述回油入口、回油孔、回油出口构成通路，所述第二阀板部截断所述小流量腔；
在小流量通流状态，所述第一阀板部封堵所述进油入口、所述进油出口之间的通流路径，进入进油入口的油液通过第二上流量孔进入所述小流量腔，并通过所述第二下流量孔至所述进油出口，进入进油入口的油液通过第一上流量孔进入所述安置储油腔，并通过所述第一下流量孔至所述进油出口，此时所述抬升板位于对应回油入口、回油出口的位置，回油的油液抬升所述抬升板进行回油；
在关闭状态，所述活塞封堵所述第一上流量孔、第一下流量孔；所述第一阀板部截断所述小流量腔，所述第二阀板部截断所述回油入口、所述回油出口之间的通流路径。
2.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述抬升板通过铰接连接在所述第二阀板部上。
3.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述活塞上端与所述安置储油腔上端之间高度差大于所述第一阀板部上表面与所述安置储油腔上端之间高度差的二分之一。
4.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述第一下流量孔位于所述左阀壁下端。
5.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述左阀壁、中阀壁、中阀块、右阀壁可供所述插板穿过。
6.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述进油入口通过转接头连接至进油管。
7.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述驱动装置为活塞缸。
8.根据权利要求7所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述回油孔右侧设有第三阀板部。
9.根据权利要求8所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述第三阀板部与所述活塞缸的输出轴连接。
10.根据权利要求1所述的一种斜井安全提升系统，其特征在于：所述第一上流量孔与所述插板上表面之间距离小于所述第一上流量孔与所述安置储油腔上端之间距离。
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