一种用于立井凿井施工的电动绞车提升系统

1.本实用新型属于电动绞车提升技术领域，涉及一种用于立井凿井施工的电动绞车提升系统。


背景技术：

2.在立井凿井施工过程中，随着立井凿井的深度越来越深，需要通过提升系统将施工开凿的岩土提升至地面排出，并将支护材料等下放至井下支护形成井筒结构。相对于一台大功率电动绞车，通过多台较低功率的电动绞车经吊桶提升，电动绞车的自重较轻，便于安装布置，安装效率较高，有利于矿井及时投产，且成本较低。但多台电动绞车一般是采用各自独立操作的方式，操作人员较多，同时各台电动绞车升降依靠各自信号传递及各操作人员敏感的反应很难达到同步，易出现吊桶偏斜发生危险，造成时间拖延。近年来，矿建单位纷纷对提升系统进行电控改造，采取多机集中控制，但在多机集中控制中，依然需要依靠人的主观判断进行操作，缺乏准确性和可靠性。此外，电动绞车断绳事故往往发生在多台绞车同步提升悬吊中，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种用于立井凿井施工的电动绞车提升系统，以使多台电动绞车同步提升，同时，在吊桶倾角偏大时实时纠偏避免吊桶大倾角偏斜发生危险。
4.本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：
5.一种用于立井凿井施工的电动绞车提升系统，包括支撑井架、吊桶、倾角传感器和控制器，还包括至少三套提升单元；
6.所述支撑井架设置于立井的井口地面上，所述吊桶位于所述立井内，所述倾角传感器设置于所述吊桶上；
7.所述提升单元包括电动绞车、定滑轮、钢丝绳、变频器和编码器，所述电动绞车布置于井口地面上，所述定滑轮转动连接于所述支撑井架上，所述钢丝绳穿过所述定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述电动绞车的滚筒，所述钢丝绳的另一端连接所述吊桶的边沿，所述电动绞车的驱动电机的控制端信号连接所述变频器，所述电动绞车的驱动电机的输出转轴上设置所述编码器；
8.所述控制器分别信号连接所述变频器、所述编码器和所述倾角传感器。
9.优选的，所述钢丝绳上靠近其另一端位置设置有拉力传感器，所述拉力传感器信号连接所述控制器。
10.优选的，所述拉力传感器通过无线通讯方式连接所述控制器。
11.优选的，所述倾角传感器通过无线通讯方式连接所述控制器。
12.优选的，所述提升单元设置为四套。
13.优选的，所述控制器设置为plc控制器。
14.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
15.如上所述，本实用新型述及了一种用于立井凿井施工的电动绞车提升系统，通过控制器触发变频器控制各台电动绞车按设定转速提升作业，并通过编码器实时反馈各台电动绞车的转速，以实现多台电动绞车的同步提升作业，多台电动绞车同步提升中快速、准确就位和安全高效运行，有效提高提升作业效率；在吊桶倾角偏大超过设定调整角度时，通过控制器触发变频器实时控制某一台或几台电动绞车改变转速实现提升纠偏，使吊桶倾角小于设定调整角度；在某一瞬间吊桶倾角偏大超过设定最大角度时，由控制器触发各台电动绞车停车并发出警报；此外，通过拉力传感器实时检测钢丝绳所受拉力，在拉力超过设定安全拉力值时，由控制器触发各台电动绞车停车并发出警报。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
17.图1为本实用新型实施例用于立井凿井施工的电动绞车提升系统的结构示意图，其中，图1中仅示出两套提升单元；
18.图2为本实用新型实施例用于立井凿井施工的电动绞车提升系统的控制连接示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
25.实施例：
26.如图1、图2所示，本实施例中用于立井凿井施工的电动绞车提升系统，包括支撑井架1、吊桶2、倾角传感器3和控制器4，还包括四套提升单元，相邻的提升单元间隔90
°
均布。
27.支撑井架1设置于立井的井口地面上，吊桶2位于立井内，倾角传感器3设置于吊桶2的底部内部。
28.提升单元包括电动绞车51、定滑轮52、钢丝绳53、变频器54和编码器55。电动绞车51布置于井口地面上，支撑井架1的顶部设置有滑轮座，滑轮座上转动连接定滑轮52。钢丝绳53穿过定滑轮52，钢丝绳53的一端连接电动绞车51的滚筒，钢丝绳53的另一端连接吊桶2的边沿。其中，四根钢丝绳53的另一端与吊桶2的边沿的连接位置等间距布置。电动绞车51的驱动电机的输出转轴带动滚筒正反转，以通过卷扬钢丝绳53实现吊桶2的上升和下降。其中，电动绞车51的滚筒为单卷筒形式，容绳量≤140m；电动绞车51配置导绳器或排绳装置，以确保钢丝绳53叠放有序不出现乱绳；钢丝绳53直径≥28mm，额定拉力为150kn；电动绞车51配置有制动器，以实现可靠制动；电动绞车51的底座为整体结构，集成滚筒、减速机、制动器及驱动电机等安装于一体。为更好实现对四台电动绞车51的同步控制，本系统配置的提升单元各技术参数相同。
29.电动绞车51的驱动电机的控制端信号连接变频器54，电动绞车51的驱动电机的输出转轴经联轴器连接编码器55。其中，编码器55具体为增量式编码器。
30.控制器4设置为plc控制器，控制器4分别信号连接变频器54、编码器55和倾角传感器3。
31.钢丝绳53上靠近其另一端位置设置有拉力传感器6，拉力传感器6信号连接控制器4。
32.具体的，变频器54和编码器55分别经信号线缆信号连接控制器4，倾角传感器3和拉力传感器6通过无线通讯方式信号连接控制器4。其中，倾角传感器3和拉力传感器6先连接信号接收发射器7，在支撑井架1上正对立井的井口位置布置信号中继器8，倾角传感器3和拉力传感器6通过信号接收发射器7、信号中继器8实现与控制器4的无线通讯。信号接收发射器7实现倾角传感器3、拉力传感器6与信号中继器8之间的信号传输，并经信号中继器8实现与控制器4之间的信号传输。
33.至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型用于立井凿井施工的电动绞车提升系统有了清楚的认识。本实用新型的用于立井凿井施工的电动绞车提升系统，通过控制器4触发变频器54控制四台电动绞车51按设定转速提升作业，并通过编码器55实时反馈各台电动绞车51的转速，以实现四台电动绞车51的同步提升作业，四台电动绞车51同步提升中快速、准确就位和安全高效运行，有效提高提升作业效率；在吊桶2倾角偏大超过设定调整角度(比如相对于水平面10
°
)时，通过控制器4触发变频器54实时控制某一台或几台电动绞车51改变转速实现提升纠偏，使吊桶2倾角小于设定调整角度；在某一瞬间吊桶2倾角偏大超过设定最大角度(比如相对于水平面30
°
)时，由控制器4触发各台电动绞车51停车并通过控制器4显示警报；此外，通过拉力传感器6实时检测钢丝绳所受拉力，在拉力超过设定安全拉力值时，由控制器4触发各台电动绞车51停车并通过控制器4显示警报。
34.当然，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等
效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内，理应受到本实用新型的保护。