СИСТЕМА И СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ НАТЯЖЕНИЯ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ СИСТЕМЫ МНОГОКАНАТНОГО ПОДЪЕМА НА ПРИВОДНОМ КОНЦЕ ЗА СЧЕТ ТРЕНИЯ В СВЕРХГЛУБОКОЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 2022 года по МПК B66B7/10 B66B15/08 B66B7/06 B66D1/52 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к системе многоканатного подъема за счет трения в сверхглубокой скважине, и в частности к системе и способу балансировки натяжения для стальных канатов системы многоканатного подъема на приводном конце за счет трения в сверхглубокой скважине.

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002] Во время многоканатного подъема за счет трения в сверхглубокой скважине из-за ошибок в стальных канатах в процессе изготовления и установки и несбалансированной нагрузки в процессе подъема натяжение стальных канатов обычно не сбалансировано, а степени износа стальных канатов различаются, тем самым непосредственно влияя на срок службы стальных канатов.

[0003] Существует большое количество стальных канатов для подъема за счет трения, на длины и ширины подъемных контейнеров влияет поперечное сечение ствола скважины, и расстояние между подъемными контейнерами является ограниченным. В результате расстояние между ручьями канатов является относительно коротким. Следовательно, расстояние между расположенными рядом головными шкивами является чрезвычайно коротким в текущем традиционном способе подъема за счет трения и не может быть эффективно отрегулировано.

[0004] Для решения проблемы несбалансированности стальных канатов в большинстве текущих систем балансировки натяжения для стальных канатов используют устройство балансировки натяжения для контейнера для регулирования натяжения стальных канатов. Устройство расположено на конце поднимаемого груза и имеет относительно большой собственный вес, тем самым влияя на подъем и механическую эффективность; в дополнение, диапазон регулирования гидравлического устройства балансировки натяжения, соединенного с контейнером, является относительно небольшим, и длины канатов необходимо регулировать всякий раз, когда достигаются предельные положения регулирования. Трудоемкость выполнения обслуживания из-за частого регулирования канатов является большой, и эффективность работы системы подъема также подвергается влиянию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

[0005] Для преодоления вышеописанных недостатков известного уровня техники в настоящем изобретении предлагаются система и способ балансировки натяжения для стальных канатов системы многоканатного подъема на приводном конце за счет трения в сверхглубокой скважине, которые могут эффективно улучшить подъем и механическую эффективность и существенно отрегулировать балансировку натяжения стальных канатов; и могут улучшить эффективность подъема системы подъема без выполнения обслуживания путем частого и ручного регулирования канатов.

Техническое решение

[0006] Для решения технической задачи техническим решением, используемым в настоящем изобретении, является предоставление системы балансировки натяжения для стальных канатов системы многоканатного подъема на приводном конце за счет трения в сверхглубокой скважине, содержащей фрикционное колесо, левое направляющее колесо, правое направляющее колесо, левые стальные канаты, правые стальные канаты, левые регулировочные колеса, правые регулировочные колеса, левое сматывающее колесо, правое сматывающее колесо, левые регулировочные масляные цилиндры, правые регулировочные масляные цилиндры, гидравлический трубопровод, насосную станцию, группу выключателей трубопровода, верхние ограничительные выключатели, нижние ограничительные выключатели, левый подъемный контейнер, правый подъемный контейнер, балансировочные канаты и барабаны. Фрикционное колесо расположено посередине, левые регулировочные колеса, левое сматывающее колесо, правые регулировочные колеса и правое сматывающее колесо распределены по кругу вокруг фрикционного колеса, левое направляющее колесо и правое направляющее колесо горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены снизу слева и снизу справа от фрикционного колеса, а горизонтальное расстояние между вертикальной касательной, на которой расположен правый обод колеса левого направляющего колеса, и вертикальной касательной, на которой расположен левый обод колеса правого направляющего колеса, представляет собой горизонтальное расстояние между левым подъемным контейнером и правым подъемным контейнером; левые регулировочные колеса и правые регулировочные колеса горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены вверху слева и вверху справа от фрикционного колеса, левое сматывающее колесо расположено между левыми регулировочными колесами и левым направляющим колесом, правое сматывающее колесо расположено между правыми регулировочными колесами и правым направляющим колесом, и левое сматывающее колесо и правое сматывающее колесо горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены снизу слева и снизу справа от фрикционного колеса; количество левых стальных канатов и количество правых стальных канатов являются одинаковыми и оба являются четными числами больше 2; один конец каждого из левых стальных канатов соединен с правым подъемным контейнером, а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса, фрикционного колеса, левого сматывающего колеса, фрикционного колеса, левого регулировочного колеса и левого направляющего колеса и затем соединяется с левым подъемным контейнером; один конец каждого из правых стальных канатов соединен к правым подъемным контейнером, а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса, правого регулировочного колеса, фрикционного колеса, правого сматывающего колеса, фрикционного колеса и левого направляющего колеса и затем соединяется с левым подъемным контейнером; и каждая из верхних частей левого подъемного контейнера и правого подъемного контейнера снабжена двумя барабанами; левый конец и правый конец стального каната, соответствующие каждому из регулировочных колес, соединены с левым подъемным контейнером и правым подъемным контейнером с использованием барабанов, и каждый из барабанов соединен с двумя стальными канатами; нижние концы левого подъемного контейнера и правого подъемного контейнера соединены при помощи балансировочных канатов; и как количество регулировочных колес, так и количество регулировочных масляных цилиндров являются такими же, что и количество стальных канатов, как левые регулировочные колеса, так и правые регулировочные колеса имеют степень свободы приведения в движение в радиальном направлении фрикционного колеса, левые регулировочные колеса соединены с левыми регулировочными масляными цилиндрами для выполнения радиального приведения в движение, правые регулировочные колеса соединены с правыми регулировочными масляными цилиндрами для выполнения радиального приведения в движение, как левые регулировочные масляные цилиндры, так и правые регулировочные масляные цилиндры перемещаются в радиальном направлении фрикционного колеса, регулировочные масляные цилиндры соединены с насосной станцией посредством гидравлического трубопровода, а гидравлический трубопровод снабжен группой выключателей трубопровода; и внешняя сторона и внутренняя сторона каждого из левых регулировочных колес и правых регулировочных колес в радиальном направлении фрикционного колеса соответственно снабжены верхним ограничительным выключателем и нижним ограничительным выключателем.

Преимущественный эффект

[0007] По сравнению с известным уровнем техники система и способ балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине согласно настоящему изобретению установлены на приводном конце, чтобы не увеличивалась подъемная нагрузка и могла быть эффективно улучшена механическая эффективность; при регулировании балансировки натяжения стальных канатов на одной стороне сначала для регулирования используют способ реализации сообщения через гидравлический трубопровод, а затем выполняют независимое регулирование для решения проблемы, связанной с относительно большой разницей длины между стальными канатами на одной стороне, которая может возникнуть после регулирования, чтобы могло осуществляться обслуживание системы балансировки натяжения для ее эффективной работы в долгосрочной перспективе; кроме того, может весьма адаптивно выполняться существенное регулирование балансировки натяжения стальных канатов, а эффективность подъема системы подъема улучшается без выполнения обслуживания путем частого и ручного регулирования канатов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0008] Настоящее изобретение дополнительно описано ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы и варианты осуществления.

[0009] На фиг. 1 представлена структурная схема варианта осуществления, в котором согласно настоящему изобретению имеются два левых стальных каната и два правых стальных каната.

[0010] На фиг. 2 представлена структурная схема гидравлического трубопровода в варианте осуществления, показанном на фиг. 1.

[0011] На фиг. 3 представлено схематическое изображение намотки левого стального каната, расположенного в относительно нижнем положении в варианте осуществления, показанном на фиг. 1.

[0012] На фиг. 4 представлено схематическое изображение намотки левого стального каната, расположенного в относительно верхнем положении в варианте осуществления, показанном на фиг. 1.

[0013] На фиг. 5 представлено схематическое изображение намотки правого стального каната, расположенного в относительно нижнем положении в варианте осуществления, показанном на фиг. 1.

[0014] На фиг. 6 представлено схематическое изображение размещения барабана на правом подъемном контейнере в варианте осуществления, показанном на фиг. 1.

[0015] На фиг. 7 представлено схематическое изображение намотки двух стальных канатов вокруг барабана в этом варианте осуществления настоящего изобретения.

[0016] На графических материалах: 1. Фрикционное колесо, 2-1. Левое направляющее колесо, 2-2. Правое направляющее колесо, 3-1. Левый стальной канат, 3-2. Правый стальной канат, 4-1. Левое регулировочное колесо, 4-2. Правое регулировочное колесо, 5-1. Левое сматывающее колесо, 5-2. Правое сматывающее колесо, 6-1. Левый регулировочный масляный цилиндр, 6-2. Правый регулировочный масляный цилиндр, 7. Гидравлический трубопровод, 7-1-1. Левый гидравлический трубопровод, 7-1-2. Левый средний гидравлический трубопровод, 7-2-1. Правый гидравлический трубопровод, 7-2-2. Правый средний гидравлический трубопровод, 7-3. Гидравлическая магистраль, 8. Насосная станция, 9. Группа выключателей трубопровода, 9-1-1. Левый выключатель трубопровода, 9-1-2. Левый средний выключатель трубопровода, 9-2-1. Правый выключатель трубопровода, 9-2-2. Правый средний выключатель трубопровода, 10-1. Верхний ограничительный выключатель, 10-2. Нижний ограничительный выключатель, 11-1. Левый подъемный контейнер, 11-2. Правый подъемный контейнер, 12. Балансировочный канат, 13. Барабан, 14. Бугель стального каната.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Чтобы сделать задачи, технические решения и преимущества настоящего изобретения более понятными, технические решения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения четко и полностью описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что варианты осуществления в представленном ниже описании представляют собой только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, а не все. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основании вариантов осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, входят в объем правовой охраны настоящего изобретения.

[0018] Как показано на фиг. 1, система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине в примерном варианте осуществления настоящего изобретения в основном содержит одно фрикционное колесо 1, одно левое направляющее колесо 2-1, одно правое направляющее колесо 2-2, два левых стальных каната 3-1, два правых стальных каната 3-2, два левых регулировочных колеса 4-1, два правых регулировочных колеса 4-2, одно левое сматывающее колесо 5-1, одно правое сматывающее колесо 5-2, два левых регулировочных масляных цилиндра 6-1, два правых регулировочных масляных цилиндра 6-2, один гидравлический трубопровод 7, одну насосную станцию 8, одну группу 9 выключателей трубопровода, четыре верхних ограничительных выключателя 10-1, четыре нижних ограничительных выключателя 10-2, один левый подъемный контейнер 11-1, один правый подъемный контейнер 11-2, четыре балансировочных каната 12, два барабана 13 и четыре бугеля 14 стальных канатов. Фрикционное колесо 1 расположено посередине, левые регулировочные колеса 4-1, левое сматывающее колесо 5-1, правые регулировочные колеса 4-2 и правое сматывающее колесо 5-2 распределены по кругу вокруг фрикционного колеса 1, левое направляющее колесо 2-1 и правое направляющее колесо 2-2 горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены снизу слева и снизу справа от фрикционного колеса 1, горизонтальное расстояние между вертикальной касательной, на которой расположен правый обод колеса левого направляющего колеса 2-1, и вертикальной касательной, на которой расположен левый обод колеса правого направляющего колеса 2-2, представляет собой горизонтальное расстояние между левым подъемным контейнером 11-1 и правым подъемным контейнером 11-2, и нижние концы левого подъемного контейнера 11-1 и правого подъемного контейнера 11-2 соединены при помощи балансировочных канатов 12. Левые стальные канаты 3-1 и правые стальные канаты 3-2 намотаны между направляющими колесами, фрикционным колесом 1, сматывающими колесами и регулировочными колесами, как левые регулировочные колеса 4-1, так и правые регулировочные колеса 4-2 имеют степень свободы движения в радиальном направлении фрикционного колеса 1, левые регулировочные масляные цилиндры 6-1 и правые регулировочные масляные цилиндры 6-2 перемещаются в радиальном направлении фрикционного колеса 1, левые регулировочные масляные цилиндры 6-1 соединены с левыми регулировочными колесами 4-1 для выполнения радиального приведения в движение, и правые регулировочные масляные цилиндры 6-2 соединены с правыми регулировочными колесами 4-2 для выполнения радиального приведения в движение, регулировочные масляные цилиндры соединены с насосной станцией 8 при помощи гидравлического трубопровода 7, и гидравлический трубопровод 7 снабжен группой 9 выключателей трубопровода; и внешняя сторона, и внутренняя сторона каждого из левых регулировочных колес 4-1 и правых регулировочных колес 4-2 в радиальном направлении фрикционного колеса 1 соответственно снабжены верхним ограничительным выключателем 10-1 и нижним ограничительным выключателем 10-2.

[0019] Как показано на фиг. 2, гидравлический трубопровод 7 содержит два левых гидравлических трубопровода 7-1-1, один левый средний гидравлический трубопровод 7-1-2, два правых гидравлических трубопровода 7-2-1, один правый средний гидравлический трубопровод 7-2-2 и одну гидравлическую магистраль 7-3, а группа 9 выключателей трубопровода включает два левых выключателя 9-1-1 трубопровода, один левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода, два правых выключателя 9-2-1 трубопровода и один правый средний выключатель 9 трубопровода; концы левых гидравлических трубопроводов 7-1-1 соответственно соединены с левыми регулировочными масляными цилиндрами 6-1, концы правых гидравлических трубопроводов 7-2-1 соответственно соединены с правыми регулировочными масляными цилиндрами 6-2, другие концы совместно соединены с одним и тем же концом гидравлической магистрали 7-3, а другой конец гидравлической магистрали 7-3 соединен с насосной станцией 8; левые гидравлические трубопроводы 7-1-1 снабжены левыми выключателями 9-1-1 трубопровода, левый средний гидравлический трубопровод 7-1-2 расположен между двумя левыми гидравлическими трубопроводами 7-1-1, один конец левого среднего гидравлического трубопровода 7-1-2 расположен между одним левым регулировочным масляным цилиндром 6-1 и одним левым выключателем 9-1-1 трубопровода, другой конец расположен между другим левым регулировочным масляным цилиндром 6-1 и другим левым выключателем 9-1-1 трубопровода, а левый средний гидравлический трубопровод 7-1-2 снабжен левым средним выключателем 9-1-2 трубопровода; и правые гидравлические трубопроводы 7-2-1 снабжены правыми выключателями 9-2-1 трубопровода, правый средний гидравлический трубопровод 7-2-2 расположен между двумя правыми гидравлическими трубопроводами 7-2-1, один конец правого среднего гидравлического трубопровода 7-2-2 расположен между одним правым регулировочным масляным цилиндром 6-2 и одним правым выключателем 9-2-1 трубопровода, другой конец расположен между другим правым регулировочным масляным цилиндром 6-2 и другим правым выключателем 9-2-1 трубопровода, а правый средний гидравлический трубопровод 7-2-2 снабжен правым средним выключателем 9-2-2 трубопровода.

[0020] Для способа балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине настоящего изобретения ссылка сделана на фиг. 1 и фиг. 2, и процесс заключается в следующем:

[0021] В начальном состоянии левые выключатели 9-1-1 трубопровода выключают, а левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода включают, при этом оба два левых регулировочных колеса 4-1 располагают на средних положениях между соответствующими верхними ограничительными выключателями 10-1 и соответствующими нижними ограничительными выключателями 10-2.

[0022] Когда натяжение двух левых стальных канатов 3-1 не сбалансировано, два левых регулировочных колеса 4-1 создают разные давления на левых регулировочных масляных цилиндрах 6-1, соединенных с левыми регулировочными колесами 4-1, два регулировочных масляных цилиндра сообщаются посредством левых гидравлических трубопроводов 7-1-1 и левого среднего гидравлического трубопровода 7-1-2, у регулировочного масляного цилиндра, соответствующего стальному канату из двух левых стальных канатов 3-1, имеющему большее натяжение, уменьшается расстояние хода, и соответствующее левое регулировочное колесо 4-1 будет близко к фрикционному колесу 1 в радиальном направлении фрикционного колеса 1, чтобы стальной канат был слабее натянут, чем до этого, и натяжение было уменьшено; у регулировочного масляного цилиндра, соответствующего стальному канату из левых стальных канатов 3-1, имеющему меньшее натяжение, увеличивается расстояние хода, и соответствующее левое регулировочное колесо 4-1 находится далеко от фрикционного колеса 1 в радиальном направлении фрикционного колеса 1, чтобы стальной канат был сильнее натянут, чем до этого, и натяжение было увеличено; и когда два левых стальных каната 3-1 имеют одинаковое натяжение, два левых регулировочных масляных цилиндра 6-1 перестают срабатывать и два левых регулировочных колеса 4-1 перестают двигаться.

[0023] В описанном выше процессе регулирования, если одно из левых регулировочных колес 4-1 превышает значение, установленное верхним ограничительным выключателем 10-1, соответствующим левому регулировочному колесу 4-1, то срабатывает верхний ограничительный выключатель 10-1, левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода выключают, левый выключатель 9-1-1 трубопровода, соответствующий левому регулировочному колесу 4-1, включают, и насосная станция 8 срабатывает с целью уменьшения гидравлического давления масла левого регулировочного масляного цилиндра 6-1, чтобы левое регулировочное колесо 4-1 вернулось на среднее положение между верхним ограничительным выключателем 10-1 и нижним ограничительным выключателем 10-2; когда левое регулировочное колесо 4-1 возвращают на среднее положение между верхним ограничительным выключателем 10-1 и нижним ограничительным выключателем, левый выключатель 9-1-1 трубопровода и левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода возвращаются в начальное состояние при включении/выключении выключателей; и если одно из левых регулировочных колес 4-1 превышает значение, установленное нижним ограничительным выключателем 10-2, соответствующим левому регулировочному колесу 4-1, то срабатывает нижний ограничительный выключатель 10-2, левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода выключают, левый выключатель 9-1-1 трубопровода, соответствующий левому регулировочному колесу 4-1, включают, и насосная станция 8 срабатывает с целью увеличения гидравлического давления масла левого регулировочного масляного цилиндра 6-1, чтобы левое регулировочное колесо 4-1 вернулось на среднее положение между верхним ограничительным выключателем 10-1 и нижним ограничительным выключателем 10-2; когда левое регулировочное колесо 4-1 возвращают на среднее положение между верхним ограничительным выключателем 10-1 и нижним ограничительным выключателем 10-2, левый выключатель 9-1-1 трубопровода и левый средний выключатель 9-1-2 трубопровода возвращаются в начальное состояние при включении/выключении выключателей. В этом заключается способ регулирования балансировки натяжения левых стальных канатов 3-1.

[0024] Способ регулирования балансировки натяжения правых стальных канатов 3-2 является таким же, как и описано выше. Подробности не описываются в настоящем документе повторно.

[0025] Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, два левых стальных каната 3-1 намотаны в алфавитном порядке, показанном на фигурах: один конец левого стального каната 3-1 соединен с правым подъемным контейнером 11-2, а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса 2-2, фрикционного колеса 1, левого сматывающего колеса 5-1, фрикционного колеса 1, левого регулировочного колеса 4-1 и левого направляющего колеса 2-1 и затем соединяется с левым подъемным контейнером 11-1 для создания одноканатного подъема за счет трения в системе многоканатного подъема за счет трения. Более того, когда правый подъемный контейнер 11-2 поднимают, левые стальные канаты 3-1 перемещаются в алфавитном порядке, показанном на фигурах.

[0026] Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, правые стальные канаты 3-2 намотаны в алфавитном порядке, показанном на фигурах: один конец правого стального каната 3-2 соединен с правым подъемным контейнером 11-2, а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса 2-2, правого регулировочного колеса 4-2, фрикционного колеса 1, правого сматывающего колеса 5-2, фрикционного колеса 1 и левого направляющего колеса 2-1 и затем соединяется с левым подъемным контейнером 11-1 для создания одноканатного подъема за счет трения в системе многоканатного подъема за счет трения. Более того, когда правый подъемный контейнер 11-2 поднимают, правые стальные канаты 3-2 перемещаются в алфавитном порядке, показанном на фигурах.

[0027] Как показано на фиг. 7, размещение барабана на правом подъемном контейнере 11-2 использовано в качестве примера. На правом подъемном контейнере 11-2 два барабана 13 закреплены вверху правого подъемного контейнера 11-2 с использованием подшипниковых опор, один из барабанов 13 соединен с одним левым стальным канатом 3-1 и одним правым стальным канатом 3-2, которые расположены на относительно низких положениях, и другой барабан 13 соединен с одним левым стальным канатом 3-1 и одним правым стальным канатом 3-2, которые расположены на относительно высоких положениях; и один конец каждого из двух стальных канатов, соединенных с каждым из барабанов 13, соединен с барабаном 13 на положении, которое находится на внешней цилиндрической боковой поверхности барабана 13 и рядом с торцевой поверхностью, с использованием бугеля 14 стального каната; направления спирального наматывания двух стальных канатов на барабан 13 являются одинаковыми; и концы для выхода двух стальных канатов распределены на двух сторонах средней части вала барабана, и оба каната выходят из нижней стороны барабана 13; и в общей сложности четыре конца для выхода канатов двух барабанов 13 расположены внутри вертикальной плоскости, параллельной оси правого направляющего колеса 2-2.

[0028] Как показано на фиг. 7, в качестве примера использован барабан 13, соединенный с левым стальным канатом 3-1 и правым стальным канатом 3-2, которые расположены на относительно низких положениях. Два стальных каната соответственно создают крутящий момент, приводя к тому, что барабан 13 имеет склонность к вращению, происходящему на барабане 13. Когда натяжение двух стальных канатов, которые находятся рядом с концом барабана, различается, два крутящих момента не одинаковы. Барабан 13 вращается с верхней стороны до стороны одного из двух стальных канатов, который имеет меньшее натяжение, стальной канат, который имеет большее натяжение, ослабляется на барабане 13, а стальной канат, который имеет меньшее натяжение, туго натягивается вокруг барабана 13, пока натяжение двух стальных канатов рядом с концом барабана не будет одинаковым и барабан 13 не перестанет вращаться, чтобы завершить регулирование балансировки натяжения двух стальных канатов на правом конце подъемного контейнера. Другой барабан 13 завершает на правом конце подъемного контейнера регулирование балансировки натяжения левого стального каната 3-1 и правого стального каната 3-2, которые расположены на относительно высоких положениях.

[0029] Регулирование балансировки натяжения стальных канатов на разных сторонах левого подъемного контейнера 11-1, который находится рядом с левым концом подъемного контейнера и завершается с использованием барабана 13, является аналогичным описанному выше процессу регулирования. Подробности не описываются в настоящем документе повторно.

[0030] За счет объединения вышеописанного регулирования балансировки натяжения двух левых стальных канатов 3-1 и вышеописанного регулирования балансировки натяжения двух правых стальных канатов 3-2, которые выполняют с использованием гидравлического элемента, в этом варианте осуществления может быть выполнено регулирование балансировки натяжения двух левых стальных канатов 3-1 и двух правых стальных канатов 3-2 на каждом из левого конца подъемного контейнера и правого конца подъемного контейнера.

[0031] Количество стальных канатов, в отношении которых может быть выполнено регулирование в настоящем изобретении, не ограничено 4 в этом варианте осуществления и может альтернативно составлять 6, 8 или другое четное число больше 2.

[0032] Положительные эффекты настоящего изобретения заключаются в следующем:

[0033] 1) Система балансировки натяжения расположена на приводном конце так, чтобы дополнительная нагрузка, создаваемая за счет добавления устройства балансировки натяжения на существующий подъемный контейнер, не увеличивалась и механическая эффективность могла быть эффективно улучшена.

[0034] 2) При регулировании балансировки натяжения стальных канатов на одной стороне сначала для регулирования используют способ реализации сообщения через гидравлический трубопровод 7, а затем выполняют независимое регулирование для решения проблемы, связанной с относительно большой разницей длины между стальными канатами на одной стороне, которая может возникнуть после регулирования, чтобы могло осуществляться обслуживание системы балансировки натяжения для ее эффективной работы в долгосрочной перспективе.

[0035] 3) Кроме того, может весьма адаптивно выполняться существенное регулирование балансировки натяжения стальных канатов, а эффективность подъема системы подъема улучшается без выполнения обслуживания путем частого и ручного регулирования канатов.

[0036] Вышеописанные описания представляют собой только примерные варианты осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения настоящего изобретения в какой-либо форме. Любые простые модификации и эквивалентные изменения, вносимые в вышеописанные варианты осуществления согласно технической сущности настоящего изобретения, входят в объем правовой охраны настоящего изобретения.

Система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине содержит фрикционное колесо, левое и правое направляющие колеса, левые и правые стальные канаты, левые и правые регулировочные колеса, левое и правое сматывающие колеса, левые и правые регулировочные масляные цилиндры, гидравлический трубопровод, насосную станцию, группу выключателей трубопровода, левый и правый подъемные контейнеры, балансировочные канаты и барабаны. Фрикционное колесо расположено посередине, левые и правые регулировочные колеса и левое и правое сматывающие колеса распределены по кругу вокруг фрикционного колеса, левое и правое направляющие колеса, левые и правые регулировочные колеса и левое и правое сматывающие колеса все симметрично расположены по двум сторонам фрикционного колеса; как количество левых стальных канатов, так и количество правых стальных канатов являются четными числами больше 2; регулировочные колеса имеют степень свободы движения в радиальном направлении фрикционного колеса и соединены с регулировочными масляными цилиндрами для выполнения радиального приведения в движение, все левые и правые регулировочные масляные цилиндры перемещаются в радиальном направлении фрикционного колеса, регулировочные масляные цилиндры соединены с насосной станцией посредством гидравлического трубопровода, а гидравлический трубопровод снабжен группой выключателей трубопровода. При осуществлении способа используется приведенная выше система. Изобретения могут эффективно улучшить подъем и механическую эффективность и существенно регулировать балансировку натяжения стальных канатов; и может улучшить эффективность подъема системы подъема без выполнения обслуживания путем частого и ручного регулирования канатов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система балансировки натяжения для стальных канатов системы многоканатного подъема на приводном конце за счет трения в сверхглубокой скважине, содержащая: фрикционное колесо (1), левое направляющее колесо (2-1), правое направляющее колесо (2-2), левые стальные канаты (3-1), правые стальные канаты (3-2), левые регулировочные колеса (4-1), правые регулировочные колеса (4-2), левое сматывающее колесо (5-1), правое сматывающее колесо (5-2), левые регулировочные масляные цилиндры (6-1), правые регулировочные масляные цилиндры (6-2), гидравлический трубопровод (7), насосную станцию (8), группу (9) выключателей трубопровода, верхние ограничительные выключатели, нижние ограничительные выключатели (10-2), левый подъемный контейнер (11-1), правый подъемный контейнер (11-2), балансировочные канаты (12) и барабаны (13), при этом фрикционное колесо (1) расположено посередине, левые регулировочные колеса (4-1), левое сматывающее колесо (5-1), правые регулировочные колеса (4-2) и правое сматывающее колесо (5-2) распределены по кругу вокруг фрикционного колеса (1), левое направляющее колесо (2-1) и правое направляющее колесо (2-2) горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены снизу слева и снизу справа от фрикционного колеса (1), и горизонтальное расстояние между вертикальной касательной, на которой расположен правый обод колеса левого направляющего колеса (2-1), и вертикальной касательной, на которой расположен левый обод колеса правого направляющего колеса (2-2), представляет собой горизонтальное расстояние между левым подъемным контейнером (11-1) и правым подъемным контейнером (11-2); левые регулировочные колеса (4-1) и правые регулировочные колеса (4-2) горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены вверху слева и вверху справа от фрикционного колеса (1), левое сматывающее колесо (5-1) расположено между левыми регулировочными колесами (4-1) и левым направляющим колесом (2-1), правое сматывающее колесо (5-2) расположено между правыми регулировочными колесами (4-2) и правым направляющим колесом (2-2), и левое сматывающее колесо (5-1) и правое сматывающее колесо (5-2) горизонтально выровнены и соответственно симметрично расположены снизу слева и снизу справа от фрикционного колеса (1);

количество левых стальных канатов (3-1) и количество правых стальных канатов (3-2) являются одинаковыми и оба являются четными числами больше 2; один конец каждого из левых стальных канатов (3-1) соединен с правым подъемным контейнером (11-2), а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса (2-2), фрикционного колеса (1), левого сматывающего колеса (5-1), фрикционного колеса (1), левого регулировочного колеса (4-1) и левого направляющего колеса (2-1) и затем соединяется с левым подъемным контейнером (11-1); один конец каждого из правых стальных канатов (3-2) соединен с правым подъемным контейнером (11-2), а другой конец проходит последовательно вокруг правого направляющего колеса (2-2), правого регулировочного колеса (4-2), фрикционного колеса (1), правого сматывающего колеса (5-2), фрикционного колеса (1) и левого направляющего колеса (2-1) и затем соединяется с левым подъемным контейнером (11-1);

каждая из верхних частей левого подъемного контейнера (11-1) и правого подъемного контейнера (11-2) снабжена двумя барабанами (13); левый конец и правый конец стального каната, соответствующие каждому из регулировочных колес, соединены с левым подъемным контейнером (11-1) и правым подъемным контейнером (11-2) с использованием барабанов (13), и каждый из барабанов (13) соединен с двумя стальными канатами; и

как количество регулировочных колес, так и количество регулировочных масляных цилиндров являются такими же, что и количество стальных канатов, как левые регулировочные колеса (4-1), так и правые регулировочные колеса (4-2) имеют степень свободы движения в радиальном направлении фрикционного колеса (1), левые регулировочные колеса (4-1) соединены с левыми регулировочными масляными цилиндрами (6-1) для выполнения радиального приведения в движение, правые регулировочные колеса (4-2) соединены с правыми регулировочными масляными цилиндрами (6-2) для выполнения радиального приведения в движение, как левые регулировочные масляные цилиндры (6-1), так и правые регулировочные масляные цилиндры (6-2) перемещаются в радиальном направлении фрикционного колеса (1), регулировочные масляные цилиндры соединены с насосной станцией (8) посредством гидравлического трубопровода (7), а гидравлический трубопровод (7) снабжен группой (9) выключателей трубопровода; и внешняя сторона и внутренняя сторона каждого из левых регулировочных колес (4-1) и правых регулировочных колес (4-2) в радиальном направлении фрикционного колеса (1) соответственно снабжены верхним ограничительным выключателем (10-1) и нижним ограничительным выключателем (10-2).

2. Система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический трубопровод (7) содержит множество левых гидравлических трубопроводов (7-1-1), множество правых гидравлических трубопроводов (7-2-1) и одну гидравлическую магистраль (7-3), и группа (9) выключателей трубопровода включает множество левых выключателей (9-1-1) трубопровода и множество правых выключателей (9) трубопровода; концы левых гидравлических трубопроводов (7-1-1) соответственно соединены с левыми регулировочными масляными цилиндрами (6-1), концы правых гидравлических трубопроводов (7-2-1) соответственно соединены с правыми регулировочными масляными цилиндрами (6-2), все другие их концы соединены с одним и тем же концом гидравлической магистрали (7-3), а другой конец гидравлической магистрали (7-3) соединен с насосной станцией (8); каждый из левых гидравлических трубопроводов (7-1-1) снабжен одним левым выключателем (9-1-1) трубопровода, левые гидравлические трубопроводы (7-1-1) соединены друг с другом посредством одного левого среднего гидравлического трубопровода (7-1-2), два конца левого среднего гидравлического трубопровода (7-1-2) соответственно расположены между левыми регулировочными масляными цилиндрами (6-1) и левыми выключателями (9-1-1) трубопровода с двух сторон, а левый средний гидравлический трубопровод (7-1-2) снабжен левым средним выключателем (9-1-2) трубопровода; и каждый из правых гидравлических трубопроводов (7-2-1) снабжен одним правым выключателем (9-2-1) трубопровода, правые гидравлические трубопроводы (7-2-1) соединены друг с другом посредством одного правого среднего гидравлического трубопровода (7-2-2), два конца правого среднего гидравлического трубопровода (7-2-2) соответственно расположены между правыми регулировочными масляными цилиндрами (6-2) и правыми выключателями (9-2-1) трубопровода с двух сторон, а правый средний гидравлический трубопровод (7-2-2) снабжен правым средним выключателем (9-2-2) трубопровода.

3. Система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что левый конец стального каната, соответствующий одному регулировочному колесу на левой стороне, и левый конец стального каната, соответствующий одному регулировочному колесу на правой стороне, соединены с левым подъемным контейнером (11-1) за счет соединения с одним и тем же барабаном (13) на левом подъемном контейнере (11-1); правый конец стального каната, соответствующий одному регулировочному колесу на левой стороне, и правый конец стального каната, соответствующий одному регулировочному колесу на правой стороне, соединены с правым подъемным контейнером (11-2) за счет соединения с одним и тем же барабаном (13) на правом подъемном контейнере (11-2).

4. Система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине по п. 3, отличающаяся тем, что один конец каждого из стальных канатов соединен с барабаном (13) на положении, которое находится на внешней цилиндрической боковой поверхности барабана (13) и рядом с торцевой поверхностью с использованием бугеля (14) стального каната; направления спирального наматывания двух стальных канатов на барабан (13) являются одинаковыми; и концы для выхода двух стальных канатов распределены на двух сторонах средней части вала барабана (13), и оба каната выходят из нижней стороны барабана (13).

5. Система балансировки натяжения для стальных канатов на приводном конце для подъема за счет трения в сверхглубокой скважине по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что барабаны (13) закреплены вверху подъемных контейнеров с использованием подшипниковой опоры; на каждом подъемном контейнере в общей сложности четыре конца для выхода канатов двух барабанов (13) расположены внутри вертикальной плоскости, параллельной оси направляющего колеса на той же стороне, что и подъемный контейнер.

6. Способ балансировки натяжения для стальных канатов, выполняемый на основе системы балансировки натяжения для стальных канатов системы многоканатного подъема на приводном конце за счет трения в сверхглубокой скважине по любому из пп. 1-5, включающий следующие этапы:

в начальном состоянии левые выключатели (9-1-1) трубопровода выключают, а левые гидравлические трубопроводы (7-1-1) включают, при этом все левые регулировочные колеса (4-1) располагают на средних положениях между соответствующими верхними ограничительными выключателями (10-1) и соответствующими нижними ограничительными выключателями (10-2);

когда натяжение левых стальных канатов (3-1) не сбалансировано, левые регулировочные колеса (4-1) создают разные давления на левых регулировочных масляных цилиндрах (6-1), соединенных с левыми регулировочными колесами (4-1), регулировочные масляные цилиндры сообщаются посредством левых гидравлических трубопроводов (7-1-1) и левого среднего гидравлического трубопровода (7-1-2), у регулировочного масляного цилиндра, соответствующего стальному канату из левых стальных канатов (3-1), имеющему большее натяжение, уменьшается расстояние хода, и соответствующее левое регулировочное колесо (4-1) будет близко к фрикционному колесу (1) в радиальном направлении фрикционного колеса (1), чтобы стальной канат был слабее натянут, чем до этого, и натяжение было уменьшено; у регулировочного масляного цилиндра, соответствующего стальному канату из левых стальных канатов (3-1), имеющему меньшее натяжение, увеличивается расстояние хода, и соответствующее левое регулировочное колесо (4-1) находится далеко от фрикционного колеса (1) в радиальном направлении фрикционного колеса (1), чтобы стальной канат был сильнее натянут, чем до этого, и натяжение было увеличено; и когда левые стальные канаты (3-1) имеют одинаковое натяжение, левые регулировочные масляные цилиндры (6-1) перестают срабатывать и левые регулировочные колеса (4-1) перестают двигаться;

в описанном выше процессе регулирования, если одно левое регулировочное колесо (4-1) превышает значение, установленное верхним ограничительным выключателем (10-1), соответствующим левому регулировочному колесу (4-1), то срабатывает верхний ограничительный выключатель (10-1), левый средний выключатель (9-1-2) трубопровода выключают, левый выключатель (9-1-1) трубопровода, соответствующий левому регулировочному колесу (4-1), включают, и насосная станция (8) срабатывает с целью уменьшения гидравлического давления масла левого регулировочного масляного цилиндра (6-1), чтобы левое регулировочное колесо (4-1) вернулось на среднее положение между верхним ограничительным выключателем (10-1) и нижним ограничительным выключателем (10-2), и в этом случае левый выключатель (9-1-1) трубопровода и левый средний выключатель (9-1-2) трубопровода возвращаются в начальное состояние при включении/выключении выключателей; и если одно левое регулировочное колесо (4-1) превышает значение, установленное нижним ограничительным выключателем (10-2), соответствующим левому регулировочному колесу (4-1), то срабатывает нижний ограничительный выключатель (10-2), левый средний выключатель (9-1-2) трубопровода выключают, левый выключатель (9-1-1) трубопровода, соответствующий левому регулировочному колесу (4-1), включают, и насосная станция (8) срабатывает с целью увеличения гидравлического давления масла левого регулировочного масляного цилиндра (6-1), чтобы левое регулировочное колесо (4-1) вернулось на среднее положение между верхним ограничительным выключателем (10-1) и нижним ограничительным выключателем (10-2), и в этом случае левый выключатель (9-1-1) трубопровода и левый средний выключатель (9-1-2) трубопровода возвращаются в начальное состояние при включении/выключении выключателей;

способ регулирования балансировки натяжения правого стального каната (3-2) является таким же, как и описано выше; и

два стальных каната, соединенные с каждым из барабанов (13), соответственно создают крутящий момент, приводя к тому, что барабан (13) имеет склонность к вращению, происходящему на барабане (13), стальной канат, который имеет большее натяжение, ослабляется на барабане (13), а стальной канат, который имеет меньшее натяжение, туго натягивается вокруг барабана (13), пока натяжение двух стальных канатов рядом с концом барабана не будет одинаковым и барабан (13) не перестанет вращаться.