[发明专利]超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统及方法

权利要求书

1.一种超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统，其特征是：恒定张力调节系统包括：首绳驱动装置、首绳、提升容器、尾绳、张紧系统和尾绳驱动装置；首绳绕过首绳驱动装置，在首绳上连接有提升容器的上端，提升容器的下端连接有尾绳，尾绳绕过尾绳驱动装置，在尾绳下端与尾绳驱动装置之间的尾绳上连接有张紧系统；

所述的张紧系统包括：左侧尾绳张紧系统和右侧尾绳张紧系统，左侧尾绳张紧系统与右侧尾绳张紧系统的结构相同，均设置在井筒的底部平台上；

所述的左侧尾绳张紧系统包括：尾绳的左侧导向轮组，张紧尾绳的左侧张紧轮，左侧张紧力调节装置；在左侧张紧力调节装置上、下侧分别连接有尾绳的左侧导向轮组，左侧张紧轮连接在左侧张紧力调节装置上，左侧尾绳经过设置在左侧张紧力调节装置上、下侧的左侧导向轮组绕过左侧张紧轮。

2.根据权利要求1所述的超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统，其特征是：所述的左侧张紧力调节装置包括：左侧张紧液压缸，左侧泵站，左侧深度传感器，左侧压力传感器，左侧反馈控制模块；左侧深度传感器安装在提升容器上，左侧压力传感器安装在左侧张紧液压缸上，左侧深度传感器和左侧压力传感器的输出端连接在左侧反馈控制模块输入端，左侧反馈控制模块的输出端控制左侧泵站，左侧泵站控制左侧张紧液压缸作推缩工作；左侧张紧液压缸的一端连接在井筒的底部平台上，另一端连接有左侧张紧轮。

3.根据权利要求1所述的超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统，其特征是：所述的左侧导向轮组中的导向轮均为定滑轮，左侧张紧轮为动滑轮。

4.使用权利要求1所述的超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统的调节方法，其特征是：恒定张力调节方法具体为：

首先设定尾绳左、右两侧与容器连接端的恒定张力T₁，T₂；

左侧下放右侧上升时，尾绳左侧自重减小，而右侧自重增加，根据容器的左侧深度位置，基于左侧压力传感器的测定，依靠左侧反馈控制模块实时调定左侧张紧轮的张紧力F₁，则相应的尾绳张紧力为F₁/2，若双滑轮张紧力为F₁/4，即为尾绳驱动装置的绕进侧张力为F_a，根据容器的右侧深度位置，基于右侧压力传感器的测定，依靠右侧反馈控制模块实时调定右侧张紧轮的张紧力F₂，则相应的尾绳张紧力为F₂/2，若双滑轮张紧力为F₂/4，即为尾绳驱动装置的绕出侧张力为F_b；

左右两侧张紧轮的张紧力F₁和F₂调定值分别为：

F₁＝2T₁-2ρ_wg(L-x)

F₂＝2T₂-2ρ_wgx

尾绳驱动装置绕进侧和绕出侧的张力F_a和F_b分别为：

左侧上升右侧下放时，尾绳左侧自重增加，而右侧自重减小，根据容器的左侧深度位置，基于左侧压力传感器的测定，依靠左侧反馈控制模块实时调定左侧张紧轮的张紧力F₁，则相应的尾绳张紧力为F₁/2，若双滑轮张紧力为F₁/4，即为尾绳驱动装置的绕出侧张力为F_b，根据容器的右侧深度位置，基于右侧压力传感器的测定，依靠右侧反馈控制模块实时调定右侧张紧轮的张紧力F₂，则相应的尾绳张紧力为F₂/2，若双滑轮张紧力为F₂/4，即为尾绳驱动装置的绕进侧张力为F_a；

左右两侧张紧轮的张紧力F₁和F₂调定值分别为：

F₁＝2T₁-2ρ_wgx

F₂＝2T₂-2ρ_wg(L-x)

尾绳驱动装置绕进侧和绕出侧的张力F_a和F_b分别为：

其中T₁和T₂分别为尾绳端左侧和右侧的恒定张紧力，ρ_w为尾绳单位长度质量，L为总提升高度，x为提升绳的下放高度，g为重力加速度；

尾绳驱动装置的牵引力为T＝F_b-F_a；

若左侧下放，首绳驱动装置与尾绳驱动装置欠同步，尾绳驱动装置转速过快，则尾绳左侧张力增大，通过左侧反馈控制模块减小左侧张紧轮的张力使其保持F₁，尾绳左侧长度相对增大，同样，尾绳右侧的张力减小，通过右侧反馈控制模块增大右侧张紧轮的张力使其保持F₂，尾绳右侧长度相对减小，从而修正转速过快造成的绳长差；首绳驱动装置转速过快，则尾绳左侧的张力减小，通过左侧反馈控制模块增大左侧张紧轮的张力使其保持F₁，尾绳左侧长度相对减小，同样，尾绳右侧的张力增大，通过右侧反馈控制模块减小右侧张紧轮的张力使其保持F₂，尾绳右侧长度相对增大，从而修正转速过快造成的绳长差；

右侧下放时的调节方向与左侧下放时的调节方向刚好相反。