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一种多绳摩擦提升超深度大吨位提升系统及使用

发布日期:2021-12-30 02:23浏览次数:
本发明涉及一种多绳摩擦提升超深度大吨位提升系统及使用方法,属于超深矿山立井技术领域。
 
 
 
背景技术:
 
多绳摩擦提升系统中,由于平衡绳、首绳自重以及载重的影响,在提升循环中会使系统发生应力波动,在一定程度上限制了摩擦提升系统的所能提升的最大高度以及所能装载的最大净载重值,而且提升深度较深的大吨位提升系统中的应力波动较大,影响了钢丝绳的使用寿命,不利于提升系统的安全运行。
 
同时在多绳摩擦提升系统中,由于各根平衡绳间的张力由于更换钢丝绳时,其长度不可能调整得绝对相等,因此,所有钢丝绳的弹性伸长就不相同,从而造成钢丝绳的张力也就不平衡;平衡绳的几何尺寸和机械性能如抗拉强度、弹性模数等有差别;由于平衡绳驱动轮的衬垫老化、加工误差等造成各根绳槽圆度不同,导致牵引过程各根钢丝绳的运动距离不同,各钢丝绳受力不均等多种原因下,目前主要采用与容器固定的液压张力平衡装置进行调整,增加了容器的自重,同时调节的距离有限。
 
 
 
技术实现要素:
 
为了克服现有技术的上述不足,本发明提供一种多绳摩擦提升超深度大吨位提升系统及使用方法,该系统能够适量减小提升过程产生的应力波动的同时,实现超深度大吨位提升。
 
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:包括首绳、左容器、右容器和平衡绳,首绳的两端分别连接至左容器和右容器的上方,左容器、右容器的下方由平衡绳两端连接形成闭合系统,所述的首绳和平衡绳分别通过首绳驱动系统和平衡绳驱动系统驱动后再连接至容器,平衡绳驱动系统与左容器、右容器之间的平衡绳上分别安装有左侧平衡绳调节装置与右侧平衡绳调节装置;左侧平衡绳调节装置中对应每根平衡绳上均安装有一个左导向轮组,每一个左导向轮组均由三个左侧导向轮和一个左侧液压缸构成,左侧液压缸与左侧中间导向轮相连并安装在同一高度,所有的左侧液压缸共同连接至左侧泵站;右侧平衡绳调节装置中对应每根平衡绳上均安装有一个右导向轮组,每一个右导向轮组均由三个右侧导向轮和一个右侧液压缸构成,右侧液压缸与右侧中间导向轮相连并安装在同一高度,所有的右侧液压缸共同连接至右侧泵站;右侧平衡绳调节装置的安装高度与左侧平衡绳调节装置整体错开。
 
一种多绳摩擦提升超深度大吨位提升系统的使用方法,在整个系统的提升循环过程中,随着一侧容器的上提,另一侧容器的下放,由于相应的钢丝绳长度变化,会造成首绳各截面的张力产生波动;通过实时调节左侧液压缸和右侧液压缸上的力以调节平衡绳上的张紧力,减缓整个提升循环中首绳各截面的张力波动以及保证平衡绳驱动轮的驱动力矩最小,具体的方法为:
 
平衡绳驱动轮端的左、右两侧平衡绳共所受的力分别为:式中,f1、f2分别为左侧液压缸的合力和右侧液压缸的合力,且时刻与左、右两侧平衡绳满足关系;
 
左侧装载,右侧卸载的过程中:
 
随着左侧载重的增加而相应降低平衡绳左侧的张力fa,而平衡绳右侧的张力fb不变,直至装载完成,平衡绳左侧的张力fa减小的幅值δfa刚好等于装载的重量mg,此刻平衡绳左侧的张力fa与平衡绳右侧的张力fb相等,在此装卸载的过程中,减小了系统的左侧由于装载产生的张力波动,且系统处于静止状态,此时平衡绳驱动轮的驱动力矩为零;
 
左侧上提,右侧下放的过程中:
 
随着左侧上提,平衡绳左侧的张力fa和平衡绳右侧的张力fb先保持不变,直到右容器下端的平衡绳的右侧端的自重为装载的重量mg时,平衡绳右侧的张力fb随着右侧深度x的增加逐渐增大,直至到达右侧下放的最终位置,平衡绳右侧的张力fb达到最大值,张力fb增大的幅值δfb刚好等于装载的重量mg,而平衡绳驱动轮的驱动力矩t=(fb-fa)r随着提升深度x的增大而逐渐由零增大至mgr;

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