ШАХТНАЯ ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК B66B15/00 

Изобретение относится к шахтному подъему, а более конкретно к шахтным подъемным установкам, применяемым в шахтных стволах большой глубины.

Известная шахтная подъемная установка содержит подъемную машину, соединенную канатом с размещенным в шахтном стволе подъемным сосудом, и расположенный на проводниках, установленных на земной поверхности под углом к горизонту, противовес, соединенный канатом с подъемной машиной.

Недостатком известной шахтной подъемной установки является то, что противовес, соединенный при помощи своего каната с подъемной машиной, снижая при подъеме груженого подъемного сосуда расход энергии, не уменьшает натяжение подъемного каната подъемного сосуда. Поэтому чем больше глубина шахтного ствола (высота подъема), тем прочнее должен быть канат с учетом его собственного веса, а это увеличивает его диаметр и линейную массу. Увеличение диаметра каната влечет за собой увеличение размеров подъемной машины, в частности диаметра органа навивки каната, его махового момента и стоимости.

Цель изобретения увеличение высоты подъема путем разделения концевой нагрузки поровну между двумя подъемными канатами.

Поставленная цель достигается тем, что в шахтной подъемной установке, содержащей подъемную машину, соединенную подъемным канатом с размещенным в шахматном стволе подъемным сосудом, и расположенный на проводниках, установленных на земной поверхности под углом к горизонту, противовес, соединенный канатом с подъемной машиной, противовес соединен дополнительным канатом с подъемным сосудом.

Противовес соединен дополнительным канатом с подъемным сосудом. Таким образом заявленная шахтная подъемная установка соответствует критерию "новизна". Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях техники позволило выявить техническое решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявленное техническое решение от прототипа, наличие каната, связывающего противовес с подъемным сосудом, позволяющего частично разгрузить канат, соединяющий подъемный сосуд с подъемной машиной. В заявленном решении канат, связывающий противовес с подъемным сосудом, также проявляет свойства уменьшения натяжения каната, соединяющего подъемный сосуд с подъемной машиной. Однако, в подъемной установке невозможно обеспечить равенство натяжений канатов, соединяющих подъемный сосуд с противовесом и с подъемной машиной, то есть невозможно разделить концевую нагрузку поровну между канатами из-за ограниченности массы противовеса. Дело в том, что при опускании порожнего подъемного сосуда последний должен своим весом тянуть противовес вверх по его трассе, преодолевая при этом продольную составляющую его веса и веса каната, а также их сопротивление движению. Если противовес будет иметь большую массу, то порожний подъемный сосуд не сможет его перемещать и сам не будет опускаться. Поэтому подъем противовеса в заявленном устройстве одновременно осуществляется и опускающимся порожним подъемным сосудом и подъемной машиной посредством соединяющего их каната.

На чертеже изображена шахтная подъемная установка, общий вид.

Шахтная подъемная установка содержит подъемную машину 1 с закрепленным на ее барабане подъемным канатом 2, к концу которого подвешен подъемный сосуд 3, размещенный в шахтном стволе. К подъемному сосуду 3 прикреплен дополнительный канат 4, соединенный вторым своим концом с противовесом 5, размещенным на проводниках 6, установленных на земной поверхности. Противовес соединен канатом 7 с барабаном подъемной машины.

Шахтная подъемная установка работает следующим образом. Подъемный сосуд 3, например, клеть, загружается на нижнем горизонте, после чего включается привод подъемной машины 1, на барабан которой начинает навиваться подъемный канат 2. Одновременно с этим противовес 5, находящийся в верхней точке своих проводников 6, под действием продольной составляющей своего веса начинает двигаться вниз, увлекая за собой дополнительный канат 4, также прикрепленный к подъемному сосуду 3,и беря на себя часть концевой нагрузки. Для того, чтобы концевая нагрузка распределилась поровну между канатами 2 и 4, масса противовеса должна отвечать следующему условию:
g[m(sinα-fcosα] где g ускорение свободного падения;
m масса противовеса;
α угол наклона трассы противовеса;
f коэффициент сопротивления движению противовеса;
р линейная масса каната;
L длина каната в начале подъема подъемного сосуда;
G_o собственная масса подъемного сосуда;
G_гр масса груза в подъемном сосуде.

В этом случае оба каната 2 и 4 имеют одинаковые прочностные размеры. Одновременно с перемещением противовеса вниз по своим направляющим с барабана подъемной машины свивается канат 7. По окончании подъемного цикла подъемный сосуд 3 разгружается на земной поверхности, и начинается его спуск под действием силы собственного веса. Однако при большом весе противовеса вес порожнего подъемного сосуда может оказаться недостаточным для перемещения противовеса вверх по направляющим и подъемный сосуд опускаться не будет. Канат 7, соединяющий противовес с барабаном подъемной машины, дает возможность при увеличенном весе противовеса передавать ему дополнительное движущее усилие.

Применение дополнительного каната, связывающего противовес и подъемный сосуд, дает возможность даже при большом весе противовеса разделить концевую нагрузку между двумя канатами поровну.

Использование: в шахтном подъеме. Сущность изобретения: шахтная подъемная установка содержит подъемную машину, соединенную подъемным канатом с размещенным в шахтном стволе подъемным сосудом, и расположенный на земной поверхности противовес. Противовес соединен с подъемным сосудом с помощью дополнительного каната. 1 ил.

ШАХТНАЯ ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА, содержащая подъемную машину, соединенную подъемным канатом с размещенным в шахтном стволе подъемным сосудом и противовесом, размещенным на проводниках, расположенных на земной поверхности под углом к горизонту, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным канатом, соединяющим противовес с подъемным сосудом.