矿井提升设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种矿井提升设备，包括：提升容器；钢丝绳，钢丝绳与提升容器相连；提升机，提升机与钢丝绳相连，用于驱动钢丝绳在井筒内升降提升容器；和控制器，控制器与提升机相连以控制提升容器的速度曲线上的加速度改变点和减速度改变点中的至少一个以预定时间间隔变化。根据本发明的矿井提升设备，以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定周期变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
【专利说明】矿井提升设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿井提升技术，具体地，涉及一种矿井提升设备。
【背景技术】
[0002]矿井提升容器是矿井提升设备中用于矿井中提升物料和升降人员的容器。矿井提升设备通常为多绳摩擦提升系统，其中矿井提升容器由多个钢丝绳升降。矿井提升设备每年均消耗大量的钢丝绳，随着矿井提升量和提升高度的不断增加，矿井提升钢丝绳(包括平衡尾绳)的使用寿命偏短的问题越来越严重，在某些矿山矿井，钢丝绳寿命问题甚至成为了制约矿山生广能力的关键因素。
【发明内容】
[0003]本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现作出的:发明人发现，矿井提升设备的钢丝绳的寿命短的原因主要在于钢丝绳的预定位置点或预定一小段区域内容易出现局部疲劳导致的，这些预定位置与钢丝绳的提升加速点和减速点的位置有关。换言之，已知的是，矿井提升设备的提升容器的运行过程通常是提升加速到预定速度、然后匀速上升、最后在减速运行，由于提升容器每次都以固定的速度图运行，即提升容器的提升加速点和减速点的位置固定，因此导致钢丝绳在预定位置点或预定一小段区域内出现局部疲劳，导致钢丝绳损坏，影响了钢丝绳的寿命，导致整个钢丝绳废弃，增加了成本、维护工作等。
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种采用动态可变的速度图运行的矿井提升设备，由于矿井提升设备以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定周期变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0005]为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种矿井提升设备，包括:提升容器；钢丝绳，所述钢丝绳与所述提升容器相连；提升机，所述提升机与所述钢丝绳相连，用于驱动所述钢丝绳在井筒内升降所述提升容器；和控制器，所述控制器与所述提升机相连以控制所述提升容器的速度曲线上的加速度改变点和减速度改变点中的至少一个以预定时间间隔变化。
[0006]根据本发明实施例的矿井提升设备，由于矿井提升设备以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定时间间隔变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的矿井提升设备还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]在一些示例中，所述加速度改变点和减速度改变点均以所述预定时间间隔变化。
[0009]在一些示例中，所述预定时间间隔为所述提升容器在所述井筒内的一次上升下降过程。[0010]在一些示例中，所述预定时间间隔为所述提升容器的运行时间累计达到I天。
[0011 ] 在一些示例中，还包括与所述控制器相连且用于确定所述提升容器的最迟开始减速的位置的减速限位点开关。
[0012]在一些示例中，所述减速限位点开关为磁感应开关、光电开关或根据所述控制器提供的位置信号确定的位置点。
[0013]在一些示例中，还包括与所述控制器相连且用于确定所述提升容器的允许开始减速的位置的减速起始点开关。
[0014]在一些示例中，所述减速起始点开关为磁感应开关或光电开关。
[0015]在一些示例中，所述提升容器在所述井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括一个加速度改变点和二个减速改变点。
[0016]在一些示例中，所述提升容器在所述井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括二个加速度改变点和二个减速改变点。
[0017]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本发明一个实施例的矿井提升设备的示意图；
[0020]图2是根据本发明一个实施例的矿井提升设备在矿井中的应用示意图；
[0021]图3是根据本发明另一个实施例的矿井提升设备在矿井中的应用示意图；
[0022]图4a是传统的具有5阶段速度图的且提升加速点和减速点固定的速度曲线的示意图；
[0023]图4b是根据本发明一个实施例的矿井提升设备所采用具有5阶段速度图的速度曲线的示意图；
[0024]图5a是传统的具有7阶段速度图的且提升加速点和减速点固定的速度曲线的示意图；以及
[0025]图5b是根据本发明一个实施例的矿井提升设备所采用具有7阶段速度图的速度曲线的示意图，
[0026]附图标记:矿井提升设备100、提升容器110、钢丝绳120、提升机130、控制器140、井塔1、井架2、停车点3、天轮4、减速限位点5、减速起始点6、井筒7、提升机房8。
【具体实施方式】
[0027]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0028]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]以下结合附图描述根据本发明实施例的矿井提升设备。
[0033]图1是根据本发明一个实施例的矿井提升设备的示意图。如图1所示，根据本发明一个实施例的矿井提升设备100，包括:提升容器110、钢丝绳120、提升机130和控制器140。其中，提升容器110诸如箕斗、罐笼、矿车和吊桶等。
[0034]具体地，结合图2和图3所示，钢丝绳120与提升容器110相连。提升机130与钢丝绳120相连，用于驱动钢丝绳120在井筒内升降提升容器110。控制器140与提升机130相连以控制提升容器110的速度曲线上的加速度改变点和减速度改变点中的至少一个以预定时间间隔变化。
[0035]如图4a和图4b所示，提升容器110在井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括一个加速度改变点和二个减速度改变点。其中，图4a示出了一种传统的具有5阶段速度图的且提升加速度改变点和减速度改变点固定的速度曲线。图4b示出了一种根据本发明一个实施例的矿井提升设备所采用具有5阶段速度图的速度曲线。从图4a和图4b可已看出，5个阶段分别为AB、BC、⑶、DE和EF，其中，AB阶段为提升容器110进行加速的阶段，BC阶段为提升容器110匀速运行阶段、CD阶段为提升容器110的第一次减速运行阶段、DE阶段为提升容器110的匀速运行阶段、EF阶段为提升容器110的第二次减速运行阶段。
[0036]此外，从图4a中可以看出，每个阶段的起始点和结束点对应的时间点固定，换言之，加速度改变点和减速度改变点对应的时间点固定。而从图4b中可以看出，CD阶段的起始点和结束点对应的时间点不固定(变化)，从图4a和图4b可以看出，提升容器110的一个运行周期内，A点和F点对应的时间点可以固定。
[0037]从而，当采用本发明实施例的如图4b所示的速度图对提升容器110进行升降时，由于每个预定周期内，CD阶段(即减速阶段)的起始点和结束点的时间不固定，所以提升容器110在减速的起始时间和结束时间并不一样，即提升容器110的减速的起始位置和结束位置不同。
[0038]因此，可有效避免钢丝绳120的某一点或者某一小段出现局部疲劳，导致钢丝绳损坏，影响了钢丝绳的寿命，导致整个钢丝绳废弃，增加了成本、维护工作等。而由于本发明实施例的矿井提升设备以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定时间间隔变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0039]在本发明的另一示例中，如图5a、图5b所示，提升容器110在所述井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括二个加速度改变点和二个减速改变点。其中，图5a示出了一种传统的具有7阶段速度图的且提升加速点和减速点固定的速度曲线。图5b示出了一种根据本发明一个实施例的矿井提升设备所采用具有7阶段速度图的速度曲线。从图5a和图5b可已看出，7个阶段分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG和GH，其中，AB阶段为提升容器110进行加速的阶段，BC阶段为提升容器110匀速运行阶段、CD阶段为提升容器110的第二次加速运行阶段、DE阶段为提升容器110的匀速运行阶段、EF阶段为提升容器110的减速运行阶段，FG阶段为提升容器110的匀速运行阶段，GH阶段为提升容器110的第二次减速运行阶段。
[0040]此外，从图5a中可以看出，每个阶段的起始点和结束点对应的时间点固定，换言之，加速度改变点和减速度改变点对应的时间点固定。而从图5b中可以看出，CD阶段和EF阶段的起始点和结束点对应的时间点不固定(变化)，从图5a和图5b可以看出，提升容器110的一个运行周期内，A点和H点对应的时间点可以固定。
[0041]从而，当采用本发明实施例的如图5b所示的速度图对提升容器110进行升降时，由于每个预定周期内，CD阶段(B卩加速阶段)的起始点和结束点的时间不固定，且EF阶段(即减速阶段)的起始点和结束点的时间不固定，所以提升容器110在CD阶段的加速和EF阶段的减速的起始时间和结束时间并不一样，即提升容器110在上述两个阶段的加速和减速的起始位置和结束位置不同。
[0042]因此，可有效避免钢丝绳120的某一点或者某一小段出现局部疲劳，导致钢丝绳损坏，影响了钢丝绳的寿命，导致整个钢丝绳废弃，增加了成本、维护工作等。而由于本发明实施例的矿井提升设备以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定时间间隔变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0043]在本发明的一个实施例中，加速度改变点和减速度改变点均以预定时间间隔变化。其中，预定时间间隔为提升容器110在井筒内的一次上升下降过程。即在提升容器110在井筒内的一次上升下降完成后，便改变加速度改变点和减速度改变点的起始位置和结束位置，从而有效避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0044]在本发明的其它示例中，预定时间间隔也可为提升容器110的运行时间累计达到I天。即在提升容器110的运行时间累计达到I天之后，便改变加速度改变点和减速度改变点的起始位置和结束位置，也可有效避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。[0045]结合图2和图3，矿井提升设备100还包括与控制器140相连且用于确定提升容器110的最迟开始减速的位置的减速限位点开关。从而可精确地确定提升容器110减速最晚允许开始的位置，以防止出现安全事故。
[0046]在上述示例中，减速限位点开关为但不限于磁感应开关、光电开关或根据控制器140提供的位置信号确定的位置点。
[0047]再次结合图2和图3，矿井提升设备100还包括与控制器140相连且用于确定提升容器110的允许开始减速的位置的减速起始点开关。从而可精确地确定提升容器110允许开始减速的位置，可以兼作提升容器110形成同步开关使用。其中，减速起始点开关为但不限于磁感应开关或光电开关。
[0048]根据本发明实施例的矿井提升设备，由于矿井提升设备以动态可变的速度图运行，因此矿井提升设备的提升容器的提升加速点和减速点的位置可以以预定周期变化，从而避免提升容器的钢丝绳的预定位置点或预定区域内容易出现局部疲劳，提高了钢丝绳的整体寿命。
[0049]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0050]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种矿井提升设备，其特征在于，包括:提升容器；钢丝绳，所述钢丝绳与所述提升容器相连；提升机，所述提升机与所述钢丝绳相连，用于驱动所述钢丝绳在井筒内升降所述提升容器；和控制器，所述控制器与所述提升机相连以控制所述提升容器的速度曲线上的加速度改变点和减速度改变点中的至少一个以预定时间间隔变化。
2.根据权利要求1所述的矿井提升设备，其特征在于，所述加速度改变点和减速度改变点均以所述预定时间间隔变化。
3.根据权利要求1或2所述的矿井提升设备，其特征在于，所述预定时间间隔为所述提升容器在所述井筒内的一次上升下降过程。
4.根据权利要求1或2所述的矿井提升设备，其特征在于，所述预定时间间隔为所述提升容器的运行时间累计达到I天。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的矿井提升设备，其特征在于，还包括与所述控制器相连且用于确定所述提升容器的最迟开始减速的位置的减速限位点开关。
6.根据权利要求5所述的矿井提升设备，其特征在于，所述减速限位点开关为磁感应开关、光电开关或根据所述控制器提供的位置信号确定的位置点。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的矿井提升设备，其特征在于，还包括与所述控制器相连且用于确定所述提升容器的允许开始减速的位置的减速起始点开关。
8.根据权利要求7所述的矿井提升设备，其特征在于，所述减速起始点开关为磁感应开关或光电开关。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的矿井提升设备，其特征在于，所述提升容器在所述井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括一个加速度改变点和二个减速改变点。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的矿井提升设备，其特征在于，所述提升容器在所述井筒内的上升过程和下降过程中的每一个的速度曲线包括二个加速度改变点和二个减速改变点。
【文档编号】B66B1/24GK103434900SQ201310295867
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】何太龙, 李希, 陈慧泉, 姚红卫, 汪令辉, 程帅 申请人:铜陵有色金属集团股份有限公司, 北京大华实业科技有限公司