CN206288819U - 一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置 - Google Patents

一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,包括缓冲橡胶垫、塞头、一级塑性弹簧、顶杆、活塞A、一级液压缸、液压油二级塑性弹簧、活塞B、二级液压缸、三级塑性弹簧、输油管路、油泵以及缓冲底座;缓冲橡胶垫的下表面通过多根一级塑性弹簧与塞头连接,构成第一级缓冲;顶杆、活塞A、一级液压缸以及二级塑性弹簧等构成第二级缓冲;活塞B、二级液压缸以及三级塑性弹簧等构成第三级缓冲。本实用新型在当罐笼突然下沉落到缓冲橡胶垫时,罐笼分别受到缓冲装置的三级缓冲作用,逐渐缓解罐笼下降的作用力,使下沉的罐笼恢复到安全的静止状态,确保了煤矿提升罐笼非正常状态降落的平稳性和安全性,保证了人员和设备安全。

Description

一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置
技术领域
本实用新型涉及煤矿的提升系统领域,特别涉及一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置。
背景技术
我国煤矿立井主要是采用罐笼来提升物料和人员,随着我国煤矿的开采深度越来越深,矿井产量也在大幅度提高,罐笼的提升能力也在不断增加,提升速度也越来越高,对矿井提升罐笼的安全性要求也越来越高。另外,煤矿安全规程的第397条规定:在过卷高度或过放距离内,必须安设性能可靠的缓冲装置,缓冲装置应能将过卷(过放)后继续上升的容器或平衡锤平稳地停住,并不再反向下滑(或反弹)。虽然矿井提升系统有多种电器保护或后备保护,但是由于种种原因如司机的误操作、制动系统的机械故障、电器控制失灵等原因,提升系统容器过卷、断绳坠罐等重大安全事故时有发生,其后果可能会造成钢丝绳被拉断、提升罐笼坠入井底、造成人员伤亡、损坏井筒装备的恶性事故,此类案例在全国煤矿立井提升系统时有发生。
目前矿井一般采用单一的缓冲装置,如塑性弹簧缓冲装置、液压式缓冲装置或弹性橡胶缓冲器,而单一的缓冲装置如塑性弹簧缓冲装置占用缓冲器总体高较高,弹性橡胶缓冲器缺点是缓冲行程较短,制动减速度不易调节,而液压式缓冲装置对密封性能要求较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题,提供一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,能够节约空间,增强缓冲效果,克服单一缓冲装置的不足,能够有效化解罐笼蹲底或坠落时造成的重大伤亡事故。
本实用新型的技术方案是:一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,该煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置设置在罐笼底部的正下方,其包括缓冲橡胶垫,塞头,一级塑性弹簧,顶杆,活塞A,一级液压缸,液压油,二级塑性弹簧,活塞B,二级液压缸,三级塑性弹簧,输油管路,油泵,缓冲底座;所述缓冲橡胶垫的下表面通过多根一级塑性弹簧与塞头连接,构成第一级缓冲结构;所述塞头与顶杆的上端固定,顶杆的下端与活塞A连接,活塞A设于一级液压缸内,一级液压缸内设有液压油,所述一级液压缸的底部与设于二级液压缸内的活塞B连接,同时一级液压缸作为二级顶杆设于二级液压缸内部;位于活塞A下方的一级液压缸内设有多根二级塑性弹簧,所述二级塑性弹簧的上端与活塞A连接,下端与一级液压缸的底部连接;所述顶杆、活塞A、一级液压缸、液压油和二级塑性弹簧构成第二级缓冲结构;所述活塞B下方的二级液压缸内设有多根三级塑性弹簧,所述三级塑性弹簧的上端与活塞B连接,下端与二级液压缸的底部连接;所述二级液压缸的底部固定于缓冲底座上;所述活塞B的中心设有阻尼孔A,所述阻尼孔A与一级液压缸底部所开设的输油孔A连通,所述活塞B、阻尼孔A、二级液压缸以及三级塑性弹簧构成第三级缓冲结构;所述一级液压缸的侧壁开设有输油孔B,所述二级液压缸的侧壁开设有输油孔C,输油孔B和输油孔C通过挠性输油管路连接,挠性输油管路中间设有流向从二级液压缸指向一级液压缸的单向流通调节阀。
较佳地,所述一级塑性弹簧的数量是4根;所述二级塑性弹簧的数量时4根;所述三级塑性弹簧的数量是6根。
较佳地,所述挠性输油管路是橡胶输油管路。
较佳地,所述活塞A与一级液压缸匹配并滑动连接;所述活塞B与二级液压缸匹配并滑动连接。
较佳地,所述一级液压缸侧壁的输油孔B的位置在二级塑性弹簧极限压缩位置以上,且不会进入二级液压缸以内;二级液压缸侧壁的输油孔C在二级液压缸侧壁的最底部。
较佳地,所述二级液压缸内的三级塑性弹簧的极限压缩长度低于二级液压缸内的液压油的高度。
较佳地,所述一级液压缸内的液压油是填满整个一级液压缸的,所述二级液压缸内的液压油填充至二级液压缸内部高度的3/4处。
较佳地,所述挠性输油管路连接二级液压缸的输油孔C处设有阻尼孔B。
较佳地,所述挠性输油管路靠近一级液压缸的一端设有油泵。
本实用新型的有益效果:本实用新型运用缓冲橡胶垫、塑性弹簧和液压缓冲活塞等组合形成了一个复合的三级缓冲装置;当罐笼蹲底或坠落时,先通过缓冲橡胶垫和一级塑性弹簧构成的第一级缓冲结构实现罐笼的软着陆并释放部分冲击力,再通过二级梯级式的液压缓冲活塞机构以及液压缸内塑性弹簧缓冲罐笼的冲击力,使之逐渐减小最终是罐笼到达安全状态,确保罐笼运行的安全性,保证了矿工和设备的安全。该缓冲装置主要有缓冲和复位两个功能,罐笼的大部分机械能会分别被弹性橡胶、塑性弹簧和两层液压式活塞缓冲装置转换成其它能量,直至罐笼静止。能够有效化解罐笼蹲底或坠落时造成的重大伤亡事故。该三级复合式缓冲装置在相同的缓冲区间内的缓冲作用时间较短,缓冲效果也更加明显。本实用新型能够节约空间,增强缓冲效果,避免单一缓冲装置的不足,其结构简单、设计合理、缓冲效果明显。
附图说明
图1为本实用新型的应用示意图;
图2为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:1、提升机;2、防撞梁;3、制动器;4、天轮;5、提升绳;6、罐笼、7、煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置;8、缓冲橡胶垫;9、一级塑性弹簧;10、塞头;11、顶杆;12、活塞A;13、一级液压缸;14、液压油;15、二级塑性弹簧;16、活塞B;17、阻尼孔A;18、二级液压缸;19、三级塑性弹簧;20、缓冲底座;21、油泵;22、单向流通调节阀;23、挠性输油管路;24、输油孔C;25、输油孔B。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本实用新型实施例提供了一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,下面结合附图对本实用新型的结构和缓冲功能进行详细说明。
如图1所示为本实用新型的应用示意图,图中包括提升机1、防撞梁2、制动器3、天轮4、提升绳5、罐笼6以及本实用新型所提供的煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置7,其中煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置设置7在罐笼6底部的正下方。参见图2,本实用新型包括缓冲橡胶垫8,塞头10,一级塑性弹簧9,顶杆11,活塞A12,一级液压缸13,液压油14,二级塑性弹簧15,活塞B16,二级液压缸18,三级塑性弹簧19,输油管路23,油泵21,缓冲底座20;所述缓冲橡胶垫8的下表面通过多根一级塑性弹簧与塞头10连接,构成第一级缓冲结构;所述塞头10与顶杆11的上端固定,顶杆11的下端与活塞A12连接,活塞A12设于一级液压缸13内,一级液压缸13内设有液压油14,所述一级液压缸13的底部与设于二级液压缸18内的活塞B16连接,同时一级液压缸13作为二级顶杆设于二级液压缸18内部;位于活塞A12下方的一级液压缸13内设有多根二级塑性弹簧15,所述二级塑性弹簧15的上端与活塞A12连接,下端与一级液压缸13的底部连接;所述顶杆11、活塞A12、一级液压缸13、液压油14和二级塑性弹簧15构成第二级缓冲结构;所述活塞B16下方的二级液压缸18内设有多根三级塑性弹簧19,所述三级塑性弹簧19的上端与活塞B16连接,下端与二级液压缸18的底部连接;所述二级液压缸18的底部固定于缓冲底座20上;所述活塞B16的中心设有阻尼孔A17,所述阻尼孔A17与一级液压缸13底部所开设的输油孔A连通,所述活塞B16、阻尼孔A17、二级液压缸18以及三级塑性弹簧19构成第三级缓冲结构;所述一级液压缸13的侧壁开设有输油孔B25,所述二级液压缸18的侧壁开设有输油孔C24,输油孔B25和输油孔C24通过挠性输油管路23连接,挠性输油管路23中间设有流向从二级液压缸18指向一级液压缸13的单向流通调节阀22。当缓冲装置在起缓冲作用时,由于油压过大,液压油会通过阻尼孔A从一级液压缸流向二级液压缸。
进一步地,所述一级塑性弹簧9的数量是4根;所述二级塑性弹簧15的数量时4根;所述三级塑性弹簧19的数量是6根。
进一步地,所述挠性输油管路23是橡胶输油管路。
进一步地,所述活塞A12与一级液压缸13匹配并滑动连接;所述活塞B16与二级液压缸18匹配并滑动连接。
进一步地,所述一级液压缸13侧壁的输油孔B25的位置在二级塑性弹簧15极限压缩位置以上,且不会进入二级液压缸18以内;二级液压缸18侧壁的输油孔C24在二级液压缸18侧壁的最底部。
进一步地,所述二级液压缸18内的三级塑性弹簧19的极限压缩长度低于二级液压缸18内的液压油14的高度。
进一步地,所述一级液压缸13内的液压油14是填满整个一级液压缸13的,所述二级液压缸18内的液压油14填充至二级液压缸18内部高度的3/4处。
进一步地,所述挠性输油管路23连接二级液压缸18的输油孔C24处设有阻尼孔B。
进一步地,所述挠性输油管路23靠近一级液压缸13的一端设有油泵21。当缓冲装置在起缓冲作用时,由于油压过大,液压油会通过阻尼孔A从一级液压缸流向二级液压缸,当缓冲作用结束后可以通过油泵21可以将二级液压缸内的液压油抽向一级液压缸,以备下次缓冲。
本实用新型的工作原理:当罐笼失事坠落下沉时,罐笼底部首先冲击到缓冲橡胶垫上,这时缓冲橡胶垫和一级塑性弹簧会给罐笼一个向上的缓冲作用力,罐笼继续降落,一级塑性弹簧会将作用力通过塞头和顶杆传递给活塞A,一级液压油缸内的活塞A下推时压缩二级塑性弹簧,同时挤压液压油通过活塞B中间的阻尼孔A进入二级液压缸内,此时会产生阻尼现象,将部分机械能转换为液压油的内能从而吸收罐笼着陆时的部分能量。此时,一级液压缸体相对于二级液压缸体做也会做压缩运动,推动活塞B,压缩三级塑性弹簧,并挤压二级油缸内的液压油通过底部的阻尼孔进入输油管内,进一步吸收罐笼坠落产生的动能,使罐笼逐渐停止下降。在罐笼的作用力消失后,这时,弹簧储存的弹性势能将得到释放,因此三级塑性弹簧向上推动活塞B,活塞B向上推动一级液压缸,通过油泵可以把二级液压缸的油抽到一级液压缸内,液压油和二级塑性弹簧向上推动活塞A,活塞A通过顶杆向上推动塞头,塞头和一级塑性弹簧向上推动缓冲橡胶垫,如此即实现缓冲装置的复位。所述的缓冲橡胶垫和一级塑性弹簧构成了该装置的第一级缓冲;顶杆、活塞A、一级液压缸、液压油和二级塑性弹簧构成该装置的第二级缓冲;活塞B、阻尼孔、二级液压缸、三级塑性弹簧构成该装置的第三级缓冲。
此外由于应用场合不同,所述一级液压缸和所述二级液压缸中产生的作用力不同,为了更加准确的解决罐笼的冲击问题,所述一级液压缸内的活塞中间的阻尼孔和二级液压缸底部右侧的阻尼孔的直径以及所述两级液压缸内的塑性弹簧都可以根据具体的冲击进行量身设计。
综上所述,本实用新型运用缓冲橡胶垫、塑性弹簧和液压缓冲活塞等组合形成了一个复合的三级缓冲装置;当罐笼蹲底或坠落时,先通过缓冲橡胶垫和一级塑性弹簧构成的第一级缓冲结构实现罐笼的软着陆并释放部分冲击力,再通过二级梯级式的液压缓冲活塞机构以及液压缸内塑性弹簧缓冲罐笼的冲击力,使之逐渐减小最终是罐笼到达安全状态,确保罐笼运行的安全性,保证了矿工和设备的安全。该缓冲装置主要有缓冲和复位两个功能,罐笼的大部分机械能会分别被弹性橡胶、塑性弹簧和两层液压式活塞缓冲装置转换成其它能量,直至罐笼静止。能够有效化解罐笼蹲底或坠落时造成的重大伤亡事故。该三级复合式缓冲装置在相同的缓冲区间内的缓冲作用时间较短,缓冲效果也更加明显。本实用新型能够节约空间,增强缓冲效果,避免单一缓冲装置的不足,其结构简单、设计合理、缓冲效果明显。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,该煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置(7)设置在罐笼(6)底部的正下方,其包括缓冲橡胶垫(8)、塞头(10)、一级塑性弹簧(9)、顶杆(11)、活塞A(12)、一级液压缸(13)、液压油(14)、二级塑性弹簧(15)、活塞B(16)、二级液压缸(18)、三级塑性弹簧(19)、输油管路(23)、油泵(21)以及缓冲底座(20);所述缓冲橡胶垫(8)的下表面通过多根一级塑性弹簧与塞头(10)连接,构成第一级缓冲结构;所述塞头(10)与顶杆(11)的上端固定,顶杆(11)的下端与活塞A(12)连接,活塞A(12)设于一级液压缸(13)内,一级液压缸(13)内设有液压油(14),所述一级液压缸(13)的底部与设于二级液压缸(18)内的活塞B(16)连接,同时一级液压缸(13)作为二级顶杆设于二级液压缸(18)内部;位于活塞A(12)下方的一级液压缸(13)内设有多根二级塑性弹簧(15),所述二级塑性弹簧(15)的上端与活塞A(12)连接,下端与一级液压缸(13)的底部连接;所述顶杆(11)、活塞A(12)、一级液压缸(13)、液压油(14)和二级塑性弹簧(15)构成第二级缓冲结构;所述活塞B(16)下方的二级液压缸(18)内设有多根三级塑性弹簧(19),所述三级塑性弹簧(19)的上端与活塞B(16)连接,下端与二级液压缸(18)的底部连接;所述二级液压缸(18)的底部固定于缓冲底座(20)上;所述活塞B(16)的中心设有阻尼孔A(17),所述阻尼孔A(17)与一级液压缸(13)底部所开设的输油孔A连通,所述活塞B(16)、阻尼孔A(17)、二级液压缸(18)以及三级塑性弹簧(19)构成第三级缓冲结构;所述一级液压缸(13)的侧壁开设有输油孔B(25),所述二级液压缸(18)的侧壁开设有输油孔C(24),输油孔B(25)和输油孔C(24)通过挠性输油管路(23)连接,挠性输油管路(23)中间设有流向从二级液压缸(18)指向一级液压缸(13)的单向流通调节阀(22)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述一级塑性弹簧(9)的数量是4根;所述二级塑性弹簧(15)的数量时4根;所述三级塑性弹簧(19)的数量是6根。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述挠性输油管路(23)是橡胶输油管路。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述活塞A(12)与一级液压缸(13)匹配并滑动连接;所述活塞B(16)与二级液压缸(18)匹配并滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述一级液压缸(13)侧壁的输油孔B(25)的位置在二级塑性弹簧(15)极限压缩位置以上,且不会进入二级液压缸(18)以内;二级液压缸(18)侧壁的输油孔C(24)在二级液压缸(18)侧壁的最底部。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述二级液压缸(18)内的三级塑性弹簧(19)的极限压缩长度低于二级液压缸(18)内的液压油(14)的高度。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述一级液压缸(13)内的液压油(14)是填满整个一级液压缸(13)的,所述二级液压缸(18)内的液压油(14)填充至二级液压缸(18)内部高度的3/4处。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述挠性输油管路(23)连接二级液压缸(18)的输油孔C(24)处设有阻尼孔B。
9.根据权利要求1所述的一种煤矿立井提升罐笼的三级复合式缓冲装置,其特征在于,所述挠性输油管路(23)靠近一级液压缸(13)的一端设有油泵(21)。
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