[发明专利]一种超深井用多绳摩擦式提升机

说明书

技术领域

本发明属于矿井提升机技术领域，尤其是涉及一种超深井用多绳摩擦式提升机。

背景技术

矿井提升机是矿山重要和关键设备之一，主要用于煤矿、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统，用作提升矿物、升降人员和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉。矿井提升机是由手摇辘轳发展而来的，随着科学技术的发展，提升机从KJ型发展到JKA型，并由XKT型、XKTB型发展到现在的JKZ型成型产品。多绳摩擦式提升机比单绳摩擦式提升机效率高，结构简单等特点。目前在很多产量要求高的矿井中都采用多绳摩擦式提升机。

多绳摩擦式提升机的工作原理为：采用柔性体摩擦传动原理，钢丝绳围绕在摩擦轮上，利用钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦传递动力。钢丝绳搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上，钢丝绳两端一般分别悬挂一个提升容器，或者一端悬挂一个提升容器，另一端悬挂平衡重。在容器或者平衡重的底部还悬挂尾绳。尾绳的单位质量一般采用与首绳接近或者相同的配置。提升机工作时拉紧的钢丝绳以一定的正压力紧压在摩擦衬垫之间便产生摩擦力。在这种摩擦力的作用下，钢丝绳便跟随摩擦轮一起运动，从而实现容器的提升或下放。

虽然目前多绳摩擦式提升机较广泛的应用于千米左右的高产矿井提升，但是其在应用于超千米深井提升时会碰到以下主要问题：

1、在多绳摩擦式提升机提升过程中，其提升首绳中的张力变化必须限定在一个范围内，目前国际上钢丝绳厂家推荐的标准为钢丝绳破断力的11.5％；否则钢丝绳的使用寿命会急剧缩短。在应用于超千米深井提升时，多绳摩擦式提升机的提升首绳中的张力变化往往会大于该值，从而导致提升钢丝绳的寿命非常的短，需要频繁更换，就不能满足超深井的提升需要，导致在超深井提升时矿井设计单位不得不选用缠绕式提升机或者将矿井设计成两段提升，但是缠绕式提升机本身应用于超深井时产量小，提升效率低，而两段提升不但需要多采购一台提升设备，而且还必须在矿井中部开凿很大的硐室，严重增加了矿山的基础投资。

设定现有技术中采用的双等重容器和等重尾绳、以及采用单提升容器和平衡重加等重尾绳的多绳摩擦式提升机的有效提升载荷为Q，首绳重和尾绳重相等都为m_s，那么，在整个提升过程中，其静张力变化范围为：

Q＋N₁×m_s×g×h                      

N₁为首绳根数

m_s为首绳单位质量，单位kg/m

g为重力加速度   单位m/s²

h为提升高度       单位m

对于现有技术中采用的双等重容器和等重尾绳以及采用单提升容器和平衡重加等重尾绳的多绳摩擦式提升机而言，当应用于超千米深井提升时，这个张力变化范围往往会大于钢丝绳首绳破断力的11.5％；

2、在超千米深井提升中，多绳摩擦式提升机过短的钢丝绳寿命会导致多绳摩擦式提升机的使用方不得不频繁的换绳，不但增加了钢丝绳本身的购买成本，而且换绳消耗的时间会影响矿山的运行，减小了矿山运行的时间，从而降低了矿山的利润。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种超深井用多绳摩擦式提升机。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种超深井用多绳摩擦式提升机，其包括钢丝绳和摩擦轮，钢丝绳围绕在摩擦轮上，钢丝绳一端悬挂常规提升容器，另一端悬挂增重提升容器，且尾绳的质量与首绳的质量不相等；设定常规提升容器的质量为Qz1，有效提升载荷为Q1，增重提升容器的质量为Qz2，提升载荷为Q2，增重提升容器比常规容器重x 牛，提升载荷Q2以2x 牛进行减小，尾绳的单位质量m_w 为

其中，n1为首绳根数；

ms为首绳单位质量，单位kg/m；

n2为尾绳根数。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

该超深井用多绳摩擦式提升机，其采用不等重的提升容器和不等重的尾绳配合的方法，有效降低了多绳摩擦式提升机的首绳张力变化范围，从而保证了多绳摩擦式提升机在超千米深井提升中的钢丝绳首绳寿命，使多绳摩擦式提升机能够成功应用于超千米深井提升。

附图说明

图1a～1d是现有技术中多绳摩擦式提升机第一种结构的张力变化示意图；

图2a～2d是现有技术中双等重容器多绳摩擦式提升机第二种结构的张力变化示意图；