本發(fā)明涉及礦山立井提升系統(tǒng)的過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)，涉及礦井運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種采用橫梁阻擋，緩沖鏈板、液壓緩沖部分進(jìn)行過卷緩沖，托罐液壓缸提升托爪的礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在礦井提升系統(tǒng)運(yùn)行過程中，礦井提升機(jī)如果沒有及時(shí)停機(jī)，則會(huì)發(fā)生提升機(jī)過卷情況，故常采用過卷緩沖裝置和托罐裝置進(jìn)行過卷緩沖與托罐。過卷緩沖裝置一般采用橫梁阻擋提升容器，橫梁兩端則用鋼絲繩進(jìn)行連接，但是鋼絲繩柔性較大，易導(dǎo)致兩端的過卷緩沖裝置不同步，造成提升容器的傾斜；若橫梁兩端直接采用剛性液壓缸鉸接，則當(dāng)提升容器碰撞橫梁的瞬間，橫梁相當(dāng)于兩端被液壓缸活塞桿固定，會(huì)產(chǎn)生較大沖擊，提升繩易發(fā)生斷繩。當(dāng)提升容器碰撞橫梁時(shí)，托罐裝置托爪應(yīng)立即動(dòng)作伸出，為提升容器的托罐承接做好準(zhǔn)備，若不及時(shí)提升容器下落易發(fā)生斷繩墜罐事故。專利號(hào)為zl201210180897.1的一種礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖裝置，即為橫梁兩端直接采用剛性液壓缸鉸接的方式。提升容器的導(dǎo)向方式有剛性罐道和柔性罐道之分，深井提升，尤其是多繩摩擦式提升機(jī)，大多采用柔性罐道導(dǎo)向，提升容器左右晃動(dòng)以及橫向振動(dòng)非常大，難以順利進(jìn)入其所述的滑柱結(jié)構(gòu)之間，若為使容器順利進(jìn)入滑柱結(jié)構(gòu)之間，增大開口，則托罐鎖舌至提升容器側(cè)面的距離亦會(huì)增大，當(dāng)提升容器碰撞橫梁時(shí)，托罐鎖舌就不能立即伸到提升容器的上部下盤中，若此時(shí)提升容器下落，由于沒有托罐裝置的作用，提升容器向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，易將提升鋼絲繩拉斷，發(fā)生墜罐事故。

當(dāng)提升容器撞擊防撞梁后，提升容器下落，托罐裝置需要在安全的下落距離范圍內(nèi)可靠托住容器。若下落距離過大，則提升容器下落易造成斷繩；托罐不可靠，也易造成事故?，F(xiàn)有的托罐裝置通常都是固定的，安全下落距離不能保證。公開號(hào)為cn201620153833.6的一種過卷過放緩沖托罐裝置，提出了一種利用緩沖帶吸能的過卷緩沖托罐裝置，其托爪會(huì)隨緩沖本體上升跟隨在提升容器底部，然后利用緩沖帶吸能方式實(shí)現(xiàn)緩沖。鋼帶起到的作用是實(shí)現(xiàn)緩沖吸能，但是并不能實(shí)現(xiàn)可靠的托罐，若出現(xiàn)提升鋼絲繩斷繩或者鋼帶斷裂等狀況，提升容器下墜，鋼帶很難提供足夠大的支撐力，就難以有效地在安全的下落距離范圍內(nèi)可靠托住容器。同時(shí)鋼帶在使用過程中會(huì)發(fā)生塑性變形，一次過卷事故的發(fā)生，所用鋼帶必須更換。

綜上所述，目前的過卷緩沖托罐裝置存在提升容器過卷碰撞大，柔性罐道情況下有些無法使用，托罐裝置托罐距離不可變，或者托罐不可靠等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠減小提升容器過卷碰撞橫梁時(shí)的沖擊，提供恒定的過卷緩沖制動(dòng)力，減小提升容器過卷下落時(shí)落罐距離的礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)。

技術(shù)方案：礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置，其特征在于：所述裝置包括橫梁緩沖部分、液壓托罐部分；所述橫梁緩沖部分固定于井架上方，所述液壓托罐部分固定于橫梁緩沖部分下方井架；所述橫梁緩沖部分，包括井架上固定的兩個(gè)緩沖液壓缸（3）以及其上方的橫梁（1），兩個(gè)所述緩沖液壓缸（3）的活塞桿頂部通過三個(gè)緩沖鏈節(jié)（2）與橫梁（1）下方兩端分別鉸接；

所述液壓托罐部分，包括在固定于井架橫梁緩沖部分下方的托罐液壓缸（7），所述托罐液壓缸（7）活塞桿頂部鉸接有彈簧托爪承托架（5），彈簧托爪承托架（5）中間支承有彈簧托爪裝置（8），銷軸（9）穿過彈簧托爪承托架（5）側(cè)面以及彈簧托爪裝置（8）相應(yīng)孔位固定兩者，所述彈簧托爪承托架（5）兩側(cè)豎直固定有導(dǎo)向塊（6），導(dǎo)向塊（6）具有梯形卡槽并通過梯形卡槽卡于固定在井架立柱的導(dǎo)軌（4）上。

所述的彈簧托爪裝置（8）包括彈簧托爪裝置殼體（8-1）、彈簧托爪（8-2）、擋板（8-3）、彈簧（8-4）、滑軸（8-5），所述彈簧托爪（8-2）可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述彈簧托爪裝置殼體（8-1）上，所述滑軸（8-5）穿過彈簧托爪（8-2）及彈簧托爪裝置殼體（8-1），所述彈簧托爪（8-2）上設(shè)有與滑軸（8-5）對(duì)應(yīng)的弧形孔，所述彈簧托爪（8-2）可在弧形孔的限制范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述彈簧托爪裝置殼體（8-1）與彈簧托爪（8-2）之間連接有彈簧（8-4）。

用于權(quán)利要求書1的所述礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置的液壓系統(tǒng)，其特征在于：包括油泵、電磁換向閥、安全閥、分流集流閥、電磁閥、溢流閥、單向閥、蓄能器；

油泵（11）的出口處并聯(lián)有安全閥（12），油泵（11）出口與電磁換向閥（13）下部右側(cè)油口相連通，電磁換向閥（13）下部左側(cè)油口與油箱相連通，電磁換向閥（13）上部出口連接分流集流閥（14）下部油口，分流集流閥（14）兩個(gè)分流油口分別接入左右兩個(gè)托罐液壓缸（7）上腔；電磁閥（15-1）和溢流閥（16-1）并聯(lián)，溢流閥（16-1）下部油口與左側(cè)托罐液壓缸（7）下腔油口相連，溢流閥（16-1）上部油口與左側(cè)緩沖液壓缸（3）上腔油口相連，電磁閥（15-3）和單向閥（17-1）并聯(lián)，單向閥（17-1）左側(cè)出油口與左側(cè)緩沖液壓缸（3）下腔油口相連，單向閥（17-1）右側(cè)進(jìn)油口與蓄能器（18）相連；電磁閥（15-2）和溢流閥（16-2）并聯(lián)，溢流閥（16-2）下部油口與右側(cè)托罐液壓缸（7）下腔出油口相連，溢流閥（16-2）上部油口與右側(cè)緩沖液壓缸（3）上腔出油口相連，電磁閥（15-4）和單向閥（17-2）并聯(lián)，單向閥（17-2）右側(cè)出油口與右側(cè)緩沖液壓缸（3）下腔油口相連，單向閥（17-2）左側(cè)進(jìn)油口與蓄能器（18）相連。

有益效果：本發(fā)明的各緩沖液壓缸的活塞桿頂部通過三個(gè)緩沖鏈節(jié)與橫梁下方兩端分別鉸接，初始狀態(tài)時(shí)三個(gè)緩沖鏈節(jié)呈堆疊狀態(tài)，當(dāng)提升容器碰撞橫梁時(shí)，橫梁兩端是活動(dòng)的，并沒有剛性約束，因此提升容器過卷碰撞橫梁時(shí)的沖擊小。

由于提升容器過卷緩沖過程中，緩沖液壓缸上腔油液需要通過溢流閥才能進(jìn)入托罐液壓缸下腔，而溢流閥具有預(yù)先設(shè)定的開啟壓力，因此緩沖液壓缸上腔具有恒定的壓強(qiáng)，為提升容器制動(dòng)提供了恒定的制動(dòng)力。

在提升容器過卷緩沖過程中，提升容器的上升造成了緩沖液壓缸上行，由于緩沖液壓缸上腔油液通過溢流閥全部進(jìn)入托罐液壓缸下腔，因此托罐液壓缸上升，推動(dòng)彈簧托爪承托架，以及彈簧托爪承托架所承托的彈簧托爪裝置，達(dá)到了彈簧托爪裝置跟隨提升容器上升的目的，大大減小了提升容器過卷緩沖后下落距離。

在提升容器過卷緩沖過程中，由于電磁換向閥不通電都處于右位，溢流閥不可逆向流動(dòng)，因此托罐液壓缸下腔油液無法流出，導(dǎo)致托罐液壓缸在提升容器過卷緩沖過程中不能下降，大大提高了托罐的可靠性。

本發(fā)明通過緩沖鏈節(jié)、以及液壓緩沖部分進(jìn)行緩沖，在緩沖過程中沒有類似鋼帶的塑性變形，或者摩擦片的摩擦損耗，因此整套系統(tǒng)可重復(fù)使用。

綜上所述，本發(fā)明的具有過卷碰撞沖擊小，緩沖制動(dòng)力穩(wěn)定，下落距離短，托罐可靠，可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，適用于礦山立井各類提升系統(tǒng)的過卷防護(hù)。

附圖說明

圖1為礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置立體圖；

圖2為橫梁緩沖部分立體圖；

圖3為液壓托罐部分立體圖；

圖4為彈簧托爪裝置立體圖；

圖5為液壓緩沖系統(tǒng)原理圖；

圖6為礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)工作示意圖；

圖中：1-橫梁；2-緩沖鏈節(jié)；3-緩沖液壓缸；4-導(dǎo)軌；5-彈簧托爪承托架；6-導(dǎo)向塊；7-托罐液壓缸；8-彈簧托爪裝置；8-1-彈簧托爪裝置殼體；8-2-彈簧托爪；8-3-擋板；8-4-彈簧；8-5-滑軸；8-6-彈簧托爪孔；9-銷軸；10-提升容器；11-油泵；12-安全閥；13-電磁換向閥；14-分流集流閥；15-1-電磁閥；15-2電磁閥；15-3-電磁閥；15-4-電磁閥；16-1-溢流閥；16-2-溢流閥；17-1-單向閥；17-2-單向閥；18-蓄能器；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步的說明：

本發(fā)明礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)，如圖1所示，礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置由橫梁緩沖部分、液壓托罐部分、液壓緩沖系統(tǒng)構(gòu)成；所述橫梁緩沖部分固定于井架上方，所述液壓托罐部分固定于橫梁緩沖部分下方井架。

所述橫梁緩沖部分，如圖2所示，包括井架上固定的緩沖液壓缸3以及其上方的橫梁1，所述的各緩沖液壓缸3的活塞桿頂部通過三個(gè)緩沖鏈節(jié)2與橫梁1下方兩端分別鉸接。

所述液壓托罐部分，如圖3所示，包括在固定于井架橫梁緩沖部分下方的托罐液壓缸7，所述托罐液壓缸7活塞桿頂部鉸接有彈簧托爪承托架5，彈簧托爪承托架5中間支承有彈簧托爪裝置8，銷軸9穿過彈簧托爪承托架5側(cè)面以及彈簧托爪裝置8相應(yīng)孔位固定兩者，所述彈簧托爪承托架5兩側(cè)豎直固定有導(dǎo)向塊6，導(dǎo)向塊6具有梯形卡槽并通過梯形卡槽卡于固定在井架立柱的導(dǎo)軌4上。

所述彈簧托爪裝置8，如圖4所示，彈簧托爪8-2旋轉(zhuǎn)中心鉸接于彈簧托爪裝置殼體8-1，固定在彈簧托爪裝置殼體8-1上的滑軸8-5穿過彈簧托爪8-2上的弧形孔，彈簧托爪8-2上焊有擋板8-3，擋板8-3上穿有彈簧8-4，彈簧8-4另一側(cè)則固定于彈簧托爪裝置殼體8-1豎直開口內(nèi)緣，所述彈簧托爪8-2上還開有用于復(fù)位的彈簧托爪孔8-6。

如圖5所示為所述液壓緩沖系統(tǒng)原理圖，油泵11的出口處并聯(lián)有安全閥12，油泵11出口與電磁換向閥13下部右側(cè)油口相連通，電磁換向閥13下部左側(cè)油口與油箱相連通，電磁換向閥13上部出口連接分流集流閥14下部油口，分流集流閥14兩個(gè)分流油口分別接入左右兩個(gè)托罐液壓缸7上腔；電磁閥15-1和溢流閥16-1并聯(lián)，溢流閥16-1下部油口與左側(cè)托罐液壓缸7下腔油口相連，溢流閥16-1上部油口與左側(cè)緩沖液壓缸3上腔油口相連，電磁閥15-3和單向閥17-1并聯(lián)，單向閥17-1左側(cè)出油口與左側(cè)緩沖液壓缸3下腔油口相連，單向閥17-1右側(cè)進(jìn)油口與蓄能器18相連；電磁閥15-2和溢流閥16-2并聯(lián)，溢流閥16-2下部油口與右側(cè)托罐液壓缸7下腔出油口相連，溢流閥16-2上部油口與右側(cè)緩沖液壓缸3上腔出油口相連，電磁閥15-4和單向閥17-2并聯(lián)，單向閥17-2右側(cè)出油口與右側(cè)緩沖液壓缸3下腔油口相連，單向閥17-2左側(cè)進(jìn)油口與蓄能器18相連。

工作原理及工作過程：

圖6所示為礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)的工作示意圖。

圖6a為提升容器10上升但沒有接觸到彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2的初始狀態(tài)圖，此時(shí)彈簧托爪8-2由于彈簧8-3拉力而保持伸出狀態(tài)，三個(gè)緩沖鏈節(jié)2呈堆疊狀態(tài)，除礦山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置及液壓系統(tǒng)需要恢復(fù)狀態(tài)以外的時(shí)段，電磁換向閥13、電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2、電磁換向閥15-3、電磁換向閥15-4一直不通電，分別處于左位、右位、右位、上位、上位；

當(dāng)提升容器10繼續(xù)上升，如圖6b所示，頂開彈簧托爪8-2，彈簧8-3處于拉伸狀態(tài)；

提升容器10繼續(xù)上升，如圖6c所示，快要碰到橫梁1，此時(shí)提升容器10底部正好脫離彈簧托爪8-2，當(dāng)提升容器10繼續(xù)上升，彈簧托爪8-2由于彈簧8-3拉力的作用則將彈出，起到提升容器10下降時(shí)的承托作用；

當(dāng)提升容器10繼續(xù)上升，如圖6d所示，碰到橫梁1，則將帶動(dòng)緩沖鏈節(jié)2從堆疊狀態(tài)轉(zhuǎn)向伸展?fàn)顟B(tài)，緩沖鏈節(jié)2的作用是使得橫梁1兩端為可活動(dòng)的，以減小橫梁1對(duì)于提升容器相碰時(shí)的沖擊，避免提升容器10的提升鋼絲繩發(fā)生斷繩，此時(shí)的彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2處于伸出狀態(tài)，若提升機(jī)停機(jī)，提升容器10下落，處于伸出狀態(tài)的彈簧托爪8-2提供了良好的托罐平臺(tái)；

若提升容器10仍向上運(yùn)行，如圖6e所示，則緩沖鏈節(jié)2將被完全伸展，并帶動(dòng)緩沖液壓缸3向上運(yùn)行，此時(shí)電磁換向閥13、電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2、電磁換向閥15-3、電磁換向閥15-4不通電，分別處于左位、右位、右位、上位、上位；左側(cè)及右側(cè)的緩沖液壓缸3上腔油液將分別通過溢流閥16-1、溢流閥16-2流向左側(cè)及右側(cè)托罐液壓缸7下腔，由于溢流閥16-1、溢流閥16-2具有一定的開啟壓力，因此緩沖液壓缸3上腔具有恒定的壓強(qiáng)，為提升容器10的制動(dòng)提供了恒定的緩沖力；托罐液壓缸7下腔由于油液的進(jìn)入將上升推動(dòng)彈簧托爪承托架5中間所支承的彈簧托爪裝置8上升，彈簧托爪8-2將跟隨提升容器10向上運(yùn)行；由于電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2不通電都處于右位，溢流閥16-1、溢流閥16-2不可逆向流動(dòng)，因此托罐液壓缸7在提升容器過卷時(shí)不會(huì)向下運(yùn)行，隨托罐液壓缸7移動(dòng)的彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2為提升容器10的回落提供良好的支撐平臺(tái)；彈簧托爪承托架5由導(dǎo)向塊6與導(dǎo)軌4的梯形卡槽配合導(dǎo)向；緩沖液壓缸3下腔通過蓄能器18的油液分別流經(jīng)單向閥17-1、單向閥17-2補(bǔ)油，托罐液壓缸7上腔油液通過分流集流閥14回到油箱。

當(dāng)提升容器10停止向上運(yùn)行，彈簧托爪8-2一直處于伸出狀態(tài)，由于電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2不通電都處于右位，溢流閥16-1、溢流閥16-2不可逆向流動(dòng)，因此托罐液壓缸7在提升容器過卷時(shí)不會(huì)向下運(yùn)行，隨托罐液壓缸7移動(dòng)的彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2為提升容器10的回落提供良好的支撐平臺(tái)；由于彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2隨托罐液壓缸7向上移動(dòng)了較大距離，因此減小了提升容器10的下落行程，提高了提升容器10回落托罐的安全性，如圖6f為提升容器10落于彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2上的示意圖。

使得緩沖液壓缸3、托罐液壓缸7下降的液壓系統(tǒng)工作過程：電磁換向閥13、電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2、電磁換向閥15-3、電磁換向閥15-4通電，分別處于右位、左位、左位、下位、下位；油泵11啟動(dòng)，油液通過電磁換向閥13、分流集流閥14，進(jìn)入左側(cè)及右側(cè)托罐液壓缸7上腔，托罐液壓缸7向下移動(dòng)，左側(cè)及右側(cè)托罐液壓缸7下腔油液分別通過電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2進(jìn)入左側(cè)及右側(cè)緩沖液壓缸3上腔，緩沖液壓缸3向下移動(dòng)，左側(cè)及右側(cè)緩沖液壓缸3下腔油液分別通過電磁換向閥15-3、電磁換向閥15-4，最終流向蓄能器18。

當(dāng)?shù)V山立井提升系統(tǒng)過卷緩沖托罐裝置需要恢復(fù)時(shí)，首先通過使得緩沖液壓缸3、托罐液壓缸7下降的液壓系統(tǒng)工作過程，下降緩沖液壓缸3、托罐液壓缸7使得彈簧托爪裝置8彈簧托爪8-2脫離提升容器10；接著電磁換向閥13、電磁換向閥15-1、電磁換向閥15-2、電磁換向閥15-3、電磁換向閥15-4斷電，其別處于左位、右位、右位、上位、上位；然后在彈簧托爪孔8-6處穿入鋼絲繩并向后拉起固定，使得彈簧托爪8-2人工收縮；繼續(xù)下放提升容器10，待下放提升容器10完成后，拆除彈簧托爪孔8-6處穿入的鋼絲繩，繼續(xù)通過緩沖液壓缸3、托罐液壓缸7下降的液壓系統(tǒng)工作過程，使得緩沖液壓缸3、托罐液壓缸7回到初始位置。