專利名稱：礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置及方法，尤其適用于礦山 井下剛性導軌無法滿足的電梯導軌系統(tǒng)。
背景技術：
目前，在電梯導向系統(tǒng)方面主要采用剛性導軌，由于剛性導軌在設計、制造和安裝 過程中存在誤差，同時又由于礦井井筒壁承受巨大壓力，井筒變形，其導軌側向傾斜、彎曲 變形、接頭錯位和局部凸起時常發(fā)生，從而造成轎廂在提升運行過程中劇烈的振蕩；嚴重 時，依賴于低間隙導軌的電梯滑動導靴或滾動導向輪被卡住，造成電梯轎廂卡在井筒內，給 礦用電梯的安全運行帶來巨大的隱患，轎廂內的乘人構成生命安全危險。在現(xiàn)有的礦山豎井中，目前已有鋼絲繩罐道的柔性導軌，主要是基于井底重錘拉 緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)、液壓螺桿拉緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)以及基于快速卡繩裝置的液壓張緊 裝置。其中，基于井底重錘拉緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)的優(yōu)點是拉緊力穩(wěn)定，但提升容器內貨物 等越重，拉緊重錘的質量就會越大，所占的空間也越大，因此需要開鑿較深的井底水窩，若 水窩內由于煤塊等雜物的撒入，造成井底水窩被填高即重錘的拉緊力減少，致使轎廂橫向 偏擺嚴重，同時調整張緊力時工作效率低，工人強度大，且重錘的精確重量難調整；液壓螺 桿拉緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)雖克服了重錘拉緊的許多不足，但是楔塊裝置加工困難、楔塊不 容易進入固定裝置的底部，從而造成鋼絲繩與楔塊之間打滑，致使罐道鋼絲繩從頂部墜入； 而基于快速卡繩裝置的液壓張緊裝置雖然克服了重錘式和螺桿式液壓拉緊系統(tǒng)的弊端，但 當鋼絲繩由于持續(xù)張力作用造成永久伸長而使鋼絲繩張緊力減小時，無法自動的實現(xiàn)鋼絲 繩的張緊，必須要工人松開鋼絲繩夾板，然后再繼續(xù)張緊，若油缸的行程不夠，則張緊力達 不到，需要重新卡繩后張緊，致使提升系統(tǒng)低效率。根據(jù)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，目前礦用電梯剛性導軌無法滿足正常提升、尚沒有礦用 電梯鋼絲繩系統(tǒng)；基于井底重錘拉緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)的拉緊重錘質量大、所占的空間大、 且重量不易調節(jié)；液壓螺桿拉緊的鋼絲繩罐道系統(tǒng)的楔塊裝置加工困難，容易造成鋼絲繩 與楔塊之間打滑；基于快速卡繩裝置的液壓張緊裝置的張緊力無法自動調節(jié)，且效率低等 問題。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、易加工、性能可靠、安裝和維護簡 單，同時具有縱向導向、橫向偏擺約束，并能夠實時監(jiān)測導軌的張緊力以及根據(jù)監(jiān)測的張緊 力自動調節(jié)的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置及方法。技術方案本發(fā)明的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置，包括分別連接在鋼 絲繩兩端的井口自動拉緊裝置和井底固定裝置，井口自動拉緊裝置連接有液壓系統(tǒng)和張緊 力檢測系統(tǒng)；所述的井口自動拉緊裝置包括設在上承載梁上的下固定器座，下固定器座上 設有位于鋼絲繩左右兩側的拉緊油缸缸體，并設有位于鋼絲繩前后兩側的銷軸固定座及支撐架，拉緊油缸缸體的前后兩側設有防墜座，拉緊油缸缸體內的柱塞經銷軸連接在固定于 銷軸固定座底部的銷軸座上，銷軸固定座的下方設有防止鋼絲繩墜落的防墜卡繩器，銷軸 固定座的上方設有鋼絲繩的拉緊固定卡繩器，支撐架上設有固定左右兩個導向柱的上固定 器座，上固定器座上設有調繩導向卡繩器；銷軸固定座的兩側設有沿導向柱上下移動的導 向槽；所述的井下固定裝置包括設在下承載梁上的固定板，固定板上設有固定在鋼絲繩下 端的固定卡繩器。所述的張緊力檢測系統(tǒng)由設在液壓系統(tǒng)管路上的油壓傳感器、與油壓傳感器相連 的信號采集器和與信號采集器相連的實時檢測工控機構成；
本發(fā)明的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)方法，通過油壓傳感器實時監(jiān)控鋼絲繩 的張緊力，通過信號采集器將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給張緊力檢測系統(tǒng)的工控機，進行分析處 理；
當鋼絲繩的張緊力低于工控機設定的下限值時，工控機驅動液壓系統(tǒng)給拉緊油缸缸體 底部管路內加壓而推動柱塞，柱塞將固定在銷軸固定座的拉緊固定卡繩器往上推而拉緊鋼 絲繩；
當柱塞一次上升無法使鋼絲繩的張緊力達到工控機設定的上限值，油缸另一側加壓， 柱塞將固定在銷軸固定座上的拉緊固定卡繩器從上部拉回，拉緊固定卡繩器的楔形塊與鋼 絲繩分離，而調繩導向卡繩器和防墜卡繩器由于楔形塊的自鎖特性，鋼絲繩被楔形塊夾緊， 并保持鋼絲繩的張緊力；隨后，繼續(xù)往拉緊油缸缸體的底部管路加壓將柱塞往上推，循環(huán)往 復一次或幾次直至鋼絲繩的張緊力達到工控機設定的上限值。有益效果本發(fā)明能夠起到轎廂在提升運行過程中的縱向導向、橫向偏擺約束，導 軌能夠克服井筒的側向變形，并使礦用電梯的轎廂在柔性導軌上穩(wěn)定的運行，同時能夠實 時監(jiān)測導軌的張緊力，并根據(jù)張緊力的大小，自動的進行調節(jié)，實現(xiàn)自動監(jiān)測、自主調節(jié)的 功能，同時也適用于礦井罐籠和箕斗的鋼絲繩罐道導向系統(tǒng)。具有如下優(yōu)點
(1)柔性導軌可以保持所要求的張緊力，能夠起到縱向導向作用、橫向偏擺約束，實現(xiàn) 轎廂的可靠運行；
(2)相對剛性導軌，安裝、維護簡單、成本低，尤其適用于側向變形較大、剛性導軌無法 滿足的礦井井筒，解決了傳統(tǒng)礦用電梯轎廂在剛性導軌上提升過程中噪音大、橫向振動劇 烈，甚至被卡住的問題；
(3)張緊力自動調節(jié)系統(tǒng)能夠實時的監(jiān)測鋼絲繩的張緊力，并自動的對張緊力進行調 節(jié)，實現(xiàn)了張緊力的自動監(jiān)測、自動校正，提高了轎廂乘坐的安全、可靠和舒適性。
圖1是本發(fā)明的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置結構圖； 圖2是本發(fā)明的井口自動拉緊裝置結構主視圖3是本發(fā)明的井口自動拉緊裝置結構側視圖； 圖4是本發(fā)明的卡繩器結構俯視圖； 圖5是本發(fā)明的井下固定裝置結構主視圖； 圖6是本發(fā)明的井下固定裝置結構側視圖； 圖7是本發(fā)明的張緊力檢測系統(tǒng)結構圖。
圖中井口自動拉緊裝置-1、井下固定裝置-2、鋼絲繩-3、張緊力檢測系統(tǒng)-4、 液壓系統(tǒng)-5 ；上承載梁-1-1、拉緊油缸缸體-1-2、柱塞-1-3、銷軸-1-4、銷軸座-1-5、支 撐架-1-6、導向柱-1-7、調繩導向卡繩器-1-8、上固定器座-1-9、拉緊固定卡繩器-1-10、 銷軸固定座-1-11、防墜卡繩器-1-12、防墜座-1-13、下固定器座-1-14、楔形塊-1-15、滾 柱-1-16、柵架-1-17、連接螺栓-1-18、前夾板-1-19、后夾板_1_20 ；下承載梁_2_1、固定螺 栓-2-2、固定板-2-3、繩卡-2-4、固定卡繩器-2-5 ；油壓傳感器_4_1、信號采集器_4_2，工 控機-4-3。
具體實施例方式下面結合附圖中對本發(fā)明的一個實施例作進一步描述
圖1所示，礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置，主要由設在上承載梁1-1上的井口 自動拉緊裝置1、井底固定裝置2、鋼絲繩3、張緊力檢測系統(tǒng)4和液壓系統(tǒng)5構成，井口自動 拉緊裝置1與井底固定裝置2兩者通過中間穿過的鋼絲繩3相連接，液壓系統(tǒng)5和張緊力 檢測系統(tǒng)4與井口自動拉緊裝置1相連接。圖2圖3所示的井口自動拉緊裝置1中，下固定器座1-14設在上承載梁1_1上， 下固定器座1-14上依次設有固定鋼絲繩3的防墜卡繩器1-12、拉緊固定卡繩器1-10和調 繩導向卡繩器1-8，防墜卡繩器1-12的左右兩側設有拉緊油缸缸體1-2，拉緊油缸缸體1-2 的前后兩側設有防墜座1-13，防墜卡繩器1-12之上設有銷軸固定座1-11，拉緊固定卡繩器 1-10設在銷軸固定座1-11上方，拉緊油缸缸體1-2內的柱塞1-3經銷軸1-4連接在固定 于銷軸固定座1-11底部的銷軸座1-5上，銷軸固定座1-11的外側設有支撐架1-6，支撐架 1-6上設有固定左右兩個導向柱1-7的上固定器座1-9，調繩導向卡繩器1-8設在上固定器 座1-9上；銷軸固定座1-11的兩側端面上設有沿導向柱1-7上下移動的導向槽。上固定器 座1-9的調繩導向卡繩器1-8受到的載荷由兩側的支撐架1-6進行承載，支撐架1-6為槽 鋼與上固定器座1-9和下固定器座1-8相連接固定。圖4所示，所有固定在鋼絲繩3上的卡繩器結構均相同，只是大小不同，每個卡繩 器結構包括中部開有楔形槽的前夾板1-19與后夾板1-20，前后兩夾板通過連接螺栓1-18 連接固定，楔形槽內對稱設有兩塊可以上下移動的楔形塊1-15，兩塊楔形快1-15相對的一 面上開有圓弧繩槽，另一面與楔形槽相配合之間設有帶有滾柱1-16的柵架1-17。圖5圖6所示的井下固定裝置2中，下端的固定卡繩器2-5反向設在鋼絲繩3上， 通過固定板2-3安裝在下承載梁2-1底部，由固定螺栓2-2固定，該固定卡繩器2-5相對調 繩導向卡繩器1-8、拉緊固定卡繩器1-10和防墜卡繩器1-12反向倒置安裝。鋼絲繩3同樣 穿過固定卡繩器2-5的楔形塊1-15的中心繩槽，并通過繩卡2-4進行夾緊。圖7所示的張緊力檢測系統(tǒng)，由設在液壓系統(tǒng)5管路上的油壓傳感器4-1、與油壓 傳感器4-1相連的信號采集器4-2和與信號采集器4-2相連的實時檢測工控機4-3構成。本發(fā)明的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)方法
(1)首先將調繩導向卡繩器1-8、拉緊固定卡繩器1-10和防墜卡繩器1-12的楔形塊 1-15提起，鋼絲繩3從調繩導向卡繩器1-8、拉緊固定卡繩器1-10和防墜卡繩器1-12的楔 形塊1-15中心繩槽穿過，直至井底；將調繩導向卡繩器1-8的楔形塊1-15下放卡住鋼絲繩 3，井底鋼絲繩3同樣穿過倒置放置的固定卡繩器2-1的楔形塊1-15中心繩槽，經固定卡繩器2-1的楔形塊1-15夾緊并由繩卡2-4固定，然后連接在井底的下承載梁2-3上；隨后，將 拉緊固定卡繩器2-1和防墜卡繩器1-12的楔形塊1-15下放，并將拉緊油缸缸體1-2內的 柱塞1-3往上推，帶動拉緊固定卡繩器1-10往上運行，由于楔形塊1-15的自鎖特性，鋼絲 繩3被調繩導向卡繩器1-8夾緊并被向上拉起，井底固定卡繩器2-1同樣由于楔形塊1-15 的自鎖特性而被夾緊；
(2)拉緊油缸缸體1-2內的壓力通過油壓傳感器4-1實時監(jiān)測，并將信號采集儀采集到 的數(shù)據(jù)傳輸給工控機4-3，進行分析處理；
若鋼絲繩3的張緊力低于工控機4-3設定的下限值時，工控機4-3驅動液壓系統(tǒng)5給 拉緊油缸缸體1-2底部管路內加壓而推動柱塞1-3，柱塞1-3將固定在銷軸固定座1-11的 拉緊固定卡繩器1-10往上推而拉緊鋼絲繩3 ；
若柱塞1-3 —次上升無法使鋼絲繩3的張緊力達到工控機4-3設定的上限值時，柱 塞1-3將固定在銷軸固定座1-11上的拉緊固定卡繩器1-10從上部拉回，拉緊固定卡繩器 1-10的楔形塊1-15與鋼絲繩3分離，而調繩導向卡繩器1-8和防墜卡繩器1-12由于楔形 塊1-15的自鎖特性，鋼絲繩3被楔形塊1-15夾緊，并保持鋼絲繩3的張緊力；
隨后，繼續(xù)往拉緊油缸缸體1-2的底部管路加壓將柱塞1-3往上推，柱塞1-3帶動拉緊 固定卡繩器1-10往上運行，在拉緊固定卡繩器1-10內的鋼絲繩3將再次被夾緊并被向上 拉起，從而進一步增大了鋼絲繩3的張緊力，循環(huán)往復一次或幾次直至鋼絲繩3的張緊力達 到工控機4-3設定的上限值。 (3)最后，若液壓系統(tǒng)5出現(xiàn)故障，拉緊固定卡繩器1-10被迅速拉回時，則由防墜 座1-13將拉緊固定卡繩器1-10擋住，從而保護拉緊油缸缸體1-2和柱塞1-3，此時鋼絲繩3 由拉緊固定卡繩器1-13、調繩導向卡繩器1-8和防墜卡繩器1-12三者夾緊來保持張緊力， 并由液壓系統(tǒng)5的油壓傳感器4-1監(jiān)測，并將信號通過采集儀4-2傳輸給工控機4-3進行 故障的處理。
權利要求
1.一種礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置，其特征在于它包括分別連接在鋼絲 繩(3)兩端的井口自動拉緊裝置(1)和井底固定裝置(2)，井口自動拉緊裝置(1)連接有液 壓系統(tǒng)(5)和張緊力檢測系統(tǒng)(4)；所述的井口自動拉緊裝置(1)包括設在上承載梁(1-1) 上的下固定器座(1-14)，下固定器座(1-14)上設有位于鋼絲繩(3)左右兩側的拉緊油缸 缸體(1-2)，并設有位于鋼絲繩(3)前后兩側的銷軸固定座(1-11)及支撐架(1-6)，拉緊油 缸缸體(1-2)的前后兩側設有防墜座(1-13)，拉緊油缸缸體(1-2)內的柱塞(1-3)經銷軸 (1-4)連接在固定于銷軸固定座(1-11)底部的銷軸座(1-5)上，銷軸固定座(1-11)的下方 設有防止鋼絲繩(3)墜落的防墜卡繩器(1-12)，銷軸固定座(1-11)的上方設有鋼絲繩(3) 的拉緊固定卡繩器(1-10)，支撐架(1-6)上設有固定左右兩個導向柱(1-7)的上固定器座 (1-9)，上固定器座(1-9)上設有調繩導向卡繩器(1-8);銷軸固定座(1-11)的兩側設有沿 導向柱(1-7)上下移動的導向槽；所述的井下固定裝置(2)包括設在下承載梁(2-1)上的固 定板(2-3 )，固定板(2-3 )上設有固定在鋼絲繩(3 )下端的固定卡繩器(2-5 )。
2.根據(jù)權利要求1所述的礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置，其特征在于所 述的張緊力檢測系統(tǒng)(4)由設在液壓系統(tǒng)(5)管路上的油壓傳感器(4-1)、與油壓傳感器 (4-1)相連的信號采集器(4-2)和與信號采集器(4-2)相連的實時檢測工控機(4-3)構成。
3.一種礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)方法，其特征在于通過油壓傳感器(4-1) 實時監(jiān)控鋼絲繩(3)的張緊力，通過信號采集器(4-2)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給張緊力檢測 系統(tǒng)(4)的工控機(4-3)，進行分析處理；當鋼絲繩(3)的張緊力低于工控機(4-3)設定的下限值時，工控機(4-3)驅動液壓系統(tǒng) (5)給拉緊油缸缸體(1-2)的底部管路內加壓而推動柱塞(1-3)，柱塞(1-3)將固定在銷軸 固定座(1-11)的拉緊固定卡繩器(1-10)往上推而拉緊鋼絲繩(3)；當柱塞(1-3) —次上升無法使鋼絲繩(3)的張緊力達到工控機(4-3)設定的上限值，油 缸另一側加壓，柱塞(1-3)將固定在銷軸固定座(1-11)上的拉緊固定卡繩器(1-10)從上部 拉回，拉緊固定卡繩器(1-10)的楔形塊(1-15)與鋼絲繩(3)分離，而調繩導向卡繩器(1-8) 和防墜卡繩器(1-12)由于楔形塊(1-15)的自鎖特性，鋼絲繩(3)被楔形塊(1-15)夾緊，并 保持鋼絲繩(3)的張緊力；隨后，繼續(xù)往拉緊油缸缸體(1-2)的底部管路加壓將柱塞(1-3) 往上推，循環(huán)往復一次或幾次直至鋼絲繩(3)的張緊力達到工控機(4-3)設定的上限值。
全文摘要
一種礦用電梯柔性導軌張緊力自動調節(jié)裝置及方法，裝置包括連接在鋼絲繩兩端的井口自動拉緊裝置、井底固定裝置、液壓系統(tǒng)與張緊力檢測系統(tǒng)組成。工作時，當鋼絲繩的張緊力低于工控機設定的下限值時，拉緊固定卡繩器被往上推而拉緊鋼絲繩；若一次上升無法使鋼絲繩的張緊力達到工控機設定的上限值，拉緊固定卡繩器從上部被拉回，鋼絲繩由調繩導向卡繩器和防墜卡繩器張緊。該柔性導軌具有縱向導向、橫向偏擺約束，其導軌系統(tǒng)結構簡單、易加工、性能可靠、安裝和維護簡單，同時能夠實時監(jiān)測導軌的張緊力，并根據(jù)監(jiān)測的張緊力自動調節(jié)，提高了轎廂乘坐的安全、可靠和舒適性，尤其適用于礦山井下剛性導軌無法滿足的礦用電梯導軌系統(tǒng)。
文檔編號B66B7/02GK102085993SQ201010572049
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權日2010年12月3日
發(fā)明者吳仁愿, 周公博, 康虹橋, 彭維紅, 曹國華, 朱真才, 李一磊, 王重秋, 秦健聰, 邵杏國, 陳國安 申請人:東南電梯股份有限公司, 中國礦業(yè)大學