Шахтный пневматический подъемник Советский патент 1983 года по МПК B66B9/04 B66B15/00 

:л а о:

СП D1 Изобретение относится к подъемнотранспортным средствам, а именно к шахтным пневматическим подъемникам и особенно для глубоких шахт. Известно подъемное устройство, включающее блоки, канаты, противовесы-поршни, перемещаемые в гидроприводе в виде трубного става U-образной формы, заполненного уравновешива ющей рабочей жидкостью 1 . Недостатком данного подъемного устройства является чрезвычайно низ,.кая его производительность,понижаизщаяся с глубиной шахты,так как на больших глубинах будут большие гидростатичес ие давления - это усложнит и удорожит исполнение весьма металлоемкого гидропривода, а уплотнения будут практи чески технически невыполнимыми. Кроме того, применение длинных канатов снижает надежность и-грузоподъемность. подъемника из-за большого весаканалов и ограниченных их прочностных характеристик. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является шахтный пневматический подъемник,включающий выполненный с окнами в месте разгруз ки ст9ол,в котором установлен подъем ный сосуд с двумя уплотнениями, расположенными в нижней части, фиксатор в местах разгрузки и систему воздухо водов для подвода и -отвода сжатого воздуха с воздуходувкой 2. : Недостатком известного устройства является то, что в условиях глубоких шахт его работа ненадежна и малопро;изводительна, так как при каждом под еме нужно поднимать собственный вес сосуда (скипа) с уплотнениями, а так же необходимость расположения воздуходу во к внизу ствола, что нарушает вентиляцию шахты, требует специально го изготовления приводов, значительн перерасходы пневмоэнергии идущей на стравливание воздуха при опускании сосуда. Целью изобретения является повыше ние надежности в работе устройства в-условиях глубоких шахт. Поставленная цель достигается тем что шахтный пневматический подъемник включающий выполненный с окном в месте ра,згрузки ствол, в котором установлен подъемный сосуд с двумя- уплотнениями, расположенными в нижней части, фиксаторы в местах разгрузки и систему воздуховодов для подвода и отвода сжатого воздуха с воздуходувкой , снабжен дополнительным стволом с окнами в месте загрузки и установленным в нем дополнительным подъемным сосудом с уплотнением, при этом ствот лы соединены между собой через канал который имеет регулируемую заслонку Крометого, для удобства монтажа и демонтажа верхние участки стволов снабжены заслонками и соединены посредством запоров, размещенных над заслонками с системой воздуховодов. При этом одно из уплотнений размещено над каждым подъемным сосудом. Кроме того, нижнее уплотнение подъемных сосудов выполнено в виде поршня и форпоршня, шток которого установлен в полости поршня. . На фиг.1 изображен шахтный пнерматический подъемник в .момент загрузки в нижней части и одновременной выгрузки вверху/ на фиг.2 - то же, вариант; на фиг.З 7 лоршень, на фиг.4 - захваты-,: на фиг.5 - рас-; положени я , стволов. . Пневматические подъемнйки сс держат вертикальные стволы (.труйл) 1 сообщенные внизу воздуховодами 2. с регулируемыми заслонками 3, воздуховодов 4 , соединяющих стволы 1 через регулируемые заслонки 5 и 6 с ресиверами 7, к- которьид присоединен трубовоздуходувки. (нагнетатели) 8, а также объединяющий.бак 9 и заслонки 10 и 11 для переключений напр.авлений потоков воздуха при перекачивании его в верхней части с трубы в трубу трубовоздуходувками 8, а также для подключения в конце перекачки с атмосферой через заслонку 12 для подкачки порции воздуха (для замкнутой систе№ по фиг.1 . В тру,ifiax 1 вь1полнены в необходикых местах внизу и вверху проемы для уплотненных дверей 13 ((шлюзовы для осущест.вления загрузки в сосуды и вызгрузки из сосудов. Движущиеся сосуды состоят из отдельных частей фиг.з;. Подъемник также содержит верхний поршень 14 для замкнутой системы по фиг.1 для предупреждения попадания избыточного давления в шахту при откр«вании дверцы 13 для загрузки скипа, скип 15, открытый сверху, а внизу имеющий открываюидаеся затворы для разгрузки и направляющие для выдерживания зазоров между скипсяи и стенками трубы, пневмовоз-поршень 16, осуществляющий основную функцию при движении и остановке, разобщения через уплотнения воздушных сред с разными давлениями в верхних и нижних частях труб; форпоршень 17, составляклций одно целое с поршнем 16 и соединенный с ним через гибкие связн 18. Форпоршень 17 имеет шток, который может перемещаться внутри цилиндрической полости поршня и предназначается для осуществления тррможения при движении сосуда вниз через; воэ,цушную подушку, образующуюся междуйО яйнем и форпоршнем путем натекания воздуха через небольшое отверстие в нем и выпуска через него воздуха при

сильном его сдавливании, при этом форпоршень мягко садится на выступы захвата 19 с гидроприводом 1фиг.4). При приближении сосуда к месту эа.грузки его предварительно притормаживают, частично прикрывая заслонку 3

Для загрузки применяется известное дозировочное устройство 20, с выдвижным хоботом 21. Сосуды фиксируются гидрозапорами 22 как при загрузке, так и выгрузке. Также применяются запоры-фиксаторы 23 с гидроприводами для фиксации положений поршней 16 при необходимости как при монтаже, так и эксплуатации в выемке или опускании скипа 15 ( и верхнего поршня 14 по фиг.1) из нейтрального отсека, т.е. из верхней части труб 1 между спецзадвижками 24-26. Спецзадвижка 26 служит для разъединения верхней части трубы при выемке или опускании всех частей сосуда, включая и поршень и форпоршень, при открытых спецзадвижках 24 (фиг.1. Спецзадвийски 25 (фиг.2) служат для периодического открывания и закрывания, в целях сооацения труб с атмосферой, после опускайия сосуда вниз под загрузку и фиксации его захватами 19 и гидрозапором 22, Для постепенного выдавливания,а также спускания пневматикой частей сосудов 14-17 в пределах нейтральных отсеков служа задвижки 27, соединенные с шахтной пневмосетью (при закрытых спецзадвижках 26) . Для систематического пополнения утечек из уравновешиваквдей упругой воздушной среды 28 служат соедненные с шахтнйй пневмосетью автоматзированные задвижки 29, а краны 30 для -продувки и .очистки низа цилиндро от наплывшей грязи и воды,.прит еняемойJнапример, для смачивания всех уплотнений 31 из спецрезины в виде отдельных манжет поршневой части сосудов (или потерь ферромагнитной жидкости , также применяемой для уплотне НИИ в ярусах малоразмерных постоянных магнитов, размещаемых на элементах сосудов). Также применяются датчики 32, дгиощие импульсы при прохождении сосудов в трубе для определения их положения вдоль труб. ; В нижней части труб 1 предусматриваются пневматические ловушки 33 для посадки на воздушную подушку сосудов в аварийных режимах, например при разгерметизации, отказе захватов 19 и пр. По фиг.1 подъемник имеет замкнутый пневматический цикл в верхней части НсЩ движущимися сосудами, где воздух перекачивается воздуходувками ИЗ ствола в ствол (частично пополняется из атмосферы), по фиг.2 - с открытым пневматическим циклом, когда верхние части стволов поочередно сообщаются с атмосферой.

Пневматический шахтный подъемник работает следующим образом.

Для запуска подъемника закрывают, например, правые 26 и левые 24 и 25 спецзадвижки, запускают турбовоздуходувки 8, открыв заслонки 3,5 и 12 и оставив в закрытом состоянии за-, слонки 6, 10 и 11, наполняют трубц воздухом до расчетной величины избыточного давления, которое может уравновесить пустые подвижные сосуды (14-17) , которые по частям постепенно вводят в правые спецзадвижки 24 и 25 (фиг.1 и 2) и, приоткрывая правые спецзадвижки 26, выравняв давления, удерживают на воздухе правый сосуд. Далее, закрыв -левую спецзадвижку 2-6 , отключают турбовоздуходувки, закрыв заслонки 5, начинают опускать части сосуда в левый нейтральный отсек при приоткрытой от шахтной пневмосети левой задвижке 27, закрыв левые спецзадвижки. 24 и 25, выравнивая давления спецзадвижкой 26, удерживают на воздухе все части левогх) сосуда. Этим заканчивается подготовка к началу работы пневмоподъемника. Далее, например, запускают турбовоздуходувки, открыв заслонки 5 и 12 (заслонка 3 была открыта ранее, начинают опускать левый сосуд вниз под загрузку (при этом для фиксации правого сосуда в верхнем положении приводят в действие относящиеся к нему . верхние фиксирукицие гидрозапоры 22), , сдавливая воздушную среду под низом сосудов. Посадив левый сосуд на захваты 19 и включив нижний левый гидрозапор 22-, (при открытой системе по фиг.2 открывают левую спецзадвижку 26, сообщив трубу с атмосферой открывают соответствующую нижнюю дверцу 13 шлюзования и, вставив загрузочный хобот 21, производят загрузку из дозатора 20, одновременно уравновешивающую упругую постоянную воздушную среду 28, доводят до расчетного из&дточного давления (например 1,2-2,0 кгс/см), открыв автоматизированные 1ижние задвижки 29 , соединенные с шахтой пневмосетью, и далее они через датчик давления автоматически включаются или отключаются, компенсируя утечки в воздушной среде 28.

После этого вся система уже окончательно считается приведенной в рабочее состояние.

После окончания-загрузки и закрытия соответствующих две.рей 13, отключив нижние гидрозапоры 22, .приступают к подъему сосудов, переключая заслонки, т.е. открывая:заслонки 10 и 6 (при закрытых заслонках 5,11 и 12) по фиг.1 и закрывсш по фиг.2 верхнюю правую спецзадвижку 25, запускают турбовоздуходувки и, создавая избыточное давление на прапие

сосуды путем перекачивания из левого; ствола, где. при замкнутой системе (фиг.1) воздух находился под некоторым избыточным давлением, а при открытой системе (фиг.2) - забирая воздух для. турбовоздуходувок из атмосферы, опускают уже правые сосуды вниз под загрузку. Одновременно через уравновешивающую упругую воздушную среду 28 подымают загруженные левые сосуду 14-17. При этом избыточное давление, подаваемое от турбовоздуходувок, в правую трубу будет небольшим (по расчету составляют, лапример, 0,5-1,3 кгс/см), т.е. около 50-60% от избыточного давления уравновешивающей упругой среды 28), так как через,среду 28 в уравновемиванйи также участвуют вес столба воздуха среды 28 и вес верхнего столба воздуха над правым сосудом, за вычетом столба воздуха над левым сосудом. В зависимости от величины давления воздуха, длины и сечения стволов вес воздуха составляет многие тонны.

Стволы пнёвмоподъемника могут выполняться из труб больших диаметров, изготовляемых,, например, для газопроводов (могут быть и из других материалов - чугун, железобетон) свариваться примерно по их методике .и крепиться к стенкам стволов шахт (фиг.Б или же для новых глубоких и сверхглубоких шахт сооружаться над местом выработок в виде опускных труб - скважин соответствующих размеров, соединяя их в уравновешивающуюся систему в месте выработок, где предусматриваются дверцы с герметиз.ацией ( шлюзованиер для загрузки сосудов.

0 Шахтный пневматический подъемник предназначается для применения не. только в качестве вертикального, но и наклонного подъемника для глубоких как новых, так и действующих шахт и 5 жарьеров с соответствующим конструктивным выполнением движущихся сосудов, т.е. с дополнением их частей обрезиненными катками и другими деталями.

Как. показали расчеты, применение

для пневматических подъемников числа стволов ( труб; более двух , т.е. трех или четырех, соединенных в нижг 5 ней части объединенными через заслонки каналами (фиг.6, обеспечивает весьма высокую надежность и высокую производительность в условиях глубоких шахт.

г

r

UJ

TnU

CJf

%:30

Фие.2

2S

Cf

30

Фив.з