阅读说明：本技术 一种矿山开采用高效节能提升设备 (Efficient and energy-saving lifting equipment for mine exploitation ) 是由 梁新文 樊世耀 闫焕景 王奇晖 任晓明 王森栋 方明烨 梁慧晶 武冬冬 安连宝 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明具体为一种矿山开采用高效节能提升设备,解决了现有矿用提升绞车存在安全隐患、空间利用率差、浪费较严重且不能共用卷筒长度的问题。包括矿井机架,矿井机架的上方设置有导轨架,导轨架与矿井机架之间设置有提升力传感器,且矿井机架的四个角部固定有角钢状限位板,导轨架上设置有两根前后分布且左右放置的导轨,导轨上设置有沿其左右移动的提升小车,提升小车上设置有卷筒和减速制动电机,减速制动电机的输出轴与卷筒的轴心相连；井口的上方设置有驱动机构和对中机构。本发明实现了钢丝绳与井口的时刻对准及钢丝绳与卷筒的排列整齐不挤压,作业效率及节能效果显著。(The invention particularly relates to efficient and energy-saving lifting equipment for mining, which solves the problems of potential safety hazard, poor space utilization rate, serious waste and incapability of sharing the length of a winding drum of the conventional mining lifting winch. The mine shaft lifting device comprises a mine shaft frame, wherein a guide rail frame is arranged above the mine shaft frame, a lifting force sensor is arranged between the guide rail frame and the mine shaft frame, angle steel-shaped limiting plates are fixed at four corners of the mine shaft frame, two guide rails which are distributed front and back and are arranged left and right are arranged on the guide rail frame, a lifting trolley which moves left and right along the guide rail is arranged on the guide rail, a winding drum and a deceleration braking motor are arranged on the lifting trolley, and an output shaft of the deceleration braking motor is connected with the axis of; and a driving mechanism and a centering mechanism are arranged above the wellhead. The invention realizes the alignment of the steel wire rope and the well mouth at any time and the arrangement of the steel wire rope and the winding drum is tidy without extrusion, and has obvious operation efficiency and energy-saving effect.)

一种矿山开采用高效节能提升设备

技术领域

本发明涉及矿山开采设备，具体为一种矿山开采用高效节能提升设备。

背景技术

目前，矿山开采用矿用提升绞车占用空间过于庞大，一般都有两个安装基础，一个用于高空井口架滑轮组的安装基础，一个用于提升卷扬机的地面安装基础，两基础之间需保持较长一段距离和一个高度落差，目的是为了尽量减小钢丝绳排绳时出现的磨损损伤，但仍存在如下不足之处：1、钢丝绳排绳时的磨损损伤仍无法克服，长时间使用后易断裂造成安全事故；2、两个安装基础的结构设计占用平面空间大，空间利用率差，而且敌方卫星上易侦查，隐蔽性较差，存在安全隐患；3、无用钢丝绳部分过长，数据测量误差较大，而且存在材料及能源的浪费；4、卷筒分为提升卷筒和下行卷筒，两者工作区域独立，且互不利用卷筒长度并且储绳量过小。

发明内容

本发明为了解决现有矿用提升绞车存在安全隐患、空间利用率差、浪费较严重且不能共用卷筒长度的问题，提供了一种矿山开采用高效节能提升设备。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种矿山开采用高效节能提升设备，包括井口平台和固定在其上端的矿井机架，矿井机架的上方设置有导轨架，导轨架与矿井机架之间设置有提升力传感器，且矿井机架的四个角部固定有紧贴导轨架四个角部的角钢状限位板，导轨架上设置有两根前后分布且左右放置的导轨，导轨上设置有沿其左右移动的提升小车，提升小车上设置有卷筒和减速制动电机，减速制动电机的输出轴与卷筒的轴心相连；井口的数量为两个，且前后分布，相邻两井口的中心距与卷筒的外径相等，卷筒上缠绕有两根钢丝绳，其中一根钢丝绳的一端与卷筒的左端部连接、另一端从卷筒前端竖向穿入与钢丝绳上下对应的井口连接有吊箱，另一根钢丝绳的一端与卷筒的右端部连接、另一端从卷筒的后端竖向穿入与钢丝绳上下对应的井口连接有吊箱，井口的上方设置有驱动机构和与井口一一对应的对中机构；对中机构包括对中底座，对中底座上固定有连接支架，连接支架上设置有两个左右分布且柱面紧贴的对中滚轮，两对中滚轮的柱面上开有位置对应的环状半圆槽，两环状半圆槽的紧贴处围成一个圆形的钢丝绳限位口，位于前侧的钢丝绳限位口、井口的竖直中线及卷筒前端的任一螺旋槽上下位置对应，位于后侧的钢丝绳限位口、井口的竖直中线及卷筒后端的任一螺旋槽上下位置对应；驱动机构包括固定在矿井机架上的驱动支座，驱动支座上固定有上端部位于卷筒螺旋槽内且与卷筒螺旋槽配合的驱动杆。

该结构设计中提升小车在驱动机构的作用下左右移动，实现了缠绕在提升小车上的钢丝绳离开卷筒后始终与井口对中，钢丝绳的提升力是没有分力和弯曲力的，钢丝绳入卷筒前只承受拉力，故钢丝绳的受力情况大为好转，受力小、寿命长；而且不论提升小车的提升力多大都不会把提升小车拉翻；同时提升小车的移动与卷筒线槽螺旋距有严格的函数关系，可满足钢丝绳排列到卷筒上整齐有序不挤压，进一步防止因钢丝绳磨损而造成断裂事故的发生；进一步的，钢丝绳的数量及安装位置的设计，实现了两个井口提升时一个是提升，另一口是下放，双井双提升相互平衡的同时，节能效果进一步得到提升；提升力传感器是用来实时测量提升力大小以及控制、判断能否工作及提升深度。克服了现有矿用提升绞车存在安全隐患、空间利用率差、浪费较严重且不能共用卷筒长度的问题。

一种矿山开采用高效节能提升设备，还包括位于卷筒正下方的定滑轮，且定滑轮的直径与卷筒的外径相等，定滑轮上缠绕有两端分别与每个井口内的吊箱连接的辅助钢丝绳。

该结构设计中，定滑轮的设置，使得卷筒和定滑轮均可承受吊箱的总重量；形成了双保险，而且当前后任一侧井口内吊箱在提升时，另一个吊箱在重力的作用下通过定滑轮给吊箱一个提升力，减小了减速制动电机的提升力，节能效果进一步提升。

一种矿山开采用高效节能提升设备，还包括控制器、位于提升小车行进方向一侧的限位开关，限位开关的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与减速制动电机的输入端连接。

作业时，当提升小车移动至接触限位开关时，吊箱到达指定深度，限位开关通过控制器来控制减速制动电机反转。

本发明结构设计合理可靠，实现了钢丝绳与井口的时刻对准及钢丝绳与卷筒的排列整齐不挤压，保证了钢丝绳的精确提升，杜绝了钢丝绳断裂现象的发生，而且占地面积小，安全性能得到提升，同时测量的提升力单一准确，共用工作区域，作业效率及节能效果显著，具有结构简单、加工方便且成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧视示意图。

图中：1-井口平台，2-矿井机架，3-导轨架，4-提升力传感器，5-角钢状限位板，6-导轨，7-提升小车，8-卷筒，9-减速制动电机，10-对中底座，11-连接支架，12-对中滚轮，13-环状半圆槽，14-驱动支座，15-驱动杆，16-钢丝绳，17-定滑轮。

具体实施方式

一种矿山开采用高效节能提升设备，包括井口平台1和固定在其上端的矿井机架2，矿井机架2的上方设置有导轨架3，导轨架3与矿井机架2之间设置有提升力传感器4，且矿井机架2的四个角部固定有紧贴导轨架3四个角部的角钢状限位板5，导轨架3上设置有两根前后分布且左右放置的导轨6，导轨6上设置有沿其左右移动的提升小车7，提升小车7上设置有卷筒8和减速制动电机9，减速制动电机9的输出轴与卷筒8的轴心相连；井口的数量为两个，且前后分布，相邻两井口的中心距与卷筒的外径相等，卷筒8上缠绕有两根钢丝绳16，其中一根钢丝绳16的一端与卷筒8的左端部连接、另一端从卷筒8前端竖向穿入与钢丝绳16上下对应的井口连接有吊箱，另一根钢丝绳16的一端与卷筒8的右端部连接、另一端从卷筒8的后端竖向穿入与钢丝绳16上下对应的井口连接有吊箱，井口的上方设置有驱动机构和与井口一一对应的对中机构；

对中机构包括对中底座10，对中底座10上固定有连接支架11，连接支架11上设置有两个左右分布且柱面紧贴的对中滚轮12，两对中滚轮12的柱面上开有位置对应的环状半圆槽13，两环状半圆槽13的紧贴处围成一个圆形的钢丝绳限位口，位于前侧的钢丝绳限位口、井口的竖直中线及卷筒8前端的任一螺旋槽上下位置对应，位于后侧的钢丝绳限位口、井口的竖直中线及卷筒8后端的任一螺旋槽上下位置对应；驱动机构包括固定在矿井机架2上的驱动支座14，驱动支座14上固定有上端部位于卷筒8螺旋槽内且与卷筒8螺旋槽配合的驱动杆15。

一种矿山开采用高效节能提升设备，还包括位于卷筒正下方的定滑轮17，且定滑轮17的直径与卷筒8的外径相等，定滑轮17上缠绕有两端分别与每个井口内的吊箱连接的辅助钢丝绳。

一种矿山开采用高效节能提升设备，还包括控制器、位于提升小车7行进方向一侧的限位开关，限位开关的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与减速制动电机9的输入端连接。

进行抽油作业时，首先通过减速制动电机9带动卷筒8旋转，进而将钢丝绳缠绕在卷筒8上开始提升，与此同时，由于驱动杆15位于卷筒8的螺旋槽中，因此卷筒8的旋转驱动提升小车7移动，当减速制动电机9带动卷筒8旋转一圈时，提升小车7移动卷筒8一个螺旋槽距离，保证钢丝绳16按螺旋槽整齐排列不挤压，当减速制动电机9带动卷筒8旋转到规定时间后提升结束，钢丝绳16按卷筒8螺旋槽整齐排满完毕；当下放钢丝绳16时，减速制动电机9反向带动卷筒8旋转，这时驱动提升小车7反向移动，当减速制动电机9带动卷筒8反向旋转一圈时，提升小车7反向移动卷筒8一个螺旋槽距离，当减速制动电机9带动卷筒8反向旋转到规定时间后钢丝绳16下放结束；提升设备完成一个提升下放工作循环；角钢状限位板5保证导轨架3在安装提升力传感器4时的自由度。

具体实施过程中，驱动机构还可通过齿轮齿条传动、丝杠螺母传动等方式进行提升小车7的驱动。