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原文传递超深立井双通道大载重摩擦提升系统及减小应力波动方法

专利名称：	超深立井双通道大载重摩擦提升系统及减小应力波动方法
摘要：	一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，包括井筒，井筒内设有偶数通道且并列形成前后两排，每一对前通道和后通道上方共用一摩擦轮，摩擦轮上的提升钢丝绳均匀分成根数相等的前后两部分；在摩擦轮和井筒之间的前提升钢丝绳和后提升钢丝绳两侧，分别先绕经两个平行导向轮之间；前提升钢丝绳的两端共同分别连接前配重与前容器，后提升钢丝绳的两端共同分别连接后容器与后配重，前配重与后容器以及后配重与前容器之间在位置上交错通过，前配重与前容器下端、后容器与后配重下端分别通过前平衡尾绳、后平衡尾绳连接形成闭合系统。本发明能够实现双数个通道的大载重摩擦提升，并在一定程度上减小提升系统的应力波动值，提高大载重下的超深度提升。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	曹国华;王可;朱真才;周公博;花纯利;刘善增;汤裕;贾玉斌
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201811525385.8
公开号：	CN109665409A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	楼高潮
分类号：	B66B7/06(2006.01);B;B66;B66B;B66B7
申请人地址：	221116 江苏省徐州市铜山区大学路1号
主权项：	1.一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，包括井筒(160，260)，其特征是：所述的井筒(160，260)内设置有偶数个通道且并列形成前后两排，每一对前后并排的前通道和后通道上方共同设有一个摩擦轮(110，210)，每个摩擦轮(110，210)上的提升钢丝绳均匀分成前后两部分根数相等的前提升钢丝绳(121，221)与后提升钢丝绳(122，222)；在摩擦轮(110，210)和井筒(160，260)之间的所有前提升钢丝绳(121,221)两侧和所有后提升钢丝绳(122，222)两侧，先分别共同绕经相平行的前左导向轮(131，231)和前右导向轮(132，232)之间以及后左导向轮(133，233)和后右导向轮(134，234)之间；在一对的前通道和后通道内，所有前提升钢丝绳(121，221)的两端再共同分别连接前配重(141，241)与前容器(151，251)，所有后提升钢丝绳(122，222)的两端以与前提升钢丝绳(121，221)相反的顺序共同分别连接后容器(152，252)与后配重(142，242)，并且前配重(141，241)与后容器(152，252)以及后配重(142，242)与前容器(151，251)之间在位置上交错通过，前配重(141，241)与前容器(151，251)的下端、后容器(152，252)与后配重(142，242)的下端分别通过前平衡尾绳(171，271)、后平衡尾绳(172，272)连接形成闭合系统。 2.根据权利要求1所述的一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，其特征是：所述的前容器(151，251)和后容器(152)的形状均是横截面积较大、中间打有供前配重(141)或后配重(142)穿过的通孔的空心立方体，前左导向轮(131)和前右导向轮(132)、后左导向轮(133)和后右导向轮(134)均分别设置在一个水平面上，并且绕过各导向轮的各根提升钢丝绳与前、后容器(152)和前、后配重(142)的连接点均匀分布在前、后容器(152)和前、后配重(142)重心悬吊点所在的垂直面内；前提升钢丝绳(121)、前平衡尾绳(171)与后提升钢丝绳(122)、后平衡尾绳(272)分别布置在同一垂直面内；前配重(141)与后容器(152)在同一水平高度，后配重(142)与前容器(151)在同一水平高度。 3.根据权利要求1所述的一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，其特征是：所述的前容器(251)和后容器(252)均是横截面积较大、高度较大的空心立方体结构，前配重(241)和后配重(242)均是横截面积较小的实心立方配重体结构，运行过程中配重与容器在交汇处错开。 4.根据权利要求3所述的一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，其特征是：位于所述前容器(251)和后容器(252)同侧上方的前左导向轮(231)和后右导向轮(234)与前提升钢丝绳(221)和后提升钢丝绳(222)接触的水平位置分别对应前容器(251)和后容器(252)的重心悬吊点，而位于后配重(242)和前配重(241)同侧上方的后左导向轮(233)和前右导向轮(232)与后提升钢丝绳(222)和前提升钢丝绳(221)接触的水平位置分别对应后配重(242)和前配重(241)的重心悬吊点。 5.根据权利要求1或2或3所述的一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，其特征是：所述的每个摩擦轮(110，210)上提升钢丝绳的数量为偶数根。 6.根据权利要求5所述的一种超深立井的双通道大载重摩擦提升系统，其特征是：所述提升钢丝绳的数量取2-12根。 7.一种基于权利要求1至6任一项所述超深立井的双通道大载重摩擦提升系统的减小应力波动值的配重与平衡尾绳的重量确定方法，其特征是：在已知的载重，提升钢丝绳绳重以及提升高度的前提下，根据所计算的前提升钢丝绳(121，221)、后提升钢丝绳(122，222)的四个重要截面的应力波动值，通过改变相应的前配重(141，241)、后配重(142，242)以及前平衡尾绳(171，271)、后平衡尾绳(172，272)的重量，从而在最大程度上减小整个提升循环的过程中由于装卸载以及提升钢丝绳的绳长变化而引起的系统的应力波动值，具体步骤如下：前容器(151，251)、后容器(152，252)上方刚好不绕到摩擦轮(110，210)上的截面的最大张力波动值为： (m+mZ+n2ρ2H)g-mZg＝(m+n2ρ2H)g 前容器(151，251)、后容器(152，252)上方刚好绕过摩擦轮(110，210)的截面的最大张力波动值为： (mV+n1ρ1H)g-mZg＝(mV-mZ+n1ρ1H)g 前配重(141，241)、后配重(142，242)上方刚好绕过摩擦轮(110，210)的截面的最大张力波动值为： (m+mZ+n1ρ1H)g-mVg＝(m+mZ-mV+n1ρ1H)g 前配重(141，241)、后配重(142，242)上方刚好不绕到摩擦轮(110，210)上的截面的最大张力波动值为： (mV+n2ρ2H)g-mVg＝n2ρ2gH 为保证提升过程中，前配重(141，241)与前容器(151，251)、后配重(142，242)与后容器(152，252)上方的刚好绕过摩擦轮(110，210)的两截面的最大应力波动值相同，即 (mV-mZ+n1ρ1H)g＝(m+mZ-mV+n1ρ1H)g 则需要使前配重(141，241)、后配重(142，242)的重量满足以下计算公式： mV＝mZ+0.5m 为了保证前容器(151，251)与后容器(152，252)上方刚好不绕到摩擦轮(110，210)上的截面与刚好绕经摩擦轮(110，210)的截面的最大应力波动值相同，即 (m+n2ρ2H)g＝(mV-mZ+n1ρ1H)g 需要使前平衡尾绳(171，271)、后平衡尾绳(172，272)重量满足以下计算公式：其中，mV为配重质量，mZ为容器质量，m为装载质量，n1为提升钢丝绳的根数，n2为平衡尾绳的根数，ρ1为提升钢丝绳的单位长度质量，ρ2为平衡尾绳的单位长度质量，H为提升高度。
所属类别：	发明专利