本發(fā)明涉及一種纏繞提升機(jī)與纏繞方法，尤其適用于礦山極深立井的人員與物料的纏繞提升。

背景技術(shù)：

隨著全球資源和能源的日益緊缺，世界許多國(guó)家都在開(kāi)發(fā)利用地球更深處的礦物資源。如澳大利亞在本世紀(jì)初率先提出“玻璃地球”計(jì)劃，要使地下1000m變得“透明”；加拿大近期提出了開(kāi)發(fā)地下3000m資源的計(jì)劃；南非金礦超深礦井已達(dá)地表以下深度4800m以上?！秶?guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》也提出加強(qiáng)對(duì)三深(深海、深地、深空)的研究。立井提升機(jī)有纏繞式提升和摩擦式提升兩種。對(duì)于1500m及以?xún)?nèi)主要采用多繩摩擦式提升，但對(duì)于深礦井，比如大于1500m，甚至極深礦井，則由于提升鋼絲繩自重大大增加，降低提升效率，而目前采用的布萊爾纏繞式提升，一般采用兩根鋼絲繩提升，從而鋼絲繩直徑太粗而無(wú)法滿(mǎn)足2000m，甚至3000以下極深礦井的大載重提升，為了克服上述提升的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種用于超深礦井的多繩纏繞提升機(jī)和纏繞方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種深立井多繩纏繞提升機(jī)與纏繞方法，采用多個(gè)滾筒并排、此輪相連方式，通過(guò)各個(gè)滾筒電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)，從而降低了提升鋼絲繩和滾筒的直徑，減少了出繩偏角，增加了超深距離提升的效率。

技術(shù)方案：本發(fā)明的深立井多繩纏繞提升機(jī)，包括設(shè)在井口上方的天輪系、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述的天輪系包括上天輪系和下天輪系；所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組、前滾筒組和后滾筒組，前滾筒組和后滾筒組里面的滾筒并排在一起，前后對(duì)齊布置，前后滾筒組的滾筒的兩側(cè)分別設(shè)置有齒輪，齒輪與設(shè)在滾筒兩側(cè)的前、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組的電機(jī)相連接。

所述的前滾筒組和后滾筒組的滾筒數(shù)量相同，為1～3個(gè)。

所述的前滾筒組和后滾筒組內(nèi)滾筒的數(shù)量為1時(shí)，前滾筒組上的前一滾筒與后滾筒組上的后一滾筒通過(guò)各自的前一齒輪、后一齒輪嚙合在一起。

所述的前滾筒組和后滾筒組內(nèi)滾筒的數(shù)量為2時(shí)，前滾筒組上的前一滾筒與前二滾筒通過(guò)各自的前一、前二齒輪及兩者間的前一輔助輪嚙合在一起，后滾筒組上的后一滾筒與后二滾筒通過(guò)各自的后一、后二齒輪及兩者間的后一輔助輪嚙合在一起，前滾筒組上的前二滾筒與后滾筒組上的后一滾筒直接通過(guò)各自滾筒的前一、后一齒輪嚙合在一起。

所述的前滾筒組和后滾筒組的數(shù)量為3時(shí)，前滾筒組上的前一滾筒與前二滾筒通過(guò)各自的前一、前二齒輪及兩者間的前一輔助輪嚙合在一起，前滾筒組上的前二滾筒與前三滾筒通過(guò)各自的前二、前三齒輪及兩者間的前二輔助輪嚙合在一起，后滾筒組上的后一滾筒與后二滾筒通過(guò)各自的后一、后二齒輪及兩者間的后一輔助輪嚙合在一起，后滾筒組上的后二滾筒與后三滾筒通過(guò)各自的后二、后三齒輪及兩者間的后二輔助輪嚙合在一起，前滾筒組上的前三滾筒與后滾筒組上的后一滾筒直接通過(guò)各自滾筒的前三、后一齒輪嚙合在一起。

所述的前滾筒組和后滾筒組中的每個(gè)滾筒上面的纏繞鋼絲繩的數(shù)量相同，為1～3根。

所述的上天輪系和下天輪系內(nèi)的上下天輪組的天輪數(shù)量與后滾筒組和前滾筒組相應(yīng)的滾筒上的纏繞鋼絲繩的數(shù)量一致，每一個(gè)天輪與相應(yīng)的鋼絲繩纏繞滾筒區(qū)的中心線(xiàn)對(duì)齊。

所述的上天輪系上的上天輪組與后滾筒組的滾筒相對(duì)應(yīng)，下天輪系上的下天輪組與前滾筒組的滾筒相對(duì)應(yīng)。

所述上天輪系設(shè)置在最上前方，下天輪系設(shè)置在上天輪系的下后方，上下天輪系中的上下天輪組依次從最上前方往下后方設(shè)置。

使用上述深立井多繩纏繞提升機(jī)的纏繞方法：

當(dāng)前提升鋼絲繩提升時(shí)，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)后滾筒組的滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使后滾筒組上的前提升鋼絲繩纏繞在滾筒上，前提升鋼絲繩繞過(guò)上天輪系帶動(dòng)前提升容器上升；前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)前滾筒組的滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使前滾筒組上的后提升鋼絲繩向外放出，后提升鋼絲繩繞過(guò)下天輪系帶動(dòng)后提升容器下放。

當(dāng)前提升鋼絲繩下放時(shí)，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)后滾筒組的滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使后滾筒組上的前提升鋼絲繩向外放出，前提升鋼絲繩繞過(guò)上天輪系帶動(dòng)前提升容器下放；前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)前滾筒組的滾筒順轉(zhuǎn)動(dòng)，使前滾筒組上的后提升鋼絲繩纏繞在滾筒上，后提升鋼絲繩繞過(guò)下天輪系帶動(dòng)后提升容器下放。

有益效果：本發(fā)明包括上天輪系和下天輪系和由驅(qū)動(dòng)電機(jī)，前、后滾筒組組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),前、后滾筒組上的滾筒與上、下天輪系的上下天輪組通過(guò)鋼絲繩纏繞連接在一起，前、后滾筒組的各個(gè)滾筒兩側(cè)設(shè)置有齒輪和電機(jī)，前、后滾筒組上的滾筒分別通過(guò)各自的齒輪及兩兩滾筒間的輔助輪相互嚙合在一起，前、后滾筒組通過(guò)相鄰兩個(gè)滾筒的齒輪將兩組嚙合在一起。纏繞時(shí)，前、后滾筒組的滾筒上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒繞相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)提升容器由纏繞在前后滾筒上的鋼絲繩繞過(guò)上下天輪系進(jìn)行提升,其主要優(yōu)點(diǎn)包括如下：

(1)將滾筒并排布置，減小了滾筒纏繞鋼絲繩與天輪的繩偏角，減少了提升鋼絲繩與天輪的磨損，增加了鋼絲繩的使用壽命；

(2)將前后滾筒組的滾筒并排布置多個(gè)，增加了提升鋼絲繩的數(shù)量，減少了提升鋼絲繩的直徑以及滾筒的直徑，克服了滾筒大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的缺點(diǎn)，提高了提升鋼絲繩的型號(hào)選擇性和增加了提升鋼絲繩的使用壽命；

(3)各個(gè)滾筒采用齒輪嚙合，提高了滾筒的同步性，增強(qiáng)了提升的穩(wěn)定性；

(4)各個(gè)滾筒兩側(cè)增加電機(jī)，提高了電機(jī)的數(shù)量，降低了每個(gè)電機(jī)的功率，減少了電機(jī)成本。

(5)纏繞鋼絲繩均采用上出繩的方式，保證了各根提升鋼絲繩的同向彎曲，增加了提升鋼絲繩的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為2的結(jié)構(gòu)相對(duì)位置示意圖；

圖3是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為1的結(jié)構(gòu)相對(duì)位置示意圖；

圖5是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為3的結(jié)構(gòu)相對(duì)位置示意圖；

圖7本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為2時(shí)電機(jī)組的布置位置圖；

圖8本發(fā)明的前后滾筒組的滾筒數(shù)量為2時(shí)滾筒組的布置位置圖；

圖9是本發(fā)明滾筒上纏繞一根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式；

圖10是本發(fā)明滾筒上纏繞一根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式；

圖11是本發(fā)明滾筒上纏繞一根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式。

圖中：1、上天輪系；1-1、上天輪組一；1-2、上天輪組二；2、前提升鋼絲繩；2-1、前鋼絲繩一；2-2、前鋼絲繩二；3、下天輪系；3-1、下天輪組一；3-2、-下天輪組二；4、后提升鋼絲繩；4-1、后鋼絲繩一；4-2、后鋼絲繩二；5、前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組；5-1、前驅(qū)動(dòng)電機(jī)一；5-2、前驅(qū)動(dòng)電機(jī)二；6、聯(lián)軸器；7、前軸組；8、前齒輪組；8-1、前齒輪一；8-2、前齒輪二；8-3、前齒輪三；9、前驅(qū)動(dòng)滾筒組；9-1、前滾筒一；9-2、前滾筒二；10、后驅(qū)動(dòng)滾筒組；10-1、后滾筒一；10-2、后滾筒二；11、后軸組；12、制動(dòng)盤(pán)；13、制動(dòng)閘；14-1、后輔助輪一；14-2、后輔助輪二；15-1、前輔助輪一；15-2、前輔助輪二；16、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組；16-1、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)一；16-2、-后驅(qū)動(dòng)電機(jī)二；17、后齒輪組；17-1、后齒輪一；17-2、后齒輪二；17-3、前齒輪三；18、后提升容器；19、前提升容器。

具體實(shí)施方式

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

實(shí)施例1、如圖1和2所示，本發(fā)明的深立井多繩纏繞提升機(jī)，主要由設(shè)在井口上方的天輪系、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制繞過(guò)天輪與提升容器相連的鋼絲繩構(gòu)成，所述的天輪系包括上天輪系1和下天輪系3；所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括：如圖7所示的前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5和后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16，前軸組7、后軸組11，如圖8所示的前滾筒組9和后滾筒組10，前、后滾筒組9、10分別安裝在前、后軸組7、11上，前、后軸組7、11的左右兩端分別依次設(shè)有制動(dòng)盤(pán)12和驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述前滾筒組9的前軸7兩端分別通過(guò)聯(lián)軸器6與前驅(qū)動(dòng)電機(jī)一5-1、前驅(qū)動(dòng)電機(jī)二5-2的輸出軸相連，所述后滾筒組10的后軸11兩端分別通過(guò)聯(lián)軸器與后驅(qū)動(dòng)電機(jī)一16-1、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)二16-2的輸出軸相連。所述前后軸的前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5和后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16的轉(zhuǎn)向相反，以滿(mǎn)足兩齒輪組傳動(dòng)的要求，并保證兩提升容器的提升方向相反。

所述前、后軸組7、11的左右兩側(cè)裝有前、后齒輪組8、17，前滾筒組9的前滾筒一9-1和前滾筒二9-2兩側(cè)的前齒輪一8-1和前齒輪二8-2通過(guò)前輔助輪15-1嚙合構(gòu)成前齒輪組，后滾筒組10的后滾筒一10-1和后滾筒二10-2兩側(cè)的后齒輪一17-1和后齒輪二17-2通過(guò)后輔助輪14-1嚙合構(gòu)成后齒輪組，前后滾筒組之間通過(guò)前齒輪二8-2和后齒輪一17-1嚙合進(jìn)行傳動(dòng)，輔助輪的使用有利于增加前后滾筒的距離，便于制動(dòng)閘13及其它配套裝置的安裝布置，保證前后滾筒組中滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。

前后滾筒中的前滾筒組中前滾筒一9-1和前滾筒二9-2上纏繞的后鋼絲繩二4-2和后鋼絲繩一4-1繞過(guò)下天輪系3中下天輪組二3-2和下天輪組一3-1與后提升容器18相連，前后滾筒中的后滾筒組中后滾筒一10-1和后滾筒二10-2上纏繞的前鋼絲繩二2-2和前鋼絲繩一2-1繞過(guò)上天輪系1中上天輪組二1-2和上天輪組一1-1與前提升容器19相連。

上、下天輪系內(nèi)的天輪組的天輪數(shù)量與后滾筒組10和前滾筒組9相應(yīng)的滾筒上的鋼絲繩數(shù)量一致，每一個(gè)天輪與相應(yīng)的鋼絲繩纏繞滾筒區(qū)的中心線(xiàn)對(duì)齊。

圖9所示為本發(fā)明滾筒上纏繞一根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式；圖10所示為本發(fā)明滾筒上纏繞兩根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式；圖11所示為本發(fā)明滾筒上纏繞三根鋼絲繩時(shí)天輪與滾筒的對(duì)應(yīng)形式。前提升鋼絲繩2和后提升鋼絲繩4在前滾筒9和后滾筒10上的纏繞安裝方式為上出繩。

上天輪系1和下天輪系3設(shè)在井筒正上方，前后軸兩端同步直連前、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5、16，前后滾筒組9、10兩側(cè)安裝有齒輪，前齒輪一8-1和前齒輪二8-2之間設(shè)有前輔助輪15-1，后齒輪一17-1和后齒輪二17-2之間設(shè)有后輔助輪14-1構(gòu)成齒輪組。齒輪組的外側(cè)安裝有制動(dòng)盤(pán)12以及安裝在制動(dòng)盤(pán)12上的制動(dòng)閘13，前、后提升容器19、18分別由后驅(qū)動(dòng)滾筒組10和前驅(qū)動(dòng)滾筒組9上放出的前提升鋼絲繩2和后提升鋼絲繩4繞過(guò)兩個(gè)上、下天輪系1、3實(shí)現(xiàn)懸吊連接。所述的上天輪系1和下天輪系3的安裝位置距離由兩容器之間的距離決定，應(yīng)小于井道的寬度。

前后滾筒組在地面上水平并排排列；前、后提升鋼絲繩2、4在提升機(jī)的后滾筒組10和前滾筒組9上的纏繞安裝方式為從滾筒前端上出繩，以保證鋼絲繩之間不交叉；繞過(guò)上天輪系1的前提升鋼絲繩2在前提升容器19上的分布與繞過(guò)下天輪系3的后鋼絲繩4在后提升容器18上的分布方式相同，以保證提升容器受力平穩(wěn)。

本發(fā)明的深立井多繩纏繞提升機(jī)的纏繞方法：

當(dāng)前提升鋼絲繩2提升時(shí)，后側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)16驅(qū)動(dòng)后滾筒組的滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器6帶動(dòng)后軸組11及其上的后滾筒組10作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)后軸組兩側(cè)后齒輪一17-1和后齒輪二17-2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后輔助輪14-1做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前齒輪二8-2與后齒輪一17-1相互嚙合做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5轉(zhuǎn)動(dòng)方向與后側(cè)電機(jī)組16轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針?lè)较?，通過(guò)聯(lián)軸器將前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給前滾筒組9做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使前滾筒組9上的后提升鋼絲繩4向外放出，后提升鋼絲繩4繞過(guò)下天輪系3帶動(dòng)后提升容器18下放。

當(dāng)前提升鋼絲繩4提升時(shí)，前側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)前軸組7及其上的前滾筒組9作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)前軸組兩側(cè)前齒輪一8-1和前齒輪二8-2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前輔助輪15-1做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后齒輪一17-1與前齒輪二8-2相互嚙合做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16轉(zhuǎn)動(dòng)方向與前側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針?lè)较?，通過(guò)聯(lián)軸器將后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給后滾筒組10做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使后側(cè)滾筒組10上的前提升鋼絲繩2向外放出，前提升鋼絲繩2繞過(guò)上天輪系1帶動(dòng)前提升容器19下放。

實(shí)施例2、如圖3、4所示，與實(shí)施例1基本相同，相同之處略。不同之處在于其中前后滾筒組的滾筒數(shù)量分別為1，具體為：

提升機(jī)的左右兩側(cè)的前齒輪一8-1和后齒輪一17-1之間嚙合。前提升鋼絲繩2提升時(shí)，后側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)15順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；前側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)方向與后側(cè)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針?lè)较?。?dāng)后提升鋼絲繩4提升時(shí)，前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；后側(cè)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)方向與前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針?lè)较颉?/p>

實(shí)施例3、如圖5、6所示，與實(shí)施例1基本相同，相同之處略。不同之處在于其中前后滾筒組的滾筒數(shù)量分別為3，具體為：

前滾筒組9中滾筒前側(cè)的前齒輪一8-1和前齒輪二8-2之間通過(guò)1個(gè)前輔助輪15-1嚙合，前齒輪二8-2和前齒輪三8-3之間通過(guò)1個(gè)輔助輪15-2嚙合，后滾筒組10中滾筒的左右兩側(cè)的后齒輪一17-1和后齒輪二17-2之間通過(guò)后輔助輪14-1嚙合，后齒輪二17-2和齒輪17-3之間通過(guò)1個(gè)輔助輪14-2嚙合。前、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5、16的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，即：前提升鋼絲繩2提升時(shí)，后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；前側(cè)的前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5轉(zhuǎn)動(dòng)方向與后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。當(dāng)后鋼絲繩4提升時(shí)，前側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；后驅(qū)動(dòng)電機(jī)組16轉(zhuǎn)動(dòng)方向與前驅(qū)動(dòng)電機(jī)組5轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，為逆時(shí)針?lè)较颉?/p>