阅读说明：本技术 用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置 (Tension balancing device for ultra-deep well double-rope parallel wound lifting system ) 是由 王彦栋 寇子明 吴娟 高贵军 焦少妮 张静 于 2019-11-02 设计创作，主要内容包括：一种用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置,所述张力平衡装置是平衡器下方连接有提升容器、上方通过平衡绳穿过平衡器中的两滚轮分别从顶端左右两侧向上延伸连接有第一楔形绳环,并通过解旋绳卡连接有第二楔形绳环及提升绳,构成U型双绳并联缠绕式提升系统张力平衡系统,本发明通过两平衡滚轮使两提升绳的张力保持平衡,具有较大的调绳平衡范围,可有效释放提升绳扭矩,提高提升绳使用寿命。(A tension balancing device for a double-rope parallel wound lifting system of an ultra-deep well is characterized in that a lifting container is connected below a balancer, a first wedge-shaped rope ring extends upwards from the left side and the right side of the top end of the balancer through two rollers of which the tops penetrate through balancing ropes, and a second wedge-shaped rope ring and lifting ropes are connected through a unwinding rope clamp to form the U-shaped double-rope parallel wound lifting system tension balancing system.)

用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置

技术领域

本发明涉及一种矿用超深井双钢丝绳提升系统，具体是一种用于煤矿超深井提升系统的平衡两根提升绳的张力差以及释放提升绳扭矩的张力平衡装置。

背景技术

煤矿超深井提升系统的超深井是指矿井超过千米以上的深井为超深井，传统的单绳缠绕式提升系统一般适用于300m以浅的矿井，多绳摩擦提升系统一般用于300-1400m的矿井，当深度增加时，多绳摩擦提升系统的有效提升载荷、绳索寿命等都会急剧下降，不适合于深井提升。

为了解决超深井提升问题，双绳缠绕式并联提升系统将成为深部资源开发的有效提升型式，然而由于驱动差异等外界因素的干扰，两根绳索的长度不能完全保证相同，会导致提升容器发生倾斜，并且由于提升绳的螺旋捻制结构，使得在承受纵向载荷时会产生扭矩，交变的扭矩会严重影响提升绳的使用寿命。

现有的多绳摩擦提升系统首绳悬挂装置调绳距离在1m左右，限制了其在超深井中的应用，如公开号为CN105173974A的名称为“一种多绳缠绕式提升机钢丝绳同步补偿轮的补偿方法”，该文献提出的调绳方法简便有效，调绳距离大，但提升绳长期受弯曲应力影响，且提升绳扭矩无法释放，易造成疲劳损伤，从而需要经常更换提升绳。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置。

上述目的是通过如下技术方案实现的。

一种用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置，包括提升绳、楔形绳环、解旋绳卡、平衡绳、平衡器以及提升容器；其特征在于：

所述平衡器的下方连接有提升容器、上方通过所述平衡绳穿过平衡器中的两滚轮分别从顶端左右两侧向上延伸连接有第一楔形绳环，并通过所述解旋绳卡连接有所述第二楔形绳环及提升绳，构成U型双绳并联缠绕式提升系统张力平衡系统。

在上述技术方案中，进一步的特征在于：所述平衡器是由壳体及其中轴对称设置的两平衡滚轮构成；所述平衡滚轮是通过轴承固定连接在所述壳体上；所述平衡绳穿过所述平衡器内并绕过两个所述平衡滚轮实现张力平衡。

在上述技术方案中，进一步的特征在于：所述解旋绳卡是由绳卡套及其中设置的推力轴承、套装在绳卡套上的绳卡栓、以及用于连接绳卡套与楔形绳环或者连接绳卡栓与楔形绳环的螺栓构成。

实现上述技术方案，与现有技术相比，其优点与积极效果是在双绳并联缠绕式提升系统中，由于钢丝绳特性差异及外界激励等因素，提升过程中将不可避免的出现绳长的差异，导致提升容器受力不均而出现偏斜及横向摆动，且由于钢丝绳螺旋捻制结构，其在承受纵向拉力时会产生轴向扭矩，削减钢丝绳的使用寿命，本系统保证了两根提升绳的张力实时保持相等，有效释放了提升绳中的扭矩，采用平衡绳的方式使调绳范围大幅增加，而且结构简单，造价低廉，更换方便，使用效果好，尤其适用于超千米深井的提升系统。

附图说明

图1是本发明钢丝绳张力平衡装置结构示意图。

图2是本发明的解旋绳卡结构示意图。

图3是本发明图2的绳卡栓三维结构示意图。

图4是本发明的平衡器结构示意图。

图5是本发明的图4的剖面结构示意图。

图中：1：提升绳；2：楔形绳环；3：解旋绳卡；3-1：绳卡套；3-2：螺栓；3-3：绳卡栓；3-4：推力轴承；4：平衡绳；5：平衡器；5-1：壳体；5-2：平衡滚轮；6：提升容器。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

实施本发明上述所提供的一种用于超深井双绳并联缠绕式提升系统的张力平衡装置，该系统包括提升绳1、楔形绳环2、解旋绳卡3、平衡绳4、平衡器5以及提升容器6；其中该平衡器5的下方连接有提升容器6，其平衡器5的上方通过平衡绳4穿过平衡器5中的两滚轮分别从顶端左右两侧向上延伸连接有第一楔形绳环2，并通过所述解旋绳卡3连接有所述第二楔形绳环2及提升绳1，构成U型双绳并联缠绕式提升系统张力平衡系统。

在上述实施方案中， 平衡器5是由壳体5-1及其中轴对称设置的两平衡滚轮5-2构成；平衡滚轮5-2是通过轴承固定连接在壳体5-1上；平衡绳4穿过所述平衡器5内并绕过两个所述平衡滚轮5-2实现张力平衡。

在上述实施方案中，解旋绳卡3是由绳卡套3-1及其中设置的推力轴承3-4、套装在绳卡套3-1上的绳卡栓3-3、以及用于连接绳卡套3-1与楔形绳环2或者连接绳卡栓3-3与楔形绳环2的螺栓3-2构成。

在上述实施方案中，张力平衡系统是两根提升绳1通过解旋绳卡3分别连接在平衡绳4的两端，根据力学分析可知平衡绳4的张力处处相等，从而保证所连接的两根提升绳1的张力与平衡绳4的张力相同；当两根提升绳1出现绳长差时，较短的提升绳1张力偏大，较长的提升绳1张力偏小，此时在拉力作用下较短侧提升绳1将拉动平衡绳4向较长侧提升绳1移动，来补偿两侧的绳长差，最终保持两侧的提升绳1的张力相等。

此外，提升绳1与补偿平衡绳4间的解旋绳卡相当于旋转副，有效释放了提升绳1上的扭矩，实现了双绳并联缠绕的张力平衡。

下面结合附图对本发明的一个实施例作出进一步的描述。

实施例1

在附图1中，平衡绳4的两端及两根提升绳1的末端均连接有楔形绳环2，同侧的分别连接提升绳1与平衡绳4的两个楔形绳环2通过解旋绳卡3连接在一起；平衡绳4穿过平衡器5用于承载平衡器5，平衡器5与提升容器6固定连接，平衡器5内部对称设置了可转动的平衡轮5-2，从而保证平衡绳4的张力F处处相等，当某根提升绳1长度变长时，该侧的张力将小于较短侧提升绳1的张力，从而平衡绳4在较短侧提升绳1拉力的作用下向短侧移动，补偿两侧的绳长差，直至两侧提升绳1张力再次平衡。

在附图2与附图3中，提升绳1与平衡绳4的末端均由楔形绳环2连接，在同一侧连接提升绳1的楔形绳环2与连接平衡绳4的楔形绳环2由解旋绳卡3连接在一起，解旋绳卡3包括绳卡套3-1，设置在绳卡套3-1内的推力轴承3-4，套装在绳卡套3-1上的绳卡栓3-3，绳卡栓3-3与绳卡套3-1通过推力轴承3-4实现了相对转动，从而当提升绳1存在扭矩时绳卡套3-1会在扭矩的作用下旋转，从而对扭矩进行释放。

在附图4与附图5中，平衡器5包括壳体5-1和对称设置在平衡器内的两个平衡轮5-2，平衡轮5-2通过轴承连接在壳体5-1上，可自由转动，平衡绳4穿过平衡器5内部并且绕过两个平衡轮5-2，平衡绳4的两端分别从平衡器5顶部两侧伸出，两个平衡轮5-2的作用相当于两个滑轮，即：改变平衡绳4张力的方向但不改变张力的大小，因此，连接在平衡绳4两端的两根提升绳1的张力始终保持相等。