一种矿井垂直爬壁装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于垂直矿井井筒升降技术领域，特别是涉及一种矿井垂直爬壁装置。
【背景技术】
[0002]目前，井筒在垂直矿井内进行升降主要是通过钢丝绳悬吊方式实现的，当垂直矿井的深度较浅时，且井筒无需小幅度频繁升降时，通过钢丝绳悬吊方式实现井筒升降是有效的。但是，当垂直矿井的深度较深时，且井筒需要小幅度频繁升降时，随着矿井的深度增加，钢丝绳的重量也将越来越大，在钢丝绳悬吊井筒进行升降过程中，安装在井外的提升装置要同时克服钢丝绳和井筒的重量，由于钢丝绳的重量过大，这给井外提升装置的安全性带来严重挑战，同时也提高了井外提升装置的维护成本。
[0003]因此，亟需一种全新的用于井筒升降的装置，能够满足井筒的小幅度频繁升降要求，同时降低装置的维护成本，以及提高装置的工作效率和运行安全性。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井垂直爬壁装置，能够满足井筒的小幅度频繁升降要求，同时降低装置的维护成本，以及提高装置的工作效率和运行安全性。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种矿井垂直爬壁装置，包括爬壁机构部分和导向机构部分，所述爬壁机构部分包括横向推力液压缸、斜向推力液压缸、爬壁脚掌、第一支座及第二支座，所述第一支座、第二支座固定安装在井筒的上层盘下表面，所述横向推力液压缸的缸筒端部与第一支座相铰接，横向推力液压缸的活塞杆端部铰接在斜向推力液压缸的缸筒中部，斜向推力液压缸的缸筒端部与第二支座相铰接，所述爬壁脚掌铰接在斜向推力液压缸的活塞杆端部，爬壁脚掌的脚掌面与矿井井壁相对应；所述导向机构部分包括导向轮及导向轮轮架，所述导向轮安装在导向轮轮架一端，导向轮轮架另一端固定连接在井筒的下层盘上表面。
[0006]在所述爬壁脚掌的上表面与斜向推力液压缸的活塞杆之间连接有复位弹簧。
[0007]所述爬壁脚掌的脚掌面为弧形面。
[0008]在所述导向轮轮架上开设有若干螺孔，且若干螺孔沿一条直线均匀分布，导向轮轮架与井筒的下层盘之间通过紧固螺钉固定连接，通过紧固螺钉与不同螺孔配合调整导向轮轮架的伸出距离。
[0009]所述横向推力液压缸、斜向推力液压缸及井筒的轴向中心线位于同一平面内。
[0010]所述爬壁机构部分的数量若干，且若干爬壁机构部分沿井筒的上层盘周向均匀分布。
[0011 ] 所述导向机构部分的数量若干，且若干导向机构部分沿井筒的下层盘周向均匀分布。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]本发明与现有技术相比，能够满足井筒的小幅度频繁升降要求，同时降低装置的维护成本，以及提高装置的工作效率和运行安全性。
【附图说明】
[0014]图1为安装有本发明的矿井垂直爬壁装置的井筒结构示意图；
[0015]图2为安装有爬壁机构部分的井筒上层盘结构示意图；
[0016]图3为爬壁机构部分的结构示意图；
[0017]图4为导向机构部分的结构示意图；
[0018]图中，I一横向推力液压缸，2—斜向推力液压缸，3—爬壁脚掌，4一第一支座，5—第二支座，6—导向轮，7—导向轮轮架，8—井筒的上层盘，9一井筒的下层盘，10—复位弹簧，11 一螺孔，12—紧固螺钉。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0020]如图1、2、3、4所示，一种矿井垂直爬壁装置，包括爬壁机构部分和导向机构部分，所述爬壁机构部分包括横向推力液压缸1、斜向推力液压缸2、爬壁脚掌3、第一支座4及第二支座5，所述第一支座4、第二支座5固定安装在井筒的上层盘8下表面，所述横向推力液压缸I的缸筒端部与第一支座4相铰接，横向推力液压缸I的活塞杆端部铰接在斜向推力液压缸2的缸筒中部，斜向推力液压缸2的缸筒端部与第二支座5相铰接，所述爬壁脚掌3铰接在斜向推力液压缸2的活塞杆端部，爬壁脚掌3的脚掌面与矿井井壁相对应；所述导向机构部分包括导向轮6及导向轮轮架7，所述导向轮6安装在导向轮轮架7 —端，导向轮轮架7另一端固定连接在井筒的下层盘8上表面。
[0021]在所述爬壁脚掌3的上表面与斜向推力液压缸2的活塞杆之间连接有复位弹簧10。
[0022]所述爬壁脚掌3的脚掌面为弧形面。
[0023]在所述导向轮轮架7上开设有若干螺孔11，且若干螺孔11沿一条直线均匀分布，导向轮轮架7与井筒的下层盘8之间通过紧固螺钉12固定连接，通过紧固螺钉12与不同螺孔11配合调整导向轮轮架7的伸出距离。
[0024]所述横向推力液压缸1、斜向推力液压缸2及井筒的轴向中心线位于同一平面内。
[0025]所述爬壁机构部分的数量若干，且若干爬壁机构部分沿井筒的上层盘8周向均匀分布O
[0026]所述导向机构部分的数量若干，且若干导向机构部分沿井筒的下层盘9周向均匀分布O
[0027]下面结合【附图说明】本发明的一次使用过程:
[0028]本实施例中，在井筒的上层盘8上均布有六处爬壁机构部分，在井筒的下层盘9上均布有三处导向机构部分，将六处爬壁机构部分分成两组，每组包含三处爬壁机构部分，且两组爬壁机构部分交替间隔分布。根据井筒的下层盘9边缘与矿井井壁之间的实际距离，选取合适的螺孔11与紧固螺钉12配合，并将三处导向机构部分的导向轮轮架7与井筒的下层盘9牢固连接在一起，同时保证导向轮6与矿井井壁轻触即可。
[0029]在井筒爬升前，两组爬壁机构部分的横向推力液压缸I及斜向推力液压缸2均处于缩回状态。开始爬壁时，首先控制一组爬壁机构部分的横向推力液压缸I进行伸出动作，进而推动斜向推力液压缸2向外摆动，直到斜向推力液压缸2活塞杆端部的爬壁脚掌3的脚掌面与矿井井壁相接触，此时继续通过横向推力液压缸I对爬壁脚掌3施加压紧力，直到爬壁脚掌3的脚掌面与矿井井壁之间的摩擦力大于井筒及其载重时即可。下一时刻，开始驱动斜向推力液压缸2进行伸出动作，在摩擦力作用下，爬壁脚掌3会一直与矿井井壁保持静止，随着斜向推力液压缸2伸出动作的进行，会逐渐将井筒顶起，直到井筒完成第一步爬升。
[0030]当井筒到达第一步的爬升位置后，此时控制另一组爬壁机构部分的横向推力液压缸I进行伸出动作，进而推动斜向推力液压缸2向外摆动，直到斜向推力液压缸2活塞杆端部的爬壁脚掌3的脚掌面与矿井井壁相接触，此时继续通过横向推力液压缸I对爬壁脚掌3施加压紧力，直到爬壁脚掌3的脚掌面与矿井井壁之间的摩擦力大于井筒及其载重时即可，此时控制第一组爬壁机构部分的横向推力液压缸I和斜向推力液压缸2全部缩回。下一时刻，开始驱动第二组爬壁机构部分的斜向推力液压缸2进行伸出动作，随着斜向推力液压缸2伸出动作的进行，井筒再次被逐渐顶起，直到井筒完成第二步爬升，如此往复，即可实现井筒连续爬升。
[0031]在井筒爬升过程中，通过三处导向机构部分的导向轮6在矿井井壁上滚动，有效避免了井筒在升降过程因晃动而撞击矿井井壁的情况，同时还降低了井筒被矿井井壁卡住的风险，提高了运行安全性。
[0032]实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:包括爬壁机构部分和导向机构部分，所述爬壁机构部分包括横向推力液压缸、斜向推力液压缸、爬壁脚掌、第一支座及第二支座，所述第一支座、第二支座固定安装在井筒的上层盘下表面，所述横向推力液压缸的缸筒端部与第一支座相铰接，横向推力液压缸的活塞杆端部铰接在斜向推力液压缸的缸筒中部，斜向推力液压缸的缸筒端部与第二支座相铰接，所述爬壁脚掌铰接在斜向推力液压缸的活塞杆端部，爬壁脚掌的脚掌面与矿井井壁相对应；所述导向机构部分包括导向轮及导向轮轮架，所述导向轮安装在导向轮轮架一端，导向轮轮架另一端固定连接在井筒的下层盘上表面。2.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:在所述爬壁脚掌的上表面与斜向推力液压缸的活塞杆之间连接有复位弹簧。3.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:所述爬壁脚掌的脚掌面为弧形面。4.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:在所述导向轮轮架上开设有若干螺孔，且若干螺孔沿一条直线均匀分布，导向轮轮架与井筒的下层盘之间通过紧固螺钉固定连接，通过紧固螺钉与不同螺孔配合调整导向轮轮架的伸出距离。5.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:所述横向推力液压缸、斜向推力液压缸及井筒的轴向中心线位于同一平面内。6.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:所述爬壁机构部分的数量若干，且若干爬壁机构部分沿井筒的上层盘周向均匀分布。7.根据权利要求1所述的一种矿井垂直爬壁装置，其特征在于:所述导向机构部分的数量若干，且若干导向机构部分沿井筒的下层盘周向均匀分布。
【专利摘要】一种矿井垂直爬壁装置，包括爬壁机构部分和导向机构部分，爬壁机构部分包括横向推力液压缸、斜向推力液压缸、爬壁脚掌、第一支座及第二支座，第一、第二支座固装在井筒的上层盘下表面，横向推力液压缸的缸筒端部与第一支座相铰接，横向推力液压缸的活塞杆端部铰接在斜向推力液压缸的缸筒中部，斜向推力液压缸的缸筒端部与第二支座相铰接，爬壁脚掌铰接在斜向推力液压缸的活塞杆端部，爬壁脚掌的脚掌面与矿井井壁相对应；导向机构部分包括导向轮及导向轮轮架，导向轮安装在导向轮轮架一端，导向轮轮架另一端固定连接在井筒的下层盘上表面。本发明能够满足井筒的小幅度频繁升降要求，同时降低装置的维护成本，以及提高装置的工作效率和运行安全性。
【IPC分类】B66B15/08, B66B17/00
【公开号】CN105129582
【申请号】CN201510618514
【发明人】郭立新, 葛伟, 李金丽
【申请人】东北大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月25日