[发明专利]一种可消除应力波动的超深井摩擦提升系统及使用方法

权利要求书

1.一种可消除应力波动的超深井摩擦提升系统，包括上天轮组（11）和平衡尾轮（12），以及绕在上天轮组（11）的首绳（32）和绕在平衡尾轮（12）上的尾绳（34）；所述首绳（32）的两端分别与左容器（21）和右容器（22）顶端的首绳张力自平衡装置（31）连接；所述尾绳（34）的两端分别与左容器（21）和右容器（22）底端的尾绳张力自平衡装置（33）连接；

其特征在于：还包括绕在驱动滚筒（5）上的第一提升绳组（81）和第二提升绳组（82）；所述第一提升绳组（81）和第二提升绳组（82）的两个自由端分别连接左容器（21）和右容器（22）顶端的平衡点位置；

所述第一提升绳组（81）绕在左天轮组调节器（6）的左天轮（62）上，且左天轮（62）设在左支撑缸（61）的顶端；

所述第二提升绳组（82）绕在右天轮组调节器（7）的右天轮（72）上，且右天轮（72）设在右支撑缸（71）的顶端；

空载容器在底部装载且满载容器在顶部卸载阶段，空载容器侧的天轮逐渐向上运动，使空载容器侧的提升绳组增加至F1-1的拉力，且满载容器侧的天轮逐渐向下运动，使满载容器侧的提升绳组释放至F1-2的拉力；

满载容器上升且空载容器下降的加速阶段，上升侧的提升绳组拉力增加至F2-1，下降侧的提升绳组拉力减少至F2-2；

满载容器由上升至停止且空载容器由下降至停止的减速阶段，上升侧的提升绳组拉力减少至F3-1，下降侧的提升绳组拉力增加至F3-2。

2.根据权利要求1所述的可消除应力波动的超深井摩擦提升系统，其特征在于：力F1-1、F1-2、F2-1、F2-2、F3-1和F3-2分别是：

F1-1 = F0+ n1*p* H *g+ m* g/ (t2-t1)*(t-t1)，t1< t< t2；

F1-2 = F0 + m*g - m* g/ (t4- t3)*(t- t3)，t3< t< t4；

F2-1 = F0+ m*g+ n1*p*(H- x)*(g+ a1) + (mc + m + n2* q1* (H- x) + n3*q2*x)*a1；

F2-2 = F0+ n1* p* x * (g- a1) - (mc + n2* q1* x + n3*q2*(H- x))*a1；

F3-1 = F0+ m*g+ n1*p*(H- x)*(g- a2) - (mc + m + n2* q1* (H- x) + n3*q2*x)*a2；

F3-2 = F0+ n1* p* x * (g+ a2) + (mc + n2* q1* x + n3*q2*(H- x))*a2；

其中，

F0表示提升绳在天轮调节装置作用下的初始张紧力；

n1表示每一侧的提升绳数量；

p表示提升绳单位长度质量；

H表示最大提升高度；

m为容器中有效载荷的质量；

g为重力加速度；

t1表示位于最低点的空载容器装载开始的时刻，

t2表示位于最低点的满载容器装载完成的时刻；

t3表示位于最高点的满载容器卸载开始的时刻；

t4表示位于最高点的空载容器卸载完成的时刻；

n2表示首绳的数量；

q1表示首绳的单位长度质量；

n3表示尾绳的数量；

q2表示尾绳的单位长度质量；

x表示上提或下放的高度；

a1表示加速度的幅值；

mc表示容器的质量；

a2表示减速度的幅值。

3.根据权利要求1所述的可消除应力波动的超深井摩擦提升系统，其特征在于：所述第一提升绳组（81）和第二提升绳组（82）的提升绳数量均为一根；

所述第一提升绳组（81）和第二提升绳组（82）的两个端部分别直接与左容

器（21）顶端的平衡点以及右容器（22）顶端的平衡点固定连接。