專利名稱:一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置制造方法
【專利摘要】一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，它涉及演示模型【技術(shù)領(lǐng)域】，水平設(shè)置的頂板上端設(shè)置有控制機(jī)房和天輪，控制機(jī)房上安裝有控制面板，頂板的下方水平設(shè)置有底板，頂板與底板之間的兩側(cè)設(shè)置有支架，底板上安裝有井底車場(chǎng)，頂板與底板之間的中部安裝有雙罐籠井筒，雙罐籠井筒內(nèi)安裝有罐籠Ⅰ和罐籠Ⅱ，罐籠Ⅰ和罐籠Ⅱ的一側(cè)安裝有梯子間，罐籠Ⅰ和罐籠Ⅱ均通過鋼絲繩和天輪與控制機(jī)房內(nèi)部的摩擦滾筒連接，雙罐籠井筒的一側(cè)對(duì)應(yīng)第一階段、第二階段、第三階段處均設(shè)置有信號(hào)燈，信號(hào)燈與控制面板連接。它不僅將礦山提升與運(yùn)輸系統(tǒng)以三維立體演示模型展示出來，還可以能演示整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中運(yùn)行流程，作為教學(xué)過程中的演示模型。
【專利說明】一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及演示模型【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]凡是用豎井開采的礦山都要使用一臺(tái)或幾臺(tái)以上的提升機(jī)作為礦山的主要提升和輔助提升設(shè)備，由于提升機(jī)的重要性和基建投資較高，所以選用什么樣的提升機(jī)是一個(gè)較為重要的問題。在以往我國采用單繩提升機(jī)的礦山較多，近年來，由于多繩提升機(jī)具備提升高度不受滾筒容繩量限制，適用于深井(不超過1700m)提升；載荷由多根鋼絲繩承擔(dān)，鋼絲繩直徑較相同載荷下單繩提升??；摩擦輪直徑小，提升機(jī)總質(zhì)量??；提升電動(dòng)機(jī)的容量和耗電量降低；鋼絲繩的工作條件好；采用偶數(shù)根提升鋼絲繩，其捻向左右各半，消除了提升容器在提升過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了容器與罐道的摩擦阻力；采用多根鋼絲繩提升，安全性大大提高等多方面的優(yōu)點(diǎn)，所以在國內(nèi)大中型礦山得到了廣泛的采用。落地式多繩提升機(jī)，是把井塔上安裝的多繩提升機(jī)，移到地面來安裝。對(duì)于落地式多繩提升機(jī)本身來說，是把軸承座受力方向由向下改為斜上方，相應(yīng)的受力軸承座和基礎(chǔ)應(yīng)作修改，其余部分基本相同。
[0005]在現(xiàn)階段大學(xué)課堂教學(xué)過程中，形象理解礦山中各系統(tǒng)的構(gòu)造、運(yùn)行和生產(chǎn)流程一直是個(gè)難題。
[0006]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，它不僅將礦山提升與運(yùn)輸系統(tǒng)以三維立體演示模型展示出來，還可以能演示整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中運(yùn)行流程，作為教學(xué)過程中的演示模型。
[0008]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案:它包含控制機(jī)房、控制面板、頂板、支架、雙罐籠井筒、井底車場(chǎng)、底板、天輪、信號(hào)燈、罐籠I1、梯子間、罐籠I，水平設(shè)置的頂板上端設(shè)置有控制機(jī)房和天輪，控制機(jī)房上安裝有控制面板，頂板的下方水平設(shè)置有底板，頂板與底板之間的兩側(cè)設(shè)置有支架，底板上安裝有井底車場(chǎng)，頂板與底板之間的中部安裝有雙罐籠井筒，雙罐籠井筒內(nèi)安裝有罐籠I和罐籠II，罐籠I和罐籠II的一側(cè)安裝有梯子間，罐籠I和罐籠II均通過鋼絲繩和天輪與控制機(jī)房內(nèi)部的摩擦滾筒連接，雙罐籠井筒的一側(cè)對(duì)應(yīng)第一階段、第二階段、第三階段處均設(shè)置有信號(hào)燈，信號(hào)燈與控制面板連接。
[0009]所述的控制機(jī)房內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)，該電機(jī)為5線4相減速步進(jìn)電機(jī)。
[0010]所述的控制面板正面安裝有數(shù)個(gè)按鍵和LCD顯示屏，控制面板背面安裝有減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和開關(guān)電源，減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板與控制機(jī)房內(nèi)部的電機(jī)連接，采用增強(qiáng)型51單片機(jī)作為主控芯片，主控芯片分別連接開關(guān)電源、IXD顯示屏、信號(hào)燈、減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)和按鍵。主控芯片加以編程，Nokia 5110作為顯示器顯示罐籠的運(yùn)動(dòng)，加入信號(hào)示意系統(tǒng)，用信號(hào)燈表示罐籠到達(dá)的位置，用LCD顯示屏顯示罐籠所處的位置，顯示正在控制的目標(biāo)以及控制目標(biāo)要到達(dá)的位置。
[0011]所述的罐籠I和罐籠II的下方均附有尾繩，罐籠I和罐籠II之間設(shè)置有罐道梁I，罐籠II與梯子間之間設(shè)置有罐道梁II。
[0012]所述的梯子間是交錯(cuò)式梯子間，由梯子梁、梯子平臺(tái)和梯子組成，梯子平臺(tái)之間交錯(cuò)設(shè)置有梯子，梯子平臺(tái)的底部設(shè)置有梯子梁。
[0013]所述的雙罐籠井筒采用透明的有機(jī)玻璃制成，來清晰展示內(nèi)部情況。
[0014]所述的井底車場(chǎng)為PVC材料板制成的環(huán)形井底車場(chǎng)，且井底車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置有車道和礦車。
[0015]本實(shí)用新型以真實(shí)礦山系統(tǒng)為原型，各部分按不同比例制作，井筒斷面按照1:200比例尺寸制作，展示了礦山中的提升與運(yùn)輸系統(tǒng)，達(dá)到幫助學(xué)生理解系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)流程的目的。采用落地式豎井多繩摩擦式提升機(jī)，罐籠I和罐籠II均采用3#罐籠為參照，其它結(jié)構(gòu)尺寸依據(jù)3#雙罐籠井筒斷面計(jì)算。采用透明式井筒，井筒內(nèi)布置出罐道、罐道梁和梯子間清晰呈現(xiàn)出來。建立三個(gè)階段水平，在第三個(gè)階段水平展示出環(huán)形井底車場(chǎng)，采用可拆卸方式。并使用增強(qiáng)型51單片機(jī)作為主控，Nokia 5110作為顯示器，編出代碼，制作出自動(dòng)控制系統(tǒng)，安裝了指示燈，可以顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，使用鍵盤式控制板控制罐籠的運(yùn)動(dòng)，加入了開關(guān)電源，節(jié)約能源。采用4根主提升鋼絲繩，2根尾繩，維持罐籠的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0016]整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)合提升運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，以礦井提升五階段速度圖，演示整個(gè)罐籠加速-勻速-減速_勻速-減速過程。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是，該動(dòng)態(tài)演示模型，結(jié)構(gòu)直觀，在教學(xué)過程中得到的效果良好，運(yùn)行正常。
[0018]【附圖說明】

:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖2為本實(shí)用新型中雙罐籠井筒的截面圖，
[0021]圖3為本實(shí)用新型中梯子間的俯視圖，
[0022]圖4為本實(shí)用新型中梯子間的立體結(jié)構(gòu)示意圖，
[0023]圖5為本實(shí)用新型中井底車場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0024]附圖標(biāo)記:控制機(jī)房1、控制面板2、頂板3、支架4、雙罐籠井筒5、井底車場(chǎng)6、底板7、天輪8、信號(hào)燈9、罐籠II 10、梯子間11、罐籠I 12、罐道梁I 13、梯子梁14、梯子平臺(tái)15、梯子16、罐道梁II 17。
[0025]【具體實(shí)施方式】:
[0026]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]參照?qǐng)D1-圖2，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含控制機(jī)房1、控制面板2、頂板3、支架4、雙罐籠井筒5、井底車場(chǎng)6、底板7、天輪8、信號(hào)燈9、罐籠II 10、梯子間11、罐籠I 12，水平設(shè)置的頂板3上端設(shè)置有控制機(jī)房I和天輪8，控制機(jī)房I上安裝有控制面板2，頂板3的下方水平設(shè)置有底板7，頂板3與底板7之間的兩側(cè)設(shè)置有支架4，底板7上安裝有井底車場(chǎng)6，頂板3與底板7之間的中部安裝有雙罐籠井筒5，雙罐籠井筒5內(nèi)安裝有罐籠I 12和罐籠II 10，罐籠I 12和罐籠II 10的一側(cè)安裝有梯子間11，罐籠I 12和罐籠II 10均通過鋼絲繩和天輪8與控制機(jī)房I內(nèi)部的摩擦滾筒連接，雙罐籠井筒5的一側(cè)對(duì)應(yīng)第一階段、第二階段、第三階段處均設(shè)置有信號(hào)燈9，信號(hào)燈9與控制面板2連接。
[0029]所述的控制機(jī)房I內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)，該電機(jī)為5線4相減速步進(jìn)電機(jī)。
[0030]所述的控制面板2正面安裝有數(shù)個(gè)按鍵和LCD顯示屏，控制面板2背面安裝有減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和開關(guān)電源，減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板與控制機(jī)房I內(nèi)部的電機(jī)連接，采用增強(qiáng)型51單片機(jī)作為主控芯片，主控芯片分別連接開關(guān)電源、IXD顯示屏、信號(hào)燈9、減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)和按鍵。主控芯片加以編程，Nokia 5110作為顯示器顯示罐籠的運(yùn)動(dòng)，加入信號(hào)示意系統(tǒng)，用信號(hào)燈9表示罐籠到達(dá)的位置，用LCD顯示屏顯示罐籠所處的位置，顯示正在控制的目標(biāo)以及控制目標(biāo)要到達(dá)的位置。
[0031]所述的罐籠I 12和罐籠II 10的下方均附有尾繩，罐籠I 12和罐籠II 10之間設(shè)置有罐道梁I 13，罐籠II 10與梯子間11之間設(shè)置有罐道梁II 17。
[0032]參照?qǐng)D3和圖4，所述的梯子間11是交錯(cuò)式梯子間，由梯子梁14、梯子平臺(tái)15和梯子16組成，梯子平臺(tái)15之間交錯(cuò)設(shè)置有梯子16，梯子平臺(tái)15的底部設(shè)置有梯子梁14。
[0033]所述的雙罐籠井筒5采用透明的有機(jī)玻璃制成，來清晰展示內(nèi)部情況。
[0034]參照?qǐng)D5，所述的井底車場(chǎng)6為PVC材料板制成的環(huán)形井底車場(chǎng)，且井底車場(chǎng)6內(nèi)設(shè)置有軌道和礦車。
[0035]本【具體實(shí)施方式】的原理為:
[0036]地面以上(即第一階段以上)，包括天輪8、控制機(jī)房I及控制面板2，控制機(jī)房I內(nèi)有電機(jī)，卷筒等構(gòu)件。控制面板2上安裝有1-5號(hào)按鍵，I號(hào)鍵控制上行；2號(hào)鍵控制下行；5號(hào)鍵控制急停；3、4號(hào)鍵切換正被控制的罐籠將要運(yùn)行的階段,3、4號(hào)鍵同時(shí)按下,表不切換正控制罐籠；5號(hào)鍵控制急停。調(diào)整好后，根據(jù)控制的罐籠向上或向下運(yùn)行，選擇按I或2號(hào)鍵。
[0037]電機(jī)為5線4相減速步進(jìn)電機(jī)，配合減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，加入IXD顯示屏，作為整個(gè)控制系統(tǒng)中樞元件。
[0038]地面以下(即第一階段以下)，主要是雙罐籠井筒5 (以下簡稱為井筒)，井筒采用透明有機(jī)玻璃，井筒內(nèi)是根據(jù)礦山實(shí)際情況按比例縮小制作的罐道、罐道梁、梯子間、罐籠，還有附在罐籠下方的尾繩，將整個(gè)礦井內(nèi)的各種設(shè)施全部展現(xiàn)。整個(gè)井筒的尺寸是按照3#雙罐籠井筒斷面尺寸設(shè)計(jì)，制作井筒模型比例為1:200。有機(jī)玻璃具有高度透明性、機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、易于加工等特性，其密度為1.18g/cm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬招(屬于輕金屬)的43%。
[0039]梯子間11主要作為井下發(fā)生突然事故和停電時(shí)的安全出口，平時(shí)也可利用梯子間檢修井筒裝備和處理故障。梯子間11通常布置在井筒一側(cè)，并用隔板(或隔網(wǎng)、隔柵)與梯子間、管纜間隔開。我國煤礦多采用交錯(cuò)式梯子間，一般為鋼結(jié)構(gòu)或玻璃鋼結(jié)構(gòu)。
[0040]第二階段未設(shè)平臺(tái)，只安裝了信號(hào)燈9，表示罐籠在這一階段的運(yùn)行情況。
[0041]第三階段，主要在裝置中呈現(xiàn)了制作出井底車場(chǎng)6，并安裝了指示燈。井底車場(chǎng)6指在礦井的某一水平或階段上，位于井筒附近，連接井筒和水平主要巷道的一組巷道和硐室的總稱。井底車場(chǎng)6是礦井運(yùn)輸和提升的聯(lián)系樞紐，能否正常工作直接影響到礦井的生產(chǎn)和安全。在礦井的某一水平或階段上，位于井筒附近，連接井筒和水平主要巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。地面的人員、材料和設(shè)備通過井底車場(chǎng)輸送到井下各工作地點(diǎn)，井下的礦石或煤和廢石或矸石經(jīng)過井底車場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)到地面，井下排水和供電也都以井底車場(chǎng)為轉(zhuǎn)運(yùn)中心。井底車場(chǎng)是礦井運(yùn)輸和提升的聯(lián)系樞紐，能否正常工作直接影響到礦井的生產(chǎn)和安全。
[0042]井底車場(chǎng)類別很多，通常按照礦車運(yùn)行的方式，分環(huán)行車場(chǎng)、梭式車場(chǎng)和盡頭式車場(chǎng)，后二者又統(tǒng)稱折返式車場(chǎng)。本【具體實(shí)施方式】中采用的是環(huán)形井底車場(chǎng)，環(huán)行車場(chǎng)是礦車在車場(chǎng)內(nèi)單向環(huán)行，調(diào)度方便，通過能力大，是中國礦井使用較廣的一種車場(chǎng)。
[0043]以上所述僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于它包含控制機(jī)房、控制面板、頂板、支架、雙罐籠井筒、井底車場(chǎng)、底板、天輪、信號(hào)燈、罐籠1、梯子間、罐籠II，水平設(shè)置的頂板上端設(shè)置有控制機(jī)房和天輪，控制機(jī)房上安裝有控制面板，頂板的下方水平設(shè)置有底板，頂板與底板之間的兩側(cè)設(shè)置有支架，底板上安裝有井底車場(chǎng)，頂板與底板之間的中部安裝有雙罐籠井筒，雙罐籠井筒內(nèi)安裝有罐籠I和罐籠II，罐籠I和罐籠II的一側(cè)安裝有梯子間，罐籠I和罐籠II均通過鋼絲繩和天輪與控制機(jī)房內(nèi)部的摩擦滾筒連接，雙罐籠井筒的一側(cè)對(duì)應(yīng)第一階段、第二階段、第三階段處均設(shè)置有信號(hào)燈，信號(hào)燈與控制面板連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的控制機(jī)房內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)，該電機(jī)為5線4相減速步進(jìn)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的控制面板正面安裝有數(shù)個(gè)按鍵和LCD顯示屏，控制面板背面安裝有減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和開關(guān)電源，減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板與控制機(jī)房內(nèi)部的電機(jī)連接，采用增強(qiáng)型51單片機(jī)作為主控芯片，主控芯片分別連接開關(guān)電源、IXD顯示屏、信號(hào)燈、減速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)和按鍵。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的罐籠I和罐籠II的下方均附有尾繩，罐籠I和罐籠II之間設(shè)置有罐道梁I，罐籠II與梯子間之間設(shè)置有罐道梁II。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的梯子間是交錯(cuò)式梯子間，由梯子梁、梯子平臺(tái)和梯子組成，梯子平臺(tái)之間交錯(cuò)設(shè)置有梯子，梯子平臺(tái)的底部設(shè)置有梯子梁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的雙罐籠井筒采用透明的有機(jī)玻璃制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井多繩提升三維立體教學(xué)演示裝置，其特征在于所述的井底車場(chǎng)為PVC材料板制成的環(huán)形井底車場(chǎng)，且井底車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置有軌道和礦車。
【文檔編號(hào)】G09B25-02GK204288680SQ201420766517
【發(fā)明者】張海波, 李祥軍, 孫建輝 [申請(qǐng)人]河北聯(lián)合大學(xué)