Подъемная установка Советский патент 1992 года по МПК B66B9/04 

Фиг/

Изобретение относится к подъемно- транспортным устройствам, а именно, к подъемным установкам, у которых подъемный сосуд перемещается на воздушной подушке в шахматном стволе с жесткой армировкой.

Известна подъемная установка, содержащая С-образные направляющие, жестко закрепленные нз подъемном сосуде и взаимодействующие с закрепленными на несущем креплении полыми проводниками, по периметру которых выполнены отверстия, имеющие форму усеченного конуса и обращенные расширенной частью к направляющим, и трубопровод сжатого воздуха, соединенный с каждым проводником.

Недостатком данной установки является низкая-производительность за счет незначительной скорости движения подъемного сосуда, обусловленной большим аэродинамическим сопротивлением перемещению подъемного сосуда по стволу, а также за счет дополнительного расхода энергоемкости от утечки сжатого воздуха по длине перфорированного проводника, неконтактирующего с направляющим устройством подъемного сосуда.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является подъемная установка, содержащая С-образные направляющие с отогнутыми наружу полками и эластичными ограждениями, жестко закрепленные на подъемном сосуде вдоль его продольной оси и взаимодействующие с проводниками, закрепленными на несущем креплении ствола, электромагнитный вентиль, последовательно соединенный с воздухосборником, источником сжатого воздуха, а также с герконом, аккумулятором, генератором постоянного тока, и ресси- веры, соединенные с полостью С-образных направляющих и подключенные к воздухосборнику посредством трубопроводов, на которых установлены эжекторы с емкостями, заполненными пенообразующим веществом. При этом источник сжатого воздуха выполнен в виде Установленного в герметичном корпусе маховика.

Недостатком известной установки является низкая производительность за счет значительных затрат времени на подзарядку маховика и поддержание рабочего давления в воздухосборнике, а также за счет затрат времени на профилактический осмотр и ремонт подзарядного устройства.

Цель изобретения - повышение производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что известная подъемная установка, содержащая С-образные направляющие с отогнутыми наружу полками и эластичными ограждениями, жестко закрепленные на подъемном сосуде вдоль его продольной оси и взаимодействующие с проводниками, закрепленными на несущем креплении ствола, электромагнитный вентиль, последовательно соединенный с воздухосборником, источником сжатого воздуха, а также с

0 герконом, аккумулятором, генератором постоянного тока, и рессиверы, соединенные с полостью С-образных направляющих и подключенные к воздухосборнику посредством трубопроводов, на которых установ5 лены эжекторы с емкостями, заполненными пенообразующим веществом, согласно изобретению, снабжена высокочастотным гибким кабелем, закрепленным в виде петлеобразных участков на несущем креп0 лении, и установленным -на стенке сосуда параллельно кабелю с возможностью горизонтального перемещения плоским токоприемником, корпус которого соединен с подпружиненным поршнем пневмоцилинд5 ра, рабочая полость которого посредством трубопровода соединена с закрепленным на воздухосборнике регулятором давления для автоматического изменения величины зазора между токоприемником и кабелем.

0 При этом токоприемник через выпрямитель подключен к двигателю постоянного тока, входной вал которого соединен с источником сжатого воздуха, а выходной - через электромагнитную муфту соединен с гене5 ратором постоянного тока. Полости С-образных направляющих снабжены контактными манометрами для контроля рабочего давления в воздушной подушке, а на боковой поверхности каждого рессивера и жестко

0 соединенной с ним поверхности С-образ- ной направляющей выполнены поперечные ряды соосных прямоугольных отверстий с равномерным возрастанием их площади в направлении от места соединения рессиве5 ра с трубопроводом к концам рессивера, причем отверстия одного ряда относительно отверстий другого ряда расположены в шахматном порядке, а суммарная площадь отверстий равна площади поперечного се0 чения трубопровода. При этом регулятор давления выполнен в виде корпуса с мембраной, подпружиненного золотника, один конец которого взаимодействует с мембраной, а другой размещен в корпусе натяжно5 го устройства пружины, в котором выполнены соосные выпускные отверстия, причем в золотнике выполнены расположенные перпендикулярно оси золотника и объединенные кольцевой выточкой сквозные каналы для подачи сжатого воздуха из

воздухосборника в пневмоцилиндре и осевой L-образный канал для выпуска сжатого воздуха из лневмоцилиндра в полость корпуса натяжного устройства пружины.

А рабочая полость пневмоцилиндра снабжена регулировочными винтами для фиксации минимальной величины зазора между кабелем, токоприемником и дроссельным устройством, торцевая стенка которого жестко закреплена на торцевой поверхности поршня, а на образующей цилиндра выполнено дополнительное выпускное отверстие, расположенное от торцевой стенки рабочей полости на расстоянии, равном трехкратной величине минимального зазора.

Кроме того, дроссельное устройство имеет форму корытообразного ползуна со скошенными боковыми стенками и изогнутыми по форме цилиндра днищем, в котором выполнено окно трехугольной формы со скругленными основанием и вершиной, обращенной в сторону торцевой стенки ползу- на, жестко закрепленной на торцевой поверхности поршня. При этом длина окна равна величине максимального зазора, радиус скругления основания окна равен радиусу трубопровода, соединенного с рабочей полостью пневмоцилиндра, а радиус скругления вершины окна в 4-5 раз меньше радиуса указанного трубопровода. Плоский токоприемник выполнен в виде разомкнутого ферритового сердечника с многослойной обмоткой, размещенного в корпусе из стеклопластика

Известно выполнение высокочастотного гибкого кабеля в виде петлеобразных участков,

Как в известном техническом решении, так и в заявляемом, такое размещение кабеля на несущем краплении ствола подъемной установки предназначено для бесконтактной передачи электроэнергии через выпрямитель на двигатель постоянного тока.

Известно использование плоского токоприемника для передачи электроэнергии с кабеля через выпрямитель на двигатель постоянного тока.

В заявляемой подъемной установке плоский токоприемник, установленный на подъемном сосуде с возможностью горизонтального перемещения относительно кабеля, также, как и в известном решении, предназначен для передачи электроэнергии от кабеля через выпрямитель на двигатель постоянного тока

Однако наравне с известным техниче.- ским свойством указанные отличительные признаки проявляют новое техническое свойство, заключающееся в обеспечении

автоматического регулирования давления сжатого воздуха в воздухосборнике и поддержании постоянного рабочего давления в воздушной подушке. Это позволяет обеспе- 5 чить высокопроизводительную работу установки.

Признаки, характеризующие конструктивное выполнение регулятора давления для автоматического изменения величины

0 зазора между кабелем и токоприемником, в известных технических решениях не обнаружены.

Известно использование пневмоцилин- дров для силовой передачи на действующие

5 механизмы.

В заявляемой подъемной установке поршень пневмоцилиндра, соединенный посредством штока с токоприемником, также предназначен для силовой передачи дви0 жения токоприемнику.

Однако наравне с известным техническим свойством заявляемые отличительные признаки, характеризующие конструктивное выполнение пневмоцилиндра и соеди5 нения его поршня посредством штока с токоприемником, проявляют новое техническое свойство, заключающееся в обеспечении автоматического выбора величины смещения поршня в зависимости от давле0 ния в воздухосборнике. Это обеспечивается за счет снабжения рабочей полости пневмоцилиндра дроссельным устройством, плавно регулирующим давление сжатого воздуха, поступающего из трубопровода в

5 рабочую полость пневмоцилиндра, а также за счет выполнения в корпусе пневмоцилиндра дополнительного выпускного отверстия, обеспечивающего величину максимального отхода токоприемника от

0 кабеля

Признак, характеризующий размещение в рабочей полости пневмоцилиндра дроссельного устройства, в известных технических решениях не обнаружен.

5 Известно использование контактных манометров для контроля давления сжатого воздуха в полостях агрегатов и трубопроводов.

В заявляемом техническом решении ус0 тановка манометров в полостях С-образных

направляющих так же предназначена для

контроля давления соответствует критерию

существенные отличия.

iПризнаки, характеризующие еыполне5 ние в направляющих и ресиверах поперечных рядов соосных прямоугольных отверстий с равномерным возрастанием их площади, и расположение отверстий друг относительно друга в известных технических решениях не обнаружены

На фиг.1 схематически изображена подъемная установка, о бщий вид; на фиг,2 - схема бесконтактной связи двигателя постоянного тока с гибким кабелем посредством плоского токоприемника; на фиг.З - регулятор давления для автоматического изменения величины зазора между токоприемником и кабелем; на фиг.4 - узел А на фиг.З; на фиг,5 - схема соединения плоского токоприемника с пневмоцилиидром, раз- рез; на фиг.6 - дроссельное устройство; на фиг.7 - конструкция ресивера установки.

Подъемная установка содержит прямоугольной формы проводники 1 (фиг,1), жестко закрепленные не несущем креплении ствола 2, и подъемный сосуд 3, на котором вдоль его продольной оси установлены С- образные направляющие 4 с отогнутыми наружу полками 5 На полках 5 направляющих 4 установлены эластичные ограждения 6, выполненные в виде съемной детали из упругой полосы, концы которой снабжены накладками 7 из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, например, полиуретана. В каждой накладке 7 выполне ны продольные и поперечные каналы 8, образующие сетку трапецеидальной формы для создания наибольшего сопротивления утечке воздуха из воздушной подушки в зазор между поверхностью накладки 7 и про- водником 1,

Установка снабжена ресиверами 9, жестко соединенными с поверхностью С-об- разных направляющих 4. При этом на боковой поверхности каждого ресивера 9 и поверхности направляющей 4 выполнены поперечные ряды соосных прямоугольных отверстий 10 (фиг 1,7 площадь которых в направлении от места соединения ресивера 9 с трубопроводом 11 равномерно возраста- ет. Причем площадь отверстий 10 каждого последующего ряда на 10% больше площади отверстий 10 прёдыдуа его ряда, шаг между поперечными рядами отверстий 10 равен 0,15-4),25 м, а суммарная площадь всех отверстий 10 равна площади поперечного сечения трубопровода 11. Кроме того, отверстия 0 одного поперечного ряда относительно отверстий 10 другого поперечного ряда расположены в шахматном порядке. Такое выполнение отверстий 10 в рессивере 9 и направляющих 4 обеспечивает быстрое и равномерное заполнение сжатым воздухом полостей 12 (фиг.1), образованных между С-образными направляющими 4 и проводниками I, что, в свою очередь, позволяет за минимальное время создать в полости 12 воздушную подушку с заданным давлением, Все это приводит к повышению производительности подъемной установки

за счет увеличения ее полезного времени работы.

Рессиверы 9(фиг,1) посредством трубопроводов 11, на которых установлены эжекторы 13 с емкостями 14, заполненными пенообразующим веществом, соединены с электромагнитным вентилем 15, который последовательно соединен с воздухосборником 16 и источником сжатого воздуха 17. Кроме того, электромагнитный вентиль 15 электрически соединен с герконом 18, аккумулятором 19 и генератором постоянного тока 20.

На несущем креплении ствола 2 (фиг.1) установлены постоянные магниты 21, обеспечивающие включение и отключение гер- кона 18,

Подъемная установка снабжена высокочастотным гибким кабелем 22 (фиг. 1,2), закрепленным в виде петлеобразных участков на несущем креплении ствола 2. Расстояние между ветвями петли составляет 300-400 мм. На начальном и концевом участках кабеля 22 установлены компенсирующие конденсаторы 23, предназначенные для ограничения напряжения в кабеле 22, Начальный участок кабеля 22 соединен с высокочастотной подстанцией 24, Выполнение кабеля 22 в виде петлеобразных участков обеспечивает исключение наводки в контурах подъемной установки.

В подъемных отделениях ствола высокочастотные гибкие кабели 22 должны быть расположены на противоположных сторонах отделений, т,к это исключит наводку и взаимное впияние кабеля одного подъемного отделения на кабель другого подъемного отделения ствола.

На стенке подъемного сосуда 3 параллельно кабелю 22 установлен с возможностью горизонтального перемещения плоский токоприемник 25 (фиг.1,2,5), выполненный в виде разомкнутого ферритового сердечника 26 (фиг,2,5) с многослойной обмоткой 27, размещенного в корпусе 28 (фиг.5), выполненного ил стеклопластика и обладающею электроизоляционными свойствами. Корпус 28 токоприемника 25 через шток 29 (фиг.5) соединен с подпружиненным поршнем 30 пневмоцилиндра 31. Такое конструктивное выполнение привода токоприемника 25 позволяет изменять величину зазора между токоприемником 25 и кабелем 22. При этом минимальная величина зазора AI обеспечивается посредством регулировочных винтов 32, установленных в рабочей полости 33 пневмоцилиндра 31. Максимальный зазор .обеспечивается пыполнением на образующей пневмоцилиндра 31 дополнительного отверстия 34, расположенного от торцевой стенки 35 рабочей полости 33 на расстоянии, равном трехкратной величине минимального зазора At .

Величина минимального зазора Дч между кабелем 22 и токоприемником 25 составляет 30-40 мм. Такой зазор обеспечивает устойчивую электромагнитную связь между кабелем 22 и токоприемником 25.

Величина максимального зазора Д между кабелем 22 и токоприемником 25, равная 3 AI 90-120 мм позволяет обеспечить устойчивую производительную работу подъемной установки за счет создания необходимого рабочего давления в воздушной подушке полостей 12. Все это позволяет повысить производительность установки.

Выбирать величину минимального зазора меньше AI 30-40 мм нецелесообразно, т.к. в этом случае может произойти короткое замыкание или пробой линии питания подъемной установки, что снизит безопасность ее эксплуатации.

Выбирать величину максимального зазора больше трехкратной величины минимального зазора ( Ai) также нецелесообразно, т.к. в этом случае будет нарушена электромагнитная связь между кабелем и токоприемником и напряжение упадет до 0. Это приведет к прекращению подачи сжатого воздуха в воздушную подушку полостей 12 и остановке подъемной установки.

Для регулирования давления в рабочей полости 33 пневмоцилиндра 31, а следовательно, и величины перемещения поршня 30 на торцевой поверхности последнего со стороны рабочей полости 33 жестко закреплено дроссельное устройство 36 (фиг.6). Оно выполнено в виде корытообразного ползуна со скошенными в направлении торцевой стенки 35 боковыми стенками 37. Днище 38 ползуна изогнуто по форме цилиндра 31 и снабжено окном 39 треугольной формы со скругленной вершиной 40, причем вершина

40окна 39 обращена в сторону торцевой стенки 42 ползуна, которая посредством болтов (на рис. не показано) жестко прикреплена к торцевой поверхности поршня 30. Длина окна 39 равна величине максимального зазора между токоприемником 25 и кабелем 22. Радиус скругления основания

41окна 39 равен радиусу трубопровода 43, соединенного с рабочей полостью 33 пневмоцилиндра 31, а радиус скругления вершины 40 окна 39 в 4-5 раз меньше радиуса трубопровода 43.

Такое конструктивное выполнение дроссельного устройства 36, формы и размера окна 39 обеспечивает 4-5 ступеней регулирования зазора между токоприемником 25 и кабелем 22 и бесступенчатое регулирование производительности источника 5 сжатого воздуха 17 для поддержания рабочего давления в воздушной подушке. Это позволяет обеспечить непрерывную работу подъемной установки и высокую ее произ- еидИтёльностьГ

10 Выполнение окна 39 с соотношением размеров меньшим или большим заявляемых не позволит обеспечить автоматическое регулирование скорости вращения источника сжатого в оздуха, и, следователь- 15 но, приведет к снижению производительности подъемной установки.

Затяжка пружины 44 (фиг.5) пневмоцилиндра 31 обеспечивается винтовым устройством 45. Свободное перемещение

0 поршня 30 в пневмоцилиндре 31 обеспечивается отверстием 46, через которое осуществляется свободный выход воздуха из нерабочей полости 47 в атмосферу. Рабочая полость 33 пневмоцилиндра 31 соединена с

5 установленным на воздухосборнике 16 регулятором давления 48 (фиг. 1,3), обеспечивающим автоматическое изменение величины зазора между кабелем 22 и токоприемником 25. Регулятор давления 48

0 (фиг 3) выполнен в виде сферического корпуса 49 с мембраной 50, подпружиненного золотника 51, один конец которого взаимодействует с мембраной 50, а другой - размещен в корпусе 52 натяжного устройства

5 пружины 53. При этом в корпусе 52 выполнены соосные выпускные отверстия 54. Конец золотника 51, расположенный в корпусе 52, снабжен осевым L-образным каналом 55, ради- альносответвление которого в нейтральном

0 положении мембраны 50 соединено посредством трубопровода 43 с рабочей полостью 33 пневмоцилиндра 31 и обеспечивает выпуск сжатого воздуха из пневмоцилиндра31 в полость корпуса 52 натяжного устройства

5 и через отверстия 54 в атмосферу. На другом конце золотника 51 выполнены, расположенные перпендикулярно оси последнего сквозные каналы 56 (фиг.3,4). объединенные кольцевой выточкой 57. Каналы 56 предназ0 начены для подачи сжатого воздуха из воздухосборника 16 по трубопроводу 58 в трубопровод 43 и рабочую полость 33 (фиг.5) пневмоцилиндра 31, когда давление в вог- духосборнике 16 отличается от номинальнс5 го. Для предотвращения поворота золотника 51 относительно его оси при затяжке пружины 53 в нижней части золотника 51 выполнен продольный паз 59 (фиг.4), который является направляющей для винтз

60, жестко закрепленного в корпусе 49.

Токоприемник 25 (фиг.1,2) через выпрямитель 61 подключен к двигателю постоянного тока 62. При этом между токоприемником 25 и выпрямителем 61 в электрическую цепь включены конденсаторы 63 (фиг.2), предназначенные для компенсации ЭДС самоиндукции данного участка цепи, и устройство 64 для регулирования скорости вращения двигателя 62 при настройке цепи переменного тока к выпрями- телю. Для обеспечения полностью сглаженного выпрямленного напряжения в электрическую цепь после выпрямителя 61 включен компенсационный конденсатор - фильтр 65.

Входной вал 66 двигателя постоянного тока б 2 (фиг.1) соединен с источником сжатого воздуха 17, а выходной вал 67 через электромагнитную муфту 68 соединен с генератором постоянного тока 20.

Для отключения электромагнитной муфты 68 от двигателя 62 служит реле 69, которое одновременно предназначено и для откл юч е н и я ген е рато ра п остоя нноготока20 от аккумулятора 19 посредством выключателя 70.

Кроме того, полости 12 Ообразных направляющих 4 снабжены контактными манометрами 71 (фиг.1), обеспечивающими контроль рабочего давления в воздушной подушке. Манометры 71 получают питание от аккумулятора 19, а в случае падения рабочего давления в воздушной подушке с манометром 71 подается сигнал на звуковую сирену 72.

Подъемная установка работает следующим образом.

Пуск подъемной установки осуществляют путем подачи напряжения на высокочастотную подстанцию 24 (фиг.1) и гибкий высокочастотный кабель 22. За счет электромагнитной связи в обмотках 27 (фиг.2) плоского токоприемника 25 наводится ЭДС, которая затем выпрямляется выпрямителем 61, и постоянный ток приводит в действие двигатель постоянного тока 62. При этом Токоприемник 25 под действием пружины 44 (фиг.5) пневмоцилиндра 31 смещается в сторону высокочастотного кабеля 22 на величину минимального зазора (Ai), обеспечивающего устойчивую электромагнитную связь между кабелем 22 и токоприемником 25. Величина минимального зазора (Ai) между кабелем 22 и токо- приемником 25 устанавливается посредством регулировочных винтов 32, размещенных в рабочей полости 33 пневмо- цилиидра 31.

Двигатель 62 (фиг.1), получив питание с выпрямителя 61, приводит во вращение источник сжатого воздуха 17, и через трубопровод 11 из последнего сжатый воздух

поступает в воздухосборник 16. В момент, когда давление сжатого воздуха в воздухосборнике 16 достигнет номинального, гер- кон 18, получая питание с аккумулятора 19, открывает электромагнитный вентиль 15 и

0 сжатый воздух по трубопроводу 11 поступает в эжекторы 13, где засасывает пенообраз- ное вещество из емкостей 14. Далее полученная пеновоздушная смесь поступает в рессиверы 9. За счет выполнения в

5 ресиверах 9 (фиг.7) и жестко соединенных с ними направляющих 4 поперечных рядов соосных прямоугольных отверстий 10 с равномерно возрастающей их площадью, сжатая пеновоздушиая смесь при поступлении

0 в полости 12 (фиг.1) разбивается на ряд мелких струек, обеспечивая при этом быстрое и равномерное заполнение полостей 12. Таким образом, в полостях 12 за минимально короткое время образуется воздушная по5 душка необходимого рабочего давления. Причем по мере образования воздушной подушки в полостях 12 контактные манометры 71, установленные в последних, подают сигнал на звуковую сирену 72. В момент дости0 жения в воздушной подушке заданного рабочего давления контактные манометры 71 отключают питание сирен 72, и подача звукового сигнала прекращается. Это сигнализирует о начале работы подъемной ус5 тановки.

Под воздействием давления воздушной подушки гибкие эластичные ограждения 6 обеспечивают прилегание полиуретановых накладок 7 с каналами 8 к боковой поверх0 ности проводников 1, сводя до минимума утечку пеновоздушной смеси из полостей 12 в ствол.

В случае, если давление сжатого воздуха в воздухосборнике 16 повысится сверх

5 минимального давления, то в регуляторе давления 48, установленном на воздухосборнике 16, произойдет деформация мембран 50 (фиг.З), и золотник 51 переместится вверх. При этом сквозные каналы 56, объе0 диненные кольцевой выточкой 57, обеспечат соединение трубопровода 58 с трубопроводом 43, что Позволит сжатому воздуху из воздухосборника 16 по трубопроводам 58 и 43 пройти в рабочую полость 33

5 (фиг.5) пневмоцилиндра 31. Давление сжатого воздуха в рабочей полости 33 (фиг.5,6) начинает медленно повышаться за счет того, что сжатый воздух из трубопровода 43 поступает в полость 33 через ту часть окна 39 дроссельного устройства 36, которая лежит в вершине 40 и является наименьшей. Под этим давлением поршень 30 начинает плавно перемещаться вправо и одновременно с этим перемещается окно 39 дроссельного устройства 36 , открывая все большую часть его для прохода сжатого воздуха из трубопровода 43 в пневмоцилиндр 31. При этом, т.к. поршень 30 соединен посредством штока 29 с корпусом 28 токоприемника 25, установленным на подъемном сосуде 3 с возможностью горизонтального перемещения, то токоприемник 25 также начинает отходить от кабеля 22, увеличивая зазор между последним и токоприемником 25. Напряжение, подаваемое на двигатель постоянного тока 62, снижается, а следовательно, уменьшается и количество оборотов двигателя 62, что приводит к уменьшению производительности источника сжатого воздуха 17. Если при этом давление в воздухосборнике 16 все же продолжает расти, то сжатый воздух под большим давлением продолжает поступать в рабочую полость 33 через большее сечение окна 39 дроссельного устройства 36. При этом поршень 30, сжимая пружину 44, проходит дополнительное выпускное отверстие 34 и через окно 39 дроссельного устройства 36 связывает рабочую полость 33 с атмосферой через отверстие 34. Первоначально давление сжатого воздуха в рабочие полости 33 снижается незначительно и поэтому поршень 30 перемещается вправо до тех пор, пока площадь окна 39 не будет равна площади выходного отверстия 34. С этого момента дальнейшее перемещение поршня 39 сперва прекращается, а сжатый воздух из рабочей полости 33 отводится в атмосферу, причем давление его в этот момент достаточно для удержания поршня 30 в неподвижном состоянии. А зазор между кабелем 22 и токоприемником 25 в этот момент достигает максимального значения, равного Д2 3Ai. Зазор обеспечит минимальное число оборотов двигателя постоянного тока 62, и, следовательно, произойдет снижение производительности источника сжатого воздуха 17 и уменьшится подача воздуха в воздухосборнике 16. Это позволит мембране 50 (фиг.З) регулятора давления 49 занять нейтральное положение. Золотник 51 опустится вниз и посред ством радиального ответвления осевого L-образного канала 55 соединит рабочую полость 33 пневмоцилиндра 31 через трубопровод 43 с полостью корпуса 52 натяжного устройства пружины 53. При этом сжатый воздух из рабочей полости 33 пневмоцилиндра 31 по трубопроводу 43, L-об- разному каналу 55 поступит в полость корпуса 52 и через отверстие 54 выйдет в

атмосферу. Под действием пружины 44 (фиг.5) поршень 30 начинает смещаться влево в пневмоцилиндре 31 до соприкосновения с регулировочными винтами 32. Это 5 позволяет вновь обеспечить минимальный зазор между токоприемником 25 (фиг. 1,5) и кабелем 22.

Вышеописанная схема автоматического регулирования подачи сжатого воздуха из 0 воздухосборника 16 в полости 12 С-образ- ных направляющих 4 обеспечивает поддержание постоянного рабочего давления в воздушной подушке полостей 12 в течение всего времени работы подъемной установ5 ки. Это позволяет исключить непосредственный контакт направляющих 4 с проводниками 1 и износ последних, вследствие чего отпадает необходимость в затрате времени на ремонт и замену проводников

0 1, что увеличивает полезное время работы установки, а следовательно, и производи- . тельности.

Аккумулятор 19 (фиг.1) предназначен для питания геркона 18, контактных мано5 метров 71 и сирен 72. Зарядка аккумулятора 19 осуществляется от генератора постоянного тока 20, соединенного через электромагнитную муфту 68 с двигателем постоянного тока 62.

0 В случае, когда аккумулятор 19 заряжен до номинального значения, срабатывает реле 69, которое отключает электромагнитную муфту 68 и одновременно разрывает цепь между генератором постоянного тока

5 20 и аккумулятором 19 через выключатель 70. Это позволяет исключить работу генератора постоянного тока 20 от аккумулятора 19 в режиме двигателя,

В случае, когда аккумулятор 19 разря0 дится, то срабатывает реле 69, при этом включается электромагнитная муфта 68, выключатель 70 и генератор постоянного тока 20, получая вращение от двигателя постоянного тока 62, производит подзарядку акку5 мулятора 19 до номинального значения.

Таким образом, заявляемая схема подъемной установки работает в автоматическом режиме как при подъеме, так и при 0 спуске подъемных сосудов в стволе шахты.

Отключение подъемной установки осуществляют путем обесточивания высокочастотной подстанции 24.

Преимуществом заявляемой подъемной 5 установки по сравнению с прототипом является повышение в 1,28 раза производитель-- ности за счет увеличения полезного времени работы установки, а также за счет увеличения на 5% веса поднимаемого груза в сосуде.

При этом надежность заявляемой установки повышается в 1,55 раза.

Для обоснования вышеуказанных преимуществ был выполнен следующий расчет.

В прототипе - подъемной установке с маковичным двигателем затрачивается время на осмотр ствола - 3 ч; на осмотр подзаряди ых устройств маховика -2ч. Причем это время не совмещается с осмотром ствола, т.к. эти устройства находятся на поверхности и в шахте между подъемными отделениям, поэтому осмотр их при движении подъемного сосуда строго запрещен; а также время на подзарядку маховика 3- 0,4 1,2 ч, где 3 - количество смен; 0,4 -длительность подзарядки,

Тогда чистое время работы прототипа равно

Тп 24-3-3-0,4-2 17,8ч.

В заявляемой подъемной установке затрачивается время только на осмотр подъемной установки - 2 ч.

Тогда чистое время работы заявляемой установки составит

Тз.у. 24 2 22 ч.

Следовательно, производительность заявляемой установки по сравнению с про22тотипом возрастет в -..-, 0 -1,23 раза.

1iI /,О

Кроме того, вес подъемного сосуда заявляемой установки уменьшится на 5% за счет уменьшения веса привода источника сжатого воздуха по сравнению с приводом маховика по прототипу. Это позволяет в 1,05 раза повысить вес поднимаемого полезного груза.

Таким образом, общее повышение производительности заявляемой установки составит 1,28 раза.

Для подтверждения надежности заявляемой установки по сравнению с прототипом произведем оценку интенсивности отказа систем привода сравниваемых установок.

Сравнение интенсивности отказов прототипа и заявляемой установки показало, что срок службы последней в

InpoT 45.01 10 З.У. 28.94 10

-6

1.55

раза выше, чем у прототипа.

Далее определяем длительность безотказной работы высокочастотной подстанции.

Вероятность безотказной работы подстанции за t 100ч Р (1000) 0,95.

Для повышения надежности подстанции имеется резервный агрегат. Определя- ем вероятность безотказной работы подстанции при общем резервировании с замещением гл 1

10

Рсй-е- Ь 5-Ш1веА(1+;1оО

1 П 1-1

I 0

где 0,95 -е ; Доt

1б PC (t) 0,95 (1 + 0,05 0 0,9975.

Средняя наработка подстанции без резерва до первого отказа составит

Тсро

1 ТГ

1

0,5 10

-г 20000ч

Средняя наработка до первого отказа подстанции с резервом составит:

Тсро 2 Тсро 2 20000 40000 ч.

Определим среднюю наработку прототипа до первого отказа

Тп

1

45,01 10 б

2,2 10 4ч

Средняя наработка заявляемой установки до первого отказа равна

35

Тз.у 1 зг 3,45 104 ч

28,94

То есть время безотказной работы заяв- 40 ляемой установки по сравнению с прототипом возрастет в

45

3.45 10 2,2 104

1,56 раза.

Формула изобретения 1. Подъемная установка, содержащая С- образные направляющие с отогнутыми наРУЖУ полками и эластичными ограждениями, жестко закрепленные на подъемном сосуде вдоль его продольной оси и взаимодействующие с проводниками, закрепленными на несущем креплении

ствола, электромагнитный вентиль, последовательно соединенный с воздухосборником, источником сжатого воздуха, а также герконом, генератором постоянного тока, и ресиверы, соединенные с полостью С-об- разных направляющих и подключенные к

воздухосборнику посредством трубопроводов, на которых установлены эжекторы с емкостями, заполненными пенообраэую- щим веществом, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки,онзснабжена высокочастотным гибким кабелем, закрепленным в виде петлеобразных участков на несущем креплении ствола, и установленным на стенке сосуда параллельно кабелю с возможностью горизонтального перемещения плоским токоприемником, причем корпус последнего соединен с подпружиненным поршнем пневмоцилиндра, рабочая полость которого посредством трубопровода соединена с закрепленным на воздухосборнике регулятором давления для автоматического изменения величины зазора между токоприемником и кабелем, при этом токоприемник через выпрямитель подключен к двигателю постоянного тока, входной вал которого соединен с источником сжатого воздуха, а выходной вал через электромагнитную муфту - с генератором постоянного тока, причем полости С-образных направляющих снабжены контактными манометрами для контроля рабочего давления в воздушной подушке, а на боковой поверхности каждого ресивера и жестко соединенной с ним поверхности С-образной направляющей выполнены поперечные ряды соосных прямоугольных отверстий с равномерным возрастанием из площади в направлении от места соединения рессивера с трубопроводом к концам рессивера, при этом отверстия одного ряда относительно отверстий другого ряда расположены в шахм-атном порядке, а суммарная площадь отверстий равна площади поперечного сечения трубопровода.

2. Установка поп.1,отличающая- с я тем, что регулятор давления включает в себя корпус с мембраной, подпружиненный

золотник, один конец которого выполнен с возможностью взаимодействия с мембраной, а другой размещен в корпусе натяжного устройства пружины, в котором

5 выполнены соосные выпускные отверстия, при этом в золотнике выполнены расположенные перпендикулярно его оси и объединенные кольЦ е вой выточкой сквозные каналы для подачи сжатого воздуха из воз0 духосборника в пневмоцилиндр и осевой L- образный канал для выпуска сжатого воздуха из пйе вм оЦШГй нД ра с полость корпуса натяжного устройства пружины.

3.Установка поп.1,отличающая- 5 с я тем, что рабочая полость пневмоцилиндра снабжена регулировочными винтами для фиксации минимальной величины зазора между кабелем и токоприемником и дроссельным устройством, торцевая стенка

0 которого жестко закреплена на торцевой поверхности поршня, а на образующей пневмоцилиндра выполнено дополнительное выпускное отверстие, расположенное отторцев регулировочных винтов на рассто5 янии, равном трехкратной величине минимального зазора.

4.Установка по пп. 1иЗ, отличающая с я тем, что дроссельное устройство имеет форму корытообразного ползуна со

0 скошенными боковыми стенками и изогнутым по форме цилиндра днищем, в котором выполнено оКно Треугольной формы со скругленным основанием и вершиной, обращенной в сторону стенки ползуна, жестко

5 закрепленной на торцевой поверхности поршня, при этом длина о Кнз равна величине максимального зазора, радиус скругле- ния основания - радиусу трубопровода, соединенного с рабочей полостью пневмо0 цилиндра, а радиус скругления вершины окна в 4-5 раз меньше радиуса указанного трубопровода.

Показатели

Интенсивность отказа, ч

-1

Использование: в подъемных установках. Установка состоит из проводников 1, жестко закрепленных на несущем креплении ствола 2, подъемного сосуда 3, вдоль его продольной оси установлены С-образные направляющие 4, на которых установлены эластичные ограждения 6. На направляю: щей 4 и рессивере 9 выполнены поперечные ряды соосных прямоугольных отверстий 10 с равномерным возрастанием их площади к концам ресивера 9. Посредством трубопроводов 11, на которых установлены эжекторы 13 с емкостями 14, заполненными пенообразным веществом, ресиверы 9 соединены с электромагнитным вентилем 15, а последний последовательно соединен с воздухосборником 16 и источником сжатого воздуха 17. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Аккумулятор Электромагнитные муфты Воздуходувка I Магнитная муфта

Уплотнение вращающегося вика

Маховик высокоскоростной

Соединения трубопроводов ратный клапан, воздухосб магитрали)

Обратный клапан

Манометр

Сирена

Тахогенератор

Штепселвные разводы

Воздухосборн ик

Всего

Аккумулятор

Электромагнитная муфта

Источник сжатого воздуха

Двигатель постоянного тока

Соединения трубопроводов

Клапан обратный воздухосбор

Контактные манометры

Сирены

Регулятор давления

Пневмоцилиндр

Токоприемник

Кабели гибкие

Выпрямитель

Устройство регулирования скрости двигателя постоянного тока

Конденсаторы Выпрямитель Обратный клапан Воздухосборник

Всего

Прототип 1 х 7,2-10 7,2-КГ

г 6

2 х 0,3-Ю 0,6-10

б

6

„-Ј

2, 2,4-10

5,65-10 - 5,65-10

1,12-10 б 2,24-10 б

11, 11,

г б

х 0,003-10

х 0,8-10

х 7, 7,8-10

Г.

,-е

0,009-10 0.8-10-6

,-б

„-6

„-6

-6

0,35-10-° 0,35-Ю

6,27-106 6,2710

0,062 10 6 0,124-Ю-6 0,18-10 0,

45,01-10

б

Заявляемая установка

Гх 1, 1 х 0,6-106

„-б

„-б

2,4-10 2,4-10

0,359-Ю 6 - 0,359-10 6

0,003-Ю б 0,01840

5, - 5,

1,,

0, 0, 3,510 3,

г 6

0,004- 10

г€

.-б

4-10

0,94-10 ьв 0,94-10

2,64-1СГб. 5,28-10 0, 0,6-10

6

,-е

-6

х 0,14-10 0,1а4-10

-е

,х 0,2-10 1,4-10

п-б

,-б

х 0,04510 0 045 Ю х 3,27 10 6 3, х 0,18. 0,18-10

.28,94-10

,-4JJЯ

Фиг..

Фие.З

Фиг.5

40

37

39

Фиг. б

Сжа/льш

««е

Boafyx

Фиг. 7