Изобретение относится к горной промышленности, в особенности к наклонным подъемным установкам, и может быть использовано для доставки грузов по наклонным и крутонаклонным стволам или другим горным выработкам угольной и горнорудной промышленности.The invention relates to the mining industry, in particular to inclined lifting installations, and can be used for the delivery of goods along inclined and steeply inclined shafts or other mining workings of the coal and mining industry.
Известны наклонные подъемные установки, содержащие приводной электродвигатель, тяговый орган (барабан или шкивы трения), подъемный сосуд и один или несколько канатов, перемещающихся по канатоподдерживающим роликам (см., например, Правицкий Н.К. Рудничные подъемные установки. - М.: Госгортехиздат, 1963. С.52-54).Known inclined lifting installations containing a drive motor, a traction body (drum or friction pulleys), a lifting vessel and one or more ropes moving along rope-supporting rollers (see, for example, Pravitsky NK Mine lifting installations. - M .: Gosgortekhizdat , 1963. S. 52-54).
В указанных установках канат набегает на неподвижные ролики, раскручивая их за счет сил трения. При этом происходит интенсивный износ каната (канатов) и роликов, снижающий срок их службы. Указанный недостаток особенно существенно проявляется на многоканатных наклонных подъемных установках ввиду большой массы, а, следовательно, и момента инерции используемых канатоподдерживающих роликов (см., например, Садыков Е.Л., Попов Ю.В. Исследование и разработка канатоподдерживающих роликов повышенной надежности для наклонных подъемных установок // Научные исследования и инновации. 2011. №5. С.169-172.).In these installations, the rope runs on fixed rollers, spinning them due to friction. In this case, intense wear of the rope (s) and rollers occurs, reducing their service life. This drawback is especially noticeable on multi-rope inclined lifting installations due to the large mass, and, consequently, the moment of inertia of the used rope-supporting rollers (see, for example, Sadykov E.L., Popov Yu.V. Research and development of rope-supporting rollers of increased reliability for inclined lifting installations // Scientific research and innovation. 2011. No. 5. S.169-172.).
Техническим эффектом изобретения является продление срока службы канатов и канатоподдерживающих роликов на наклонных подъемных установках горнодобывающих предприятий.The technical effect of the invention is to extend the service life of ropes and rope-supporting rollers on inclined lifting installations of mining enterprises.
Для достижения указанного технического эффекта предлагается снабдить канатоподдерживающие ролики индивидуальными электродвигателями, получающими питание от электрического генератора, соединенного механически с приводом подъемной машины.To achieve the indicated technical effect, it is proposed to equip the rope-supporting rollers with individual electric motors powered by an electric generator connected mechanically to the drive of the lifting machine.
Суть предложения поясняется чертежом. Наклонная подъемная установка содержит подъемную машину с приводным электродвигателем 1 и тяговым органом (барабаном или шкивами трения) 2, канат (канаты) 3, подъемный сосуд 4, перемещающийся по направляющим 5. Канат (канаты) опирается (опираются) на канатоподдерживающие ролики 6, подпружиненные пружинами 7 и соединенные через фрикционы 8 с индивидуальными электродвигателями 9, получающими питание от электрического генератора 10, соединенного механически с приводом подъемной машины непосредственно или через редуктор 11. При этом возможно применение генератора постоянного тока с приводом канатоподдерживающих роликов от электродвигателей постоянного тока, в частности, с возбуждением от постоянных магнитов, или же синхронного генератора переменного тока, при использовании для приведения в движение канатоподдерживающих роликов асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При этом параметры напряжения, вырабатываемого генератором (величина напряжения, частота) могут быть использованы системой контроля скорости движения подъемного сосуда.The essence of the proposal is illustrated in the drawing. The inclined lifting installation comprises a lifting machine with a driving motor 1 and a traction body (drum or friction pulleys) 2, a rope (ropes) 3, a lifting vessel 4 moving along the guides 5. The rope (ropes) is supported (supported) by rope-supporting rollers 6, spring-loaded springs 7 and connected via friction clutch 8 to individual electric motors 9, powered by an electric generator 10, connected mechanically to the drive of the lifting machine directly or through a gear 11. In this case, approx. nenie DC generator driven rollers kanatopodderzhivayuschih DC motors, in particular with permanent magnet excitation or synchronous AC generator, when used for driving the rollers kanatopodderzhivayuschih induction motors with short-circuited rotor. In this case, the parameters of the voltage generated by the generator (voltage value, frequency) can be used by the speed control system of the lifting vessel.
При работе подъемной машины напряжение, вырабатываемое электрическим генератором постоянного тока, а, следовательно, и угловая скорость канатоподдерживающих роликов, приводимых в движение электродвигателями постоянного тока с независимым возбуждением, пропорциональны скорости движения каната (канатов). Аналогично, напряжение U и частота f переменного напряжения, вырабатываемого синхронным генератором, а, следовательно, и угловая скорость канатоподдерживающих роликов, приводимых в движение асинхронными электродвигателями, также пропорциональны скорости движения каната (канатов), при соблюдении требуемого закона частотного регулирования скорости U/f=const. При изменении направления вращения привода подъемной машины, а, следовательно, и направления движения каната (канатов) изменяется полярность напряжения генератора постоянного тока или же порядок чередования фаз переменного напряжения, вырабатываемого синхронным генератором, что приводит к реверсу приводных электродвигателей канатоподдерживающих роликов. Дополнительно, после того как канат 3 войдет в соприкосновение с канатоподдерживающим роликом 6, под действием веса каната ролик 6 вызовет сжатие пружин 7 и, перемещаясь вниз, отсоединится от фрикциона 8 и перестанет получать вращение от электродвигателя 9.During the operation of the lifting machine, the voltage generated by the electric DC generator, and, consequently, the angular velocity of the cable-supporting rollers, driven by DC electric motors with independent excitation, are proportional to the speed of the rope (s). Similarly, the voltage U and the frequency f of the alternating voltage generated by the synchronous generator, and, consequently, the angular velocity of the cable-holding rollers driven by asynchronous electric motors, are also proportional to the speed of the rope (s), subject to the required law of frequency regulation of the speed U / f = const. When changing the direction of rotation of the drive of the lifting machine, and, consequently, the direction of movement of the rope (s), the polarity of the voltage of the DC generator or the alternation of the phases of the alternating voltage generated by the synchronous generator changes, which leads to the reversal of the drive motors of the cable-holding rollers. Additionally, after the rope 3 comes into contact with the rope-supporting roller 6, under the influence of the weight of the rope, the roller 6 will cause compression of the springs 7 and, moving downwards, will be disconnected from the friction clutch 8 and stop receiving rotation from the electric motor 9.
Таким образом, питание приводных электродвигателей канатоподдерживающих роликов от электрического генератора, соединенного механически с приводом подъемной машины, обеспечивает согласованное с движением каната (канатов) изменение угловой скорости канатоподдерживающих роликов, как по величине, так и по направлению. При этом необходимое согласование скорости движения каната (канатов) и линейной скорости на поверхности канатоподдерживающих роликов может быть обеспечено выбором соответствующего диаметра роликов и (или) величины передаточного отношения редуктора между приводом подъемной машины и электрическим генератором, а также соответствующей настройкой возбуждения генератора. Благодаря такому согласованию скоростей взаимное движение канатоподдерживающих роликов и каната (канатов) и их износ сводится к минимуму, увеличивается ресурс работы подъемной установки. Дополнительно, отсоединение канатоподдерживающего ролика 6 через фрикцион 8 от электродвигателя 9 позволяет исключить влияние привода на ролик и канат при нарушении настройки согласования скоростей движения роликов и каната.Thus, the power supply of the drive motors of the rope-supporting rollers from an electric generator mechanically connected to the drive of the lifting machine provides a change in the angular velocity of the rope-supporting rollers, consistent with the movement of the rope (s), both in magnitude and direction. In this case, the necessary coordination of the speed of movement of the rope (s) and linear speed on the surface of the rope-supporting rollers can be ensured by the selection of the appropriate diameter of the rollers and (or) the gear ratio of the gearbox between the drive of the lifting machine and the electric generator, as well as the corresponding setting of the generator excitation. Due to such a coordination of speeds, the mutual movement of the rope-supporting rollers and the rope (s) and their wear is minimized, and the working life of the lifting installation is increased. Additionally, disconnecting the rope-supporting roller 6 through the friction clutch 8 from the electric motor 9 eliminates the influence of the drive on the roller and the rope in case of violation of the settings for matching the speeds of the rollers and the rope.
