Установка для гидравлического подъема грузов Советский патент 1985 года по МПК B65G51/01 B66B9/04 

Изобретение относится к трубопро водному гидротранспорту, а именно к установкам для гидравлического подъе ма грузов. Цель изобретения - повьшение производительности и надежности в работе. На фиг,1 схематично изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг,3 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг,4 - сечение В-В на фиг,1; на фиг,5 - контейнер с понтоном, разрез на фиг,6 - сечение Г-Г на фиг,5; на фиг,7 - сечение Д-Д на фиг.5, Установка для гидравлического подъема грузов монтируется в углубляемом шахтном стволе I и содержит два вертикальных транспортных трубопровода 2 и 3, объединенных в нижней части неподвижной плитой 4, к которо прижата уравнительным одновходовым цилиндром 5 поворотная плита 6, Плиты 4 и 6 в местах контакта покрыты антифрикционным устойчивым материало при водяной смазке и имеют соосные трубопроводам 2 и 3 отверстия. На плите 6 снизу смонтированы два приемных патрубка 7 и 8, причем патрубки объединены полукольцевым коле сом с задвижкой 9, например с гидроприводом. Сверху поворотная плита 6 связана кинематически с приводом 10 для ее вращения, В трубопроводы 2 и 3 перед плитой 4 врезаны две пары патрубков соответственно 11.и 12, Между собой патрубки объединены попарно через двухходовые краны 13, которые соединены с всасом и нагнетанием гидронаcoca 14, Гидронасос 14 (как и привод 10) может крепиться на подвесной полке 15, который оборудован загрузочным породным бункером 16, Плита 4 имеет отверстия, два из которых соосны тру бопроводам 2 и 3, а третье отве зстие выполнено на том же радиусе вращения и соосно загрузочному патрубку 17, смонтированному на шште 4, загрузоч ный патрубок I7 соединен каналом 18 с всасом насоса 14, Оба трубопровода 2 и 3 перед плитой 4 соединены перепускными патрубком 19 с задвижкой 20, например с гидроприводом, В верхней части трубопроводы 2 и 3 объединены опорной неподвижной плитой 2I, которая установлена над стволом 1 на опорной эстакаде 22, На плиту 21 уложена поворотная плита 23 с осью 24 вращения. Плита 23 имеет кинематическую связь с приволом 25 для ее вращения и оборудована двумя приемными патрубками 26, соединенными каналом 27, Открытые торцы патрубков 26 выходят за днище породных течек 28, борта которых оборудованы двумя профильными направляющими 29, в каждых из которых смонтированы ролики с вилками 30 и их приводы любой конструкции (не показаны) Трубопроводы 2 и 3 перед неподвижной плитой 21 соединены полукольцевым перепускным патрубком 31 с задвижкой 32, например с гидроприводом, с сетью сжатого воздуха - патрубками 33 и 34 с двухходовыми кранами 35 и 36, Неподвижная плита 4 и поворотная плита 23 могут оборудоваться запасными отверстиями соответственно 37,и 38 для извлечения по мере необходимости контейнеров и выхода людей. Контейнер 39 расположен в трубопроводах с минимальными зазорами и укреплен на понтоне 40 своей стойкой 41 с подпружиненной шайбой 42 на двухосном шарнире 43, к которому прнсоединен трубчатый щток 44, имеющий в своей нижней части шаровое утолщение 45, помещенное в седло отверстия 46 в понтоне 40, Порожний контейнер 39 оказывает меньшее давление на шток, который в этом случае отжимается пружиной 47, Шток, проходящий через .переборки 48, поддерживает шаровое утолщение 45 над отверстие 46 с зазором. Переборки 48 играют роль ребер жесткости для тонкостенного понтона 40 и одновременно роль стабилизаторов для штока 44, Верхняя часть понтона 40 выполнена в виде упругой сферической оболочки 49 с крестообразной прорезью 50, края которой постоянно обжаты между дном контейнера 39 и подпружиненной шайбой 42, В шаровом утолщении 45 выполнен конусный канал 51, который продолжается цилиндрическим каналом 52 по оси штока 44, имеющего отверстие 53 в верхней части полости понтона 40, а приемные патрубки 7 и 8 оборудованы упорами 54 с конусными насадками 55 для подачи сжатого воздуха, включаемыми нажатием со стороны конусного канала 51 в шаровом утолщении 4 Предлагаемая установка предполагает три принципиально различных режима работы. В первом режиме работы контейнеры с понтонами движутся вместе с вод циркулирующей по кольцу из трубопроводов 2 и 3 и полукольцевых перепускных патрубков 19 и 31 при открытых задвижках 20, 32 и 9. Приводом циркуляции воды в трубо- .проводах являются сами контейнера с понтонами при их постоянном движении вверх и вниз. Порожний контейнер с заполненной водой большей части полости понтона опускается, например, по трубопроводу 2. Проходя мимо сопряжения с патрубком 19, контейнер перекрывает его и движущаяся жидкость в трубопроводе 2 проталкивает его в приемны патрубок 7, а из патрубка 8 вода вытесняется в трубопровод 3, при зтом шаровое утолщение 45 садится на воздушный насадок 55 и включает его. Од нако давление сжатого газа в понтоне велико и насадок заперт. Включается привод 10 и плита 6 поворачивается на некоторьй угол, причем при повороте , когда до совмещения вновь проходных отверстий патрубков 7 и 8 плита 6 герметично перекрывает сечения трубопроводов 2 и 3, циркуляция продолжается без изменений параметро через патрубок 19, Порожний контейнер в результате перемещается в открытый загрузочный патрубок 17, где воздух в верхней части полости понтона, сжатый ранее гидростатическим давлением воды в трубопроводе 2, выталкивает воду через зазор между утолщением 45 и седлом горловины отверстия 46. Полное отжатие воды из понтона в патрубок 17 выполняется сжатым воздухом, пода извне, который в условиях малого цротиводавления начинает поступать через конусный насадок 55, Вытесненная из понтона вода откачивает ся гидронасосом 14 на поверхность я подается вновь в систему циркуляции потока. Понтон получает достаточную силу для всплытия, при зтом вода из контейнера уходит через его дойные сливные отверстия. После этого контейнер 39 загружается породой из бункера 16 и, выполняется поворот гош ты 6 до 180°. Шаровое уплотнение 45 груженного контейнера прижато к седлу горловины отверстия 46 силой .тяжести породы в контейнере. При совнещении патрубка 7 с трубопроводом 3 контейнер всплывает и движется на поверхности вместе с потоком, которому .отдает часть своей энергии всплытия, а патрубок 8 в зтот момент готов для приема следукщего порожнего контейнера из трубопровода 2, В патрубке 26 контейнер 39 выходит наружу и захватывается за стенку вилкой 30 с роликом, который, перемещаясь по направлякщим 29, вынуждает контейнер 39 опрокинуть свой груз в течку 28, Узел соединения контейнера с понтоном предусматривает излом при любом угловом его повороте относительно вилки 30, Разгрузка контейнера 39 выполняется при смещении поворотом плиты 23 относительно неподвижной плиты 21 с перекрытием трубопроводов 2 и 3 с тем, чтобы в патрубках 26 создать стационарные условия для этой операции, не зависящие от циркуляции воды в системе, В этот момент шток 44 отжимается вместе с шаровым утолщением 45 вверх пружиной 47 и полость понтона заполняется водой снизу, сжимая в нем воздух. Одновременно заканчивается поворот плиты 23 на и контейнер вновь погружается в трубопровод 2, При движении на глубину гидростатическое давление растет и соответственно продолжается сжатие воздуха в понтоне с уменьшением его объема т.е. сосуд увеличивает свою энергию движения под действием сшш увеличивающейся тяжести. Эта энергия передается потоку воды в трубе 2, Цикл повторяется в описанной последовательности. Во втором режиме работы происходит челночное динамическое перемещение плавающего контейнера на уров не свободно перетекакнцего столба во ды из одного трубопровода в другой. При осуществлении этого способа задвижки 32 и 20 закрыты, а эадвижка 9 открыта. Гидронасос 14 работает только в подготовительный период перед пуском гидросистемы на полной перекачке воды в один из трубопроводов. Эта перекачка выполняется прн перекрытии сечений трубопроводов 2 и 3 путем поворота плиты 6, Затем гидронасос 14 отключается, а плита 6 поворачивается до совмещения патрубков 7 и 8 с сечениями трубопроводов 2 и 3. Вода устремляется в пустой трубопровод, а контейнер с понтоном опускается на ее уровне вни причем после выхода контейнера из приемного патрубка 26, плита 23 поворачивается для перекрытия сечений трубопроводов 2 и 3 сверху, а в трубопровод с опускающимся контейнером подают сжатый воздух через патрубки 33 или 34 в зависимости от то то, в какой трубе опускается сосуд. Энергия сжатого воздуха полностью расходуется на подъем полезного груз и преодоление сопротивления жидкости о стенки трубопровода. Понтон при этом режиме работы загерметизирован для чего в горловину отверстия 46 может быть ввинчена крьшка, а сливные отверстия в контейнере 39 заглушены . Использование сжатого воздуха в качестве движущей силы на подъеме груза в данной схеме осуществляется максимально рационально, поскольку имеется возможность расширения давле ния до атмосферного с выполнением полезной работы на всем его пути по ускорению столба воды в трубопроводе При этом из другого трубопровода, за полняющегося водой, воздух с помощью двухходового крана 35 или 36, сжатый поднимающимся уровнем воды, свободно уходит в атомсферу. После спуска контейнера в патрубок 7 или 8 плита 6 поворачивается на 90, прерывая этим движение столба воды назад. Порожний контейнер совмещается с загрузочным патрубком 17, загружается и перемещается под пустой трубопровод. Вода из заполненного трубопровода устремляется по сосуд, подхватывает его и доставляет на разгрузку также с участием сжатого воздуха, подаваемого в трубопрово с понижающимся уровнем водь1. Далее цикл повторяется. В третьем режиме работы статическое перемещение плавающего сосуда с перекачкой воды из одного трубопрово да в другой осуществляется е помощью гидронасоса 14 при закрытых задвиж ках 8, 20, и 32. Гидронасос может быть принят такой конструкции, которая бы позволила рекуперировать эне гию столба воды при достижении равного уровня во втором трубопроводе, а средства рекуперации возможны различные . Перекачка воды из одного трубопровода в другой выполняется при переключении двухходовых кранов 13. С понижающимся уровнем воды контейнер опускается в один из разъединенных задвижкой 9 патрубков 7 или 8, Затем плита 6 поворачивается до совмещения контейнера с загрузочным патрубком 17 или другим специальным отверстием в плите 4, через который .может разгружаться контейнер 39 или выполняться выход людей. Вьщача контейнера выполняется обратным поворотом плиты 6 до совмещения его с сечением пустого трубопровода, затем приоткрывается задвижка 9 и контейнер поднимается над плитами 4 и 6. После этого задвижка может быть закрыта, а гидронасос 14 и средства для рекуперации включаются в работу. Уравнительный одноходовой цилиндр 5 постоянно подпитан гидравлически от столба воды в трубопроводах и с силой, равной или несколько превышающей силу давления на поворотную плиту 6, прижимает, последнюю к плите 4 для герметичности их контакта. I Первый режим работы наиболее производительный, поскольку может использовать значительное число контей неров, но при этом оба трубопровода полностью заполнены водой, которую следует постоянно добавлять взамен вьщанной вместе с породой в контейнере 39. Способ может применяться только по выдаче породы. Второй режим работы обеспечивается количеством воды и не намного уступает по производительности двумя контейнерами из-за большой скорости их перемещения по трубопроводам и несколько большей грузоподъемности. Согласно способу могут выполняться различные вспомогательные подъемыспуски (материалов, инструмента). Третий режим работы значительно проигрывает в экономичности и производительности, но благодаря хорошей управляемости по скорости и ускорениям может использоваться для спуска-подъема людей и взрывчатых веществ.

Наращивание трубопроводов 2 и 3 с углублением ствола 1 выполняется с полка 15, котррый после разъединения их над верхним этажом опускается вниз на своей подвеске на длину нового звена трубопроводов.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПОДЪЕМА ГРУЗОВ, содержащая два вертикальных транспортных грубо- . провода, размещенные в них грузовые контейнеры на понтонах, станцию погрузки, установленную в нижней части транспортных трубопроводов, станцию разгрузки, установленную в их верхней части, и гидронасос, сообщенный с транспортньми трубопроводами,о т личающая ся тем, что, с целью повьшения производительности и надежности в работе вертикальные транспортные трубопроводы, снабжены установленными на их концах парами ; неподвижных и поворотных плит с соос ными с транспортными трубопроводами отверстиями, при этом каждая пово- ротная плита снабжена сорсными с .транспортными трубопроводами приемными патрубками, сообщенными между собой и с атмосферой со стороны верх;нейплиты, и задвижкой со стороны нижней Плиты,установленной свозможностью прижатия ее к нижней неподвиж; ной плите, которая снабжена загрузочным патрубком и выполнена с дополнительным отверстием, соосным с этим патрубком, при этом транспортные трубопроводы перед неподвижными плитами соединены между собой перепускными патрубками с задвижками, а гидронасос сообщен с каждым транспорт ным трубопроводом перед нижней неподвижной плитой при помощи всасывающих и нагнетательных патрубков. 2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена патрубками для подачи сжатого воздуха, присоединенными к транспортным трубопроводам перед верхней неподвижной плитой. (Л 3.Установка по п.1, отличающая ся тем, что приемные патрубки, присоединенные к нижней поворотной плите,. снабжены упорами с конусными насадками для подачи сжатого воздуха, а каждый понтон выполнен с отверстием в его нижней части, при этом на днище каждого грузового коно тейнера смонтирован размещенный в 1ч9 понтоне вдоль его. продольной оси под41 пружиненный трубчатый шток, выполнен ный с отверстием в его верхней части и утолщением в нижней части для перекрытия отверстия понтона, причем шток выполнен с конусным отверстием в его утолщении для взаимодействия с конической насадкой.

гз

JO

Фиг. 1

А-А

Г2

/4 S Фиг.2.

6- S

38

Фиг.З

Фиг А