МНОГОКАНАТНАЯ ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1999 года по МПК B66B15/00 B66B5/04 

Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам, а в частности к рудничным подъемникам, и может быть использовано для перемещения грузов и людей в сосудах по наклонным и вертикальным направляющим.

Уровень техники заключается в следующем.

Известна вертикальная уравновешенная многоканатная подъемная установка со шкивами трения и двухканатная установка системы Блейера (Б.С. Грановский, А. З. Чаповский "Шахтные подъемные установки за рубежом"., М., ЦНИИЭуголь, 1972 г., с.92).

Известные установки имеют ограниченную область применения, обусловленную следующими конструктивными и эксплуатационными недостатками. Из-за недостаточной тяговой способности машины со шкивами трения не применяются на подъемах с наклонными направляющими и небольшой глубины. По этой же причине при снижении коэффициента сцепления либо при увеличении концевой нагрузки возможно скольжение канатов по шкиву трения с последующей потерей силовой связи между ними, приводящей к возникновению аварийной ситуации. Имеется также повышенный износ каната из-за отсутствия смазки и невозможности его испытания.

Для подъемников системы Блейера характерны следующие недостатки: неуравновешенность системы, большие габариты, вес и стоимость органов навивки, значительные контактные напряжения на поверхность канатов соседних слоев и на критических участках перехода канатов из нижнего слоя в верхний, возможность обрыва канатов при возникновении таких аварийных ситуаций, как сход сосудов с направляющих, их заклинивание, зависание и т.п.

Известна подъемная установка, содержащая вертикально перемещаемые сосуды, подвешенные на тяговых канатах, спирально навитых на приводные цилиндрические барабаны. Между спирально навитыми слоями канатов каждого барабана имеется упругая лента шириной, равной ширине барабана, и закрепленная на нем вместе с канатами (SU 1698169 A2, 15.12.91).

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в выполнении многоканатной подъемной установки, состоящей из привода подъемной машины, цилиндрические барабаны которой соединены с коренным валом канатов, сосудов с направляющими, шкивов. Причина, препятствующая в прототипе получению требуемого технического результата, заключается в том, что не исключается обрыв канатов при возникновении аварийных ситуаций, а при использовании подъемных машин, содержащих четыре и более барабанов, усложняется выравнивание усилий в канатах поднимающейся ветви из-за возможного в процессе работы отклонения радиусов навивки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эксплуатационной надежности и безопасности. Технический результат заключается в предохранении подъемной установки от аварий и возникновения чрезмерных усилий в канатах.

Этот технический результат достигается тем, что в многоканатной установке, содержащей привод, цилиндрические барабаны, соединенные с коренным валом, подъемные канаты, сосуды, установленные на направляющих, и шкивы, цилиндрические барабаны соединены с коренным валом посредством пружинно-фрикционных устройств, имеющих блоки фрикционных дисков и гидроцилиндры, регулирующие фрикционную силу между дисками, при этом гидроцилиндры пружинно-фрикционных устройств соединены с регуляторами давления, подключенными через контакты переключателей к блокам формирования нагрузок ветвей подъемных канатов, а на коренном валу установлен корпус концевого выключателя с возможностью взаимодействия его ролика с толкателями, установленными на лобовине соответствующего барабана, причем нормально закрытые контакты концевого выключателя введены в цепь управления защиты подъемной установки для наложения предохранительного тормоза.

Наличие пружинно-фрикционных устройств позволяет предохранить подъемную установку от аварии и от возникновения в канатах чрезмерных усилий за счет проскальзывания фрикционных дисков и поворота барабана относительно вала, выравнивать усилия в канатах поднимающейся и опускающейся ветвей, а также производить перестановку барабанов.

Установка концевого выключателя, контролирующего сцепление фрикционных дисков, позволяет затормозить подъемную машину предохранительным тормозом и устранить возможность развития опасного режима до аварийного.

Использование гидроцилиндров пружинно-фрикционных устройств, соединенных с регуляторами давления, подключенными через контакты переключателя (механизма перестановки) к блокам формирования нагрузки ветвей подъемных канатов и устройству задания имеет прежде всего технологический эффект: устранение возможности обрыва каната в аварийных режимах и выравнивание усилий канатов при отклонении радиусов их навивки на барабанах.

На фиг. 1 показан общий вид подъемной установки; на фиг. 2 - гидрокинематическая схема управления пружинно-фрикционным устройством; на фиг. 3 - вид по стрелке А фиг. 2.

В состав подъемной установки входят (фиг. 1) цилиндрические барабаны 1, 2, соединенные с коренным валом 3 и приводом 4 посредством фрикционных устройств 5, шкивы 6, 7, подъемные канаты 8, 9, направляющие 10, 11 с установленными на них сосудами 12, 13. Вращающий момент от вала 3 на цилиндрические барабаны 1, 2 передается через пружинно-фрикционные устройства 5, каждое из которых (фиг. 2) состоит из двух блоков фрикционных дисков 14, 15 (диски 14 соединены с барабаном, а диски 15 - с коренным валом 3), концевого выключателя 16, блоков пружин 17, гидравлических приводов 18, регулировочных болтов 19. Для управления пружинно-фрикционными устройствами используются регуляторы давления 20, состоящие из электромеханического преобразователя 21 и золотника 22 с магистралями: напорной 23, сливной 24 и регулируемой по давлению 25. К регуляторам давления 20 через контакты переключателей УП1 и УП2 подключены блоки формирования нагрузки канатов 26 с входами: а - статическая нагрузка, б - динамическая нагрузка и устройство задания 27. Контроль силовой связи пружинно-фрикционного устройства (фиг. 2) осуществляется с помощью выключателя 16, корпус 28 которого кинематически связан с коренным валом подъемной машины, а ролик 29 взаимодействует с толкателями 30, установленными на лобовине цилиндрического барабана. Нормально закрытые контакты выключателя 16 введены в цепь защиты подъемной установки.

Действие многоканатной подъемной установки заключается в следующем.

При выполнении спуско-подъемных операций подъемные канаты 8 (фиг. 1) поднимающегося сосуда 13, огибая направляющие шкивы 6, навиваются на барабаны 1 подъемной машины. Одновременно происходит опускание сосуда 12 по направляющим 11 и сматывание тяговых органов 9 с барабана 2. На блоки (фиг. 2) формирования нагрузки 26 (входы а и б) подаются электрические сигналы, пропорциональные статической и динамической нагрузкам поднимающейся 8 и опускающейся 9 ветвей канатов. Регуляторами давления 20 в цилиндрах 18 пружинно-фрикционных устройств создается давление, под действием которого фрикционная сила между пакетами дисков незначительно больше силы, создаваемой статической и динамической нагрузками в поднимающейся (опускающейся) ветви канатов. Поэтому подъем и опускание сосудов происходит без проскальзывания дисков. Если по какой-либо причине произойдет увеличение усилия в ветви канатов (заклинивание), сход с рельсовых направляющих сосудов и т.п., то произойдет проскальзывание дисков пружинно-фрикционных устройств с последующим размыканием контактов концевого выключателя 16 и наложением предохранительного тормоза. За счет проскальзывания фрикционных дисков аварийная нагрузка в канатах не достигнет своего максимального значения и не произойдет их обрыв.

Пружинно-фрикционные устройства могут использоваться также для выравнивания усилий в канатах одной ветви и для перестановки барабанов (сосудов). Выравнивание усилий в канатах одной ветви происходит за счет проскальзывания дисков пружинно-фрикционного устройства барабана с большой нагрузкой.

Для перестановки сосудов регулятор давления, соединенный с гидравлическими приводами пружинно-фрикционных устройств неподвижных барабанов, подключается к устройству задания 27 (контакты УП-1 разомкнуты, УП-2 замкнуты), а регулятор давления, управляющий пружинно-фрикционными устройствами подвижных барабанов отключается от блоков 26 и 27 (контакты УП-1 и УП-2 разомкнуты). При этом давление в гидроцилиндрах пружинно-фрикционных устройств неподвижных барабанов возрастает, вследствие чего разомкнется силовая фрикционная связь между коренным валом и барабанами. Одновременно упадет давление на выходе регулятора и в гидроцилиндрах пружинно-фрикционных механизмов подвижных барабанов, которые за счет фрикционной связи соединяются с коренным валом. Последнему после растормаживания подвижных барабанов от привода машины сообщается вращательное движение для подъема или опускания сосуда. Неподвижные барабаны удерживаются от вращения предохранительным тормозом.

Изобретение относится к установкам, осуществляющим перемещение грузов и людей в сосудах по наклонным и вертикальным направляющим. Многоканатная подъемная установка имеет барабаны с закрепленными на них подъемными канатами, которые соединяются с коренным валом подъемной машины пружинно-фрикционными предохранительными устройствами с гидравлическими приводами, подключенными к регуляторам давления. Регуляторы давления через контакты переключателя подключены к блокам формирования нагрузок ветвей подъемных канатов и устройству задания. На коренном валу установлен корпус концевого выключателя, при этом ролик этого выключателя взаимодействует с толкателями, установленными на лобовине барабана. Контакты концевого выключателя введены в цепь управления защиты подъемной установки. Технический результат заключается в предохранении подъемной установки от аварии и возникновения чрезмерных усилий в канатах. 3 ил.

Многоканатная подъемная установка, содержащая привод, цилиндрические барабаны, соединенные с коренным валом, подъемные канаты, сосуды, установленные на направляющих, и шкивы, отличающаяся тем, что цилиндрические барабаны соединены с коренным валом посредством пружинно-фрикционных устройств, имеющих блоки фрикционных дисков и гидроцилиндры, регулирующие фрикционную силу между дисками, при этом гидроцилиндры пружинно-фрикционных устройств соединены с регуляторами давления, подключенными через контакты переключателей к блокам формирования нагрузок ветвей подъемных канатов, а на коренном валу установлен корпус концевого выключателя с возможностью взаимодействия его ролика с толкателями, установленными на лобовине соответствующего барабана, причем нормально закрытые контакты концевого выключателя введены в цепь управления защиты подъемной установки для наложения предохранительного тормоза.