[发明专利]多绳悬挂尾绳平衡式提升机

说明书

技术领域

本发明涉及一种工矿提升设备，具体地说是一种载荷大安全系数高使用寿命长的多绳悬挂尾绳平衡式提升机。

技术背景

竖井提升是联系井上，井下的咽喉要道，它担负着矿石、废石人员、材料和设备的垂直提升任务。竖井提升系统的选择影响因素很多，诸如矿山规模、运输方式、矿井通风、具体提升任务(主井、副井或混合提升)、开拓深度等。因此提升系统一般须经过多方案比较后方可确定。提升设备的选择及提升系统的运行又是方案确定过程中两个关键因素。这也是多年来开展各类提升系统在我国的适用条件和经济性研究、提升理论、提升设备强度及动力学探讨的焦点。

竖井提升机的分类、使用条件及现状：

竖井提升机分单绳缠绕提升机和多绳摩擦提升机两大类。多绳摩擦提升机又分为塔式摩擦提升机和落地摩擦提升机。单绳缠绕提升机多用于深度小于600m的矿井，多绳摩擦提升机用于深300m～1400m的矿井。国外布雷式仅用于井深大于1400m的矿井。因我国矿井绝大多数在1000m以内，故国内竖井提升机限在单绳缠绕提升机和多绳摩擦提升机两种形式。

单绳缠绕提升机的工作原理比较简单，就是把钢丝绳的一端固定并缠绕在提升机的两个滚筒上，另一端绕经井架顶部的天轮组接提升容器。提升滚筒为同轴双滚筒设计，这样利用双滚筒转动时出绳的方向不同(右上出绳、左下出绳)，将钢绳缠上或松放以完成两个提升容器的提升或下放的工作。单绳缠绕提升机的使用范围在深井条件下受到限制，这是因为在深井大终端荷重时，为了承担终端荷重及钢绳本身的重量，钢绳的直径往往要求很大，而过大直径的钢丝绳除了在制造和使用上都不方便外，还将为满足钢丝绳绕经滚筒时所产生的弯曲应力不能过大，为保持钢绳的一定承载能力和使用寿命直接加大提升机直径和宽度。提升机规格的升级不光增加设备投资，主机变位质量明显加大。单绳缠绕提升机无尾绳平衡所产生的较大拉力差和主机变位质量增加这两个关键因素，造成拖动功率的明显加大。因此庞大的设备及大功率电机对维修管理和运行都是不经济的。

多绳摩擦提升机与单绳缠绕提升机的不同在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上而是搭放在主导轮上，提升容器是悬挂在钢丝绳的两端。提升机工作时，承受着拉力的钢丝绳必然以一定的正压力紧压在摩擦衬垫上并产生一定的摩擦力，电机带动驱动滚筒转动通过摩擦衬垫与钢绳之间的摩擦带动钢绳随着驱动滚筒一起转动，实现提升容器的提升和下放。

塔式多绳摩擦提升机的组成与落地多绳摩擦提升机的区别为塔式多绳摩擦提升机是将电机、驱动滚筒、上、下天轮组整套提升设备安装在井塔的顶层，优点是不受矿井地形限制，简化了工业场地，钢丝绳不受雨雪天气的影响，但缺点是井塔造价高，施工工期长。落地多绳摩擦提升机是将提升机的电机、驱动滚筒安装在地表，将上下天轮组设置在井架上，驱动钢绳绕经井架上的上、下天轮组与提升容器相挂接。虽然减少了初期投资和工期，但驱动钢绳的弦长部分暴露在外受雨雪天气影响，防滑性能明显降低，并因絃长抖动而增加绳间距。因此说多绳摩擦提升虽然可利用几根细的驱动钢绳(均为偶数2、4、6、8布置)代替原有粗的钢绳工作，解决了驱动滚筒直径过大的问题。但所有的驱动钢绳全部绕经提升机驱动滚筒，增大主机规格及增加驱动功率。同时存在的提升过程中钢绳滑动、钢绳强度、以及驱动滚筒摩擦衬垫的抗压强度等是一直需要探讨克服的问题。综上所述单绳缠绕提升机和多绳摩擦提升机虽然在国内外广泛应用但都存在局限性及不易克服的缺点。尤其在设备重量和降低能耗方面一直停止在原有水平上没有明显的改进。人们致力于提升理论的研究就是为了寻求更为理想的竖井提升方式，目的是在技术可行、运行可靠、便于管理的前提下尽量减少投资和最大限度地节约能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种多绳悬挂尾绳平衡式提升机。

本发明的多绳悬挂尾绳平衡式提升机采用悬挂钢绳加驱动钢绳对提升容器进行连接和传动，提升容器接在悬挂钢绳的两端，提升容器通过悬挂钢绳悬挂在上天轮组上，提升容器的大部分静载荷由上天轮组和下天轮组承担，容器内的有效载荷由驱动钢绳承担。驱动滚筒通过驱动钢绳驱动提升容器上升或下降。采用此种设计可使用较小的驱动电机即可驱动提升机工作。在增加矿井深度和提高提升容器载荷时，只需增加悬挂钢绳的根数和有限电机功率即可实现提升机的加载改造。

本发明的多绳悬挂尾绳平衡式矿用提升机的组成及结构形式；

附图1为多绳悬挂尾绳平衡缠绕驱动落地式提升机的结构示意图；

附图2为多绳悬挂无尾绳平衡缠绕驱动落地式提升机的结构示意图；

附图3为多绳悬挂尾绳平衡提升机的塔式摩擦驱动提升机结构示意图；