CN107032245A - 一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置及方法，适用于立井提升钢丝绳张力自动平衡的调节。装置包括中间开有通孔的轴、安装在轴上的固定块，用于平衡钢丝绳张力的调节钢丝绳张力调节装置、用于调节钢丝绳下放长度的卷筒。当两驱动滚筒上的提升钢丝绳张力不平衡时，天轮上的提升钢丝绳分别带动轴上的滑块沿滑轨上下滑动，同时调节两侧浮动天轮的上下移动，使得两侧浮动天轮上的提升钢丝绳的张力得到平衡。其结构简单，操作容易实现，可靠性强，在很大程度上满足了超深立井提升中张力平衡的需要。

Description

一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置及方法

技术领域

本发明涉及一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置及方法，尤其适用于立井提升钢丝绳张力自动平衡的调节。

背景技术

在立井提升***中，提升容器一般是由钢丝绳绕过天轮与滚筒相连，由于提升机上滚筒的制造安装误差或者磨损，不同的提升容器之间所连接的钢丝绳可能存在张力不同而导致其受力不均匀，容易发生安全事故，为了防止此类问题的出现，一般需要在提升***中安装张力平衡装置。目前已有的张力平衡调节装置仅能适用于较浅层井的张力平衡调节，而对于深层矿井双绳提升的张力平衡调节问题，现无有效的张力平衡装置。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术中的存在的问题，提供一种结构简单、张力平衡、可靠性高的超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置及方法。

技术方案：本发明的超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，包括天轮机构、由电机、联轴器、减速器和驱动卷筒构成的驱动装置，驱动卷筒上缠绕有绕经天轮与提升容器相连的提升钢丝绳，所述的驱动装置左右对称设置有两套，经联轴器三连接为一体；所述的天轮机构左右对称设置有两套，经联轴器四连接在一起；所述的左右两套天轮机构分别通过左右两根提升钢丝绳与左右两套驱动装置相连接，天轮机构包括滑轨、滑块、轴、固定块、调节钢丝绳张力调节装置、滚动轴承、浮动天轮、轴承座、卷筒和卷筒轴；所述浮动天轮通过滚动轴承安装在轴上，轴的两端通过键固定在两个滑块内，滑块嵌装于滑轨内，可沿着滑轨上下滑动以带动浮动天轮上下移动，浮动天轮的左右两端各对称安装有固定在轴上的多个固定块，每个固定块上均固定安装有一个相对应的调节钢丝绳张力调节装置，每个调节钢丝绳张力调节装置的上方分别与缠绕在卷筒上的多根调节钢丝绳相连接，轴承座固定于左右两个卷筒的两侧，卷筒轴由固定安装的轴承座支承，卷筒经卷筒轴设在轴承座内。

所述的轴中心开有用于储存调节钢丝绳张力调节装置工作所需油液的通孔，轴位于滑轨内部两端位置的通孔端部开有用于与管路相连通的径向孔，以使通孔的左右两端相通。

所述浮动天轮左右两端各对称安装的固定在轴上的多个固定块数量为2～10个。

所述的卷筒设在浮动天轮的上方，卷筒上设有相对应多个固定块的钢丝绳螺旋绳槽和固定多根钢丝绳的绳头压块。

所述左右两套天轮机构中的左右两个卷筒与调节钢丝绳张力调节装置之间的连接方式不同，左侧卷筒上的多根调节钢丝绳分别与调节钢丝绳张力调节装置一一对应相连，右侧卷筒上的多根调节钢丝绳上分别设有两个导向轮，多根调节钢丝绳分别绕过两个导向轮后与调节钢丝绳张力调节装置一一对应相连。

所述设在卷筒上的螺旋绳槽的直径相同，左右两个卷筒上的调节钢丝绳的缠绕方式不同，两个卷筒在联轴器四的作用下共同转动时，能够实现一侧卷筒上的调节钢丝绳向上缠绕，而另一侧卷筒上的调节钢丝绳向下放出。

所述的调节钢丝绳张力调节装置为液压张力调节装置或弹簧张力调节装置。

使用上述装置的超深立井双绳提升***的天轮自动调力方法：

当左侧天轮机构中的左浮动天轮上的左侧提升钢丝绳张力过大时，压动左侧的轴，使安装在左侧天轮机构中的轴两端的滑块沿着滑轨向下滑动，带动左浮动天轮下移，左侧提升钢丝绳张力变小，同时使左侧卷筒上的左调节钢丝绳向下放出，带动左侧卷筒作逆时针转动，左侧卷筒通过联轴器四带动右侧卷筒同样作逆时针转动，使得右侧卷筒上的右调节钢丝绳向上缠绕，拉动右侧的轴，使安装在右侧轴两端的滑块沿着滑轨向上滑动，带动右浮动天轮上移，右侧提升钢丝绳张力变大，直到左右两个浮动天轮上的钢丝绳张力平衡，调节钢丝绳张力调节装置才停止动作；

当左右两个浮动天轮上的提升钢丝绳张力大小相同时，调节钢丝绳张力调节装置不发生动作，滑块则固定于滑轨中不发生滑动，左右两个浮动天轮同样保持静止状态，直至左右两个浮动天轮上的提升钢丝绳张力大小发生变化时才发生动作；

当右侧天轮机构中的右浮动天轮上的提升钢丝绳张力过大时，压动右侧的轴，使安装在右侧天轮机构中的轴两端的滑块沿着滑轨向下滑动，带动右浮动天轮下移，右侧提升钢丝绳张力变小，同时使右侧卷筒上的右调节钢丝绳向下放出，带动右侧卷筒作顺时针转动，右侧卷筒通过联轴器四带动左侧卷筒同样作顺时针转动，使得左侧卷筒上的左调节钢丝绳向上缠绕，拉动左侧的轴，使安装在左侧轴两端的滑块沿着滑轨向上滑动，带动左浮动天轮上移，左侧提升钢丝绳张力变大，直到左右两个浮动天轮上的提升钢丝绳张力平衡。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明通过两驱动滚筒上的提升钢丝绳张力不平衡时，调节钢丝绳张力调节装置的连通油缸的活塞杆的动作，带动轴上的滑块沿滑轨上下滑动，同时调节两侧浮动天轮的上下移动，使得两侧浮动天轮上的提升钢丝绳的张力得到平衡。其结构简单，操作容易实现，可靠性强，有效地满足深井提升的钢丝绳张力平衡的需要，为深井提升提供了一种新的途径，其主要优点下：

(1)本发明采用多根钢丝绳缠绕在卷筒上，所采用的钢丝绳直径可以很小，且调节长度可以很长，在很大程度上满足了深井提升过程中张力平衡的需要；

(2)本发明消除钢丝绳之间的张力差，使得悬吊不同提升容器的钢丝绳之间的张力保持平衡；

(3)本发明的调节钢丝绳张力调节装置可以保证同一卷筒上缠绕的两根钢丝绳之间的张力自动平衡，卷筒的制造和安装误差所造成的微小张力不受影响；

(4)本发明的卷筒装置与天轮各自独立安装，相互之间无影响，既减少了因钢丝绳张力不均匀而导致的断绳事故的发生，且能够有效提高提升机运行的安全可靠性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的张力调节装置局部放大示意图。

图3是是本发明的右侧相对位置安装结构示意图。

图4是本发明的液压张力调节装置。

图5是本发明的弹簧张力调节装置绳头。

图中：1-电机；1-1-左电机；1-2-右电机；2-联轴器一；3-减速器；3-1-左减速器；3-2-右减速器；4-联轴器二；5-驱动卷筒；5-1-左驱动卷筒；5-2-右驱动滚筒；6-联轴器三；7-提升钢丝绳；7-1-左提升钢丝绳；7-2-右提升钢丝绳；8-滑轨；9-滑块；10-轴；11-键；12-管路；13-固定块；14-调节钢丝绳张力调节装置；14-1-1-中板；14-1-2-油缸；14-1-3-活塞杆；14-1-4-侧板；14-2-1-绳头；14-2-2-弹簧固定座；14-2-3-弹簧；14-2-4-螺柱；14-2-5-垫片；14-2-6-上螺母；14-2-7-下螺母；15-滚动轴承；16-浮动天轮；16-1-左浮动天轮；16-2-右浮动天轮；17-调节钢丝绳；17-1-左调节钢丝绳；17-2-右调节钢丝绳；18-轴承座；19-卷筒；19-1-左侧卷筒；19-2-右侧卷筒；20-卷筒轴；21-联轴器四；22-导向轮；22-1-上导向轮；22-1-下导向轮；23-提升容器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

如图1所示：本发明的超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，主要由天轮机构、驱动装置构成，驱动装置主要由电机1、联轴器、减速器3和驱动卷筒5构成，驱动卷筒5由电机1经减速器3进行驱动，其中电机1经联轴器一2连接至减速器3，减速器3经联轴器二4连接至驱动卷筒5，驱动卷筒5上缠绕有绕经天轮与提升容器23相连的提升钢丝绳7，所述的驱动装置左右对称设置有两套，经联轴器三6连接为一体；左右两驱动卷筒5-1与5-2通过联轴器三6进行连接；两电机1-1与1-2同时启动，通过减速器3-1与3-2驱动卷筒5-1与5-2同时转动，带动提升钢丝绳7在驱动卷筒5上缠绕或下放，使得两侧的提升容器23同时实现提升或下放。所述的天轮机构左右对称设置有两套，经联轴器四21连接在一起；所述的左右两套天轮机构分别通过左右两根提升钢丝绳7与左右两套驱动装置相连接。

如图2所示，天轮机构包括滑轨8、滑块9、轴10、固定块13、调节钢丝绳张力调节装置14、滚动轴承15、浮动天轮16、轴承座18、卷筒19和卷筒轴20；所述浮动天轮16通过滚动轴承15安装在轴10上，轴10的两端通过键11固定在两个滑块9内，防止轴10的转动，滑块9嵌装于滑轨8内，可沿着滑轨8上下滑动以带动浮动天轮16上下移动，浮动天轮16通过滚动轴承15与轴10连接，可以绕轴10转动，浮动天轮16的转动带动提升钢丝绳7所悬吊的提升容器23上下运动，浮动天轮16的左右两端各对称安装有数量为2～10个且固定在轴10上的固定块13，每个固定块13上均固定安装有一个相对应的调节钢丝绳张力调节装置14，在调节钢丝绳张力调节装置14的作用下，左右两个浮动天轮16上的提升钢丝绳7能够实现张力平衡。所述的调节钢丝绳张力调节装置14可以是液压张力调节装置，也可以是弹簧张力调节装置。

所述的调节钢丝绳张力调节装置，若采用液压调整时，可采用由中板、油缸、活塞杆、侧板组成液压张力调节装置，每个天轮上的多个调节钢丝绳张力调节装置通过管路连通；若采用弹簧调力时，可采用由弹簧、螺柱、螺母和绳头组成的弹簧张力调节装置。-中板；-油缸；-活塞杆；-侧板；

所述的调节钢丝绳张力调节装置14若采用液压调整时，采用液压张力调节装置，液压张力调节装置包括中板14-1-1、设在中板14-1-1上的油缸14-1-2、活塞杆14-1-3和设在中板14-1-1两侧的侧板14-1-4，如图4所示。多个调节钢丝绳张力调节装置14通过管路12连通，管路12用于将调节钢丝绳张力调节装置14与轴10上的通孔连接，使浮动天轮16两端的调节钢丝绳张力调节装置14左右相通，保持两端的调节钢丝绳张力调节装置14中的压力基本相同。每个调节钢丝绳张力调节装置14的上方分别与缠绕在卷筒19上的多根调节钢丝绳17相连接，轴承座18固定于左右侧卷筒19-1、19-2的两侧，卷筒轴20由固定安装的轴承座18支承，卷筒19经卷筒轴20设在轴承座18内。所述的轴10中心开有用于储存调节钢丝绳张力调节装置14工作所需油液的通孔，轴10位于滑轨8内部两端位置的通孔端部开有用于与管路12相连通的径向孔，以使通孔的左右两端相通。安装在同一轴10两端的调节钢丝绳张力调节装置14通过管路12共同连接于轴10中心的通孔内构成通路，以保证缠绕在同一个卷筒19上的调节钢丝绳17间的张力基本保持平衡，由于卷筒的制造和安装误差，左右两侧钢丝绳之间的张力会存在微小的差异。可采用由弹簧、螺柱、螺母和绳头组成的弹簧张力调节装置。

所述的调节钢丝绳张力调节装置14若采用弹簧调力时，采用弹簧张力调节装置，弹簧张力调节装置包括弹簧14-2-3、螺柱14-2-4、上螺母14-2-6、下螺母14-2-7和绳头14-2-1组成的弹簧张力调节装置，如图5所示。调节钢丝绳张力调节装置14通过绳头14-2-1与卷筒19上的调节钢丝绳17相连接，绳头14-2-1安装在螺柱14-2-4的上端，螺柱14-2-4下端有螺纹连接的上下螺母14-2-6、14-2-7，上螺母14-2-6上方有弹簧14-2-3套装在螺柱14-2-4上，弹簧固定座14-2-2通过拧紧的上下螺母14-2-6、14-2-7对弹簧14-2-3的上下两端进行固定，当提升钢丝绳7张力不平衡时，张力最大的提升钢丝绳7所连接的的弹簧14-2-4首先被压缩，随后调整上下螺母14-2-6、14-2-7直到所有提升钢丝绳7的张力相同。

所述的卷筒19设在浮动天轮16的上方，卷筒19上设有相对应多个固定块13的钢丝绳螺旋绳槽和固定多根钢丝绳17的绳头压块。所述设在卷筒19上的螺旋绳槽的直径相同，左右两个卷筒19上的调节钢丝绳17的缠绕方式不同，两个卷筒19在联轴器四21的作用下共同转动时，能够实现一个卷筒19上的调节钢丝绳17向上缠绕，而另一侧卷筒19上的调节钢丝绳17向下放出。每个卷筒19上各缠绕有2～10段调节钢丝绳17，每一条调节钢丝绳17均与一个调节钢丝绳张力调节装置14相连接，左右两卷筒19上的调节钢丝绳17与调节钢丝绳张力调节装置的连接方式不同，左侧卷筒19-1上的钢丝绳直接与调节钢丝绳张力调节装置14相连，右侧卷筒19-2上的钢丝绳绕过两个导向轮22后与调节钢丝绳张力调节装置14连接，且两个导向轮22-1与22-2的钢丝绳绳槽在同一竖直平面内；卷筒19上开设有相对应固定块13的钢丝绳螺旋绳槽和调节钢丝绳17的压块，用以固定钢丝绳17的绳头并使钢丝绳17在卷筒19上有序的缠绕，避免了乱绳现象；卷筒轴20由固定安装的轴承座18支承，左右两卷筒19-1和19-2通过联轴器四21进行连接。

所述左右两套天轮机构中的左右两个卷筒19与调节钢丝绳张力调节装置14之间的连接方式不同，如图1所示，左侧卷筒19-1上的多根调节钢丝绳17分别与调节钢丝绳张力调节装置14一一对应相连，右侧卷筒19-2上的多根调节钢丝绳17上分别设有两个导向轮22，多根调节钢丝绳17分别绕过两个导向轮22后与右侧的调节钢丝绳张力调节装置14一一对应相连。图1中所示的左右侧的多根调节钢丝绳17分别有四根，缠绕在右侧卷筒19-2上的右调节钢丝绳17-2经通过两个导向轮22-1、22-2与调节钢丝绳张力调节装置14相连接，使得左侧卷筒19-1与左侧的调节钢丝绳张力调节装置14之间连接的调节钢丝绳17-1和右侧卷筒19-2与右侧的调节钢丝绳张力调节装置14连接的右侧调节钢丝绳17-2在绕过导向轮22-1和22-2之后在同一条竖直平面内，如图3所示。

本发明的超深立井双绳提升***的天轮自动调力方法：

当左侧天轮机构中的左浮动天轮16-1上的提升钢丝绳7-1张力过大时，压动左侧的轴10，使安装在左侧天轮机构中的轴10两端的滑块9沿着滑轨8向下滑动，带动左浮动天轮16-1下移，左侧提升钢丝绳7-1张力变小，同时使左侧卷筒19-1上的左调节钢丝绳17-1向下放出，带动左侧卷筒19-1作逆时针转动，左侧卷筒19-1通过联轴器四21带动右侧卷筒19-2同样作逆时针转动，使得右侧卷筒19-2上的右调节钢丝绳17-2向上缠绕，右侧调节钢丝绳张力调节装置14通过中板14-1和侧板14-4压缩油缸14-2，使得活塞杆14-3向外伸出，拉动右侧的轴10，使安装在右侧轴10两端的滑块9沿着滑轨8向上滑动，带动右浮动天轮16-2上移，右侧提升钢丝绳7-2张力变大，直到左右两个浮动天轮16上的钢丝绳7张力平衡；

当左右两个浮动天轮16上的提升钢丝绳7张力大小相同时，滑块9则固定于滑轨8中不发生滑动，左右两个浮动天轮16同样保持静止状态，直至左右两个浮动天轮16上的提升钢丝绳7张力大小发生变化时才发生动作；

当右侧天轮机构中的右浮动天轮16-2上的提升钢丝绳7-2张力过大时，压动右侧的轴10，使安装在右侧天轮机构中的轴10两端的滑块9沿着滑轨8向下滑动，带动右浮动天轮16-2下移，右侧提升钢丝绳7-2张力变小，同时使右侧卷筒19-2上的右调节钢丝绳17-2向下放出，带动右侧卷筒19-2作顺时针转动，右侧卷筒19-2通过联轴器四21带动左侧卷筒19-1同样作顺时针转动，使得左侧卷筒19-1上的左调节钢丝绳17-1向上缠绕，拉动左侧的轴10，使安装在左侧轴10两端的滑块9沿着滑轨8向上滑动，带动左浮动天轮16-1上移，左侧提升钢丝绳7-1张力变大，直到左右两个浮动天轮16上的提升钢丝绳7张力平衡。

Claims (8)

1.一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，包括天轮机构、由电机（1）、联轴器、减速器（3）和驱动卷筒（5）构成的驱动装置，驱动卷筒（5）上缠绕有绕经天轮（16）与提升容器（23）相连的提升钢丝绳（7），其特征在于：所述的驱动装置左右对称设置有两套，经联轴器三（6）连接为一体；所述的天轮机构左右对称设置有两套，经联轴器四（21）连接在一起；所述的左右两套天轮机构分别通过左右两根提升钢丝绳（7）与左右两套驱动装置相连接，天轮机构包括滑轨（8）、滑块（9）、轴（10）、固定块（13）、调节钢丝绳张力调节装置（14）、滚动轴承（15）、浮动天轮（16）、轴承座（18）、卷筒（19）和卷筒轴（20）；所述浮动天轮（16）通过滚动轴承（15）安装在轴（10）上，轴（10）的两端通过键（11）固定在两个滑块（9）内，滑块（9）嵌装于滑轨（8）内，可沿着滑轨（8）上下滑动以带动浮动天轮（16）上下移动，浮动天轮（16）的左右两端各对称安装有固定在轴（10）上的多个固定块（13），每个固定块（13）上均固定安装有一个相对应的调节钢丝绳张力调节装置（14），每个调节钢丝绳张力调节装置（14）的上方分别与缠绕在卷筒（19）上的多根调节钢丝绳（17）相连接，轴承座（18）固定于卷筒（19）的两侧，卷筒轴（20）由固定安装的轴承座（18）支承，卷筒（19）经卷筒轴（20）设在轴承座（18）内。

2.根据权利要求1所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述的轴（10）中心开有用于储存调节钢丝绳张力调节装置（14）工作所需油液的通孔，轴（10）位于滑轨（8）内部两端位置的通孔端部开有用于与管路（12）相连通的径向孔，以使通孔的左右两端相通。

3.根据权利要求1所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述浮动天轮（16）左右两端各对称安装的固定在轴（10）上的多个固定块（13）数量为2~10个。

4.根据权利要求1所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述的卷筒（19）设在浮动天轮（16）的上方，卷筒（19）上设有相对应多个固定块（13）的钢丝绳螺旋绳槽和固定多根钢丝绳（17）的绳头压块。

5.根据权利要求1所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述左右两套天轮机构中的左右两个卷筒（19）与调节钢丝绳张力调节装置（14）之间的连接方式不同，左侧卷筒（19-1）上的多根调节钢丝绳（17）分别与调节钢丝绳张力调节装置（14）一一对应相连，右侧卷筒（19-2）上的多根调节钢丝绳（17）上分别设有两个导向轮（22），多根调节钢丝绳（17）分别绕过两个导向轮（22）后与调节钢丝绳张力调节装置（14）一一对应相连。

6.根据权利要求4或5所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述设在卷筒（19）上的螺旋绳槽的直径相同，左右两个卷筒（19）上的调节钢丝绳（17）的缠绕方式不同，两个卷筒（19）在联轴器四（21）的作用下共同转动时，能够实现一个卷筒（19）上的调节钢丝绳（17）向上缠绕，而另一侧卷筒（19）上的调节钢丝绳（17）向下放出。

7.根据权利要求1所述的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力装置，其特征在于：所述的调节钢丝绳张力调节装置（14）为液压张力调节装置或弹簧张力调节装置。

8.根据权利要求1所述装置的一种超深立井双绳提升***的天轮自动调力方法，其特征在于：

当左侧天轮机构中的左浮动天轮（16-1）上的提升钢丝绳（7-1）张力过大时，压动左侧的轴（10），使安装在左侧天轮机构中的轴（10）两端的滑块（9）沿着滑轨（8）向下滑动，带动左浮动天轮（16-1）下移，左侧提升钢丝绳（7-1）张力变小，同时使左侧卷筒（19-1）上的左调节钢丝绳（17-1）向下放出，带动左侧卷筒（19-1）作逆时针转动，左侧卷筒（19-1）通过联轴器四（21）带动右侧卷筒（19-2）同样作逆时针转动，使得右侧卷筒（19-2）上的右调节钢丝绳（17-2）向上缠绕，拉动右侧的轴（10），使安装在右侧轴（10）两端的滑块（9）沿着滑轨（8）向上滑动，带动右浮动天轮（16-2）上移，右侧提升钢丝绳（7-2）张力变大，直到左右两个浮动天轮（16）上的钢丝绳（7）张力平衡；

当左右两个浮动天轮（16）上的提升钢丝绳（7）张力大小相同时，滑块（9）则固定于滑轨（8）中不发生滑动，左右两个浮动天轮（16）同样保持静止状态，直至左右两个浮动天轮（16）上的提升钢丝绳（7）张力大小发生变化时才发生动作；

当右侧天轮机构中的右浮动天轮（16-2）上的提升钢丝绳（7-2）张力过大时，压动右侧的轴（10），使安装在右侧天轮机构中的轴（10）两端的滑块（9）沿着滑轨（8）向下滑动，带动右浮动天轮（16-2）下移，右侧提升钢丝绳（7-2）张力变小，同时使右侧卷筒（19-2）上的右调节钢丝绳（17-2）向下放出，带动右侧卷筒（19-2）作顺时针转动，右侧卷筒（19-2）通过联轴器四（21）带动左侧卷筒（19-1）同样作顺时针转动，使得左侧卷筒（19-1）上的左调节钢丝绳（17-1）向上缠绕，拉动左侧的轴（10），使安装在左侧轴（10）两端的滑块（9）沿着滑轨（8）向上滑动，带动左浮动天轮（16-1）上移，左侧提升钢丝绳（7-1）张力变大，直到左右两个浮动天轮（16）上的提升钢丝绳（7）张力平衡。