Шахтная подъемная установка Советский патент 1992 года по МПК B66B15/00 

Изобретение относится к шахтному подъему, а именно к шахтным подъемным

установкам, применяемым в шахтных стволах большой глубины,

Известна шахтная подъемная установка, содержащая подъемную машину, соединениую подъемным канатом с размещенным 9 шахтном стволе подъемным сосудом, и расположенный вне шахтного ствола противовес, размещенный на гфоводнмках, установленных на земной поверхности.

Недостатком известной шахтной подъемной установки является то, что противовес, соединенный пр; помощи своего каната с подъемной машиной, снижая при подъеме груженого по,чьемного сосуда расход энергии, не уменьшает натяжение подъемного каната подъемного сосуда. Поэтому, чем болъше глубина шахтного ствола (высота подъема), тем прочнее ,должен бытъ канат с yi-ieTOM его собстаенного веса, а это увеличивает его диаметр и линейную массу. Увеличение, диаметра каната влечет за собой увеличение размеров подъемной машины, в частности диаметра органа навивки каната, и ее стоимости.

Целью изобретения является увеличения высоты подъема путем разделения концеаой нагрузки поровну между двумя подъемныгли канатамг/.

Поставленная цель достигается тем, что в шахтной подъемной установке, содержащей подъемную машину, соединенную подъемным канатом с размещенным в шахтмом стзоле подъемным сосудом, и располохЧчйнный вне шахтного ствола противовес. размещенный на проводниках, установленных на земной поверхности, противовес соединен канатом с подъемным сосудом и снабжен электроприводом.

При Опускании порожнего подъемного сосуда последний должен своим весом тянуть противовес вверх по его трассе, преодолевая прм этом продолъную состпвлжощую его веса и веса каната, а такжр их сопротивление движению. Если противовес будет иметь большую массу, то порожний подъемный сосуд не сможет его перемещать и сам не будет опускаться. Услоаием движения подъемной системы в начале подъема противовеса является уравнение (без учета сил инерции).

g rn (sin а -i- f 1 Cos d -h p L (Sin a -i- f2) 2S GoQ ,

(1)

где g - ускорение свободного падения: m - масса противовеса; о. угол наклона трассы противовеса;

f 1 - коэффициент сопротивления движению противовеса;

р -линейная масса каната;

L-длина каната п начале подъема противовеса;

f2 - коэффициент сопротивления движения каната;

Go - собственная масса подъемного сосуда.

С другой стороны, чтобы концевая нагрузка распределяласъ поровну между канатами, масса противовеса должна отвечатъ следующему условию

а т (Sin « - f 1 Cos а) i5SL±G B-±lP-t) , (2)

где Grp - масса груза о подъемном сосуде.

Поэтому для помощи опускающемуся подъемному сосуду противовес массой, рассчитанной по выражению (2), снабжен приводимыми от электродвигателей ходовыми колесами, а питание двигателей осуществляется, например, от контактной сети.

На чертеже изображен общий вид шахтной подъемной установки.

Шахтная подъемная установка содержит подъемную машину 1 с закрепленным на ее барабане подъемным канатом 2, к концу которого подвешен подъемный сосуд 3, размещенный в шахтном стволе. К .этому же подъемному сосуду 3 прикреплен другой канат4, соединенный вторым своим концом с противовесом 5, размещенным на проводниках 6, установленных на земной поверхности. Причем, проводники могут иметь переменный угол наклона или вогнутый профиль. Ходовые колеса противовеса 5 приводятся в действие электродвигателями, смонтированными на противовесе. Питание электродвигателей осуществляется от контактной сети 7. Возможно и применение, например, линейного двигателя для перемещения противовеса. Контактная сеть 7 выполнена не на всю длину пути движения противовеса. В связи с тем, что по мере опускания порожнего сосуда 3 длина его подъемных канатов увеличивается, увеличивается V. их вес, может наступить момент, когда сила seca порожнего подъемного сосуда и прикрепленных к нему канатов превысит продольную составляющую веса противовеса и его каната, находящегося на земной поверхности, и их сопротивление движению. С этого момента уже не требуется работа двигателей противовеса поэтому и прекращается их питание электроэнергией. Для входа токоприемника при обратном движении противовеса под провод контактной сети 7 конец последнего плавно загнут вверх.

Работает шахтная подъемная установка следующим образом.

Подъемный сосуд 3, например, клеть загружается на нижнем горизонте, после чего включается привод подъемной машины 1, на барабан которой начинает навиваться подъемный канат 2. Одновременно с этим противовес 5, находящийся в верхней точке своих проводников б, под действием продолъной составляющей своего веса, рассчитанного по выражению (2), начинает двигаться вниз, увлекая за собой канат А, также прикрепленный к подъемному сосуду 3, и беря на себя половину концевой нагрузки. Поэтому оба каната и 2 и 4, прикрепленные к подъемному сосуду 3 имеют одинаковые прочностные размеры. В процессе движения токоприемник противовеса 5 входит в соприкосновение с обесточенным в это время проводом контактной сети 7. По окончании подъемного цикла подъемный сосуд 3 разгружается на земной поверхности, и начинается его спуск под действием силы собственного веса. Одновременно подается напряжение в контактную сеть 7, а от нее через токоприемник электродвигателям противовеса 5. Вследствие этого противовес поднимается частично за счет веса порожнего подъемного сосуда и частично за счет движущегося усилия, создаваемого электродвигателями. В точке трассы проводников 6, соответствующей моменту, когда сила веса порожнего подъемного сосуда 3 и прикрепленных к нему канатов 2 и 4 превысит продольную составляющую веса противовеса и его каната, находящегося на земной поверхности, и сопротивление их движению, и где заканчивается контактная сеть 7,, электродвигатели

перестают получать электроэнергию. С этого момента противовес начинает действовать также, как в известном устройстве. Затем контактную сеть 7 отключают от источника тока. В качестве противовеса может быть использован шахтный электровоз.

Поскольку в предлагаемой шахтной подъемной установке нагрузка между канатами разделена поровну, их прочностные размеры будут меньше, чем в известных устройствах. Меньше в этом случае и линейная масса каждого из двух канатов, что позволяет увеличить высоту подъема. Поэтому применение предлагаемой шахтной подъемной установки позволит избежать ступенчатого подъема с использованием нескольких подъемных установок и перегрузкой ископаемого из подъемных сосудов одной подъемной установки в подъемные сосуды другой, что упростит общую схему и организацию подъема, снизит стоимость подъема ископаемого.

Формула изобретения Шахтная подъемная установка, содержащая подъемную машину, соединенную подъемным канатом с размещенным в шахтном стволе подъемным сосудом, и расположенный на наклонных проводниках, установленных на земной поверхности, противовес, к которому прикреплен один конец второго подъемного каната, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем разделения концевой нагрузки между ,подъемными канатами, другой конец второго подъемного каната соединен с подъемным сосудом, а противовес снабжен приводом в виде электродвигателя.

Использование: шахтный подьем. Сущность изобретения: шахтная подъемная установка содержит подъемную машину