竖井单绳提升防坠系统.pdf

一种竖井单绳提升防坠系统，包括制动钢丝绳和液压缓冲器，该液压缓冲器由二液压缸和液压回路组成，该液压缸固定于井塔平台，制动钢丝绳的一端由绳夹固定于空心活塞杆的上端后，从空心活塞杆的空心部位穿过悬垂于井底拉紧，该二液压缸的上腔之间和下腔之间分别连通，在液压回路的作用下，不仅可有效地缓冲了瞬间的强烈冲击，而且液压油通过时，将产生很大的能量消耗，从而减少对系统的冲击，把下坠的容器的动能消耗掉，有效地起到缓冲作用，保护人身安全。

1、  一种竖井单绳提升防坠系统，包括制动钢丝绳(5)，其特征在于：还包括液压缓冲器，其由二液压缸及之间的液压回路组成，该液压缸包括球面支承座(1)、缸体(2)、和空心活塞杆(3)，该球面支承座(1)固定于井塔平台，缸体(2)固定在球面支承座(1)上，空心活塞杆(3)贯穿缸体(2)及球面支承座(1)，且其上端固设有绳夹(4)，制动钢丝绳(5)的一端由绳夹(4)固定于空心活塞杆(3)的上端后，从空心活塞杆(3)的空心部位穿过固定于井底，该空心活塞杆(3)具有横杆(31)将缸体(2)的内腔分为上下两腔(21、22)，该二液压缸的上腔之间和下腔下间分别连通。

2、  根据权利要求1所述的竖井单绳提升防坠系统，其特征在于：所述液压回路为：油泵(11)的进油口经过滤器(17)与油箱(12)相连，油泵(11)的出油口经二位二通电磁阀(10)、单向阀(151)与二液压缸的下腔(22)相连，该油泵(11)的出油口经溢流阀(141)与油箱(12)相连，该液压缸的下腔(22)经截止阀(161)、单向调速阀(8)与储能器(9)相连，该液压缸的下腔(22)经溢流阀(142)、可调阻尼器(6)与液压缸的上腔(21)相连，该液压缸的上腔(21)经溢流阀(143)与该高位油箱(13)相连，该高位油箱(13)经截止阀(162)、单向阀(152)与二液压缸的上腔(21)连通。

3、  根据权利要求2所述的竖井单绳提升防坠系统，其特征在于：所述二液压缸的下腔(22)连接有压力表(7)。

4、  根据权利要求2所述的竖井单绳提升防坠系统，其特征在于：所述单向调速阀(8)由单向阀(81)、节流阀(82)组成。

竖井单绳提升防坠系统
技术领域：
本发明涉及一种地下开采矿山竖井单绳提升防坠系统。
背景技术：
根据设计规范的要求，地下开采矿山竖井采用单绳提升时，为了防止提升钢丝绳断裂，发生重大安全事故，必须设置防坠系统。防坠系统的作用是在提升钢丝绳断裂时，将提升容器可靠地制动在制动绳上，并且在此过程中既要保证人身安全，还要保证不对人身产生伤害。要保证对人身不产生伤害，就必须控制减加速度不超过-5m/s²。在防坠系统中减加速度的控制是通过缓冲器来实现的。因此，缓冲器在防坠系统中是必不可少的重要部件之一，防坠器的制动特性、变化规律主要取决于缓冲器的性能。缓冲器应具备三个重要的性能：即应具有稳定可靠的性能；应具有制动力调节方便、准确的性能；还应具有良好的缓冲性能。
在目前国内矿山使用得最普遍的缓冲器是钢丝绳单槽双螺杆缓冲器。这种缓冲器是利用缓冲钢丝绳通过缓冲器时的弯曲变形阻力和摩擦阻力所作的功来抵消下坠容器的动能。制动力是通过缓冲器内的双螺杆来进行调节的。在以往所进行的罐笼防坠系统试验来看，普遍认为这种缓冲器还存在一些问题：1、缓冲性能不稳定；2、制动力调解过程繁琐；3、难以调出准确的制动力。因此有必要进行完善。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有单槽双螺杆缓冲器的不足，提供一种缓冲性能稳定可靠、制动力调节方便、准确的竖井单绳提升防坠系统。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种竖井单绳提升防坠系统，包括制动钢丝绳，其特点是：还包括液压缓冲器，其由二液压缸及之间的液压回路组成，该液压缸包括缸体、空心活塞杆和球面支承座，该球面支承座固定于井塔平台，缸体固定在球面支承座上，空心活塞杆贯穿缸体及球面支承座，且其上端固设有绳夹，制动钢丝绳的一端由绳夹4固定于空心活塞杆的上端后，从空心活塞杆的空心部位穿过并固定于井底，该空心活塞杆具有横杆将缸体的内腔分为上下两腔，该二液压缸的上腔之间和下腔之间分别连通；
上述液压回路为：油泵的进油口经过滤器与油箱相连，油泵的出油口经二位二通电磁阀、单向阀与二液压缸的下腔相连，该油泵的出油口经溢流阀与油箱相连，该液压缸的下腔经截止阀、单向调速阀与储能器相连，该液压缸的下腔经溢流阀、可调阻尼器与液压缸的上腔相连，该液压缸的上腔经溢流阀与该高位油箱相连，该高位油箱经截止阀、单向阀与二液压缸的上腔连通。上述二液压缸的下腔还连接有压力表。
如此，该防坠系统的液压缓冲器利用液压缓冲原理设计，能耗和储能两种形式兼而有之；具有稳定可靠良好的缓冲性能，制动力调节方便、准确，有效地解决钢丝绳单槽双螺杆缓冲器存在的技术问题，同时还简化了工艺配置，具有良好的使用性能和推广价值。
附图说明：
图1是本发明的液压缸结构示意图。
图2是本发明的液压控制原理图。
具体实施方式：
本发明为一种竖井单绳提升防坠系统，包括制动钢丝绳和液压缓冲器，该液压缓冲器由二液压缸和液压回路两部分组成。参见图1所示，由图可知，液压缸包括球面支承座1、缸体2、和空心活塞杆3。球面支承座1固定于井塔平台，缸体2固定在球面支承座1上，空心活塞杆3贯穿缸体2及球面支承座1，且其上端固设有绳夹4，制动钢丝绳5的一端由绳夹4固定于空心活塞杆3的上端后，从空心活塞杆3的空心部位穿过，悬垂于井底由螺杆拉紧，且该空心活塞杆3具有横杆31将缸体2的内腔分为上下两腔21、22。一根制动钢丝绳对应一个液压缸。
另参见图2，由图可知，该液压回路主要由二液压缸、可调阻尼器6、压力表7、单向调速阀8、储能器9、二位二通电磁阀10、油泵11、油箱12、高位油箱13、溢流阀14、单向阀15、截止阀16等组成。
该油泵11的进油口经过滤器17与油箱12相连，油泵11的出油口经二位二通电磁阀10、单向阀151与二液压缸的下腔22相连，同时，油泵11的出油口经溢流阀141与油箱12相连，该液压缸的下腔22经截止阀161、单向调速阀8与储能器9相连，该压力表7与液压缸下腔22相连，该液压缸的下腔22经溢流阀142、可调阻尼器6与液压缸的上腔21相连，该液压缸的上腔21经溢流阀143与该高位油箱13相连，该高位油箱13经截止阀162、单向阀152与二液压缸的上腔21连通。该单向调速阀8由单向阀81、节流阀82组成。该二液压缸的上腔、下腔分别连通，保证其初始状态下提供给两根制动绳的力相等，在制动过程中缓冲也较为均衡。
液压油通过油泵11、单向阀151由油箱12供给液压缸下腔22以及储能器9，而系统油压由溢流阀141调定。一般情况下由储能器9给系统保压、补油。当压力表7的压力低于溢流阀141的调定值时，通过压力继电器(图中未示)控制的油泵11和二位二通电磁阀10就会马上开启，给液压缸的下腔22及储能器9进行补油。液压缸的上腔21的液压油则由高位油箱13经过单向阀152供给和补进。
其工作原理是：当下坠的容器通过抓捕器在小于0.2秒的时间内抓住制动绳之后，冲击负荷立刻传到空心活塞杆2上，瞬间液压缸下腔22的压力急剧上升，液压油经过单向调速阀8中的单向阀81迅速进入储能器9。当系统压力仍继续上升，而上升到溢流阀142调定的压力值时，液压油经过溢流阀142、可调阻尼器6，再通过溢流阀143流入高位油箱13而卸压。
由上述可知，储能器9有效地缓冲了瞬间的强烈冲击，可调阻力器6的阻力较大，液压油通过时，将产生很大的能量消耗。该液压缓冲器就是利用这些途径，减少对系统的冲击，把下坠的容器的动能消耗掉，从而起到缓冲作用。