阅读说明：本技术 一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备 (Magnetorheological type cage guide and cage guide beam connecting structure and mine shaft equipment ) 是由 马驰 赵见龙 肖兴明 武刚刚 王国营 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备,磁流变式罐道与罐道梁连接结构包括沿第一直线依次分布的：罐道安装座、双出杆式活塞杆、第一缸体、第二缸体,第一缸体与第二缸体无间隙固定连接,且第一缸体和第二缸体分别具有一密封容腔,罐道或罐道梁的形变量为零时,第一极限距离大于活塞盘与第一极限行程位置之间的距离,第二极限距离大于活塞盘与第二极限行程位置之间的距离。从而吸收了提升容器对罐道和罐道梁的冲击和振动,减轻了罐道和罐道梁的损伤,提高了罐道和罐道梁的使用寿命,保证了提升容器的安全平稳运行,同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁变形,缓和罐道梁变形对罐道变形的影响,从而保证罐道的平行度和垂直度。(The invention provides a magnetorheological type cage guide and cage guide beam connecting structure and mine vertical shaft equipment, wherein the magnetorheological type cage guide and cage guide beam connecting structure comprises the following components in sequence distributed along a first straight line: the guide mounting seat, two play rod-type piston rods, first cylinder body, second cylinder body, first cylinder body and second cylinder body zero clearance fixed connection, and first cylinder body and second cylinder body have a sealed appearance chamber respectively, and the deformation volume of guide or guide roof beam is zero, and first limit distance is greater than the distance between piston disc and the first limit stroke position, and the second limit distance is greater than the distance between piston disc and the second limit stroke position. Thereby absorbed the impact and the vibration of promotion container to cage guide and cage guide roof beam, alleviateed the damage of cage guide and cage guide roof beam, improved the life of cage guide and cage guide roof beam, guaranteed the safe and stable operation of promotion container, can also absorb the cage guide roof beam deformation that the pit shaft warp simultaneously and leads to, alleviate the influence that cage guide roof beam warp to cage guide warp to guarantee the depth of parallelism and the straightness that hangs down of cage guide.)

一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备

技术领域

本发明属于矿山设备技术领域，涉及一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备。

背景技术

罐道作为立井提升容器的导向装置，使提升容器沿着设定的轨道运行，限制提升容器水平方向的摆动，保证提升容器平稳、高效的运行。罐道梁作为罐道的支撑部件，通过树脂锚杆固定在井筒上，与罐道通过螺栓刚性连接。随着浅部矿产资源的枯竭，我国已经开始针对深部矿产资源开发建立超深立井井筒装备，随着井筒的深度增加，提升载荷加大，提升速度提高，地质环境更加复杂，提升容器运行过程中的冲击和振动增加，过大的冲击和振动可能导致罐道和罐道梁变形，造成提升容器运行不平稳，并且随着开采时间的增加，井筒地质条件变化和非采动的影响可能导致井筒变形，进而导致罐道和罐道梁变形。

螺栓刚性连接将罐道的冲击和振动直接作用到罐道梁上，地质条件变化和采动引起的井筒变形通过罐道梁直接作用到罐道上，极易造成罐道和罐道梁变形，导致提升容器产生异常振动，严重时造成卡罐和坠罐等重大事故；因此螺栓刚性连接不能满足罐道和罐道梁之间的缓冲和吸振能力以及抵抗微小变形的能力，不能补偿罐道和罐道梁之间的距离和变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备，以解决现有技术中罐道和罐道梁变形导致造成提升容器运行不平稳的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构，包括沿第一直线依次分布的：罐道安装座、双出杆式活塞杆、第一缸体、第二缸体，所述第一缸体与所述第二缸体无间隙固定连接，且所述第一缸体和所述第二缸体分别具有一密封容腔；

所述双出杆式活塞杆的一端贯穿所述第一缸体，且所述双出杆式活塞杆上设置的活塞位于所述第一缸体内，所述双出杆式活塞杆的所述一端固定连接于所述罐道安装座的底部，所述双出杆式活塞杆的另一端的端部连接有活塞盘，所述活塞盘位于所述第二缸体内；

所述罐道安装座远离其底部的一端用于连接所述矿山竖井设备的罐道，所述罐道安装座的一侧面沿所述矿山竖井设备的罐道梁的延伸方向开设有一U型槽，所述U型槽的开口位于远离所述底部的一端，所述罐道梁穿过所述U型槽固定连接于所述矿山竖井设备的井筒和所述第一缸体，且所述罐道与所述罐道梁交错相间分布；

所述活塞的圆周面上开设有一环形槽，所述环形槽用于容置励磁感应线圈，所述励磁感应线圈的接线端与电源相连，所述第一缸体的内腔填充有磁流变液材料，在所述励磁感应线圈通电的情况下，当所述罐道或所述罐道梁发生变形时，所述双出杆式活塞杆和第一缸体之间沿所述第一直线所在的方向上发生相对运动，流经所述活塞与所述第一缸体的内腔之间间隙的磁流变液材料在所述励磁感应线圈产生的磁场的作用下运动阻力增加；

所述罐道或所述罐道梁的形变量为零时，第一极限距离大于所述活塞盘与第一极限行程位置之间的距离，第二极限距离大于所述活塞盘与第二极限行程位置之间的距离；

并且，所述活塞盘位于极限行程位置时，所述罐道或所述罐道梁的形变量分别小于各自的极限形变量；

所述第一极限行程位置为所述活塞盘在所述第二缸体的位于最远离所述第一缸体的极限行程位置，所述第二极限行程位置为所述活塞盘在所述第二缸体的位于最靠近所述第一缸体的极限行程位置，所述第一极限距离为所述活塞与其靠近所述第二缸体一端的极限行程位置之间的距离，所述第二极限距离为所述活塞与其远离所述第二缸体一端的极限行程位置之间的距离；

所述第一直线为所述第一缸体的中轴线所在的直线。

优选地，所述第一缸体为具有开口的第一缸筒，所述第二缸体包括具有开口的第二缸筒和第一缸盖，所述第一缸筒的开口与所述第二缸筒的底部固定连接，所述第一缸盖固定连接于所述第二缸筒的开口；

所述第一缸体与所述双出杆式活塞杆的连接处、所述第二缸体与所述双出杆式活塞杆的连接处设置有用于密封的密封圈。

优选地，所述第一缸体包括具有开口的第三缸筒和第二缸盖，所述第二缸体为具有开口的第四缸筒，所述第三缸筒的底部与所述第四缸筒的开口固定连接，所述第二缸盖固定连接于所述第三缸筒的开口；

所述第一缸体与所述双出杆式活塞杆的连接处均设置有用于密封的密封圈。

优选地，所述罐道的延伸方向所在的直线与所述罐道梁的延伸方向所在的直线均垂直于所述第一直线。

优选地，所述罐道的延伸方向所在的直线与所述罐道梁的延伸方向所在的直线垂直。

优选地，第一端面上的第二区域的局部或整体沿所述第一直线向远离所述第二缸体的方向向外延伸形成四个凸起部，所述罐道梁固定连接于所述四个凸起部，所述第二区域为所述第一端面上的第一区域之外的区域，所述第一区域为所述罐道、所述罐道梁以及所述罐道安装座沿所述第一直线在所述第一端面上的投影区域，且所述第一区域的面积小于所述第一端面的面积；

所述第一端面为所述第一缸体靠近所述罐道安装座的一端面。

优选地，所述第一缸体沿垂直于所述第一直线的截面形状为圆环形或方环形；

和/或，所述第二缸体沿垂直于所述第一直线的截面形状为圆环形或方环形。

优选地，所述双出杆式活塞杆的一端与所述罐道安装座的一端通过螺栓固定连接，所述双出杆式活塞杆的另一端与所述活塞盘通过螺栓固定连接。

本发明还提供了一种矿山竖井设备，包括上述的磁流变式罐道与罐道梁连接结构。

与现有技术相比，本发明提供了一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构，包括沿第一直线依次分布的：罐道安装座、双出杆式活塞杆、第一缸体、第二缸体，第一缸体与第二缸体无间隙固定连接，且第一缸体和第二缸体分别具有一密封容腔；双出杆式活塞杆的一端贯穿第一缸体，且双出杆式活塞杆上设置的活塞位于第一缸体内，双出杆式活塞杆的一端固定连接于罐道安装座的底部，双出杆式活塞杆的另一端的端部连接有活塞盘，活塞盘位于第二缸体内；活塞的圆周面上开设有一用于容置励磁感应线圈的环形槽，第一缸体的内腔填充有磁流变液材料，在励磁感应线圈通电的情况下，当双出杆式活塞杆和第一缸体之间沿第一直线所在的方向上发生相对运动时，流经活塞与第一缸体的内腔之间间隙的磁流变液材料在励磁感应线圈产生的磁场的作用下运动阻力增加；罐道安装座远离其底部的一端用于连接矿山竖井设备的罐道，罐道安装座的一侧面沿矿山竖井设备的罐道梁的延伸方向开设有一U型槽，U型槽的开口位于远离底部的一端，罐道梁穿过U型槽固定连接于矿山竖井设备的井筒和第一缸体，且罐道与罐道梁交错相间分布，并且罐道或罐道梁的形变量为零时，第一极限距离大于活塞盘与第一极限行程位置之间的距离，第二极限距离大于活塞盘与第二极限行程位置之间的距离。通过磁流变式罐道与罐道梁连接结构将罐道和罐道梁连接，可利用励磁感应线圈调节罐道和罐道梁的连接强度，从而吸收了提升容器对罐道和罐道梁的冲击和振动，减轻了罐道和罐道梁的损伤，提高了罐道和罐道梁的使用寿命，保证了提升容器的安全平稳运行；同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁变形，缓和罐道梁变形对罐道变形的影响，从而保证罐道的平行度和垂直度。

本发明还提供了一种矿山竖井设备，包括上述的磁流变式罐道与罐道梁连接结构。从而吸收了提升容器对罐道和罐道梁的冲击和振动，减轻了罐道和罐道梁的损伤，提高了罐道和罐道梁的使用寿命，保证了提升容器的安全平稳运行；同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁变形，缓和罐道梁变形对罐道变形的影响，从而保证罐道的平行度和垂直度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构的装配示意图。

图2是本发明实施例一提供的一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构的结构示意图。

图3是本发明实施例一提供的一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构的另一视角的结构示意图。

图4是图3提供的一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构的A-A剖视图。

其中，1-罐道；2-第一螺栓；3-第二螺栓；4-罐道梁；5-罐道安装座；6-第一缸体；7-第二缸体；8-第一缸盖；9-第三螺栓；10-第四螺栓；11-活塞盘；12-第五螺栓；13-活塞；14-励磁感应线圈；15-密封圈；16-第六螺栓；17-第一磁流变液容腔；18-第二磁流变液容腔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

实施例一

请参考图1-图4，一种磁流变式罐道1与罐道梁4连接结构，包括沿第一直线依次分布的：罐道安装座5、双出杆式活塞杆、第一缸体6、第二缸体7，所述第一缸体6与所述第二缸体7无间隙固定连接，且所述第一缸体6和所述第二缸体7分别具有一密封容腔；

所述双出杆式活塞杆的一端贯穿所述第一缸体6，且所述双出杆式活塞杆上设置的活塞13位于所述第一缸体6内，所述双出杆式活塞杆的所述一端通过第六螺栓16固定连接于所述罐道安装座5的底部，所述双出杆式活塞杆的另一端的端部通过第五螺栓12固定连接有一活塞盘11，所述活塞盘11位于所述第二缸体7内，应该意识到所述双出杆式活塞杆和活塞13并不限于可拆卸连接，所述双出杆式活塞杆和活塞13也可设置为一体式结构，所述第一缸体6与所述第二缸体7构成一直线连接的双缸结构，且该双缸结构具有两个密封容腔；

所述罐道安装座5远离其底部的一端用于连接所述矿山竖井设备的罐道1，进一步地，罐道安装座5远离其底部的一端与罐道1通过第一螺栓2固定连接，所述罐道安装座5的一侧面沿所述矿山竖井设备的罐道梁4的延伸方向开设有一U型槽，所述U型槽的开口位于远离所述底部的一端，所述罐道梁4穿过所述U型槽固定连接于所述矿山竖井设备的井筒和所述第一缸体6，进一步地，所述罐道梁4通过树脂锚杆固定于井筒上，所述罐道梁4与所述第一缸体6固定连接，且所述罐道1与所述罐道梁4交错相间分布，所述第一直线为所述第一缸体6的中轴线所在的直线。通过磁流变式罐道与罐道梁连接结构将罐道1和罐道梁4连接，可利用励磁感应线圈14调节罐道1和罐道梁4的连接强度，从而吸收了提升容器对罐道1和罐道梁4的冲击和振动，减轻了罐道1和罐道梁4的损伤，提高了罐道1和罐道梁4的使用寿命，保证了提升容器的安全平稳运行；同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁4变形，缓和罐道梁4变形对罐道1变形的影响，保证罐道1的平行度和垂直度。

所述活塞13的圆周面上开设有一环形槽，所述环形槽用于容置励磁感应线圈14，所述励磁感应线圈14用于调节罐道1和罐道梁4之间的连接强度，所述励磁感应线圈14的接线端与电源相连，所述第一缸体6的内腔填充有磁流变液材料，在所述励磁感应线圈14通电的情况下，当所述罐道1或所述罐道梁4发生变形时，所述双出杆式活塞杆和第一缸体6之间沿所述第一直线所在的方向上发生相对运动，所述双出杆式活塞杆能够带动所述活塞13和所述活塞盘11沿所述第一直线所在的方向上运动，流经所述活塞13与所述第一缸体6的内腔之间间隙的磁流变液材料在所述励磁感应线圈14产生的磁场的作用下运动阻力增加；

矿山竖井设备的提升容器在运行时会对罐道1产生冲击和振动，当罐道安装座5受压时，双出杆式活塞杆向靠近所述第二缸体7的方向运动，第二磁流变液容腔18中的磁流变液通过活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙向第一磁流变液容腔17流动，在励磁感应线圈14通电的情况下，由于磁场的作用磁流变液的粘度发生变化，屈服强度增加，磁流变液流经活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙时的阻力增加，从而减慢了磁流变液的流动速度，使得第二磁流变液容腔18和第一磁流变液容腔17之间产生压力差，从而吸收了双出杆式活塞杆的冲击和振动，达到缓冲和减震的作用。当罐道安装座5受拉时，双出杆式活塞杆向远离所述第二缸体7的方向运动，第一磁流变液容腔17中的磁流变液通过活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙向第二磁流变液容腔18流动，使得第二磁流变液容腔18和第一磁流变液容腔17之间产生压力差，在压力差的作用下吸收了双出杆式活塞杆的冲击和振动，从而降低了罐道1变形对罐道梁4的影响。

在井筒发生变形的同时会引起罐道梁4发生变形，当罐道梁4向靠近井筒的中心线方向发生变形时，第一缸体6向靠近井筒的中心线方向运动，第二磁流变液容腔18中的磁流变液通过活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙向第一磁流变液容腔17流动，在励磁感应线圈14通电的情况下，由于磁场的作用磁流变液的粘度发生变化，屈服强度增加，磁流变液流经活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙时的阻力增加，从而减慢了磁流变液的流动速度，使得第二磁流变液容腔18和第一磁流变液容腔17之间产生压力差，在压力差的作用下推动活塞13向向靠近井筒的中心线方向运动，从而使得罐道1向靠近井筒的中心线方向运动，从而降低了罐道梁4变形对罐道1的影响；当罐道梁4向远离井筒的中心线方向发生变形时，第一缸体6向远离井筒的中心线方向运动，第一磁流变液容腔17中的磁流变液通过活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙向第二磁流变液容腔18流动，在励磁感应线圈14通电的情况下，由于磁场的作用磁流变液的粘度发生变化，屈服强度增加，磁流变液流经活塞13与第一缸体6的内腔之间的间隙时的阻力增加，从而减慢了磁流变液的流动速度，使得第二磁流变液容腔18和第一磁流变液容腔17之间产生压力差，在压力差的作用下推动活塞13向向远离井筒的中心线方向运动，从而使得罐道1向远离井筒的中心线方向运动，从而降低了罐道梁4变形对罐道1的影响。

其中，所述罐道1或所述罐道梁4的形变量为零时，第一极限距离大于所述活塞盘11与第一极限行程位置之间的距离，第二极限距离大于所述活塞盘11与第二极限行程位置之间的距离，以保证所述活塞盘11能够处于极限行程位置，并使得所述活塞盘11位于极限行程位置时罐道梁4与罐道1之间刚性连接的主要受力部位为活塞盘11，进一步提高了活塞13的使用寿命；

并且，所述第二缸体7的调节限位行程被设置为：所述活塞盘11位于极限行程位置时，所述罐道1或所述罐道梁4的形变量分别小于各自的极限形变量。所述活塞盘11位于极限行程位置时，罐道梁4与罐道1之间的连接为刚性连接，在励磁感应线圈14通电的情况下，第一磁流变液容腔17和第二磁流变液容腔18之间的压力差减少了罐道梁4与罐道1之间的刚性冲击，既保证了罐道1或罐道梁4的形变量在各自的极限形变量范围内，又提高了磁流变式罐道1与罐道梁4连接结构的安全性，同时还具有一定的缓冲和吸振作用，所述第二缸体7起到限制所述罐道1或所述罐道梁4的形变量的作用和保护作用，在实践中可以根据具体需求更换所述第二缸体7的调节限位行程。

所述第一极限行程位置为所述活塞盘11在所述第二缸体7的位于最远离所述第一缸体6的极限行程位置，所述第二极限行程位置为所述活塞盘11在所述第二缸体7的位于最靠近所述第一缸体6的极限行程位置，所述第一极限距离为所述活塞13与其靠近所述第二缸体7一端的极限行程位置之间的距离，所述第二极限距离为所述活塞13与其远离所述第二缸体7一端的极限行程位置之间的距离。

进一步，所述第一缸体6为具有开口的第一缸筒，所述第二缸体7包括具有开口的第二缸筒和第一缸盖8，所述第一缸筒的开口与所述第二缸筒的底部通过第三螺栓9固定连接，所述第一缸盖8通过第四螺栓10固定连接于所述第二缸筒的开口。进一步，所述第一缸体6与所述双出杆式活塞杆的连接处、所述第二缸体7与所述双出杆式活塞杆的连接处分别设置有用于密封的密封圈15，以提高密封性能。

或者，所述第一缸体6包括具有开口的第三缸筒和第二缸盖，所述第二缸体7为具有开口的第四缸筒，所述第三缸筒的底部与所述第四缸筒的开口固定连接，所述第二缸盖固定连接于所述第三缸筒的开口，进一步，所述第一缸体6与所述双出杆式活塞杆的两个连接处均设置有用于密封的密封圈15，以提高密封性能。

进一步，所述罐道1的延伸方向所在的直线与所述罐道梁4的延伸方向所在的直线均垂直于所述第一直线。

进一步，所述罐道1的延伸方向所在的直线与所述罐道梁4的延伸方向所在的直线垂直。

进一步，第一端面上的第二区域的局部或整体沿所述第一直线向远离所述第二缸体7的方向向外延伸形成四个凸起部，所述罐道梁4通过第二螺栓3固定连接于所述四个凸起部，所述第二区域为所述第一端面上的第一区域之外的区域，所述第一区域为所述罐道1、所述罐道梁4以及所述罐道安装座5沿所述第一直线在所述第一端面上的投影区域，且所述第一区域的面积小于所述第一端面的面积；

所述第一端面为所述第一缸体6靠近所述罐道安装座5的一端面。

进一步，所述第一缸体6沿垂直于所述第一直线的截面形状为圆环形或方环形；

和/或，所述第二缸体7沿垂直于所述第一直线的截面形状为圆环形或方环形。应该意识到这样的限定仅用于举例说明所述第一缸体6和所述第二缸体7沿垂直于所述第一直线的截面形状，它们的截面形状也可以是多边环形。

进一步，所述双出杆式活塞杆的一端与所述罐道安装座5的一端通过螺栓固定连接，所述双出杆式活塞杆的另一端与所述活塞盘11通过螺栓固定连接。

实施例二

本发明还提供了一种矿山竖井设备，包括上述的磁流变式罐道1与罐道梁4连接结构。通过磁流变式罐道与罐道梁连接结构将罐道1和罐道梁4连接，可利用励磁感应线圈14调节罐道1和罐道梁4的连接强度，从而吸收了提升容器对罐道1和罐道梁4的冲击和振动，减轻了罐道1和罐道梁4的损伤，提高了罐道1和罐道梁4的使用寿命，保证了提升容器的安全平稳运行；同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁4变形，缓和罐道梁4变形对罐道1变形的影响，保证罐道1的平行度和垂直度。

综上所述，本发明提供了一种磁流变式罐道与罐道梁连接结构及矿山竖井设备，通过磁流变式罐道与罐道梁连接结构将罐道和罐道梁连接，可利用励磁感应线圈调节罐道和罐道梁的连接强度，从而吸收了提升容器对罐道和罐道梁的冲击和振动，减轻了罐道和罐道梁的损伤，提高了罐道和罐道梁的使用寿命，保证了提升容器的安全平稳运行；同时还能吸收井筒变形导致的罐道梁变形，缓和罐道梁变形对罐道变形的影响，从而保证罐道的平行度和垂直度。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的测试方法而言，由于其采用的测试装置与实施例公开的装置部分相对应，所以对其中涉及的测试装置描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。