本發(fā)明涉及一種柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，尤其適用于提升容器沿著柔性導(dǎo)向繩上下運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)向繩的偏擺抑制。

背景技術(shù)：

隨著煤層開(kāi)采深度的逐步增加，井下提升運(yùn)輸設(shè)備的罐道形式從剛性罐道逐步過(guò)渡到柔性罐道，柔性導(dǎo)向繩由于具有節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)成本低及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)被用于井下提升的導(dǎo)向設(shè)備。提升井采用張緊裝置對(duì)導(dǎo)向繩預(yù)緊，隨著井道深度增加，為保證安全，導(dǎo)向繩的預(yù)緊難度增加，不能同時(shí)保證每100m鋼絲繩張緊不小于1t和安全系數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求。鋼絲繩預(yù)緊力不能保證，則繩罐道的橫向剛度不能保證，導(dǎo)向繩偏擺難以抑制，深井提升設(shè)備安全平穩(wěn)性難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，以解決礦山深立井的吊桶、罐籠以及礦用電梯的轎廂沿繩罐道導(dǎo)向時(shí)的偏擺抑制問(wèn)題。

技術(shù)方案：本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括連接繩導(dǎo)向滑輪、連接繩、四桿機(jī)構(gòu)拉繩、拉繩導(dǎo)向滑輪、電磁動(dòng)作系統(tǒng)、轎廂、驅(qū)動(dòng)輪、電控系統(tǒng)和四桿機(jī)構(gòu)；所述轎廂的上端連接有提升繩，提升繩穿過(guò)驅(qū)動(dòng)輪，在轎廂的上端和下端對(duì)稱各連接有兩根轎廂導(dǎo)向繩，在轎廂與轎廂導(dǎo)向繩的連接處連接有轎廂彈性碰塊；所述的四桿機(jī)構(gòu)有四個(gè)，上下對(duì)稱且結(jié)構(gòu)相同設(shè)在井道壁左右兩側(cè)，四桿機(jī)構(gòu)的一端與四根轎廂導(dǎo)向繩連接，另一端連接在井道壁上，在上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)之間的井道壁上各連接一個(gè)電磁動(dòng)作系統(tǒng)；四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)與四根轎廂導(dǎo)向繩連接處均連接有連接繩和四桿機(jī)構(gòu)拉繩，連接繩的另一端與連接繩導(dǎo)向滑輪連接，四桿機(jī)構(gòu)拉繩的另一端與拉繩導(dǎo)向滑輪連接；電控系統(tǒng)與電磁動(dòng)作系統(tǒng)電氣連接。

所述的電控系統(tǒng)包括與電磁鐵相連的繼電器，與繼電器相連的控制器、與控制器相連的轎廂狀態(tài)信號(hào)采集器、分別與信號(hào)采集器相連的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器和深度信號(hào)傳感器，以及與提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器和深度信號(hào)傳感器分別相連的提升機(jī)和深度指示器；所述的控制器與電磁動(dòng)作系統(tǒng)的絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。

所述的四桿機(jī)構(gòu)包括缸體支撐架、鉸接在的缸體支撐架上的缸體、內(nèi)置于缸體內(nèi)的活塞桿、作用與缸體內(nèi)部和活塞桿底部的彈簧以及鉸接在的臂桿支撐架上的卡頭臂桿，卡頭臂桿自由端設(shè)有U型卡頭，U型卡頭上設(shè)有彈簧碰塊。

所述的電磁動(dòng)作系統(tǒng)包括固定安裝在井道壁上的絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)，絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與固定安裝在井道壁上的絲桿相連，絲桿上設(shè)有作直線運(yùn)動(dòng)的絲杠螺母，絲杠螺母設(shè)有螺母套，螺母套上設(shè)有隨移動(dòng)絲杠螺母移動(dòng)的絲杠螺母套滾輪，螺母套的側(cè)壁徑向設(shè)有電磁接觸頭，通過(guò)電磁接觸頭連接有與絲杠螺母并行的電磁鐵，電磁鐵上設(shè)有沿電磁鐵導(dǎo)向槽運(yùn)行的電磁鐵滾輪。

所述的螺母套包括電磁接觸頭，電磁接觸頭位于螺母套的側(cè)壁徑向位置，通過(guò)電磁接觸頭連接有與絲杠螺母并行的電磁鐵。

所述的絲杠導(dǎo)向槽包括連接組件、導(dǎo)向槽板和滾輪固定卡槽；在連接組件的上端連接有導(dǎo)向槽板，在導(dǎo)向槽板上有滾輪固定卡槽。

本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制的控方法，包括如下步驟：

a.礦用電梯通電，轎廂在運(yùn)行前系統(tǒng)初始化；

當(dāng)轎廂位于井口時(shí)，位于電磁控制系統(tǒng)上方的上四桿機(jī)構(gòu)打開(kāi)與導(dǎo)軌繩分離，位于電磁控制系統(tǒng)下方的下四桿機(jī)構(gòu)閉合與導(dǎo)軌繩接觸；

當(dāng)轎廂位于井底時(shí)，位于電磁控制系統(tǒng)上方的上四桿機(jī)構(gòu)閉合，與導(dǎo)軌繩接觸，位于電磁控制系統(tǒng)下方的下四桿機(jī)構(gòu)打開(kāi)與導(dǎo)軌繩分離；并且由控制器控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁鐵得電使螺母套的電磁鐵接觸頭與電磁鐵的鐵芯吸合；

b.轎廂運(yùn)行時(shí)，安裝在轎廂上的深度信號(hào)傳感器實(shí)時(shí)將深度信號(hào)傳送到深度指示器，深度指示器指示轎廂的深度位置；安裝在轎廂上的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器實(shí)時(shí)將上行或下行信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)采集器內(nèi)，控制器通過(guò)信號(hào)采集器的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，并通過(guò)轎廂的深度位置控制絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟停；絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，位于螺母套內(nèi)絲杠螺母運(yùn)動(dòng)使電磁鐵吸合，帶運(yùn)與螺母套相連接的電磁鐵碰觸頭作直線運(yùn)動(dòng)；實(shí)施正常狀態(tài)控制及失控狀態(tài)控制。

所述正常狀態(tài)控制步驟為：

將信號(hào)采集器中的轎廂的深度信號(hào)折算為轎廂的底部彈性碰塊底端距離井口的距離x；安裝在轎廂上下兩端的兩個(gè)彈性碰塊距離為h；電磁動(dòng)作系統(tǒng)上方的四桿機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，其U型卡頭與導(dǎo)向繩的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₀；電磁動(dòng)作系統(tǒng)下方的四桿機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，其U型卡頭與導(dǎo)向繩的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₁，并且要求：h＜L₁-L₀；控制器(11-4)對(duì)信號(hào)采集器的信號(hào)進(jìn)行判斷，方法如下：

a.轎廂下行時(shí)，若L₀＜x-h＜L₁，控制器控制電磁鐵得電，其鐵芯與螺母套上的電磁鐵接觸頭吸合，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母向下運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)；若x-h＜L₀或者x-h＞L₁，控制器(11-4)不動(dòng)作；

b.轎廂上行時(shí)，若L₀＜x＜L₁，控制器控制電磁鐵得電，其鐵芯與螺母套上的電磁鐵接觸頭吸合，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母向上運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；若x＜L₀或者x＞L₁，控制器(11-4)不動(dòng)作。

所述失控狀態(tài)控制步驟：

當(dāng)電控系統(tǒng)中的電機(jī)或電磁鐵控制失效，左右兩側(cè)的上下四桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)不受電磁力的控制，電磁鐵)處于自由不受約束狀態(tài)；

a.當(dāng)轎廂下行時(shí)，轎廂導(dǎo)向套的下端彈性碰塊與下四桿機(jī)構(gòu)的彈性碰塊產(chǎn)生碰撞，下端四桿機(jī)構(gòu)U型卡頭向下轉(zhuǎn)動(dòng)，拉繩向下拉電磁鐵，帶動(dòng)拉繩向下拉上端四桿機(jī)構(gòu)的卡頭，上端四桿機(jī)構(gòu)處于閉合狀態(tài)位置B，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；

b.當(dāng)轎廂上行時(shí)，轎廂彈性碰塊與上端四桿機(jī)構(gòu)彈性碰塊本碰撞，上端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)。

有益效果，由于采用了上述方案，兩個(gè)上下對(duì)稱的四桿機(jī)構(gòu)分別通過(guò)一條拉繩與位于兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)中間的電磁鐵相連接，一條連接繩一端與上端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿相連，一端與下端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿相連，并通過(guò)上下各兩個(gè)導(dǎo)向滑輪導(dǎo)向，形成反向連接回路。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前，系統(tǒng)初始化，控制器控制電磁鐵與絲杠螺母套吸合。隨后控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)繩索運(yùn)動(dòng)，通過(guò)拉繩和連接繩構(gòu)成的回路實(shí)現(xiàn)上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的上下同步擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

所述的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制方法為一套偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)一側(cè)導(dǎo)向繩的偏擺抑制，在井下工作時(shí)，選擇兩套系統(tǒng)對(duì)稱安裝作為一組工作。隨著井道深度的增加，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置該偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)的組數(shù)。

當(dāng)轎廂處于井口位置時(shí)，電磁鐵在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，布置于井道的所有柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法的下端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)處于閉合位置狀態(tài)，通過(guò)連接繩回路從側(cè)面拉動(dòng)上端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿向上旋轉(zhuǎn)并處于打開(kāi)位置狀態(tài)，且各自在預(yù)壓縮的彈簧缸體的彈性力作用下鎖定在該位置。

當(dāng)轎廂處于井底位置時(shí)，電磁鐵通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，布置于井道的所有柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法的上端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)處于閉合位置狀態(tài)，通過(guò)連接繩回路從側(cè)面拉動(dòng)下端四桿機(jī)構(gòu)卡頭臂桿向下旋轉(zhuǎn)并處于打開(kāi)位置狀態(tài)，且各自在預(yù)壓縮的彈簧缸體的彈性力作用下鎖定在該位置。

在井道壁的兩個(gè)上下對(duì)稱的四桿機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置在兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)中間的電磁控制系統(tǒng)，三者通過(guò)三條繩索連接構(gòu)成回路，并通過(guò)電控系統(tǒng)對(duì)電磁鐵的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的同步擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。所述的偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)安裝于狹窄的井道壁空間內(nèi)，適用于不同高度尺寸的轎廂，并且運(yùn)用電磁動(dòng)作控制系統(tǒng)，轎廂沿著柔性導(dǎo)向繩上下運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)施對(duì)導(dǎo)向繩的偏擺抑制，使轎廂的運(yùn)行更平穩(wěn)安全。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)運(yùn)用本發(fā)明柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法并根據(jù)需要合理布置于井道壁，能夠?qū)崿F(xiàn)礦用電梯井道導(dǎo)向繩的偏擺抑制；

(2)本發(fā)明柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法由兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)通過(guò)繩索連接完成運(yùn)動(dòng)，因此該系統(tǒng)可適用不同高度尺寸參數(shù)的轎廂；

(3)柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法正常工作時(shí)，根據(jù)容器運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，來(lái)控制電磁鐵產(chǎn)生電磁力對(duì)上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，避免了轎廂與U型卡頭的直接碰撞，消除了對(duì)機(jī)構(gòu)和轎廂的碰撞損害；更進(jìn)一步，當(dāng)電磁鐵控制失效，在U型卡頭上設(shè)計(jì)的彈性碰塊能夠緩沖U型卡頭碰塊與容器的碰撞力，將損傷程度降到最低；

(4)本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)及方法在井道內(nèi)縱向布置，在橫向布置占用的空間小，無(wú)需增加額外的井道空間尺寸；

(5)采用的上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工和拆裝。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)電控系統(tǒng)示意圖；

圖3是本發(fā)明的電磁動(dòng)作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的四桿機(jī)構(gòu)連接示意圖；

圖5是本發(fā)明電磁動(dòng)作系統(tǒng)的螺母套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6(a)是本發(fā)明的絲杠導(dǎo)向槽連接示意圖；；

圖6(b)是本發(fā)明絲杠導(dǎo)向槽的滾輪固定卡槽結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1-井道壁；2、15、16、17-連接繩導(dǎo)向滑輪；3-連接繩；4-上四桿機(jī)構(gòu)拉繩；5-拉繩導(dǎo)向滑輪；6-電磁動(dòng)作系統(tǒng)；7-轎廂；8-下四桿機(jī)構(gòu)拉繩；9-轎廂導(dǎo)向繩；10-驅(qū)動(dòng)輪；11-電控系統(tǒng)；12-提升繩；13-四桿機(jī)構(gòu)；14-轎廂彈性碰塊；15-左下連接繩導(dǎo)向滑輪；16-右上連接繩導(dǎo)向滑輪；17-右下連接繩導(dǎo)向滑輪；

6-1-絲杠末端支承，6-2-滾珠絲桿，6-3-絲杠導(dǎo)向槽，6-4-絲杠螺母套滾輪，6-5-螺母套，6-6-絲杠螺母，6-7-螺母及螺母套連接螺栓螺母，6-8-絲杠前端支撐，6-9-絲杠鎖緊螺母及墊圈，6-10-聯(lián)軸器，6-11-絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6-12-電磁鐵導(dǎo)向槽，6-13-電磁鐵，6-14-電磁鐵滾輪；

11-1-提升機(jī)，11-2-提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器，11-3-信號(hào)采集器，11-4-控制器，11-5-繼電器，11-6-深度信號(hào)傳感器，11-7-深度指示器；

13-1-缸體支撐架，13-2-彈簧，13-3-缸體，13-4-活塞桿，13-5-連接繩繩頭固定裝置，13-6-卡頭臂桿，13-7-臂桿支撐架，13-8-U型卡頭，13-9-彈性碰塊，13-10-拉繩繩頭固定裝置；

6-3.1-連接組件，6-3.2-導(dǎo)向槽板，6-3.3-滾輪固定卡槽；6-5.1-電磁鐵接觸頭。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)，包括連接繩導(dǎo)向滑輪2、連接繩3、四桿機(jī)構(gòu)拉繩4、拉繩導(dǎo)向滑輪5、電磁動(dòng)作系統(tǒng)6、轎廂7、轎廂導(dǎo)向繩9、驅(qū)動(dòng)輪10、電控系統(tǒng)11、提升繩12、四桿機(jī)構(gòu)13和轎廂彈性碰塊14；轎廂7的上端連接有提升繩12，提升繩12穿過(guò)驅(qū)動(dòng)輪10，在轎廂7的上端和下端對(duì)稱各連接有兩根轎廂導(dǎo)向繩9，在轎廂7與轎廂導(dǎo)向繩9的連接處還連接有轎廂彈性碰塊14；四桿機(jī)構(gòu)13有四個(gè)，分別與四根轎廂導(dǎo)向繩9連接，四桿機(jī)構(gòu)13的另一端連接在井道壁1上，在上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13之間的井道壁1上各連接一個(gè)電磁動(dòng)作系統(tǒng)6；在四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13與四根轎廂導(dǎo)向繩9連接處均還連接有連接繩3和四桿機(jī)構(gòu)拉繩4，連接繩3另一端與連接繩導(dǎo)向滑輪2連接，四桿機(jī)構(gòu)拉繩4的另一端與拉繩導(dǎo)向滑輪5連接；電控系統(tǒng)11與電磁動(dòng)作系統(tǒng)6電氣連接。

轎廂7上下兩端左右兩側(cè)裝有4個(gè)轎廂彈性碰塊14，通過(guò)電控系統(tǒng)11對(duì)電磁動(dòng)作系統(tǒng)6中的電磁鐵控制實(shí)現(xiàn)上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13的同步運(yùn)動(dòng)；連接上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13的繩索包括上四桿機(jī)構(gòu)拉繩4、下四桿機(jī)構(gòu)拉繩8和連接繩3：所述上四桿機(jī)構(gòu)拉繩4的一端與控制電磁鐵6-13連接，另一端繞過(guò)設(shè)在井道壁1上、且位于電磁動(dòng)作系統(tǒng)6上方的拉繩導(dǎo)向滑輪5后，與上四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6的繩頭固定裝置13-10相連；所述下四桿機(jī)構(gòu)拉繩8的一端與控制電磁鐵6-13連接，另一端繞過(guò)井道壁1上、且位于電磁動(dòng)作系統(tǒng)6下方的拉繩導(dǎo)向滑輪5后，與下四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6上的繩頭固定裝置13-10相連接；連接繩3的一端與上四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6相連，另一端依次繞過(guò)4組井道壁連接繩導(dǎo)向滑輪2、16、17、15后，與下四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6相連。

所述的電控系統(tǒng)11包括：提升機(jī)11-1、提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2、信號(hào)采集器11-3、控制器11-4、繼電器11-5、深度信號(hào)傳感器11-6和深度指示器11-7；

提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2和深度信號(hào)傳感器11-6與信號(hào)采集器11-3的輸入端連接，提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2和深度信號(hào)傳感器11-6連接在提升機(jī)11-1上，深度信號(hào)傳感器11-6與深度指示器11-7連接；信號(hào)采集器11-3的輸出端與控制器11-4連接，控制器11-4通過(guò)繼電器11-5與電磁動(dòng)作系統(tǒng)(6)的電磁鐵(6-13)相連連接；控制器(11-4)的輸出端還與電磁動(dòng)作系統(tǒng)(6)的絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6-11)相連。

所述的四桿機(jī)構(gòu)(13)包括：缸體支撐架13-1、彈簧13-2、缸體13-3、活塞桿13-4、連接繩繩頭固定裝置13-5、卡頭臂桿13-6、臂桿支撐架13-7、U型卡頭13-8、彈性碰塊13-9和拉繩繩頭固定裝置13-10；

在缸體支撐架13-1上鉸接有缸體13-3；在缸體13-3內(nèi)有活塞，在活塞的一端連接有活塞桿13-4，在活塞另一端至缸體13-3底部之間有彈簧13-2，活塞桿13-4的端部鉸接有卡頭臂桿13-6，卡頭臂桿13-6與U型卡頭13-8連接，在U型卡頭13-8上有彈性碰塊13-9；卡頭臂桿13-6還與臂桿支撐架13-7鉸接，在卡頭臂桿13-6上有連接繩繩頭固定裝置13-5和拉繩繩頭固定裝置13-10。

所述的電磁動(dòng)作系統(tǒng)包括：絲杠末端支承6-1、滾珠絲桿6-2、絲杠導(dǎo)向槽6-3、絲杠螺母套滾輪6-4、螺母套6-5、絲杠螺母6-6、螺母及螺母套連接螺栓螺母6-7、絲杠前端支撐6-8、絲杠鎖緊螺母及墊圈6-9、聯(lián)軸器6-10、絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11、電磁鐵導(dǎo)向槽6-12、電磁鐵6-13和電磁鐵滾輪6-14；

滾珠絲桿6-2位于絲杠導(dǎo)向槽6-3內(nèi)，在滾珠絲桿6-2的一端連接有絲杠末端支承6-1，在滾珠絲桿6-2的另一端與絲杠前端支撐6-8連接，絲杠前端支撐6-8與絲杠鎖緊螺母及墊圈6-9、聯(lián)軸器6-10和絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11順序連接；在滾珠絲桿6-2上連接有螺母套6-5和絲杠螺母6-6，在滾珠絲桿6-2外連接有絲杠螺母套滾輪6-4，絲杠螺母套滾輪6-4搭接在絲杠導(dǎo)向槽6-3上；電磁鐵6-13的動(dòng)桿與螺母套6-5連接，電磁鐵6-13外連接電磁鐵滾輪6-14，電磁鐵滾輪6-14位于電磁鐵導(dǎo)向槽6-12上。

所述的螺母套6-5包括：電磁接觸頭(6-5.1)，電磁接觸頭(6-5.1)位于螺母套(6-5)的側(cè)壁徑向位置，通過(guò)電磁接觸頭(6-5.1)連接有與絲杠螺母(6-6)并行的電磁鐵(6-13)。

所述的絲杠導(dǎo)向槽6-3包括：連接組件6-3.1、導(dǎo)向槽板6-3.2和滾輪固定卡槽6-3.3；在連接組件6-3.1的上端連接有導(dǎo)向槽板6-3.2，在導(dǎo)向槽板6-3.2上有滾輪固定卡槽6-3.3。

本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制方法，步驟如下：

a.礦用電梯通電，轎廂7在運(yùn)行前系統(tǒng)初始化；

當(dāng)轎廂7位于井口時(shí)，位于電磁控制系統(tǒng)6上方的上四桿機(jī)構(gòu)13打開(kāi)與導(dǎo)軌繩9分離，位于電磁控制系統(tǒng)6下方的下四桿機(jī)構(gòu)13閉合與導(dǎo)軌繩9接觸；

當(dāng)轎廂7位于井底時(shí)，位于電磁控制系統(tǒng)6上方的上四桿機(jī)構(gòu)13閉合，與導(dǎo)軌繩9接觸，位于電磁控制系統(tǒng)6下方的下四桿機(jī)構(gòu)13打開(kāi)與導(dǎo)軌繩9分離；并且由控制器11-4控制電機(jī)6-11運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁鐵6-13得電使螺母套6-5的電磁鐵接觸頭6-5.1與電磁鐵6-13的鐵芯吸合；

b.轎廂7運(yùn)行時(shí)，安裝在轎廂上的深度信號(hào)傳感器11-6實(shí)時(shí)將深度信號(hào)傳送到深度指示器11-7，深度指示器11-7指示轎廂7的深度位置；安裝在轎廂7上的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2實(shí)時(shí)將上行或下行信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)采集器11-3內(nèi)，控制器11-4通過(guò)信號(hào)采集器11-3的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)控制電機(jī)6-13的正反轉(zhuǎn)，并通過(guò)轎廂7的深度位置控制絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11的啟停；絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)絲桿6-2轉(zhuǎn)動(dòng)，位于螺母套6-5內(nèi)絲杠螺母6-6運(yùn)動(dòng)使電磁鐵6-13吸合，帶運(yùn)與螺母套6-5相連接的電磁鐵碰觸頭6-5.1作直線運(yùn)動(dòng)；實(shí)施正常狀態(tài)控制及失控狀態(tài)控制。

所述正常狀態(tài)控制步驟為：

將信號(hào)采集器11-3中的轎廂7的深度信號(hào)折算為轎廂7的底部彈性碰塊14底端距離井口的距離x；安裝在轎廂7上下兩端的兩個(gè)彈性碰塊14距離為h；電磁動(dòng)作系統(tǒng)6上方的四桿機(jī)構(gòu)13閉合時(shí)，其U型卡頭13-8與導(dǎo)向繩9的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₀；電磁動(dòng)作系統(tǒng)6下方的四桿機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，其U型卡頭13-8與導(dǎo)向繩9的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₁，并且要求：h＜L₁-L₀；控制器11-4對(duì)信號(hào)采集器11-3的信號(hào)進(jìn)行判斷，方法如下：

a.轎廂7下行時(shí)，若L₀＜x-h＜L₁，控制器11-4控制電磁鐵6-13得電，其鐵芯與螺母套6-5上的電磁鐵接觸頭6-5.1吸合，在電機(jī)6-11驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母6-6向下運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)；若x-h＜L₀或者x-h＞L₁，控制器11-4不動(dòng)作；

b.轎廂7上行時(shí)，若L₀＜x＜L₁，控制器11-4控制電磁鐵6-13得電，其鐵芯與螺母套6-5上的電磁鐵接觸頭6-5.1吸合，在電機(jī)6-11驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母6-6向上運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；若x＜L₀或者x＞L₁，控制器11-4不動(dòng)作。

所述失控狀態(tài)控制步驟：

當(dāng)電控系統(tǒng)11中的電機(jī)6-11或電磁鐵6-13控制失效，左右兩側(cè)的上下四桿機(jī)構(gòu)13的轉(zhuǎn)動(dòng)不受電磁力的控制，電磁鐵6-13處于自由不受約束狀態(tài)；

a.當(dāng)轎廂7下行時(shí)，轎廂7導(dǎo)向套的下端彈性碰塊14與下四桿機(jī)構(gòu)13的彈性碰塊13-9產(chǎn)生碰撞，下端四桿機(jī)構(gòu)U型卡頭13-8向下轉(zhuǎn)動(dòng)，拉繩8向下拉電磁鐵6-13，帶動(dòng)拉繩4向下拉上端四桿機(jī)構(gòu)的卡頭13-8，上端四桿機(jī)構(gòu)處于閉合狀態(tài)位置B，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；

b.當(dāng)轎廂7上行時(shí)，轎廂碰塊14與上端四桿機(jī)構(gòu)彈性碰塊13-9碰撞，上端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)。

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，對(duì)稱設(shè)在井道壁1左右兩側(cè)的上下對(duì)稱、且結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13，連接在左右兩側(cè)井道壁1上的上下對(duì)稱的兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13的繩索和布置在兩個(gè)上下對(duì)稱的四桿機(jī)構(gòu)13之間的電磁動(dòng)作系統(tǒng)6，以及布置在轎廂7上下兩端、左右兩側(cè)的4個(gè)彈性碰塊14，通過(guò)電控系統(tǒng)11對(duì)電磁動(dòng)作系統(tǒng)6中的電磁鐵6-13控制實(shí)現(xiàn)上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13的同步運(yùn)動(dòng)；連接上下兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)13的繩索包括上四桿機(jī)構(gòu)拉繩4、下四桿機(jī)構(gòu)拉繩8和連接繩3；

所述上四桿機(jī)構(gòu)拉繩4的一端與控制電磁鐵6-13連接，另一端繞過(guò)設(shè)在井道壁1上、且位于電磁動(dòng)作系統(tǒng)6上方的拉繩導(dǎo)向滑輪5后，與上四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6的繩頭固定裝置13-10相連；

所述下四桿機(jī)構(gòu)拉繩8的一端與控制電磁鐵6-13連接，另一端繞過(guò)井道壁1上、且位于電磁動(dòng)作系統(tǒng)6下方的拉繩導(dǎo)向滑輪5后，與下四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6上的繩頭固定裝置13-10相連接；

連接繩3的一端與上四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6相連，另一端依次繞過(guò)4組井道壁連接繩導(dǎo)向滑輪2、16、17、15后，與下四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6相連。

如圖2所示，所述的電控系統(tǒng)11包括與電磁鐵6-13相連的繼電器11-5，與繼電器11-5相連的控制器11-4、與控制器11-4相連的轎廂狀態(tài)信號(hào)采集器11-3、分別與信號(hào)采集器11-3相連的提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2和深度信號(hào)傳感器11-6，以及與提升機(jī)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2和深度信號(hào)傳感器11-6分別相連的提升機(jī)11-1和深度指示器11-7；所述的控制器11-4與電磁動(dòng)作系統(tǒng)6的絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11相連。

所述的四桿機(jī)構(gòu)13包括缸體支撐架13-1、鉸接在的缸體支撐架13-1上的缸體13-3、內(nèi)置于缸體13-3內(nèi)的活塞桿13-4、作用與缸體13-3內(nèi)部和活塞桿13-4底部的彈簧13-2以及鉸接在的臂桿支撐架13-7上的卡頭臂桿13-6，卡頭臂桿13-6自由端設(shè)有U型卡頭13-8，U型卡頭13-8上設(shè)有彈簧碰塊13-9。

所述的電磁動(dòng)作系統(tǒng)6包括固定安裝在井道壁1上的絲桿驅(qū)動(dòng)電(6-11，絲桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11通過(guò)聯(lián)軸器6-10與固定安裝在井道壁1上的絲桿6-2相連，絲桿6-2上設(shè)有作直線運(yùn)動(dòng)的絲杠螺母6-6，絲杠螺母6-6設(shè)有螺母套6-5，螺母套6-5上設(shè)有隨移動(dòng)絲杠螺母6-6移動(dòng)的絲杠螺母套滾輪6-4，螺母套6-5的側(cè)壁徑向設(shè)有電磁接觸頭6-5.1，通過(guò)電磁接觸頭6-5.1連接有與絲杠螺母6-6并行的電磁鐵6-13，電磁鐵6-13上設(shè)有沿電磁鐵導(dǎo)向槽6-12運(yùn)行的電磁鐵滾輪6-14。

如圖3和圖5所示，所述的電磁動(dòng)作系統(tǒng)6包括固定安裝在井道壁1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)6-11、一端通過(guò)聯(lián)軸器6-10與電機(jī)6-11相連，另一端固定安裝在井道1的絲桿6-2，以及帶有螺母套6-5的沿著絲桿6-2作直線運(yùn)動(dòng)的絲杠螺母6-6、與螺母套6-5電磁接觸頭6-5.1通過(guò)電磁力相接合的電磁鐵6-13；所述的聯(lián)動(dòng)繩索包括連接上端四桿機(jī)構(gòu)的固定繩頭13-10與中間電磁鐵6-13的拉繩4、連接下端四桿機(jī)構(gòu)的固定繩頭13-10與中間電磁鐵6-13的拉繩8，以及一端連接在上端四桿機(jī)構(gòu)的固定繩頭13-5上，另一端從側(cè)面依次繞過(guò)固定在井道壁1上的滑輪2、16、17、15后，連接在下端四桿機(jī)構(gòu)的固定繩頭13-5上的連接繩3。

如圖4所示，所述的四桿機(jī)構(gòu)支撐架13-1和13-7是由是由均安裝在井道壁1的缸體鉸接架13-1和一個(gè)三角形的臂桿支撐架13-7組成；所述的四桿機(jī)構(gòu)13由鉸接在的缸體鉸接架13-1上的缸體13-3、內(nèi)置于缸體13-3內(nèi)的活塞桿13-4、作用在缸體13-3內(nèi)部和活塞桿13-4底部的彈簧13-2以及鉸接在的臂桿支架13-7上的卡頭臂桿13-6組成，所述的卡頭臂桿13-6的自由端與帶有彈性碰塊13-9的U型卡頭13-8相連；

如圖6所示，絲杠螺母套滾輪6-4或電磁鐵滾輪6-14的導(dǎo)向槽6-3由一個(gè)導(dǎo)向槽板6-3.2和兩個(gè)滾輪固定卡槽6-3.3通過(guò)連接組件6-3.1固定連接，將絲杠螺母套滾輪6-4或電磁鐵滾輪6-14約束在導(dǎo)向槽內(nèi)。

柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)?shù)V用電梯通電時(shí)，提升機(jī)11-1運(yùn)行前系統(tǒng)初始化，控制器11-4控制電機(jī)6-11運(yùn)轉(zhuǎn)和電磁鐵6-13得電，使螺母套6-5的電磁鐵接觸頭6-5.1與電磁鐵6-13的鐵芯吸合。轎廂7在運(yùn)行過(guò)程中，深度指示器11-7通過(guò)傳感器11-6產(chǎn)生的轎廂的深度信號(hào)和提升機(jī)11-1通過(guò)正反轉(zhuǎn)傳感器11-2產(chǎn)生的轎廂上行或下行信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)采集器11-3，控制器11-4通過(guò)處理信號(hào)采集器11-3的提升機(jī)11-1的正反轉(zhuǎn)信號(hào)控制電機(jī)6-13的正反轉(zhuǎn)，通過(guò)處理轎廂7的深度信號(hào)控制電機(jī)6-11的啟停。螺母套6-5底座通過(guò)螺栓螺母裝置6-7與絲杠螺母6-6相連接，螺母套6-5的上端為方形中空結(jié)構(gòu)，且螺母套6-5的兩個(gè)側(cè)面裝有滾輪6-4，在導(dǎo)向槽6-3的約束作用下，在電機(jī)6-11轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)絲桿6-2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母套6-5可沿著導(dǎo)向槽6-3作直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)螺母套6-5的電磁鐵接觸頭6-5.1與電磁鐵6-13的鐵芯吸合，電磁鐵6-13與絲杠螺母6-6作同步運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)6-11驅(qū)動(dòng)電磁鐵6-13從上往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電磁鐵6-13通過(guò)拉繩4將上端四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6往下拉，并處于位置B的閉合狀態(tài)，卡頭臂桿13-6同時(shí)向下拉依次繞在滑輪2、16、17、15連接繩3，則下端四桿機(jī)構(gòu)的卡頭臂桿13-6向下轉(zhuǎn)動(dòng)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)。

本發(fā)明的柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制方法，用一套偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)一側(cè)導(dǎo)向繩的偏擺抑制，在井下工作時(shí)，如圖1所示的兩套系統(tǒng)對(duì)稱安裝作為一組來(lái)工作。其具體控制方法如下：

當(dāng)柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制在正常工作情況下，轎廂7處于任意位置正常運(yùn)行的過(guò)程，若轎廂7從任意位置下行時(shí)，深度傳感器11-6的深度信號(hào)和正反轉(zhuǎn)傳感器11-2的下行信號(hào)同時(shí)被采集器11-3采集，將信號(hào)采集器11-3中的轎廂7的深度信號(hào)折算為轎廂7的底部彈性碰塊14底端距離井口的距離x；安裝在轎廂7上下兩端的兩個(gè)彈性碰塊14距離為h；電磁動(dòng)作系統(tǒng)6上方的四桿機(jī)構(gòu)13閉合時(shí)，其U型卡頭13-8與導(dǎo)向繩9的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₀；電磁動(dòng)作系統(tǒng)6下方的四桿機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，其U型卡頭13-8與導(dǎo)向繩9的接觸位置距離井口位置為L(zhǎng)₁，并且要求：h＜L₁-L₀。控制器11-4對(duì)信號(hào)采集器11-3的信號(hào)進(jìn)行判斷，方法如下：

當(dāng)轎廂7下行時(shí)，若L₀＜x-h＜L₁，控制器11-4控制電磁鐵6-13得電，其鐵芯與螺母套6-5上的電磁鐵接觸頭6-5.1吸合，在電機(jī)6-11驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母6-6向下運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)；若x-h＜L₀或者x-h＞L₁，控制器11-4不動(dòng)作。

當(dāng)轎廂7上行時(shí)，若L₀＜x＜L₁，控制器11-4控制電磁鐵6-13得電，其鐵芯與螺母套6-5上的電磁鐵接觸頭6-5.1吸合，在電機(jī)6-11驅(qū)動(dòng)下隨著絲杠螺母6-6向上運(yùn)動(dòng)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)，上四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；若x＜L₀或者x＞L₁，控制器11-4不動(dòng)作。

當(dāng)柔性導(dǎo)軌繩偏擺主動(dòng)控制系統(tǒng)在非正常工作情況下，即：當(dāng)電機(jī)6-11或電磁鐵6-13控制失效的情況下，四桿機(jī)構(gòu)3的轉(zhuǎn)動(dòng)不受電磁力的控制，電磁鐵6-13處于自由不受約束狀態(tài)。轎廂7下行時(shí)，轎廂7導(dǎo)向套的下端彈性碰塊14與下端四桿機(jī)構(gòu)的彈性碰塊13-9產(chǎn)生碰撞，下端四桿機(jī)構(gòu)U型卡頭13-8向下轉(zhuǎn)動(dòng)，拉繩8向下拉電磁鐵6-13，帶動(dòng)拉繩4向下拉上端四桿機(jī)構(gòu)的卡頭13-8，上端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)；反之，轎廂7上行時(shí)，轎廂碰塊14與上端四桿機(jī)構(gòu)彈性碰塊13-9碰撞，上端四桿機(jī)構(gòu)處于位置A的打開(kāi)狀態(tài)，下端四桿機(jī)構(gòu)處于位置B的閉合狀態(tài)。