一種礦用電梯多功能模擬實驗系統的製作方法

2023-05-27 20:34:31

專利名稱：一種礦用電梯多功能模擬實驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用電梯多功能模擬實驗系統，尤其適用於礦山地下物料和人員提升的礦用電梯模擬運行試驗。
背景技術：
礦山地下開採過程中的人員升降目前主要採用提升機配合罐籠進行，而對於井下多水平工作面的開採，特別是提升高度小於400m的物料和人員提升時採用傳統的提升機存在費用高、工程施工周期長的問題；其次，採用提升機進行升降人員過程中，罐籠內的乘坐人員無法對升降過程進行控制，從而無法傳遞信息到井口或者井下，運輸過程中的突發事件無法與井口和井下人員直接聯繫；絞車結構較大，機械效率低，在運行過程中若故障， 罐籠缺乏超速的有限控制；乘坐人員的舒適性差。現有的電梯系統，雖具有較好的乘坐舒適性，適合多水平面工作，維護費用低。但是，由於井下工作環境惡劣，井筒易變形，因此現有的工業普通電梯的T型導軌無法適應礦井提升要求，目前尚沒有基於柔性導軌的電梯轎廂動態穩定性試驗系統；同時，曳引繩的連接裝置採用壓縮彈簧形式和橡膠形式，雖起到了緩衝和減震的作用，但由於曳引繩製造的誤差、材料的差異，在使用一段時間後易造成曳引繩張緊力不均衡，而目前尚沒有電梯系統的曳引繩動態張緊裝置，更沒有基於該裝置的試驗系統；現有的安全鉗系統只能適應剛性導軌的安全制動，目前電梯系統尚沒有基於制動繩的安全制動系統，同樣也沒有基於制動繩的不同轎廂運行速度下的安全鉗防墜制動試驗系統；普通電梯雖有底坑液壓緩衝裝置和夾繩器，但是礦用電梯由於水平工作面間隔大，運行速度快，且轎廂載重較大，因此存在轎廂的衝頂和墜入現象，目前尚沒有電梯轎廂的防衝頂和墜底保護系統，也沒有電梯轎廂不同速度下的衝頂和墜底的試驗系統；井下由於惡劣的地質條件，井道滲水頻繁，而工業電梯主要運行於乾燥的環境中，因此缺乏轎廂的淋水環境，目前尚沒有電梯系統的淋水模擬試驗系統；轎廂主要用於乘人和一般貨物的升降，而無法對礦車等移動車體的運輸，從而不能實現井下之井口車體物料的運輸；尚沒有礦車進入轎廂的承接裝置以及井口將礦車推入轎廂的推移裝置；目前國內外尚沒有對礦用電梯上述試驗系統整合在一起的多功能模擬試驗系統，如果採用實際的礦用電梯進行現場試驗，既費時、費力、耗費大，不便於操作，同時也很不安全。因此，通過設計礦用電梯多功能模擬試驗系統模擬電梯的運行工況，對上述領域的研究才是唯一可行的途徑。
發明內容技術問題本實用新型的目的是克服已有技術中存在的問題，提供一種結構緊湊、 便於操作、省時省力、安全可靠，能夠模擬礦井環境的礦用電梯多功能模擬實驗系統。技術方案本實用新型的礦用電梯多功能模擬實驗系統，主要由固定在混凝土基座上的井架、設在井架上的防爆曳引試驗系統、轎廂保護試驗系統、柔性導軌導向試驗系統、淋水模擬試驗系統、轎廂和對重構成，混凝土基座上設有礦車推移裝置；所述的防爆曳引試驗系統包括防爆曳引機，固定在井架上平臺上的曳引繩張力調節裝置；所述的轎廂保護試驗系統包括設在井架內的轎廂超速或失速保護系統、防止轎廂衝頂和墜底試驗系統; 所述的柔性導軌導向試驗系統由鋼絲繩導軌、固定在上平臺上與鋼絲繩導軌上端連接的導軌張緊裝置、固定在下平臺上與鋼絲繩導軌下端連接的導軌連接裝置構成，鋼絲繩導軌上設有多個固定轎廂的柔性導軌導向套；所述的淋水模擬試驗系統包括設置在井架頂部的噴水頭、設在混凝土基座底部的過濾器、蓄水池和水泵；所述的礦車推移裝置包括設在混凝土基座上的軌道、設在軌道下的推車機，推車機上設有推移礦車的推爪，礦車入口處的軌道兩側設有阻車器；轎廂內底部設有軌道，軌道上設有箱內阻車器，轎廂入口處設有承接裝置， 轎廂內壁上設有防爆操作箱，轎廂與對重下方設有經補償繩連接的補償繩懸掛裝置。所述的轎廂超速或失速保護系統包括制動繩、設在上平臺與制動繩一端相連的制動繩緩衝張緊裝置、設在下平臺與制動繩另一端連接的制動繩連接裝置，制動繩上設有固定在轎廂上的制動繩導向套和固定在轎廂底部的制動繩安全鉗。所述的轎廂防衝頂試驗系統包括設置在上平臺下方的井架兩側的防衝頂緩衝器、 懸吊在上平臺下方的防衝頂緩衝梁，防衝頂緩衝梁與防衝頂緩衝器之間連有防衝頂緩衝繩。所述的轎廂防墜底試驗系統包括設置在下平臺上方的井架兩側的防墜底緩衝器、 連接防墜底緩衝器的防墜底緩衝繩，防墜底緩衝繩上懸吊有防墜底緩衝梁。有益效果1.防爆曳引試驗系統能夠模擬轎廂與對重的運行情況，採用的曳引繩張力調節裝置，可進行曳引過程中曳引繩張緊力的動態平衡試驗研究，為減少曳引繩的磨損，提高使用壽命提供研究途徑；2.轎廂保護試驗系統能夠模擬轎廂由於超速或失速造成的下滑防墜試驗、由於控制等故障造成的轎廂衝頂或墜入底坑的試驗、能夠模擬礦車在轎廂內的運動特性，以及能夠模擬轎廂升降過程中懸掛裝置與不同補償繩的運動特點，為研究人與礦車混合提升以及懸掛裝置與補償繩連接的可靠性等的研究提供了研究途徑；3.柔性導軌導向試驗系統能夠模擬剛性導軌安裝不方便的使用工況，為研究轎廂運行過程中柔性導軌張緊力的變化特性提供了研究途徑；4.電梯淋水模擬試驗系統能夠模擬礦井井筒由於滲水而淋水的工況，為研究電梯在淋水狀態下運行的可靠性提供了研究途徑；5.礦用電梯多功能試驗平臺結構緊湊、便於操作、省時省力、安全可靠，能夠模擬礦井特殊工況環境。

圖1是本實用新型的系統結構示意圖。圖2是本實用新型的系統結構主視圖。圖3是本實用新型的系統結構側視圖。圖中防爆曳引試驗系統-1、轎廂保護試驗系統_2、柔性導軌導向試驗系統-3、 淋水模擬試驗系統_4、轎廂-5、對重-6、井架_7、礦車推移裝置-8、混凝土基座-9 ；防爆曳引機-1-1、曳引繩-1-2、導向輪-1-3、曳引繩固定裝置-1-4、曳引繩張力調節裝置-1-5 ；夾繩器-2-1、限速器-2-2、防衝頂緩衝梁-2-3、限速器繩-2-4、防衝頂緩衝繩_2_5、防衝頂緩衝器-2-6、防墜底緩衝器-2-7、防墜底緩衝繩-2-8、防墜底緩衝梁-2-9、對重液壓緩衝器-2-10、制動繩連接裝置-2-11、限速器繩張緊裝置-2-12、制動繩導向套-2-13、安全鉗-2-14、安全鉗操作拉杆-2-15、安全鉗聯動機構-2-16、制動繩_2_17、制動繩緩衝張緊裝置-2-18 ；導軌張緊裝置-3-1、鋼絲繩柔性導軌-3-2、柔性導軌導向套-3-3、導軌連接裝置-3-4 ；噴水頭-4-1、過濾器-4-2、蓄水池-4-3、水泵_4_4 ；軌道_5_1、礦車_5_2、隨車電纜-5-3、箱內阻車器-5-4、承接裝置-5-5、防爆操作箱-5-6、補償繩懸掛裝置_5_7、補償繩-5-8 ；推車機-8-1、推爪-8-2、阻車器-8-3。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步描述本實用新型的礦用電梯多功能模擬實驗系統，主要由固定在混凝土基座9上的井架7、設在井架7上部用於牽引轎廂5上下運行的防爆曳引試驗系統1、轎廂保護試驗系統 2、柔性導軌導向試驗系統3、淋水模擬試驗系統4、轎廂5和對重6構成，混凝土基座9上設有礦車推移裝置8 ；礦車推移裝置8包括設在混凝土基座9上的軌道、設在軌道下的推車機 8-1，推車機8-1上設有推移礦車的推爪8-2，礦車5-2入口處的軌道兩側設有阻車器8_3 ； 轎廂5內底部設有軌道5-1，軌道5-1上設有箱內阻車器5-4，轎廂5入口處設有承接裝置 5-5，承接裝置5-5主要由固定有軌道並鉸接在轎廂上的承接板，與承接板相連接的手柄扳手構成；轎廂5內壁上設有防爆操作箱5-6，轎廂下方設有與井壁連接的隨車電纜5-3，轎廂 5與對重6下方設有經補償繩5-8連接的補償繩懸掛裝置5-7，補償繩懸掛裝置5-7主要由與轎廂鉸接的上吊杆，上吊杆通過設置的連接套、軸承、螺栓與下吊杆連接在一起，下吊杆下設有由銷軸鉸接的連接補償繩的夾繩環。防爆曳引試驗系統1包括放置在井架7上平臺A機房的防爆曳引機1-1，纏繞在防爆曳引機1-1的曳引輪和導向輪1-3上的曳引繩1-2，穿過轎廂5上的反繩輪並固定在井架 7上平臺A承載梁上的曳引繩張力調節裝置1-5與穿過對重6的反繩輪並固定在上平臺A 上的曳引繩固定裝置1-4 ；曳引繩張力調節裝置1-5主要由相互連通的液壓缸與固定液壓缸體的連接板構成，缸體內柱塞與曳引繩1-2連接，固定液壓缸體的連接板設置在上平臺A 上，從而實現曳引繩1-2張緊力的自動平衡，連通的液壓管路內設有油壓、油缸與罐體內柱塞之間設有位移傳感器，進行曳引過程中曳引繩1-2張緊力的動態平衡試驗研究。轎廂保護試驗系統2包括設在井架7內的轎廂5超速或失速保護系統、防止轎廂 5衝頂和墜底試驗系統。轎廂超速或失速保護試驗系統2包括設置在井架7上平臺A的夾繩器2-1以及承載梁上的制動繩緩衝張緊裝置2-18，被制動繩緩衝張緊裝置2-18張緊的制動繩2-17，設置在底坑下平臺B的承載梁上與制動繩2-17另一端連接的制動繩連接裝置2-11，被其所對應的制動繩2-17垂直穿過的固定在轎廂5兩側的制動繩導向套2-13與安全鉗2-14，設置在轎廂5底部的安全鉗聯動機構2-16與安全鉗內的操作拉杆2-15，被限速器繩2-4閉合地纏繞的限速器2-2與設置在底坑下固定梁上的限速器繩張緊裝置2-12 ；制動繩連接裝置2-5 主要由楔形繩套、可破斷繩套螺杆構成；限速器繩張緊裝置採用傳統電梯上通用的張緊裝置；制動繩緩衝張緊裝置主要由可進行設定阻力的調力機構構成，制動繩穿過調力機構被張緊；安全鉗聯動機構採用傳統剛性導軌電梯上使用的通用安全鉗聯動機構；轎廂超速或失速保護試驗時，限速器繩2-4通過安全鉗聯動機構2-16將安全鉗內的操作拉杆2-15拉起，安全鉗-2-14動作後抱緊制動繩2-17，制動繩2-17從頂部的制動繩緩衝張緊裝置2_18 內抽出進行轎廂超速失速緩衝保護。轎廂防衝頂試驗系統包括設置在上平臺A下方的井架7兩側的防衝頂緩衝器2-6、 懸吊在上平臺A下方的防衝頂緩衝梁2-3，防衝頂緩衝梁2-3與防衝頂緩衝器2-6之間連有防衝頂緩衝繩2-5 ；轎廂防衝頂試驗時，轎廂5快速撞擊到防衝頂緩衝梁2-3，從而將防衝頂緩衝繩2-5從防衝頂緩衝器2-5內抽出進行緩衝，而對重6由對重液壓緩衝器-2-10進行緩衝。轎廂防墜底試驗系統包括設置在下平臺B上方的井架7兩側的防墜底緩衝器2-7、 連接防墜底緩衝器2-7的防墜底緩衝繩2-8，防墜底緩衝繩2-8上懸吊有防墜底緩衝梁
2-9；轎廂防墜底試驗時，轎廂5快速撞擊到防墜底緩衝梁2-9，從而將防墜底緩衝繩2-8從防墜底緩衝器2-7內抽出進行緩衝。柔性導軌導向試驗系統3由鋼絲繩導軌3-2、固定在上平臺A上與鋼絲繩導軌3-2 上端連接的導軌張緊裝置3-1、固定在下平臺B上與鋼絲繩導軌3-2下端連接的導軌連接裝置3-4構成，鋼絲繩導軌3-2上設有多個固定轎廂5的柔性導軌導向套3-3 ；導軌張緊裝置
3-1主要由卡繩器與液壓缸組成，卡繩器中間設有鋼絲繩導軌3-2，並抱緊鋼絲繩導軌3-2， 其張緊力由液壓缸進行張緊；導軌連接裝置3-4可由楔形繩套與繩套螺杆構成；鋼絲繩柔性導軌3-2的張緊力由設置導軌張緊裝置3-1內的張力傳感器進行測量，從而根據鋼絲繩柔性導軌3-2壓力的大小進行動態調節，進行轎廂5運行過程中鋼絲繩柔性導軌3-2張緊力的變化特性的研究。淋水模擬試驗系統4包括設置在井架7頂部的噴水頭4-1、設在混凝土基座9底部的過濾器4-2、蓄水池4-3和水泵4-4 ；該試驗系統模擬礦井井筒由於滲水而淋水的工況，進行電梯在淋水狀態下運行的可靠性研究。
權利要求1.一種礦用電梯多功能模擬實驗系統，其特徵在於主要由固定在混凝土基座(9)上的井架(7)、設在井架(7)上的防爆曳引試驗系統(1)、轎廂保護試驗系統O)、柔性導軌導向試驗系統(3)、淋水模擬試驗系統、轎廂( 和對重(6)構成，混凝土基座(9)上設有礦車推移裝置(8)；所述的防爆曳引試驗系統(1)包括防爆曳引機(1-1)，固定在井架(7) 上平臺(A)上的曳引繩張力調節裝置(1-5)；所述的轎廂保護試驗系統(2)包括設在井架 (7)內的轎廂(5)超速或失速保護系統、防止轎廂(5)衝頂和墜底試驗系統；所述的柔性導軌導向試驗系統(3)由鋼絲繩導軌(3-2)、固定在上平臺(A)上與鋼絲繩導軌(3-2)上端連接的導軌張緊裝置(3-1)、固定在下平臺(B)上與鋼絲繩導軌(3- 下端連接的導軌連接裝置(3-4)構成，鋼絲繩導軌(3- 上設有多個固定轎廂(5)的柔性導軌導向套(3-3)； 所述的淋水模擬試驗系統(4)包括設置在井架(7)頂部的噴水頭G-1)、設在混凝土基座 (9)底部的過濾器(4- 、蓄水池(4- 和水泵G-4)；所述的礦車推移裝置(8)包括設在混凝土基座(9)上的軌道、設在軌道下的推車機(8-1)，推車機(8-1)上設有推移礦車的推爪 (8-2)，礦車(5-2)入口處的軌道兩側設有阻車器(8-3)；轎廂(5)內底部設有軌道(5-1), 軌道(5-1)上設有箱內阻車器(5-4)，轎廂( 入口處設有承接裝置(5-5)，轎廂(5)內壁上設有防爆操作箱(5-5)，轎廂( 與對重(6)下方設有經補償繩(5-8)連接的補償繩懸掛裝置(5-7)。
2.根據權利要求1所述的礦用電梯多功能模擬實驗系統，其特徵在於所述的轎廂超速或失速保護系統包括制動繩(2-17)、設在上平臺(A)與制動繩0-17) —端相連的制動繩緩衝張緊裝置(2-18)、設在下平臺(B)與制動繩0-17)另一端連接的制動繩連接裝置 (2-11)，制動繩(2-17)上設有固定在轎廂(5)上的制動繩導向套(2-13)和固定在轎廂(5) 底部的制動繩安全鉗0-14)。
3.根據權利要求1所述的礦用電梯多功能模擬實驗系統，其特徵在於所述的轎廂防衝頂試驗系統包括設置在上平臺(A)下方的井架(7)兩側的防衝頂緩衝器(2-6)、懸吊在上平臺(A)下方的防衝頂緩衝梁0-3)，防衝頂緩衝梁(2- 與防衝頂緩衝器(2-6)之間連有防衝頂緩衝繩(2-5)。
4.根據權利要求1所述的礦用電梯多功能模擬實驗系統，其特徵在於所述的轎廂防墜底試驗系統包括設置在下平臺(B)上方的井架(7)兩側的防墜底緩衝器0-7)、連接防墜底緩衝器0-7)的防墜底緩衝繩0-8)，防墜底緩衝繩(2-8)上懸吊有防墜底緩衝梁 (2-9)。
專利摘要一種礦用電梯多功能模擬實驗系統，包括固定在混凝土基座上的井架、設在井架上的防爆曳引試驗系統、轎廂保護試驗系統、柔性導軌導向試驗系統、淋水模擬試驗系統、轎廂和對重；能夠實現曳引繩張緊力動態調節試驗、轎廂超速或失控保護試驗、轎廂衝頂與墜入的安全保護試驗、柔性導軌張緊力動態平衡試驗、轎廂運行穩定性試驗、尾繩懸掛可靠性試驗、模擬井道滲水的轎廂持久淋水試驗等；為實現礦山地下物料和人員提升的礦用電梯研究提供一種結構緊湊、便於操作、省時省力、安全可靠，能夠模擬礦井環境的多功能模擬試驗平臺。
文檔編號B66B5/00GK202148109SQ20112024005
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者吳仁願, 周公博, 康虹橋, 曹國華, 朱真才, 李偉, 楊建榮, 秦健聰, 陳國安, 馬依萍 申請人:東南電梯股份有限公司, 中國礦業大學