一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，包括兩根提升用鋼絲繩，其特征在于，還包括一個水平設置且兩端靠軸承和軸承座安裝固定在提升容器上的滾筒裝置，滾筒裝置外表面具有若干沿周向設置并沿軸向均勻排布的繩槽，每個繩槽內(nèi)對應設置有一根平衡用鋼絲繩，平衡用鋼絲繩中部向下卷過繩槽且上部兩端各自連接在一個水平設置的承力橫梁下表面，兩個承力橫梁上表面和各自對應的所述提升用鋼絲繩相連。本發(fā)明能夠有效調(diào)節(jié)兩根提升用鋼絲繩張力差，具有調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差，有效直徑小，調(diào)整精度高，調(diào)整過程平穩(wěn)，具有限位和防墜功能，抗沖擊能力強，安全性高等優(yōu)點。
【專利說明】一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及雙繩多層纏繞式鋼絲繩提升系統(tǒng)；特別是涉及一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置。
[0002]

【背景技術】
[0003]深部礦物的勘探開發(fā)，已成為包括我國在內(nèi)的許多國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。采用雙繩多層纏繞式鋼絲繩提升系統(tǒng)(即布雷爾提升系統(tǒng))是超深井提升裝備的有效型式。
[0004]由于超深礦井提升裝備的重負載、高速度、大慣量等特點，提升用鋼絲繩在高速纏繞過程產(chǎn)生的周期擾動、纏繞誤差等會引起鋼絲繩提升系統(tǒng)的變形失諧，造成提運鋼絲繩張力異常，導致系統(tǒng)不能正常工作。當前在超深井應用的雙繩多層纏繞式鋼絲繩提升系統(tǒng)中，一般采用單滑輪方案和浮動天輪方案解決張力平衡調(diào)節(jié)的問題。其中浮動天輪方案技術不夠成熟，且結(jié)構復雜，制造和加工成本高，不易安裝和更換，此外，浮動天輪方案有調(diào)節(jié)延時誤差，以及浮動天輪方案調(diào)節(jié)過快，在天輪處會產(chǎn)生激勵源，將會大大增加鋼絲繩的振動，不僅不能減小鋼絲繩張力差，反而會加劇張力差，從而達不到張力調(diào)節(jié)的目的。故現(xiàn)有技術中更多采用單滑輪方案進行平衡調(diào)節(jié)。
[0005]單滑輪方案是指在提升容器上固定一個單滑輪，然后將兩根鋼絲繩下端連接纏繞在單滑輪上，這樣，兩根鋼絲繩可以通過單滑輪滑動調(diào)節(jié)，以使其張力平衡。
[0006]但是采用這種單滑輪調(diào)節(jié)方案，根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》的規(guī)定，即卷筒直徑與細鋼絲繩直徑之比大于或等于某特定值(一般是大于等于90)，以控制鋼絲繩的彎曲應力在安全范圍內(nèi)，但是由于超深井提升中，為了增加有效提升載荷，就必須增加主提升用鋼絲繩的直徑。要滿足上述規(guī)定，則動滑輪直徑也就成倍的增加，導致動滑輪的直徑過大，進而增加了調(diào)節(jié)裝置的重量，減小有效提升載荷。如果人為的減小滑輪的有效直徑，則鋼絲繩彎曲應力將會增大，彎曲疲勞現(xiàn)象加重，鋼絲繩壽命縮短。此外，由于單動滑輪調(diào)節(jié)方案調(diào)節(jié)時的擺動大，容易產(chǎn)生滑槽，同時調(diào)節(jié)過程中的振動強，抗沖擊能力弱，無安全保護裝置，安全性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是:如何提供一種能夠有效調(diào)節(jié)兩根提升用鋼絲繩張力差，調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差，有效直徑小，調(diào)整精度高，調(diào)整過程平穩(wěn)，具有限位和防墜功能，抗沖擊能力強，安全性高的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案:
一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，包括兩根提升用鋼絲繩，其特征在于，還包括一個水平設置且兩端靠軸承和軸承座安裝固定在提升容器上的滾筒裝置，滾筒裝置外表面具有若干沿周向設置并沿軸向均勻排布的繩槽，每個繩槽內(nèi)對應設置有一根平衡用鋼絲繩，平衡用鋼絲繩中部向下卷過繩槽且上部兩端各自連接在一個水平設置的承力橫梁下表面，兩個承力橫梁上表面和各自對應的所述提升用鋼絲繩相連。
[0009]本發(fā)明中，采用在兩根提升用鋼絲繩下端設置滾筒裝置和多根平衡用鋼絲繩配合實現(xiàn)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差。其中設置的繩槽對細鋼絲繩起導向作用，防止細鋼絲繩脫槽，增加調(diào)節(jié)的平穩(wěn)性與準確性。同時采用這種結(jié)構，可以將平衡用鋼絲繩采用小直徑的細鋼絲繩，有效減小每根平衡用鋼絲繩的直徑，這樣滾筒直徑和細鋼絲繩直徑比例滿足要求的情況下，能夠成倍地縮小滾筒直徑范圍，降低重量，并保證鋼絲繩彎曲應力不會過大，延長使用壽命。同時，采用多根并列設置的細鋼絲繩(即平衡用鋼絲繩)進行調(diào)節(jié)，可以降低左右偏振擺動情況，提高調(diào)整過程平穩(wěn)性和可靠性，同時降低了調(diào)節(jié)用鋼絲繩斷裂風險，延長了裝置使用壽命。
[0010]作為優(yōu)化，所述滾筒裝置包括由內(nèi)到外依次套設的主軸、輪轂和卷筒，所述主軸兩端安裝在所述軸承和軸承座內(nèi)，主軸為階梯軸且中部采用過盈配合和輪轂固定連接，所述卷筒內(nèi)部設置有向內(nèi)延伸的輻板，所述輪轂外圓周上均勻布置有螺栓孔并采用螺栓和卷筒內(nèi)部輻板固定連接，所述卷筒外表面采用螺栓固定連接有襯墊，所述繩槽設置在襯墊外表面。
[0011]這樣，滾筒裝置結(jié)構簡單，方便裝配固定，卷筒形成空心結(jié)構更好地降低了裝置重量，設置的襯墊方便繩槽的設置且使得繩槽左右位置可以更好地調(diào)節(jié)以利于和細鋼絲繩對準，提尚調(diào)節(jié)可靠性。
[0012]作為優(yōu)化，所述提升用鋼絲繩下端安裝固定在楔形繩環(huán)內(nèi)，楔形繩環(huán)下端通過一個水平設置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動連接在凸起設置于承力橫梁上表面中部的一個支耳上。
[0013]這樣，采用楔形繩環(huán)的連接方式，不但能通過雙面楔緊的方式牢固地夾住鋼絲繩使它不致從繩環(huán)中脫出，又可以保護鋼絲繩不受損壞，同時便于主鋼絲繩的更換和安裝。
[0014]作為優(yōu)化，還包括限位控制機構，所述限位控制機構包括四根呈矩形布置的圓桿狀垂向?qū)к壓退龅某辛M梁，所述垂向?qū)к壺Q直設置且下端固定在提升容器上，所述兩根承力橫梁的兩端各自可上下滑動地配合在一個垂向?qū)к壣稀?br> [0015]這樣，限位控制機構能夠進一步對鋼絲繩的左右擺動進行限位，使其除軸向以外的其余自由度均受到限制，提高調(diào)節(jié)精度，保證調(diào)整過程更加平穩(wěn)可靠；也使得即使部分細鋼絲繩斷裂也不會造成卷筒受力失衡，極大地提高了裝置安全性。
[0016]進一步地，所述垂向?qū)к壪虏吭O置有外螺紋并螺紋旋接有一個套設的圓筒狀限位塊。
[0017]這樣，限位塊可以起到防止承力橫梁向下過多運行的作用，提高了調(diào)節(jié)過程的安全性，同時采用螺紋旋接配合，安全性高，抗沖擊能力強，且可以調(diào)節(jié)改變其高度，以調(diào)節(jié)限位距離大小。
[0018]作為優(yōu)化，所述承力橫梁兩端用于和垂向?qū)к壟浜系膬?nèi)壁位置沿垂向?qū)к壷芟蚓鶆虿贾糜袛?shù)個呈環(huán)形的滾珠安裝空間，所述滾珠安裝空間內(nèi)安裝有一圈匹配的滾珠，滾珠安裝空間具有一個露出于內(nèi)壁的豎向部分并形成一個兩端為弧形的豎向槽，位于豎向槽部分的滾珠外端和垂向?qū)к壗佑|配合。
[0019]這樣，承力橫梁在垂向?qū)к壣匣瑒訒r，滾珠在環(huán)形的滾珠安裝空間內(nèi)循環(huán)移動，滾珠位于豎向滑槽部分的外端和垂向?qū)к壗佑|配合，形成點和線的滑動配合，使得承力橫梁在垂向?qū)к壣线\動時的摩擦阻力小，與垂向?qū)к壒餐饔?，保證豎向滑動的穩(wěn)定性，增加垂向?qū)к壍氖褂脡勖?，使得調(diào)節(jié)過程更加平穩(wěn)，提高調(diào)節(jié)精度。
[0020]作為優(yōu)化，所述垂向?qū)к壣隙算暯釉O置有一段直徑從下到上逐漸增大的倒錐筒段。
[0021]這樣，防止承力橫梁向上的過位移運動，提高其安全性，其次，此錐筒段的錐形表面還能在細鋼絲繩意外斷繩時，起到防止提升容器下墜的作用，與此同時錐形表面的承力能力強，進一步保證調(diào)節(jié)過程的安全性。
[0022]作為優(yōu)化，卷筒兩邊設置有一圈直徑大于卷筒直徑的擋繩板。其有益效果是，檔繩板可以防止細鋼絲繩意外脫槽后滑落到卷筒之外，提高安全性。
[0023]綜上所述，本發(fā)明能夠有效調(diào)節(jié)兩根提升用鋼絲繩張力差，具有調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差，有效直徑小，調(diào)整精度高，調(diào)整過程平穩(wěn)，具有限位和防墜功能，抗沖擊能力強，安全性高等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構示意簡圖。
[0025]圖2為本發(fā)明裝置的正視圖。
[0026]圖3為本發(fā)明裝置的左視圖。
[0027]圖4為圖3中I處的局部放大圖。
[0028]圖5為本發(fā)明裝置的俯視圖。
[0029]圖6為圖5中II處的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0031]本【具體實施方式】中的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，結(jié)構如圖1-6所示，一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，包括兩根提升用鋼絲繩5，其中還包括一個水平設置且兩端靠軸承和軸承座6安裝固定在提升容器上的滾筒裝置，滾筒裝置外表面具有若干沿周向設置并沿軸向均勻排布的繩槽，每個繩槽內(nèi)對應設置有一根平衡用鋼絲繩11，平衡用鋼絲繩11中部向下卷過繩槽且上部兩端各自連接在一個水平設置的承力橫梁3下表面，兩個承力橫梁3上表面和各自對應的所述提升用鋼絲繩5相連。
[0032]這樣，采用在兩根提升用鋼絲繩下端設置滾筒裝置和多根平衡用鋼絲繩配合實現(xiàn)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差。其中設置的繩槽對細鋼絲繩起導向作用，防止細鋼絲繩脫槽，增加調(diào)節(jié)的平穩(wěn)性與準確性。同時采用這種結(jié)構，可以將平衡用鋼絲繩采用小直徑的細鋼絲繩，有效減小每根平衡用鋼絲繩的直徑，這樣滾筒直徑和細鋼絲繩直徑比例滿足要求的情況下，能夠成倍地縮小滾筒直徑范圍，降低重量，并保證鋼絲繩彎曲應力不會過大，延長使用壽命。同時，采用多根并列設置的細鋼絲繩(即平衡用鋼絲繩)進行調(diào)節(jié)，可以降低左右偏振擺動情況，提高調(diào)整過程平穩(wěn)性和可靠性，同時降低了調(diào)節(jié)用鋼絲繩斷裂風險，延長了裝置使用壽命。具體實施時，細鋼絲繩上部兩端采用澆鑄式索節(jié)，索節(jié)上沿圓周均勻布置螺栓孔，采用雙螺柱連接方式與連接板固結(jié)。此外，細鋼絲繩根據(jù)數(shù)量沿卷筒軸線方向等距布置，均勻?qū)ΨQ纏繞于主軸裝置上。
[0033]上述裝置中，所述滾筒裝置包括由內(nèi)到外依次套設的主軸7、輪轂8和卷筒9，所述主軸7兩端安裝在所述軸承和軸承座6內(nèi)，主軸7為階梯軸且中部采用過盈配合和輪轂8固定連接，所述卷筒9為內(nèi)部設置有向內(nèi)延伸的輻板，所述輪轂8外圓周上均勻布置有螺栓孔并采用螺栓和卷筒9內(nèi)部的輻板固定連接，所述卷筒外表面采用螺栓固定連接有襯墊10，所述繩槽設置在襯墊10外表面。
[0034]這樣，滾筒裝置結(jié)構簡單，方便裝配固定，卷筒內(nèi)部形成空心結(jié)構更好地降低了裝置重量，設置的襯墊方便繩槽的設置且使得繩槽左右位置可以更好地調(diào)節(jié)以利于和細鋼絲繩對準，提高調(diào)節(jié)可靠性。實施時襯墊可以做成分布式，也可以做成整體式。襯墊上繩槽直徑和繩槽深度由細鋼絲繩直徑?jīng)Q定。卷筒直徑根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，由細鋼絲繩直徑而定，滿足卷筒直徑與細鋼絲繩直徑之比大于或等于特定值。其中細鋼絲繩根數(shù)量可根據(jù)實際需要而定，細鋼絲繩直徑由主鋼絲繩(即提升用鋼絲繩)直徑、細鋼絲繩數(shù)量，同時根據(jù)面積相等原則決定，細鋼絲繩長度可由主鋼絲繩的靜伸長和動伸長以及載荷的最大值與最小值而定。
[0035]上述裝置中，所述提升用鋼絲繩下端安裝固定在楔形繩環(huán)4內(nèi)，楔形繩環(huán)4下端通過一個水平設置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動連接在凸起設置于承力橫梁3上表面中部的一個支耳上。這樣，采用楔形繩環(huán)的連接方式，不但能通過雙面楔緊的方式牢固地夾住鋼絲繩使它不致從繩環(huán)中脫出，又可以保護鋼絲繩不受損壞，同時便于主鋼絲繩的更換和安裝。
[0036]上述裝置中，還包括限位控制機構，所述限位控制機構包括四根呈矩形布置的圓桿狀垂向?qū)к?和所述的承力橫梁3，所述垂向?qū)к?豎直設置且下端固定在提升容器上，所述兩根承力橫梁3的兩端各自可上下滑動地配合在一個垂向?qū)к?上。這樣，限位控制機構能夠進一步對鋼絲繩的左右擺動進行限位，使其除軸向以外的其余自由度均受到限制，提高調(diào)節(jié)精度，保證調(diào)整過程更加平穩(wěn)可靠；也使得即使部分細鋼絲繩斷裂也不會造成卷筒受力失衡，極大地提高了裝置安全性。
[0037]上述裝置中，所述垂向?qū)к?下部設置有外螺紋并螺紋旋接有一個套設的圓筒狀限位塊I。這樣，限位塊可以起到防止承力橫梁向下過多運行的作用，提高了調(diào)節(jié)過程的安全性，同時采用螺紋旋接配合，安全性高，抗沖擊能力強，且可以調(diào)節(jié)改變其高度，以調(diào)節(jié)限位距離大小。具體實施時，限位塊下端設置一個法蘭并通過螺栓和提升容器固定，限位塊既起到固定垂向?qū)к壍淖饔?，方便裝配，又可以防止滑塊向下的過位移。
[0038]上述裝置中，所述承力橫梁3兩端用于和垂向?qū)к壟浜系膬?nèi)壁位置沿垂向?qū)к壷芟蚓鶆虿贾糜袛?shù)個呈環(huán)形的滾珠安裝空間，所述滾珠安裝空間內(nèi)安裝有一圈匹配的滾珠，滾珠安裝空間具有一個露出于內(nèi)壁的豎向部分并形成一個兩端為弧形的豎向槽，位于豎向槽部分的滾珠外端和垂向?qū)к壗佑|配合。
[0039]這樣，承力橫梁在垂向?qū)к壣匣瑒訒r，滾珠在環(huán)形的滾珠安裝空間內(nèi)循環(huán)移動，滾珠位于豎向滑槽部分的外端和垂向?qū)к壗佑|配合，形成點和線的滑動配合，使得承力橫梁在垂向?qū)к壣线\動時的摩擦阻力小，與垂向?qū)к壒餐饔茫ＷC豎向滑動的穩(wěn)定性，增加垂向?qū)к壍氖褂脡勖?，使得調(diào)節(jié)過程更加平穩(wěn)，提高調(diào)節(jié)精度。
[0040]上述裝置中，所述垂向?qū)к?上端銜接設置有一段直徑從下到上逐漸增大的倒錐筒段。
[0041]這樣，防止承力橫梁向上的過位移運動，提高其安全性，其次，此錐筒段的錐形表面還能在細鋼絲繩意外斷繩時，起到防止提升容器下墜的作用，與此同時錐形表面的承力能力強，進一步保證調(diào)節(jié)過程的安全性。
[0042]故上述夠的整個垂向?qū)к壗Y(jié)構可有效控制鋼絲繩張力的調(diào)節(jié)過程，使得調(diào)節(jié)過程平穩(wěn)，調(diào)整精度高，振動小，同時抗沖擊和抗干擾能力增強，起到集限位和防墜于一體的作用，安全性高。
[0043]上述裝置中，卷筒9兩邊設置有一圈直徑大于卷筒直徑的擋繩板。其有益效果是，檔繩板可以防止細鋼絲繩意外脫槽后滑落到卷筒之外，提高安全性。
[0044]綜上所述，本發(fā)明能夠有效調(diào)節(jié)兩根提升用鋼絲繩張力差，具有調(diào)節(jié)響應快，沒有延時誤差，有效直徑小，調(diào)整精度高，調(diào)整過程平穩(wěn)，具有限位和防墜功能，抗沖擊能力強，安全性高等優(yōu)點。
【權利要求】
1.一種提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，包括兩根提升用鋼絲繩，其特征在于，還包括一個水平設置且兩端靠軸承和軸承座安裝固定在提升容器上的滾筒裝置，滾筒裝置外表面具有若干沿周向設置并沿軸向均勻排布的繩槽，每個繩槽內(nèi)對應設置有一根平衡用鋼絲繩，平衡用鋼絲繩中部向下卷過繩槽且上部兩端各自連接在一個水平設置的承力橫梁下表面，兩個承力橫梁上表面和各自對應的所述提升用鋼絲繩相連。
2.如權利要求1所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述滾筒裝置包括由內(nèi)到外依次套設的主軸、輪轂和卷筒，所述主軸兩端安裝在所述軸承和軸承座內(nèi)，主軸為階梯軸且中部采用過盈配合和輪轂固定連接，所述卷筒內(nèi)部設置有向內(nèi)延伸的輻板，所述輪轂外圓周上均勻布置有螺栓孔并采用螺栓和卷筒內(nèi)部輻板固定連接，所述卷筒外表面采用螺栓固定連接有襯墊，所述繩槽設置在襯墊外表面。
3.如權利要求1所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述提升用鋼絲繩下端安裝固定在楔形繩環(huán)內(nèi)，楔形繩環(huán)下端通過一個水平設置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動連接在凸起設置于承力橫梁上表面中部的一個支耳上。
4.如權利要求1所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，還包括限位控制機構，所述限位控制機構包括四根呈矩形布置的圓桿狀垂向?qū)к壓退龅某辛M梁，所述垂向?qū)к壺Q直設置且下端固定在提升容器上，所述兩根承力橫梁的兩端各自可上下滑動地配合在一個垂向?qū)к壣稀?br> 5.如權利要求4所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述垂向?qū)к壪虏吭O置有外螺紋并螺紋旋接有一個套設的圓筒狀限位塊。
6.如權利要求4所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述承力橫梁兩端用于和垂向?qū)к壟浜系膬?nèi)壁位置沿垂向?qū)к壷芟蚓鶆虿贾糜袛?shù)個呈環(huán)形的滾珠安裝空間，所述滾珠安裝空間內(nèi)安裝有一圈匹配的滾珠，滾珠安裝空間具有一個露出于內(nèi)壁的豎向部分并形成一個兩端為弧形的豎向槽，位于豎向槽部分的滾珠外端和垂向?qū)к壗佑|配合。
7.如權利要求4所述的提升用鋼絲繩張力平衡自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述垂向?qū)к壣隙算暯釉O置有一段直徑從下到上逐漸增大的倒錐筒段。
【文檔編號】B66B19/02GK104444739SQ201410757266
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權日:2014年12月11日
【發(fā)明者】龔憲生, 張鵬, 彭霞, 羅宇馳, 吳水源, 李曉光 申請人:重慶大學