PL248252B1 - Urządzenie do stabilizacji naczyń górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas ich załadunku lub rozładunku - Google Patents

Abstract

Urządzenie do stabilizacji naczyń górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas ich załadunku lub rozładunku a w szczególności do stabilizacji wysokości położenia naczynia górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas załadunku lub rozładunku materiałów charakteryzuje się tym, że posiada konstrukcję nośną górną (7) i dolną (8), do których obrotowo zamocowane są po dwie pary ramion (4) trzymających zakończonych krążkiem dociskowym, wyposażone w czujniki (13) ich położenia. Na podszybiu zabudowana jest stacja hydrauliczna (11) zasilająca siłowniki hydrauliczne (10) z elementami hydrauliki sitowej (12), a także czujniki (14) położenia naczynia (1) górniczego wyciągu szybowego. Na głowicy (5) oraz na stopie (6) naczynia (1) górniczego wyciągu szybowego znajdują się elementy konstrukcyjne dla wsparcia ramion trzymających (4). Sposób sterowania pracą urządzenia do stabilizacji położenia naczynia górniczego wyciągu szybowego powiązanego z sygnalizacją trybu pracy sygnalizacji górniczego wyciągu szybowego w zakresie prac „transport materiałów” charakteryzuje się tym, że wzrost obciążenia naczynia (1) górniczego wyciągu szybowego przejmują dolne ramiona trzymające (4), przy czym podniesienie pomostów wahadłowych i zamknięcie wrót szybowych zezwala na wysterowanie elektrozaworu (12) i ruch ramion trzymających (4) do pozycji spoczynek, co skutkuje płynnym przejęciem obciążenia przez linę lub liny wyciągowe, nośne (2) wyciągu szybowego, a po całkowitym wyjściu z światła szybu (9) ramion trzymających (4) następuje zdjęcie blokady maszyny wyciągowej, co umożliwia ruch wyciągu szybowego. Sterowanie każdą parą ramion (4) odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi (10), zaś potwierdzenie położenia naczynia (1) w podszybiu, sygnalizują czujniki (14), a ramiona trzymające (4) w obu trybach pracy stabilizują równomiernie naczynie (1) od strony głowicy (5) dla rozładunku materiałów, i od strony stopy (6) naczynia dla potrzeb załadunku. Stabilizacja położenia naczynia (1) górniczego wyciągu szybowego jest równomierna na całej szerokości od strony prowadników szybowych (3) i utrzymywana za pomocą dwóch par ramion trzymających (4), rozmieszczonych w szybie symetrycznie do osi podłużnej naczynia, po dwie pary w rejonie głowicy (5) i po dwie pary w rejonie stopy (6) przy czym w pozycji praca ramiona (4) są wysunięte - znajdują się w świetle naczynia.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do stabilizacji naczyń górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas załadunku lub rozładunku materiałów ciężkich transportowanych w tym naczyniu górniczym a w szczególności do stabilizacji wysokości położenia naczynia górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas załadunku lub rozładunku materiałów.

Znana jest ze zgłoszenia patentowego P. 292514 klatka szybowa, która ma kosz osadzony obrotowo w osi pionowej ramy nośnej, zaopatrzonej w prowadnice i gniazdo do mocowania zawieszenia linowego. Kosz posiada ruchome pomosty robocze, które w stanie złożonym stanowią jego ścianki czołowe oraz mechanizm obrotu z blokadą ułatwiający obrót kosza w ramie nośnej wokół osi pionowej. Z opisu europejskiego patentu EP 3356279 B1 znany jest jednolinowy wyciąg bębnowy z bębnem linowym napędzanym przez napęd windy, obejmujący urządzenie monitorowania liny, naczynie wyciągowe swobodnie wiszące na linie wyciągowej oraz sprzęg zainstalowany w celu połączenia liny wyciągowej z naczyniem wyciągowym, gdzie urządzenie monitorowania liny posiada trzpień pomiaru obciążenia, jako część składową sprzęgu oraz drogę przenoszenia sygnałów pomiarowych wychwyconych przez trzpień pomiaru obciążenia do urządzenia odczytowego, urządzenie odczytowe służące do analizy sygnałów pomiarowych trzpienia pomiaru obciążenia wykonane jest w ten sposób, że w przypadku pojawienia się skoku sygnału pomiarowego zostaje rozpoznana awaria, na sprzęgu nad trzpieniem pomiaru obciążenia zamocowana jest sercówka liny wyciągowej, między sercówką liny a sprzęgiem umieszczony jest dodatkowo trzpień bezpieczeństwa przechodzący przez przelot w sprzęgu i w sercówce liny, a przelot w sercówce liny i/lub przelot w sprzęgu otacza trzpień bezpieczeństwa, tworząc szczelinę pierścieniową.

Z kolei w opisie EP 0 068 683 B1 ujawniono jednolinowy wyciąg bębnowy obejmujący urządzenie monitorowania zwisu liny, w którym w jednym z przykładów wykonania są czujniki drogi służące do monitorowania obciążenia liny rozmieszczone w taki sposób, że mierzone jest obciążenie na połączeniu między końcem liny wyciągowej a klatką szybową. Sygnały obciążenia przenoszone są za pomocą środków sygnałowych do urządzenia odczytowego. Kiedy sygnały obciążenia spadną poniżej ustalonej wcześniej wartości, wygenerowany zostanie sygnał wyzwalający maszyny wyciągowej. W opisie DE 10 2012 111 424 A1 ujawniono ponadto urządzenie podnoszące do kontenera. W przypadku tego urządzenia podnoszącego chodzi przykładowo o most kontenerowy z urządzeniem ustalającym o regulowanej wysokości. Urządzenie ustalające jest na wszystkich czterech rogach połączone każdorazowo z kontenerem poprzez hak pomiaru obciążenia. Do każdego haka pomiaru obciążenia wkręcony jest w centralnie umieszczonym otworze kołek pomiaru siły z czujnikiem pomiaru siły. Haki pomiaru obciążenia poddane są naprężeniu rozciągającemu i rozciągają się w kierunku wzdłużnym w zależności od ciężaru kontenera. Zmiana długości haków pomiaru obciążenia prowadzi do odpowiedniego rozszerzenia się centralnych otworów umieszczonych w hakach pomiaru obciążenia i tym samym do odciążenia naprężonego, i skutkiem tego, zdeformowanego czujnika pomiaru siły. W wyniku odciążenia zmieniają się sygnały pomiarowe czujnika pomiaru siły, które są analizowane.

Celem wynalazku jest urządzenie, które umożliwi stabilizację wysokości położenia naczynia górniczego wyciągu szybowego podczas załadunku i rozładunku materiałów o masach powodujących zmianę długości lin nośnych naczynia o wartości przekraczające możliwości kompensacji przez pomosty wahadłowe.

Urządzenie do stabilizacji położenia naczynia charakteryzuje się tym, że posiada górną i dolną konstrukcję nośną wyposażoną w ramiona trzymające naczynie zakończone krążkami dociskowymi, gdzie ramiona trzymające są obrotowo zamocowane do konstrukcji nośnych górnej i dolnej zabudowanych w szybie, a ich napęd stanowią siłowniki hydrauliczne, natomiast w głowicy i stopie naczynia zabudowane są specjalne prowadnice dla krążków dociskowych ramion trzymających, a na poziomach szybu, na których zastosowano stabilizację naczynia prócz konstrukcji nośnych urządzenia znajdują się stacje hydrauliczne wraz z elementami sterującymi pracą siłowników poruszających ramionami trzymającymi.

Ramiona trzymające są wyposażone w czujniki położenia ramion. Naczynie górniczego wyciągu jest wyposażone dodatkowo w czujniki położenia naczynia. Ramiona trzymające rozmieszczone są w szybie symetrycznie do osi podłużnej naczynia, po dwie pary w rejonie głowicy i dwie pary w rejonie stopy naczynia. Sterowanie każdą parą ramion odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi. Na głowicy oraz na stopie naczynia wykonane są specjalne elementy konstrukcyjne dla wsparcia ramion trzy mających. W pozycji praca ramiona trzymające są wysunięte - znajdują się w świetle naczynia górniczego wyciągu szybowego. Dla każdego poziomu są zabudowane odrębne, lokalne stacje hydrauliczne, połączone elementami hydrauliki siłowej z siłownikami urządzenia zarówno w rejonie głowicy, jak i stopy naczynia. Stabilizacja naczynia odbywa się w sposób identyczny przy jego załadunku, jak i rozładunku.

Urządzenie stabilizujące naczynie górniczego wyciągu szybowego w podszybiu poziomu wydobywczego służy do stabilizacji - unieruchomienia tego naczynia podczas załadunku lub wyładunku transportowanych w naczyniu materiałów ciężkich. Dzięki temu kompensowane jest wydłużenie lub skrócenie się lin nośnych podczas zwiększania się masy naczynia z ładunkiem przy załadunku materiałów do naczynia lub zmniejszenia się masy naczynia z ładunkiem przy wyładunku materiałów.

W związku z tym, że zmiany długości lin pod wpływem zmian masy podwieszonej do tych lin, są różne dla poziomu niższego i poziomu wyższego, urządzenie stabilizujące naczynie na tych poziomach różni się nieznacznie parametrami.

Ramiona w położeniu praca utrzymują położenie naczynia od strony głowicy dla rozładunku materiałów i od strony stopy naczynia dla potrzeb załadunku.

Sterowanie każdą parą ramion odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi, dobranymi w taki sposób, że awaria jednego z nich umożliwia wciąż bezpieczną stabilizację naczynia podczas rozładunku lub załadunku. W celu identyfikacji położeń ramion trzymających oraz potwierdzenia położenia naczynia w podszybiu, zastosowano czujniki położenia.

Sterowanie pracą urządzenia stabilizującego naczynia górniczego wyciągu szybowego jest powiązane z sygnalizacją trybu pracy sygnalizacji górniczego wyciągu szybowego: „transport materiałów” polega na tym, że tendencję do zmiany położenia naczynia (wynikające z skracania lub wydłużania lin nośnych pod wpływem zmian obciążenia) niwelują ramiona trzymające, przy czym podniesienie pomostów wahadłowych i zamknięcie wrót szybowych zezwala na wysterowanie elektrozaworu odpowiedzialnego za ruch ramion w położenie spoczynek. Ruch ten powoduje płynne przejęcie obciążenia przez linę nośną wyciągu szybowego, a po całkowitym wyjściu z światła szybu ramion trzymających następuje zdjęcie blokady maszyny wyciągowej, co umożliwia ruch wyciągu szybowego. Ramiona trzymające w obu trybach pracy stabilizują równomiernie naczynie od strony głowicy dla rozładunku materiałów i od strony stopy naczynia dla potrzeb załadunku.

Na głowicy oraz na stopie naczynia wykonane są specjalne elementy konstrukcyjne dla wsparcia ramion trzymających. W celu identyfikacji położeń ramion trzymających oraz potwierdzenia położenia naczynia w podszybiu, wyposażono je w czujniki położenia. Sposób stabilizacji naczynia jest równomierny na całej szerokości (od strony prowadników szybowych) i utrzymywany za pomocą dwóch par ramion trzymających, rozmieszczonych w szybie symetrycznie do osi podłużnej naczynia, po dwie pary w rejonie głowicy i po dwie pary w rejonie stopy naczynia. Ramiona trzymające w pozycji spoczynkowej znajdują się poza gabarytem naczynia, z zachowaniem wymaganych przepisami minimalnych odstępów ruchowych. W pozycji roboczej ramiona są wysunięte - znajdują się w świetle naczynia.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu został przedstawiony na rysunku schematycznym, który ukazuje naczynie górniczego wyciągu w szybie wraz z konstrukcją stabilizującą jego położenie oraz stację hydrauliczną z układem kontroli i sterowania.

Po załadowaniu sekcji obudowy zmechanizowanej na zrębie, maszynista wyciągowy zjeżdża naczyniem 1 górniczego wyciągu szybowego podwieszonym na linach nośnych 2 wzdłuż prowadnika szybowego 3 do poziomu docelowego np. 1290 m, i precyzyjnie ustawia klatkę naczynia 1 za pomocą hamulca manewrowego w momencie zasygnalizowania właściwej pozycji naczynia 1 przez czujnik 14 zabudowany na poziomie docelowym, który jest wykorzystywany tylko w reżimie pracy „transport materiałów”. Czujnik ten zezwala na załączenie elektrozaworu 12 powodującego zadziałanie siłowników 10 i przemieszczenie ramion trzymających 4 do pozycji praca. Ruch ramion trzymających 4 monitorują czujniki 13 i sygnalizują ich położenia, jeden sygnalizuje pozycję praca, drugi pozycję spoczynek w momencie rozpoczęcia wysuwania się ramion 4 w światło szybu 9, następuje zadziałanie czujników 13 powodującego blokowanie maszyny wyciągowej. W pozycji praca ramion trzymających czujniki 13 uprawniają do załączania urządzeń przyszybowych. Po otwarciu wrót szybowych i opuszczeniu pomostów wahadłowych obsługa wyciąga materiał z naczynia (np. sekcję obudowy lub inny ciężki ładunek), a obciążenie wynikające z sił rozprężania lin 2 przejmują górne ramiona trzymające 4. Agregat hydrauliczny 10 pracuje w trybie ciągłym, z zasterowanym elektrozaworem 12 w kierunku przemieszania ramion do pozycji praca, co wyklucza ewentualne cofanie ramion trzymających 4 do pozycji spoczynek na skutek zużycia ich uszczelnień. Do czasu podniesienia pomostów wahadłowych i zamknięcia wrót szybowych występuje blokada załączenia elektrozaworu 12 otwierającego drogi spływu oleju spod

PL 238252 B1 tłoków siłowników hydraulicznych 10. Po podniesieniu pomostów wahadłowych i zamknięciu wrót szybowych obsługa szybu uwalnia naczynie 1 górniczego wyciągu szybowego wycofując ramiona trzymające 4 do położenia spoczynek. Mechanika układu gwarantuje bezpieczne rozładowanie naprężenia w linach wyciągowych nośnych 2. Położenie spoczynek ramion trzymających 4 powoduje odblokowanie maszyny wyciągowej, co umożliwia wykonanie kolejnego cyklu pracy górniczego wyciągu szybowego. Do sterowania siłownikami hydraulicznymi 10 z ramionami trzymającymi 4 zastosowano dwa elektrozawory 12, których jednoczesne załączenie jest wykluczone przez blokadę elektryczną, jeden na otwieranie, a drugi na zamykanie ramion trzymających 4. Przekrój dróg spływu czynnika roboczego spod tłoków siłowników hydraulicznych 10 ograniczono kryzami, aby zabezpieczyć układ przed zbyt szybkim powrotem ramion trzymających 4 do pozycji spoczynek po zasterowaniu elektrozaworu 12 powodującego uwolnienie naczynia 1 górniczego wyciągu. Kierunek pracy na zamykanie siłowników 10 hydraulicznych powodujący chowanie ramion trzymających 4 jest zabezpieczony sygnałem otrzymanym ze stanu pracy urządzeń przyszybowych, tj. po podniesieniu pomostów wahadłowych i zamknięciu wrót szybowych. Ramiona trzymające 4 są wyposażone w czujniki położenia 13 - spoczynek - wycofanie wszystkich ramion trzymających 4 ze światła klatki i schowanie się ramion 4 poza linię dźwigarów zbrojenia szybu i praca - wysunięcie wszystkich ramion trzymających 4 w światło szybu 9, z sygnalizacją na pulpicie sygnalisty. Czujniki 13 położenia praca są wykorzystane w sygnalizacji szybowej do blokowania maszyny wyciągowej: w położeniu innym niż spoczynek ramion 4 zadziała blokada maszyny wyciągowej. W położeniu spoczynek ramion trzymających nastąpi odblokowanie maszyny wyciągowej.

Sposób pracy urządzenia na przykładzie transportu materiałów z poziomu wydobywczego na zrąb szybu.

Wydawanie ciężkich elementów na zrąb szybu przebiega po załączeniu trybu sygnalizacji „transport materiałów” i ustawieniu klatki na poziomie wg wskazań czujnika 14. Obsługa poziomu zasterowuje agregat hydrauliczny do przemieszczenia ramion trzymających w pozycję praca, co jest sygnalizowane na pulpicie urządzeń przyszybowych. Ten stan trzymania naczynia uprawnia załączanie urządzeń przyszybowych i możliwość wciągnięcia materiału do naczynia wyciągu. Wzrost obciążenia naczynia górniczego 1 przejmują dolne ramiona trzymające 4. Podniesienie pomostów wahadłowych i zamknięcie wrót szybowych zezwala na wysterowanie elektrozaworu 12 - do przemieszczenia ramion w pozycję spoczynek. Ruch powoduje płynne przejęcie obciążenia przez linę nośną 2 wyciągu szybowego. Po całkowitym wyjściu z światła szybu 9 ramion trzymających 4 następuje zdjęcie blokady maszyny wyciągowej, co umożliwia ruch wyciągu szybowego.

Ramiona trzymające 4 rozmieszczone są w szybie symetrycznie do osi podłużnej naczynia, po dwie pary w rejonie głowicy 5 i dwie pary w rejonie stopy 6 naczynia. Sterowanie każdą parą ramion 4 odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi 10. Na głowicy 5 oraz na stopie 6 naczynia znajdują się elementy konstrukcyjne dla wsparcia ramion trzymających 4. W pozycji roboczej ramiona trzymające 4 są wysunięte - znajdują się w świetle naczynia 1 górniczego wyciągu szybowego. Dla każdego poziomu są zabudowane odrębne, lokalne stacje hydrauliczne 11, połączone elementami hydrauliki siłowej 12 z siłownikami 10 urządzenia zarówno w rejonie głowicy 5, jak i stopy 6 naczynia. Ramiona trzymające 4 w obu trybach pracy stabilizują równomiernie naczynie od strony głowicy 5 dla rozładunku materiałów i od strony stopy 6 naczynia dla potrzeb załadunku. Sterowanie każdą parą ramion 4 odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi 10, dobranymi w taki sposób, że awaria jednego z nich umożliwia wciąż bezpieczną stabilizację naczynia 1 podczas rozładunku lub załadunku. Naczynie 1 jest dostosowane do potrzeb stabilizacji. W celu identyfikacji położeń ramion 4 trzymających oraz potwierdzenia położenia naczynia 1 w podszybiu, zainstalowane są czujniki 13 i 14 jego położenia. Sterowanie pracą urządzenia stabilizującego naczynie 1 powiązane jest z sygnalizacją trybu pracy sygnalizacji górniczego wyciągu szybowego: „transport materiałów”.

Dzięki urządzeniu utrzymane jest położenie naczynia podczas zmiany masy naczynia wynikającej z załadunku lub rozładunku materiałów transportowanych.

Wykaz części:

1. Naczynie górniczego wyciągu szybowego.

2. Lina nośna.

3. Prowadnik szybowy.

4. Ramię trzymające.

5. Głowica (rama górna) naczynia.

6. Stopa (rama dolna) naczynia.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Konstrukcja nośna górna. Konstrukcja nośna dolna. Szyb (wlot szybowy). Siłownik hydrauliczny. Stacja hydrauliczna. Elementy hydrauliki siłowej. Czujnik położenia ramienia. Czujnik położenia naczynia. Lina wyrównawcza.

Claims (7)

1. Urządzenie do stabilizacji wysokości położenia naczynia górniczego wyciągu szybowego w szybie podczas załadunku lub rozładunku materiałów znamienne tym, że posiada górną (7) konstrukcję nośna i dolną (8) konstrukcję nośną wyposażoną w ramiona (4) trzymające naczynie zakończone krążkami dociskowymi, gdzie ramiona (4) trzymające są obrotowo zamocowane do konstrukcji nośnych górnej (7) i dolnej (8) zabudowanych w szybie a ich napęd stanowią siłowniki hydrauliczne (10) natomiast w głowicy (5) i stopie (6) naczynia zabudowane są specjalne prowadnice (3) dla krążków dociskowych ramion (4) trzymających a na poziomach szybu, na których zastosowano stabilizację naczynia prócz konstrukcji nośnych (7, 8) urządzenia znajdują się stacje hydrauliczne (11) wraz z elementami sterującymi pracą siłowników (10) poruszających ramionami (4) trzymającymi.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na głowicy (5) oraz na stopie (6) naczynia (1) górniczego wyciągu szybowego znajdują się elementy konstrukcyjne dla wsparcia ramion trzymających (4).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ramiona trzymające (4), obrotowo zamocowane są do konstrukcji nośnych (7, 8), zamontowanych na konstrukcji zbrojenia szybu lub obudowie szybu lub wlotu szybowego.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ramiona trzymające (4) są wyposażone w czujniki (13) położenia ramienia .

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ramiona trzymające (4) rozmieszczone są w szybie symetrycznie do osi podłużnej naczynia (1), po dwie pary w rejonie głowicy (5) i dwie pary w rejonie stopy (6) naczynia.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sterowanie każdą parą ramion(4) odbywa się dwoma siłownikami hydraulicznymi (10).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dla każdego poziomu są zabudowane lokalne stacje hydrauliczne (11), połączone elementami hydrauliki siłowej (12) z siłownikami (10) urządzenia zarówno w rejonie głowicy (5), jak i stopy (6) naczynia.