一种超深立井环向分布式摩擦提升系统的制作方法

本发明涉及一种超深立井提升系统，尤其是一种超深立井环向分布式摩擦提升系统。

背景技术：

超深立井多绳摩擦提升中，传统的摩擦提升系统，各条钢丝绳以同一方向对摩擦轮作用以径向力，载荷过大，摩擦轮的弯曲应力往往很大，威胁着摩擦轮的寿命和提升系统的安全性。另一方面，由于钢丝绳在制造、安装过程中的误差以及提升过程中的偏载，钢丝绳张力往往不均衡，各钢丝绳磨损程度不一，直接影响到钢丝绳的使用寿命。目前多采用传统容器张力平衡装置来调节钢丝绳的张力，但采用该装置将增加较大的自重，而且连接在容器上的液压张力平衡装置调节幅度比较小。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种超深立井环向分布式摩擦提升系统，可有效减小摩擦轮轴的弯曲应力，能克服传统摩擦提升系统摩擦轮轴弯曲应力过大问题，同时还能大距离方便地进行钢丝绳张力平衡调节。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括若干根钢丝绳、一个左导向轮、一个右导向轮、一个摩擦轮、与钢丝绳数量一样多个复合轮组、一个左提升容器、一个右提升容器、与钢丝绳数量一样多根平衡绳以及一个张力调节系统，摩擦轮设置在中间，复合轮组围绕摩擦轮呈环向分布，左导向轮和右导向轮水平对齐并分别对称设置在摩擦轮的左下方和右下方，左导向轮的右轮缘与右导向轮的左轮缘所在竖直切线的水平距离为左提升容器与右提升容器之间的水平间距；每一复合轮组由一个a复合轮和一个b复合轮组成，二者沿摩擦轮的径向分布，每一复合轮组中的b复合轮具有沿摩擦轮的径向方向移动的自由度，a复合轮设置在b复合轮与摩擦轮之间；一个复合轮组对应一根钢丝绳；位于摩擦轮左侧的复合轮组，其钢丝绳一端连接左提升容器，另一端依次绕过左导向轮、b复合轮、摩擦轮、a复合轮、摩擦轮及右导向轮后，连接到右提升容器；位于摩擦轮右侧的复合轮组，其一端连接左提升容器，另一端依次绕过左导向轮、摩擦轮、a复合轮、摩擦轮、b复合轮及右导向轮后，连接到右提升容器；摩擦轮左侧复合轮组上的各钢丝绳在摩擦轮上的绕线位置与摩擦轮右侧复合轮组上的各钢丝绳在摩擦轮上的绕线位置，彼此交错或分别相邻成块；在左提升容器和右提升容器的顶端，均固定有三个卷筒；每一复合轮组所对应的钢丝绳的左右两端，均通过卷筒与左提升容器、右提升容器连接，每一卷筒连接两根钢丝绳；张力调节系统分别与摩擦轮左、右侧复合轮组的b复合轮相连接，且两侧独立进行径向的连通运动；左提升容器和右提升容器的下端由平衡绳连接。

相比现有技术，本发明的一种超深立井环向分布式摩擦提升系统，有益效果是：1)各复合轮组绕摩擦轮环向分布，有助于摩擦轮轴的弯曲应力的减小，克服了传统摩擦提升系统摩擦轮轴弯曲应力过大问题；2)增加了复合轮组，有效提高了钢丝绳的围包角，增加了提升系统的牵引力；3)通过调整复合轮组中的b复合轮的位置来调整每一钢丝绳的张力，不需要再设置传统容器张力平衡装置，有效克服了不同钢丝绳的位移差而导致的张力不均衡问题以及传统容器张力平衡装置增加的大自重问题；4)同时复合轮的位置调整范围较大，可以避免传统连接在容器上的液压张力平衡装置调节幅度小的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明第一实施例的结构示意图，其钢丝绳的数目为6。

图2为图1实施例中第2a复合轮、第2b复合轮与摩擦轮相对位置关系的示意图。

图3为图1实施例中第1钢丝绳的绕绳示意图。

图4为图1实施例中第2钢丝绳的绕绳示意图。

图5为图1实施例中第3钢丝绳的绕绳示意图。

图6为图1实施例中第4钢丝绳的绕绳示意图。

图7为图1实施例中第5钢丝绳的绕绳示意图。

图8为图1实施例中第6钢丝绳的绕绳示意图。

图9为图1实施例中摩擦轮左侧复合轮组上钢丝绳与摩擦轮右侧复合轮组上钢丝绳，二者在摩擦轮上绕绳位置交错排布的示意图(俯视图)。

图10为图1实施例中摩擦轮左侧复合轮组上钢丝绳与摩擦轮右侧复合轮组上钢丝绳，二者在摩擦轮上绕绳位置分块排布的示意图(俯视图)。

图11为图1实施例中左提升容器上的一种卷筒布置示意图。

图12为当钢丝绳数目为4时的第二实施例的结构示意图。

图13为当钢丝绳数目为8时的第三实施例的结构示意图。

图中：111、211、311、第1钢丝绳，112、212、312、第2钢丝绳，113、213、313、第3钢丝绳，114、214、314、第4钢丝绳，115、315、第5钢丝绳，116、316、第6钢丝绳，317、第7钢丝绳，318、第8钢丝绳，121、221、321、左导向轮，122、222、322、右导向轮，130、230、330、摩擦轮，141、241、341、第1复合轮组，141-1、第1a复合轮，141-2、第1b复合轮，142、242、342、第2复合轮组，142-1、第2a复合轮，142-2、第2b复合轮，143、243、343、第3复合轮组，143-1、第3a复合轮，143-2、第3b复合轮，144、244、344、第4复合轮组，144-1、第4a复合轮，144-2、第4b复合轮，145、345、第5复合轮组，145-1、第5a复合轮，145-2、第5b复合轮，146、346、第6复合轮组，146-1、第6a复合轮，146-2、第6b复合轮，347、第7复合轮组，348、第8复合轮组，151、251、351、左提升容器，152、252、352、右提升容器，160、260、360、平衡绳，170、270、370、张力调节系统，171-1、271-1、371-1、调节油缸ⅰ，171-2、271-2、371-2、液压管路ⅰ，172-1、272-1、372-1、调节油缸ⅱ，172-2、272-2、372-2、液压管路ⅱ，180、280、380、卷筒，190、钢丝绳卡扣。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明第一实施例的超深立井环向分布式摩擦提升系统，由第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113、第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116、左导向轮121、右导向轮122、摩擦轮130，第1复合轮组141、第2复合轮组142、第3复合轮组143、第4复合轮组144、第5复合轮组145、第6复合轮组146、左提升容器151、右提升容器152、6条平衡绳160、张力调节系统170、卷筒180和钢丝绳卡扣190组成。其中：摩擦轮130设置在中间，第1复合轮组141、第2复合轮组142、第3复合轮组143、第4复合轮组144、第5复合轮组145和第6复合轮组146围绕摩擦轮130呈环向分布，左导向轮121和右导向轮122水平对齐并分别对称设置在摩擦轮130的左下方和右下方。左导向轮121的右轮缘与右导向轮122的左轮缘所在竖直切线的水平距离为左提升容器151、右提升容器152之间的水平间距。左提升容器151、右提升容器152的下端由各条平衡绳160连接。第1复合轮组141、第2复合轮组142、第3复合轮组143、第4复合轮组144、第5复合轮组145和第6复合轮组146，分别由第1a复合轮141-1和第1b复合轮141-2、第2a复合轮142-1和第2b复合轮142-2、第3a复合轮143-1和第3b复合轮143-2、第4a复合轮144-1和第4b复合轮144-2、第5a复合轮145-1和第5b复合轮145-2以及第6a复合轮146-1和第6b复合轮146-2组成，即每一复合轮组由一个a复合轮和一个b复合轮组成，同一复合轮组中的两个复合轮沿摩擦轮130的径向分布，其中，b复合轮具有沿摩擦轮130的径向方向移动的自由度，a复合轮设置在b复合轮与摩擦轮130之间。

张力调节系统170包括调节油缸组和液压管路，调节油缸组中左侧的调节油缸ⅰ171-1分别与第1复合轮组141、第2复合轮组142、第3复合轮组143的b复合轮相连接进行径向的连通运动，右侧的调节油缸ⅱ172-1分别与第4复合轮组144、第5复合轮组145、第6复合轮组146的b复合轮相连接进行径向的连通运动，左侧的调节油缸ⅰ171-1经左侧的液压管路ⅰ171-2相连通，右侧的调节油缸ⅱ172-1经右侧的液压管路ⅱ172-2相连通，液压管路ⅰ171-2和液压管路ⅱ172-2不连通。

如图2所示，以第2复合轮组142为例，第2a复合轮142-1和第2b复合轮142-2沿摩擦轮130的径向分布，其中，第2b复合轮142-2具有沿摩擦轮130的径向方向移动的自由度，第2a复合轮142-1设置在第2b复合轮142-2与摩擦轮130之间，第2b复合轮142-2分布在第2a复合轮142-1与摩擦轮130连线的环向±α角度内。此处α取10度。其余复合轮组中的a复合轮、b复合轮与摩擦轮130的位置关系类似。

如图3所示，第1钢丝绳111按图示字母顺序绕绳：第1钢丝绳111，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、第1b复合轮141-2、摩擦轮130、第1a复合轮141-1、摩擦轮130及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第1钢丝绳111按图示字母顺序运动。

如图4所示，第2钢丝绳112按图示字母顺序绕绳：第2钢丝绳112，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、第2b复合轮142-2、摩擦轮130、第2a复合轮142-1、摩擦轮130及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第2钢丝绳112按图示字母顺序运动。

如图5所示，第3钢丝绳113按图示字母顺序绕绳：第3钢丝绳113，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、第3b复合轮143-2、摩擦轮130、第3a复合轮143-1、摩擦轮130及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第3钢丝绳113按图示字母顺序运动。

如图6所示，第4钢丝绳114按图示字母顺序绕绳：第4钢丝绳114，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、摩擦轮130、第4a复合轮144-1、摩擦轮130、第4b复合轮144-2及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第4钢丝绳114按图示字母顺序运动。

如图7所示，第5钢丝绳115按图示字母顺序绕绳：第5钢丝绳115，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、摩擦轮130、第5a复合轮145-1、摩擦轮130、第5b复合轮145-2及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第5钢丝绳115按图示字母顺序运动。

如图8所示，第6钢丝绳116按图示字母顺序绕绳：第6钢丝绳116，一端连接左提升容器151，另一端依次绕过左导向轮121、摩擦轮130、第6a复合轮146-1、摩擦轮130、第6b复合轮146-2及右导向轮122后，连接右提升容器152，构成多绳摩擦提升系统中的单绳摩擦提升。同时，左提升容器151提升时，第6钢丝绳116按图示字母顺序运动。

如图9所示，是位于摩擦轮130左右两侧的钢丝绳在摩擦轮130上的缠绕位置布置方式一：第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113在摩擦轮130上的绕线位置和第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116在摩擦轮130上的绕线位置彼此交错。

如图10所示，是位于摩擦轮130左右两侧的钢丝绳在摩擦轮130上的缠绕位置布置方式二：第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113在摩擦轮130上的绕线位置相邻成块，第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116在摩擦轮130上的绕线位置相邻成块。

如图11所示，以左提升容器151上的一种卷筒布置为例：在左提升容器151上，有三个卷筒180通过轴承支座固定在左提升容器151的顶端，三个卷筒180分别连接第1钢丝绳111、第4钢丝绳114，第2钢丝绳112、第5钢丝绳115，第3钢丝绳113、第6钢丝绳116；与每个卷筒180连接的两根钢丝绳中，每根钢丝绳的一端，通过钢丝绳卡扣190在卷筒180的外圆柱侧面的靠近端面处与卷筒180连接；两条钢丝绳在卷筒180上有相同的螺旋缠绕方向；两条钢丝绳的出绳端分布于卷筒轴中部的两侧，均从卷筒180下侧出绳；三个卷筒180的共计六个出绳端处于与左导向轮121的轴线相平行的竖直平面内。

以与第1钢丝绳111、第4钢丝绳114连接的卷筒180为例，第1钢丝绳111、第4钢丝绳114各自对卷筒180施加于使卷筒180有转动倾向的力矩，当第1钢丝绳111、第4钢丝绳114张力不等时，该两个力矩不等，卷筒180从上侧向所述两条钢丝绳中张力较小的钢丝绳的一侧转动，张力较大的钢丝绳从卷筒180上松下，张力较小的钢丝绳在卷筒180上绕紧，直至两条钢丝绳张力相等，卷筒180不再转动，从而完成第1钢丝绳111、第4钢丝绳114在左提升容器151端的张力平衡调节。三个卷筒180分别完成第1钢丝绳111、第4钢丝绳114在左提升容器151端的张力平衡调节，第2钢丝绳112、第5钢丝绳115在左提升容器151端的张力平衡调节，第3钢丝绳113、第6钢丝绳116在左提升容器151端的张力平衡调节。

右提升容器152上通过卷筒180完成的异侧钢丝绳张力平衡调节与上述调节过程类似，不再赘述。

结合如下所述通过张力调节系统170完成的第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113的张力平衡调节和第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116的张力平衡调节，即可完成第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113、第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116的张力平衡调节。

张力调节系统的工作过程：当六条提升钢丝绳张力不均衡时，第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113的张力分别传递给相应的b复合轮，再传递给调节油缸组中左侧相应的调节油缸ⅰ171-1，左侧各调节油缸ⅰ171-1通过左侧的液压管路ⅰ171-2相连通，各调节油缸ⅰ171-1发生动作，重新调整b复合轮的位置，直至第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113张力相等时，调节油缸ⅰ171-1停止动作，b复合轮停止移动，从而完成位于左侧的第1钢丝绳111、第2钢丝绳112、第3钢丝绳113的张力平衡调节；而位于右侧的第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116的张力分别传递给该侧相应的b复合轮，再传递给调节油缸组中右侧相应的调节油缸ⅱ172-1，右侧各调节油缸ⅱ172-1通过右侧的液压管路ⅱ172-2相连通，各调节油缸ⅱ172-1发生动作，重新调整b复合轮的位置，直至第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116张力相等时，调节油缸停止动作，b复合轮停止移动，从而完成第4钢丝绳114、第5钢丝绳115、第6钢丝绳116的张力平衡调节。

图12为当钢丝绳数目为4时第二实施例的超深立井环向分布式摩擦提升系统，与第一实施例的区别仅在于钢丝绳、平衡绳260及复合轮组的数量少两个。

图13为当钢丝绳数目为8时第三实施例的超深立井环向分布式摩擦提升系统，与第一实施例的区别也仅在于钢丝绳、平衡绳360及复合轮组的数量多两个，即多了第7钢丝绳317和第8钢丝绳318以及第7复合轮组347和第8复合轮组348，多了两根平衡绳360。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。