一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机的制作方法

1.本实用新型涉及矿用提升机技术领域，具体是一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机。


背景技术：

2.矿井提升机是矿山的咽喉设备，在矿山运输中占有极其重要的地位。随着国内矿业的发展，浅层资源的枯竭，井工开采已全面朝向深井、超深井发展，国内矿山已出现近2000m深井，并且提出了重载提升的要求。
3.然而实践表明，现有矿井提升机均无法满足超深井开采中重载提升的要求。国外虽然有双绳缠绕提升机，但由于有效载荷低，仅适用于产能很低的贵金属的开采。基于此，有必要发明一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，防滑安全系数高，增大提升量，以满足矿山超深井开采中重载提升的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有矿井提升机均无法满足超深井开采中重载提升要求的问题，提供了一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机。
5.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
6.一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，包括驱动电机、减速器、主轴装置、第i天轮装置、第ii天轮装置、第iii天轮装置和n根钢丝绳，n为大于3的正整数；驱动电机、减速器、主轴装置均设置于地面，主轴装置包括纵向布置的主轴，驱动电机的输出轴与减速器的输入轴连接；减速器的输出轴与主轴的前端部连接；主轴的前部、后部均设置有底部锚固于地面的轴承座，主轴的中部固定套设有摩擦轮，摩擦轮的前端部一体设置有闸板，闸板上夹设有若干个周向分布的盘式制动器；摩擦轮的外侧壁固定套设有n个前后分布的环形的摩擦衬垫，第一个摩擦衬垫与第二个摩擦衬垫之间、第n-1个摩擦衬垫与第n个摩擦衬垫之间均夹设有环形的固定压块，其余前后相邻的摩擦衬垫之间均夹设有环形的固定块；
7.第i天轮装置、第ii天轮装置、第iii天轮装置均位于主轴装置的左上方，且第i天轮装置、第ii天轮装置、第iii天轮装置自左上向右下依次分布；第i天轮装置包括n个前后分布的环形的摩擦衬垫i，第ii天轮装置包括n个前后分布的环形的摩擦衬垫ii，第iii天轮装置包括n个前后分布的环形的摩擦衬垫iii，钢丝绳绕设于与其前后对应的摩擦衬垫、摩擦衬垫i、摩擦衬垫ii、摩擦衬垫iii；钢丝绳的首端设置于摩擦衬垫i的左侧，且钢丝绳的尾端依次绕经摩擦衬垫i的右部、摩擦衬垫的右部、摩擦衬垫的底部、摩擦衬垫的左部、摩擦衬垫iii的右部、摩擦衬垫ii的右部、摩擦衬垫ii的左部；钢丝绳与摩擦衬垫iii的接触部呈向右凹陷状。
8.进一步地，一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，还包括测速发电机，测速发电机的转轴与驱动电机的输出轴传动连接。
9.进一步地，所述盘式制动器为液压型盘式制动器，且其设置数量为四个，主轴装置
的左侧、右侧均设置有底部锚固于地面的制动架，每个制动架上均设置有两个盘式制动器。
10.进一步地，主轴的前部与轴承座的轴承内圈过盈配合；主轴的后部通过固定连接于其后端部的接轴板与轴承座的轴承内圈固定连接。
11.进一步地，主轴的前部通过法兰盘、连接螺栓与摩擦轮的前部固定连接；主轴的后部通过连接螺栓i与摩擦轮的后部固定连接。
12.进一步地，第i天轮装置、第ii天轮装置、第iii天轮装置均通过天轮井架架设于地面上方。
13.进一步地，一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，还包括固定于地面下方的基础梁，轴承座的底部、制动架的底部均通过螺纹连接于基础梁的锚固杆锚固于地面。
14.进一步地，驱动电机的输出轴与减速器的输入轴通过棒销联轴器连接；减速器的输出轴上设置有齿轮联轴器，齿轮联轴器通过套于主轴的定距套与轴承座连接。
15.本实用新型结构设计合理可靠，实现了重载提升的功能，而且载荷性能良好，提升量大，同时围包角大，防滑安全系数高，能够有效防止钢丝绳与摩擦衬垫之间发生蠕动，具有方便实现监控、方便维修的优点。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型中驱动电机、减速器与主轴装置的连接示意图；
18.图3是本实用新型中主轴装置的结构示意图；
19.图4是本实用新型中第i天轮装置的结构示意图。
20.图中，1-驱动电机，2-减速器，3-第i天轮装置，4-第ii天轮装置，5-第iii天轮装置，6-钢丝绳，7-主轴，8-轴承座，9-摩擦轮，10-闸板，11-盘式制动器，12-摩擦衬垫，13-固定压块，14-固定块，15-摩擦衬垫i，16-测速发电机，17-制动架，18-定距套，19-接轴板，20-法兰盘，21-连接螺栓，22-连接螺栓i，23-天轮井架，24-基础梁，25-棒销联轴器，26-齿轮联轴器。
具体实施方式
21.一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，如附图1、附图2、附图3所示，包括驱动电机1、减速器2、主轴装置、第i天轮装置3、第ii天轮装置4、第iii天轮装置5和四根钢丝绳6；驱动电机1、减速器2、主轴装置均设置于地面，主轴装置包括纵向布置的主轴7，驱动电机1的输出轴与减速器2的输入轴连接；减速器2的输出轴与主轴7的前端部连接；主轴7的前部、后部均设置有底部锚固于地面的轴承座8，主轴7的中部固定套设有摩擦轮9，摩擦轮9的前端部一体设置有闸板10，闸板10上夹设有若干个周向分布的盘式制动器11；摩擦轮9的外侧壁固定套设有四个前后分布的环形的摩擦衬垫12，第一个摩擦衬垫12与第二个摩擦衬垫12之间、第三个摩擦衬垫12与第四个摩擦衬垫12之间均夹设有环形的固定压块13，其余前后相邻的摩擦衬垫12之间均夹设有环形的固定块14；
22.如附图1、附图4所示，第i天轮装置3、第ii天轮装置4、第iii天轮装置5均位于主轴装置的左上方，且第i天轮装置3、第ii天轮装置4、第iii天轮装置5自左上向右下依次分布；第i天轮装置3包括四个前后分布的环形的摩擦衬垫i15，第ii天轮装置4包括四个前后分布
的环形的摩擦衬垫ii，第iii天轮装置5包括四个前后分布的环形的摩擦衬垫iii，钢丝绳6绕设于与其前后对应的摩擦衬垫12、摩擦衬垫i15、摩擦衬垫ii、摩擦衬垫iii；钢丝绳6的首端设置于摩擦衬垫i15的左侧，且钢丝绳6的尾端依次绕经摩擦衬垫i15的右部、摩擦衬垫12的右部、摩擦衬垫12的底部、摩擦衬垫12的左部、摩擦衬垫iii的右部、摩擦衬垫ii的右部、摩擦衬垫ii的左部；钢丝绳6与摩擦衬垫iii的接触部呈向右凹陷状。
23.本实用新型通过设置多根钢丝绳6，有效提升了本实用新型的载荷性能，使得本实用新型能够满足重载提升的要求；通过第i天轮装置3、第ii天轮装置4、第iii天轮装置5的组合结构设计，进一步提升了本实用新型的载荷性能。目前矿井使用的摩擦式提升机钢丝绳大多有蠕动现象，本实用新型在绞车房（即本提升机设置于地面的部分）增设第iii天轮装置5，能够增加钢丝绳6在摩擦轮9缠绕的围包角，进而增加防滑安全系数，实现增大提升量的目的。
24.本实用新型中主轴装置是本提升机的工作机构，也是主要承载部件，它承担提升机提升、下放载荷的全部扭矩，同时也承受着搭在摩擦轮9两侧的钢丝绳6的拉力。
25.本实用新型的工作原理是利用钢丝绳6与摩擦衬垫12、摩擦衬垫i15、摩擦衬垫ii、摩擦衬垫iii之间的摩擦力来传递运动力。本提升机在运转时，摩擦轮9靠摩擦力来带动提升钢丝绳6，使重载侧钢丝绳6（即第i天轮装置3左侧的钢丝绳6）上升，空载侧钢丝绳6（即第ii天轮装置4左侧的钢丝绳6）下放，如附图1所示。钢丝绳6搭于摩擦轮9上，钢丝绳6与摩擦衬垫12接触的一段弧叫做围包弧，该弧所对应的中心角α叫做围包角。设定上升侧钢丝绳6张力为ts，下放侧钢丝绳6张力为tx，钢丝绳6与摩擦衬垫12之间的摩擦系数为μ。根据机械欧拉公式，在摩擦轮9静止不动的情况下，当ts=tx
μα
时，钢丝绳6将开始在摩擦衬垫12上滑动，此时钢丝绳6与摩擦衬垫12之间产生的摩擦力的极限值为fm=tx(e
μα-1)，其中e=2.718；摩擦轮9两侧钢丝绳6的张力差为f=ts-tx；在摩擦传动中，张力差f系产生滑动的力。而摩擦力fm则系阻止滑动的，故在摩擦提升中不打滑的条件是f＜fm，即ts-tx＜tx(e
μα-1)，若写成等式，则tx(e
μα-1) =δ（ts-tx），该式中δ应是等于和大于1的系数，显然，δ值越大则在提升过程中越不会发生打滑现象，故称δ为防滑安全系数；从该式中可以看出，围包角α增大，防滑安全系数δ增大。在防滑安全系数δ一定的情况下，（ts-tx）差值增大，提升量就增大。
26.使用时，驱动电机1带动减速器2的输入轴转动，进而依次带动减速器2的输出轴、主轴7、摩擦轮9转动，转动过程中钢丝绳6沿一定方向移动，进而实现提升重载的目的，在此过程中，盘式制动器11能够实现提升过程中的制动操作；轴承座8为主轴7提供了转动支撑作用；摩擦衬垫12能够增加钢丝绳6与摩擦轮9之间的防滑性能，防止钢丝绳6与摩擦轮9处发生打滑；摩擦衬垫i15能够增加钢丝绳6与第i天轮装置3之间的防滑性能，摩擦衬垫ii能够增加钢丝绳6与第ii天轮装置4之间的防滑性能，摩擦衬垫iii能够增加钢丝绳6与第iii天轮装置5之间的防滑性能。本实用新型克服了现有矿井提升机均无法满足超深井开采中重载提升要求的问题。
27.如附图2所示，一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，还包括测速发电机16，测速发电机16的转轴与驱动电机1的输出轴传动连接。
28.该结构设计能够对驱动电机1的转速进行实时测量，方便本提升机的监测控制。
29.如附图1、附图2所示，所述盘式制动器11为液压型盘式制动器，且其设置数量为四个，主轴装置的左侧、右侧均设置有底部锚固于地面的制动架17，每个制动架17上均设置有
两个盘式制动器11。
30.该结构设计实现的盘式制动器11的固定支撑，同时方便液压管的连接，保证了盘式制动器11的可靠运行，进而提高了本提升机的结构可靠性。
31.如附图3所示，主轴7的前部与轴承座8的轴承内圈过盈配合；主轴7的后部通过固定连接于其后端部的接轴板19与轴承座8的轴承内圈固定连接。
32.如附图3所示，主轴7的前部通过法兰盘20、连接螺栓21与摩擦轮9的前部固定连接；主轴7的后部通过连接螺栓i22与摩擦轮9的后部固定连接。
33.该结构设计实现了主轴7与摩擦轮9之间的可拆卸连接，方便主轴7、摩擦轮9的维修。
34.如附图1所示，第i天轮装置3、第ii天轮装置4、第iii天轮装置5均通过天轮井架23架设于地面上方。
35.如附图1所示，一种适用于超深井的多绳摩擦式提升机，还包括固定于地面下方的基础梁24，轴承座8的底部、制动架17的底部均通过螺纹连接于基础梁24的锚固杆锚固于地面。
36.布置时，首先在地面设置主轴装置的安装位置，然后将轴承座8的底部、制动架17的底部均固定连接于预固定于地面下方的基础梁24，即可完成主轴装置的安装。该结构设计提高了本提升机地面部分的安装牢固性，进而提升了主轴装置的承载能力。
37.如附图2所示，驱动电机1的输出轴与减速器2的输入轴通过棒销联轴器25连接；减速器2的输出轴上设置有齿轮联轴器26，齿轮联轴器26通过套于主轴7的定距套18与轴承座8连接。
38.该结构设计实现了驱动电机1与减速器2之间、减速器2与主轴7之间的可拆卸连接，方便驱动电机1、减速器2、主轴7的维修。
39.具体实施过程中，减速器2的旁侧设置有润滑油站；主轴7的后端部设置有信号发送装置，便于对主轴7的转动状态进行监测；制动架17的旁侧设置有液压站；所述摩擦衬垫12设置于摩擦轮9的筒皮。