АВАРИЙНЫЙ БУФЕР ПОДЪЕМНИКА Российский патент 2016 года по МПК B66B5/28 B66B5/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области безопасности подъемного оборудования, в частности к аварийному буферу подъемника, который особенно подходит для использования на шахтных подъемниках в глубоких стволах и подъемниках специального назначения в других областях техники.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время с быстрым развитием технологии подъемников все больше и больше подъемников используются в различных условиях работы. При решении подъемных задач в шахтных стволах подъемники применяются еще шире вследствие своей простой конструкции, простоты установки, высокой степени безопасности и высокой управляемости и т.п. С точки зрения характеристик безопасности подъемников для реализации защиты от повышенной скорости обычно используются сочетание ограничителя скорости с предохранительным захватом. При аварийном торможении предохранительный захват подъемника мгновенно схватывает гибкий тормозной стальной проволочный канат благодаря функциям согласования ограничителя скорости, с тем чтобы осуществить торможение. В момент торможения тормозной стальной проволочный канат испытывает сильное ударное воздействие вследствие большой инерции всего узла подъемника. Таким образом, с верхним концом тормозного стального проволочного каната должен быть соединен специальный аварийный буфер, с тем чтобы уменьшать ударное воздействие на стальной проволочный канат, защищать стальной проволочный канат и продлевать срок службы стального проволочного каната.

Существующий специальный аварийный буфер в целом образован пружиной и направляющей втулкой и обеспечивает амортизационную защиту для стального проволочного каната за счет амортизации пружины в процессе защиты от падения. Однако в процессе амортизации в случае падения гравитационная потенциальная энергия подъемника преобразуется в упругую потенциальную энергию пружины вследствие ее сжатия, и в конце торможения пружина осуществляет высвобождение потенциальной энергии и заставляет подъемник совершить обратный ход, что серьезно угрожает безопасности людей и материалов, транспортируемых в подъемнике.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача изобретения

Чтобы преодолеть этот недостаток предшествующего уровня техники, настоящее изобретение предлагает надежный и безопасный аварийный буфер подъемника.

Чтобы решить техническую проблему, описанную выше, настоящее изобретение использует следующие технические решения.

Аварийный буфер подъемника выполнен с возможностью соединения с верхним концом тормозного стального проволочного каната подъемника и содержит верхнюю опорную плиту, нижнюю опорную плиту, многороликовый блок, гидравлический амортизационный буфер, узел крепления верхнего конца каната к нижней опорной плите.

Нижняя опорная плита прикреплена к верхней шахтной платформе в шахте, многороликовый блок соединен с верхней опорной плитой и нижней опорной плитой, и верхний конец тормозного стального проволочного каната проходит поверх соответствующих роликов многороликового блока и прикреплен посредством узла крепления верхнего конца каната.

Гидравлический амортизационный буфер размещен между верхней опорной плитой и нижней опорной плитой и содержит внутренний гидравлический цилиндр и внешний гидравлический цилиндр, верхний конец внутреннего гидравлического цилиндра прикреплен к верхней опорной плите, а верхний конец внешнего гидравлического цилиндра снабжен предохранительным ободком, и нижний конец внешнего гидравлического цилиндра прикреплен к основанию, которое прикреплено к нижней опорной плите, поршень внутреннего гидравлического цилиндра размещен в полости внутреннего гидравлического цилиндра, и пружина размещена между поршнем внутреннего гидравлического цилиндра и верхним концом полости внутреннего гидравлического цилиндра, поршень внешнего гидравлического цилиндра размещен в полости внешнего гидравлического цилиндра, и при этом поршень внешнего гидравлического цилиндра прикреплен к нижнему концу внутреннего гидравлического цилиндра, кольцевая втулка с демпфирующими отверстиями проходит через центр поршня внешнего гидравлического цилиндра, и нижний конец кольцевой втулки с демпфирующими отверстиями прикреплен к основанию; первое закрытое пространство образовано между внешним гидравлическим цилиндром и поршнем внешнего гидравлического цилиндра, и второе закрытое пространство образовано внутренним гидравлическим цилиндром, поршнем внутреннего гидравлического цилиндра и кольцевой втулкой с демпфирующими отверстиями, при этом первое закрытое пространство и второе закрытое пространство сообщаются друг с другом через демпфирующие отверстия на кольцевой втулке с демпфирующими отверстиями, и гидравлическое масло заполняет первое закрытое пространство и второе закрытое пространство.

Кроме того, в настоящем изобретении, многороликовый блок содержит один нижний отклоняющий ролик, размещенный на нижней опорной плите, и два верхних отклоняющих ролика, размещенных на верхней опорной плите и размещенных с двух сторон нижнего отклоняющего ролика соответственно; сквозное отверстие для прохода через него тормозного стального проволочного каната размещено в нижней опорной плите с одной стороны нижнего отклоняющего ролика, и узел крепления верхнего конца каната размещен на нижней опорной плите с другой стороны нижнего отклоняющего ролика.

Кроме того, в настоящем изобретении один конец узла крепления верхнего конца каната присоединен к нижней опорной плите посредством резьбового штифта с пружиной, другой конец узла крепления верхнего конца каната снабжен вращательным роликом, а верхний конец тормозного стального проволочного каната прикреплен к вращательному ролику посредством канатного захвата.

Достигаемые технические результаты.

Аварийный буфер использует принцип потребления энергии гидравлических демпфирующих отверстий, тормозной стальной проволочный канат защищен от воздействия на него подъемником, в то же время, предотвращается воздействие, оказываемое пружиной на подъемник после торможения, и характеристики безопасности и надежности торможения подъемника могут быть улучшены, так что по существу улучшена характеристика безопасности подъемника. В дополнение к этому, с многороликовым блоком, используемом в аварийном буфере подъемника, длина торможения тормозного стального проволочного каната может быть увеличена, так что срок службы стального проволочного каната может быть продлен.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой вид спереди положения аварийного буфера подъемника в системе, применяемой в случае падения подъемника, согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 представляет собой вид сбоку положения аварийного буфера подъемника в системе, применяемой в случае падения подъемника, согласно настоящему изобретению;

фиг. 3 представляет собой вид спереди аварийного буфера подъемника согласно настоящему изобретению;

фиг. 4 представляет собой вид сбоку аварийного буфера подъемника согласно настоящему изобретению;

фиг. 5 представляет собой трехмерный вид гидравлического амортизационного буфера согласно настоящему изобретению;

фиг. 6 представляет собой сечение гидравлического амортизационного буфера в несжатом состоянии согласно настоящему изобретению;

фиг. 7 представляет собой сечение гидравлического амортизационного буфера в сжатом состоянии согласно настоящему изобретению;

Позиционные обозначения

1 - верхняя опорная плита,

2 - многороликовый блок,

3 - гидравлический амортизационный буфер,

4 - стальной проволочный канат,

5 - узел крепления верхнего конца каната,

6 - нижняя опорная плита,

7 - специальный аварийный буфер,

8 - верхняя шахтная платформа,

9 - шахтный канал,

10 - подъемник,

11 - предохранительный захват последовательного действия,

12 - натяжитель стального проволочного каната,

3-1 - внутренний гидравлический цилиндр,

3-2 - пружина,

3-3 - предохранительный ободок,

3-4 - поршень внутреннего гидравлического цилиндра,

3-5 - внешний гидравлический цилиндр,

3-6 - поршень внешнего гидравлического цилиндра,

3-7 - втулка с демпфирующими отверстиями,

3-8 - гидравлическое масло,

3-9 - основание.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, система, применяемая в случае падения подъемника, в целом содержит тормозные стальные проволочные канаты 4, которые размещены с двух сторон подъемника 10, причем нижний конец тормозного стального проволочного каната 4 прикреплен натяжителем 12 стального проволочного каната, а предохранительный захват 11 последовательного действия, выполненный с возможностью схватывать тормозной стальной проволочный канат 4, размещен на нижнем конце подъемника 10. Аварийный буфер подъемника в настоящем изобретении выполнен для соединения с верхним концом тормозного стального проволочного каната 4.

Как показано на фиг. 3-7, аварийный буфер 7 согласно настоящему изобретению содержит верхнюю опорную плиту 1, многороликовый блок 2, гидравлический амортизационный буфер 3 и узел 5 крепления верхнего конца каната к нижней опорной плите 6.

Нижняя опорная плита 6 прикреплена к верхней шахтной платформе 8 в шахтном канале 9. Многороликовый блок 2 содержит один нижний отклоняющий ролик, размещенный на нижней опорной плите 6, и два верхних отклоняющих ролика, размещенных на верхней опорной плите 1 с двух сторон нижнего отклоняющего ролика. Сквозное отверстие для прохода через него тормозного стального проволочного каната 4 размещено в нижней опорной плите 6 с одной стороны нижнего отклоняющего ролика, и узел 5 крепления верхнего конца каната размещен на нижней опорной плите 6 с другой стороны нижнего отклоняющего ролика. Один конец узла 5 крепления верхнего конца каната присоединен к нижней опорной плите 6 посредством резьбового штифта с пружиной, другой конец узла 5 крепления верхнего конца каната снабжен вращательным роликом, а верхний конец тормозного стального проволочного каната 4 проходит поверх соответствующих роликов многороликового блока 2 и затем прикреплен к вращательному ролику посредством канатного захвата.

Гидравлический амортизационный буфер 3 размещен между верхней опорной плитой 1 и нижней опорной плитой 6. Гидравлический амортизационный буфер 3 содержит внутренний гидравлический цилиндр 3-1 и внешний гидравлический цилиндр 3-5, верхний конец внутреннего гидравлического цилиндра 3-1 прикреплен к верхней опорной плите 1, верхний конец внешнего гидравлического цилиндра 3-5 снабжен предохранительным ободком 3-3 для защиты верхнего конца внешнего гидравлического цилиндра 3-5 от возможной деформации под воздействием внутреннего гидравлического цилиндра 3-1. Нижний конец внешнего гидравлического цилиндра 3-5 прикреплен к основанию 3-9, а основание 3-9 прикреплено к нижней опорной плите 6. Поршень 3-4 внутреннего гидравлического цилиндра размещен в полости внутреннего гидравлического цилиндра 3-1, и пружина 3-2 размещена между поршнем 3-4 внутреннего гидравлического цилиндра и верхним концом полости внутреннего гидравлического цилиндра 3-1. Поршень 3-6 внешнего гидравлического цилиндра размещен в полости внешнего гидравлического цилиндра 3-5, при этом поршень 3-6 внешнего гидравлического цилиндра прикреплен к нижнему концу внутреннего гидравлического цилиндра 3-1, кольцевая втулка с демпфирующими отверстиями 3-7 проходит через центр поршня 3-6 внешнего гидравлического цилиндра и нижний конец кольцевой втулки с демпфирующими отверстиями 3-7 прикреплен к основанию 3-9.

Первое закрытое пространство образовано внешним гидравлическим цилиндром 3-5, поршнем 3-6 внешнего гидравлического цилиндра и кольцевой втулкой с демпфирующими отверстиями 3-7, второе закрытое пространство образовано внутренним гидравлическим цилиндром 3-1, поршнем 3-4 внутреннего гидравлического цилиндра и кольцевой втулкой с демпфирующими отверстиями 3-7, при этом первое закрытое пространство и второе закрытое пространство сообщаются друг с другом через демпфирующие отверстия на кольцевой втулке с демпфирующими отверстиями 3-7, при этом первое закрытое пространство и второе закрытое пространство заполнены гидравлическим маслом (3-8).

Принцип работы аварийного буфера 7 согласно настоящему изобретению заключается в следующем.

В случае аварии подъемника 10 предохранительный захват 11 последовательного действия схватывает тормозной стальной проволочный канат 4 вследствие функций согласования ограничителя скорости, и предохранительный захват 11 последовательного действия воздействует большой инерциальной силой удара на тормозной стальной проволочный канат 4 вследствие инерционного эффекта подъемника 10. Тормозной стальной проволочный канат 4 передает инерциальную силу удара от подъемника 10 к верхней опорной плите 1 через многороликовый блок 2, и верхняя опорная плита 1 надавливает на внутренний гидравлический цилиндр 3-1 для перемещения вниз. Внутренний гидравлический цилиндр 3-1 выдавливает часть гидравлического масла 3-8 в первом закрытом пространстве во второе закрытое пространство поршнем 3-6 внешнего гидравлического цилиндра через демпфирующие отверстия в кольцевой втулке с демпфирующими отверстиями 3-7 и гидравлическое масло 3-8 во втором закрытом пространстве выдавливается по направлению к поршню 3-4 внутреннего гидравлического цилиндра, вследствие чего происходит сжатие пружины 3-2. По мере того как демпфирующее отверстие оказывает фрикционное амортизирующее воздействие на гидравлическое масло 3-8 и пружина 3-2 продолжает сжиматься в процессе, при котором внутренний гидравлический цилиндр 3-1 перемещается вниз, инерционная энергия ударного воздействия подъемника 10 преобразуется в тепловую энергию, образуемую в результате трения между демпфирующими отверстиями и гидравлическим маслом 3-8, и упругую потенциальную энергию пружины 3-2; в результате этого реализуется амортизационная защита тормозного стального проволочного каната 4. В дополнение к этому, в процессе торможения подъемника 10 длина торможения тормозного стального проволочного каната 4 увеличена в четыре раза относительно максимальной длины опорной плиты 1 посредством многороликового блока 2. Таким образом, путем увеличения тормозной длины тормозного стального проволочного каната 4 может быть по существу продлен срок службы стального проволочного каната 4.

После торможения подъемника общая нагрузка на пружину 3-2 аварийного буфера 7 представляет собой силу тяжести подъемника, а сам процесс развивается следующим образом: при торможении подъемника скорость подъемника уменьшается, пружина 3-2 сжимается и кинетическая энергия подъемника постепенно преобразуется в тепловую энергию гидравлического масла 3-8 и потенциальную энергию пружины 3-2. В этом процессе давление на пружину 3-2 постепенно увеличивается; и когда сила, приложенная к пружине 3-2, равна силе тяжести подъемника, кинетическая энергия подъемника полностью преобразуется в тепловую энергию гидравлического масла 3-8 и потенциальную энергию пружины 3-2, и подъемник, таким образом, останавливается. В этот момент, несмотря на то, что пружина 3-2 все еще сохраняет энергию, она не будет производить возвратного движения вследствие уравновешивающего воздействия подъемника и амортизирующего воздействия гидравлического масла 3-8. Таким образом, можно избежать серьезного обратного хода подъемника.

Настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Все такие изменения и модификации должны рассматриваться как входящие в объем защиты по настоящему изобретению.

Аварийный буфер подъемника используется для соединения концевого участка тормозного стального проволочного каната подъемника и содержит верхнюю опорную плиту и нижнюю опорную плиту, при этом многороликовый блок соединен с верхней опорной плитой и нижней опорной плитой и гидравлические амортизационные буферы размещены с двух сторон многороликового блока. Аварийный буфер использует принцип потребления энергии гидравлических демпфирующих отверстий, тормозной стальной проволочный канат защищен от воздействия на него подъемником, в то же время предотвращается воздействие, оказываемое пружиной на подъемник после торможения, и характеристики безопасности и надежности торможения подъемника могут быть улучшены, так что по существу улучшена характеристика безопасности подъемника специального назначения. В дополнение к этому, при использовании многороликового блока, используемого в аварийном буфере подъемника, длина торможения тормозного стального проволочного каната может быть увеличена. Изобретение увеличивает срок службы стального проволочного каната. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Буфер подъемника специального назначения, применяемый в случае падения и выполненный на основе гибкой направляющей, и с возможностью использования для соединения и крепления верхнего конца тормозного стального проволочного каната (4) подъемника (10), причем
применяемый в случае падения буфер (7) содержит верхнюю опорную плиту (1), многороликовый блок (2), гидравлический амортизационный буфер (3), узел (5) законцовывания канатов и нижнюю опорную плиту (6);
при этом нижняя опорная плита (6) прикреплена к верхней шахтной платформе (8) в шахтном канале (9),
верхняя опорная плита (1) размещена выше нижней опорной плиты (6),
многороликовый блок (2) размещен на верхней опорной плите (1) и нижней опорной плите (6), и
верхний конец тормозного стального проволочного каната (4) проходит поверх соответствующих роликов многороликового блока (2) и прикреплен посредством узла (5) законцовывания канатов;
гидравлический амортизационный буфер (3) размещен между верхней опорной плитой (1) и нижней опорной плитой (6) и содержит внутренний гидравлический цилиндр (3-1) и внешний гидравлический цилиндр (3-5), представляющие собой муфтовое соединение,
верхний конец внутреннего гидравлического цилиндра (3-1) прикреплен к верхней опорной плите (1),
верхний конец внешнего гидравлического цилиндра (3-5) снабжен предохранительным ободком (3-3),
нижний конец внешнего гидравлического цилиндра (3-5) прикреплен к основанию (3-9), а
основание (3-9) прикреплено к нижней опорной плите (6),
поршень (3-4) внутреннего гидравлического цилиндра размещен в полости внутреннего гидравлического цилиндра (3-1),
пружина (3-2) размещена между поршнем (3-4) внутреннего гидравлического цилиндра и верхним концом полости внутреннего гидравлического цилиндра (3-1),
поршень (3-6) внешнего гидравлического цилиндра размещен в полости внешнего гидравлического цилиндра (3-5), и
при этом поршень (3-6) внешнего гидравлического цилиндра прикреплен к нижнему концу внутреннего гидравлического цилиндра (3-1),
кольцевая втулка с демпфирующими отверстиями (3-7) проходит через центр поршня (3-6) внешнего гидравлического цилиндра, и
нижний конец кольцевой втулки с демпфирующими отверстиями (3-7) прикреплен к основанию (3-9);
первое закрытое пространство образовано внешним гидравлическим цилиндром (3-5), поршнем (3-6) внешнего гидравлического цилиндра и кольцевой втулкой с демпфирующими отверстиями (3-7),
второе закрытое пространство образовано внутренним гидравлическим цилиндром (3-1), поршнем (3-4) внутреннего гидравлического цилиндра и кольцевой втулкой с демпфирующими отверстиями (3-7),
при этом первое закрытое пространство и второе закрытое пространство сообщаются друг с другом через демпфирующие отверстия на кольцевой втулке с демпфирующими отверстиями (3-7), и
при этом первое закрытое пространство и второе закрытое пространство заполнены гидравлическим маслом (3-8).

2. Буфер подъемника специального назначения, применяемый в случае падения и выполненный на основе гибкой направляющей, по п. 1, в котором
многороликовый блок (2) содержит один нижний отклоняющий ролик, размещенный на нижней опорной плите (6), и два верхних отклоняющих ролика, размещенных на верхней опорной плите (1) с двух сторон нижнего отклоняющего ролика;
сквозное отверстие для прохода через него тормозного стального проволочного каната (4) размещено в нижней опорной плите (6) с одной стороны нижнего отклоняющего ролика, и
узел (5) законцовывания канатов размещен на нижней опорной плите (6) с другой стороны нижнего отклоняющего ролика.

3. Буфер подъемника специального назначения, применяемый в случае падения и выполненный на основе гибкой направляющей, по п. 1, в котором
один конец узла (5) законцовывания канатов присоединен и прикреплен к нижней опорной плите (6) посредством резьбового штифта с пружиной,
другой конец узла (5) законцовывания канатов снабжен вращательным роликом, а
верхний конец тормозного стального проволочного каната (4) прикреплен к вращательному ролику посредством канатного захвата.