Подъемная установка

 

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации тто натентам и товарным знакам (21) 4893162/11 (22} 20.12.90 (46) 30.11.93 Бюл. Ив 43-44 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И:Носова (72) Борохович А.И.; Борохович БА (73) Борохович Александр Исаакович; Борохович

Борис Александрович (54) ПОД ЕМНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в шахтных установках Сущность изобретения; установка состоит из пустотелых проводников, жестко закрепленных на несущем креплении ствола, подъемного сосуда, на котором вдоль продольной оси установлены направляющие, Каждый проводник относительно крепления ориентирован по диагональной плоскости, расположенной перпендикулярно продольному сечению сосуда, и жестко закреплен с возможностью опирания одного из двухгранных углов ребром на крепление, а противоположныи обращен в сторону направляющей, (в) RU (11) 2ÎÎ362Î С1 (Я) 5 36689 04 которая выполнена в виде пустотелого коробчатого элемента с V-образной стенкой. Профиль стенки соответствует профилю двугранного угла проводника На поверхности стенки направляющей выполнены отверстия. На стенке жестко закреплена накладка по форме стенки, и в ней выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями в стенке. На периферийном участке накладки по ее периметру выполнен замкнутый канал, и в днище его выполнены отверстия. Внутри направляющей, в месте перегиба стенки установлена перегородка с отверстиями. Наднище сосуда закреплен источник сжатого воздуха, соединенный трубопроводом с электромагнитным . вентилем, который трубопроводом соединен с эжекторами с установленными на нем емкостями, заполненными пена образующим веществом.

Зжектор соединены с ресиверами, которые посредством сопел соединены с направляющей. 2 зл. ф-йы, 5 ил.

2003620

Изобретение относится к подъемнотранспортным устройствам, а именно к шахтным установкам, в которых подъемный сосуд перемещается на воздушной подушке в шахтном стволе с жесткой армировкой.

Известна подъемная установка, содержащая j-образные направляющие, жестко закрепленные на подъемном сосуде и взаимодействующие с закрепленными на несущем креплении ствола полыми проводниками, по периметру которых выполнены отверстия и подводящий трубопровод сжатого воздуха, соединенный с проводниками.

Полые проводники.по высоте разделены горизонтальными перегородками на замкнутые секции, каждая из которых посредством трубы соединена с воздухораспределительным устройством, а на поверхности направляющих, обращенных в сторону проводников, выполнены продольные и попе- 20 речные ребра, образующие ячеистую решетку.

Недостатком известной установки являются ее низкие эксплуатационные свойства за счет больших утечек сжатого воздуха из 2 воздушной подушки, а также отсутствие центрирования подъемного сосуда из-за возникновения различных неравномерных усилий на наружной поверхности проводника, контактирующей с воздушной подушкой. Э0

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является подъемная установка, содержащая направляющие, жестко закрепленные на подъемном сосуде вдоль его продольной оси и З5 взаимодействующие с пустотелыми проводниками квадратного поперечного сечения, которые жестко закреплены на несущем креплении ствола, электромагнитный вентиль, геркон, ресиверы, источник сжатого 40 воздуха, установленный на подьемном сосуде и соединенный с направляющими посредством трубопроводов, на которых установлены зжекторы с емкостями, заполненными пенообразующим веществом, и 4 накладки из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, в которых выполнены каналы, На каждой направляющей подвижно установлено Г-образное эластичное ограждение с ответвлениями, а 50 накладка закреплена на поверхности одного из ответвлений ограждения. обращенной в сторону проводника (авт. св, СССР ЬВ

1495256, кл. 8 66 В 9/04, 1990), Недостатком данной установки являют- 55 ся низкие эксплуатационные качества за счет большого расхода сжатого воздуха изза утечек его через зазоры между проводниками и направляющими, имеющими значительную площадь контактирования; за счет значительного износа проводников и направляющих вследствие отсутствия амортизации ударов и толчков, возникающих в процессе движения подъемного сосуда, а также эа счет низкого срока службы тягового органа установки, вследствие возникновения в нем крутильных колебаний, что дополнительно нарушает самоцентрирование подъемного сосуда на воздушной подушке.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств подъемной установки.

Поставленная цель достигается тем, что в известной подъемной установке, содержащей направляющие, жестко закрепленные на подъемном сосуде вдоль его продольной оси и взаимодействующие с пустотелыми проводниками квадратного поперечного сечения, которые жестко закреплены на несущем креплении ствола, электромагнитный вентиль, геркон, ресиверы, источник сжатого воздуха, установленный на подъемном сосуде.и соединенный с направляющими посредством трубопроводов, на которых установлены эжекторы с емкостями, заполненными пенообразующим веществом, и накладки из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, в которых выполнены каналы, каждый проводник относительно несущего крепления ствола ориентирован по диагональной плоскости, расположенной перпендикулярно продольному сечению подъемного сосуда, и закреплен так, что один его двугранный угол ребром опирается на несущее крепление ствола, а противоположный — обращен в сторону направляющей, выполненной в виде пустотелого коробчатого элемента с V-образной перфорированной стенкой, профиль которой соответствует профилю двугранного угла проводника, при этом накладка выполнена по форме стенки направляющей, жестко закреплена на наружной поверхности последней и снабжена отверстиями, совпадающими с отверстиями стенки, а канал в накладке выполнен замкнутым по периметру ее периферийного участка, причем в днище канала выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями стенки направляющей.

При этом отверстия на поверхности Чобразной стенки каждой направляющей расположены равномерно.

Кроме того, внутри каждой направляющей в месте перегиба V-образной стенки установлена вертикальная перегородка с отверстиями.

Отличительные признаки, характеризующие ориентирование и крепление проводников относительно несущего крепления

2003620 ствола, в известных технических решениях не обнаружены, следовательно, изобретение соответствует критерию "существенные отличия

Отличительные признаки, характеризующие форму направляющих, в известных технических решениях не обнаружены, следовательно. изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

Известны накладки из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, в которых выполнены лабиринтные каналы. Эти накладки в известной подъемной установке предназначены для создания сопротивления выходу сжатого воздуха из воздушной подушки эа счет изменения скорости и направления движения воздуха в лабораторных каналах.

В заявляемой подъемной установке канал выполнен замкнутым по периметру периферийного участка каждой накладки и в днище канала выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями направляющей. Каналы предназначены для создания по периметру периферийного участка каждой накладки воздушной завесы за счет обеспечения выхода струй сжатого воздуха иэ отверстий канала перпендикулярно истечению струй сжатого воздуха из воздушной подушки.

Кроме того, обеспечение такого направления движения струй сжатого воздуха из канала в сторону поверхности проводника позволяет создать в воздушной завесе зону сжатия воздушных струй, вытекающих из воздушной подушки, и тем самым создать дополнительное сопротивление выходу сжатого воздуха иэ воздушной подушки в ствол шахты, во-первых, за счет отражения максимальной части воздушных струй от эоны сжатия, Во-вторых, усиление дополнительного сопротивления выходу сжатого воздуха из воздушной подушки обеспечивается и тем, что оставшаяся минимальная часть струй сжатого воздуха, имеющая высокую скорость движения, поступает в плоскую щель, образова нную между поверхностью проводника и поверхностью периферийного участка накладки и имеющую площадь в несколько раз большую, чем площадь минимальной части струй, где указанные струи расширяются и происходит резкое падение скорости их движения, что приводит к дополнительной потери давления сжатого воздуха при выходе его в ствол шахты.

Все зто позволяет уменьшить утечки сжатого воздуха из воздушных подушек.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый отличи20 заполненные пенообразующим веществом.

25 Зжекторы 10 посредством трубопроводов

12 соединены.с ресиверами 13, которые че30

40

5

15 тельный признак соответствует критерию

"существенные отличия", На фиг. 1 схематически изображена подъемная установка, общий вид; на фиг. 2 — фрагмент пустотелой коробчатой направляющей с размещенной на ее Ч-образной стенке накладкой, в аксонометрии; на фиг.

3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг, 4 — крепление проводника к армировке ствола шахты; на фиг. 5 — вид 6 на фиг. 4.

Подъемная установка содержит пустотелые проводники 1, имеющие квадратное поперечное сечение и жестко закрепленные посредством кронштейнов 2 на несущем креплении ствола 3, и подъемный сосуд 4, на котором вдоль его продольной оси установлены пустотелые направляющие 5. На днище подъемного сосуда 4 жестко эакреплен источник сжатого воздуха 6 с приводом, соединенный посредством трубопровода 7 с электромагнитным вентилем 8. Вентиль 8 через трубопроводы Q соединен с,зжекторами 10, на которых установлены емкости 11, реэ сопла 14 соединены с пустотелыми направляющими 5. Питание источника сжатого воздуха 6 осуществляется от аккумуляторной батареи 15. Включение электромагнитного вентиля 8 осуществляется через геркон 16, получающий питание от аккумуляторной батареи 15. На несущем креплении ствола 3 установлен постоянный магнит

17, предназначенный для включения и отключения герконэ 16.

Каждый пустотелый проводник 1, имеющий квадратное поперечное сечение, относительно несущего крепления ствола 3 ориентирован по диагональной плоскости, расположенной перпендикулярно продольному сечению подъемного сосуда 4. и жестко закреплен так, что один его двугранный угол ребром 18 опирается на несущее крепление ствола 3, а противоположный двугранный угол проводника 1 обращен в сторону направляющей 5.

Такое ориентирование и закрепление проводников 1 на несущем креплении ствола 3 позволяет обеспечить уменьшение площади контактирования их через воздушную подушку с направляющими 5, что снижает утечку сжатого воздуха. иэ воздушной подушки„а также позволяет обеспечить самоцентрирование подъемного сосуда 4 эа счет симметричной подачи вОэдуха в воздушную подушку при одновременном демпфировамии толчков и ударов, Возникающих при движении подьемного сосуда 4.

2003620

Каждая направляющая 5 выполнена в виде пустотелого коробчатого элемента с

V-образной стенкой 19, профиль которой соот ветст вует и рофил ю двугран ного угла проводника 1, На поверхности стенки 19 каждой направляющей 5 выполнены отверстия 20, расположенные на равном расстоянии друг от друга. На поверхности

V-образной стенки 19 направляющей 5, обращенной в сторону проводника 1, жестко закреплена накладка 21, выполненная по форме стенки 19. В каждой накладке 21 выполнены отверстия 22, совпадающие с отверстиями-20 стенки 19 направляющей 5, а на периферийном участке накладки 21 по ее периметру выполнен замкнутый канал 23, имеющий в поперечном сечении прямоугольную форму и предназначенный для создания воздушной завесы, предотвращающей утечку сжатого воздуха из воздушной подушки, создаваемой в полости 24, образованной между проводником 1 и накладкой 21 направляющей 5. Причем в днище 25 канала 23 выполнены отверстия 26, совпадающие с отверстиями 20 стенки 19 направляющейй 5, При этом накладки 21 выполнены из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, например, полиуретана. Выполнение накладок 21 из полиуретана позволяет уменьшить износ как самих накладок 21, так и поверхностей проводников 1, контактирующих с ними.

Внутри каждой направляющей 5в месте перегиба Н-образной стенки 19 установлена вертикальная перегородка 27 с отверстиями

28; Перегородка 27 предназначена для обеспечения большей жесткости направляющей 5, причем отверстия 28 в этом случае обеспечивают выравнивание давлений пневмовоэдушной смеси, поступающей в образованные перегородкой 27 полости 29 и 30 направляющей 5.

Заявляемое конструктивное выполнение направляющих 5 установки позволяет создать в полостях 24 воздушную подушку со стабильным рабочим давлением за счет равномерной симметричной подачи в них сжатого воздуха, а также за счет создания по периметру направляющих 5 воздушной завесы с зоной сжатия воздушных струй, препятствующей утечке сжатого воздуха иэ воздушной подушки в ствол шахты.

Кроме того, заявляемое ориентирование проводников 1 относительно направляющих 5 позволяет уменьшить их площадь контактирования через воздушную подушку, что также обеспечивает создание равномерного распределения давления в воздушной подушке и резкое уменьшение утечки сжатого воздуха из нее, Все это приводит к самоцентрированию подъемного сосуда 4 установки и исключает возникновение при движении последнего ударов и толчков, а следовательно, позволяет повысить срок службы подьемной установки за счет исключения закручивания тягового органа и устранения возможных динамических нагрузок от толчков и ударов на подьемный сосуд и тяговый орган.

Контроль за давлением сжатого воздуха в полостях 29 и 30 направляющих 5 обеспечивается контактными манометрами 31 с сиренами. Питание манометров 31 осуществляется от аккумуляторной батареи 15.

Для упрощения монтажа и закрепления их на несущем креплении ствола 3, а также обеспечения соосности стыкуемых пустотелых проводников 3 последние снабжены направляющими пластинами 32, Направляющие пластины 32 приварены с одного конца каждого проводника 1 к каждой внутренней грани.

Для повышения износостойкости и коррозионной стойкости проводники 1 и направляющие 5 после их изготовления могут быть подвергнуты магнитно-импульсной обработке, что повышает их долговечность на

10-25% и коррозионную стойкость на

127%, а также позволяет снизить металлоемкость проводников и направляющих на

10 — 20%

Работает подъемная установка следующим образом.

Лри движении подъемного сосуда 4 вверх или вниз контакты геркона 16 замкнуты, а через обмотку электромагнитного вентиля 8 от аккумуляторной батареи 15 протекает электрический ток. Этот ток создает электромагнитную силу, которая открывает вентиль 8, Одновременно с этим с аккумуляторной батареи 15 подается питание на источник сжатого воздуха 6. Открытое состояние вентиля 8 обеспечивает доступ сжатого воздуха от источника 6 по трубопроводам? и 9 в эжекторы 10. При прохождении воздуха через эжекторы 10 в них создается разрежение, жидкий пенообразователь из емкостей 11 поступает в трубопроводы 12 и, смешиваясь с воздухом, образует пеновоздушную смесь, Пеновоздушная смесь поступает в ресиверы 13 и через сопла 14 — в полости 29 и 30 пустотелых направляющих 5. При этом в полостях

29 и 30 посредством отверстий 28 перегородки 27 обеспечивается выравнивание давления сжатой пеновоздушной смеси, После этого пеновоэдушная смесь иэ полостей 29 и 30 через соосные отверстия

20 и 22 поступает в полости 24. образуя в них по обе стороны подъемного сосуда 4

2003б20

55 воздушную подушку с заданным рабочим давлением, Одновременно с этим пеновоздушная смесь иэ полостей 29 и 30 через отверстия 20 и 26 (фиг. 1 — 3) поступает в каналы 23 накладки 21, образуя при этом по периметру периферийного участка полиуретановых накладок 21 (фиг. 2) непрерывную воздушную завесу, предотвращающую утечку сжатого воздуха из образованной в полостях 24 воздушной подушки.

Кроме того, участок накладки 21, расположенный между кромкой последней и стенкой каналы 23, с поверхностью проводника

1 образует по периметру их периферийных участков плоскую щель, обеспечивающую создание дополнительного повышенного сопротивления утечке сжатого воздуха из воздушной подушки в шахтный ствол, Это позволяет уменьшить расход сжатого воздуха и снизить энергетические затраты на создание воздушной подушки.

При этом длина периферийного участка накладки 21 должна быть, по меньшей мере, равна двойной ширине канала 23.

Созданная таким образом в полостях установки воздушная подушка с номинальным рабочим давлением обеспечивая подьем или опускание подьемного сосуда в шахтном. стволе. Причем в заявляемой установке контактирование направляющих подъемного сосуда с проводниками ствола осуществляется через воздушную подушку, которая исключает износ проводников и направляющих, а также является демпфером толчков и ударов при движении подъемного сосуда в шахте.

Если давление в воздушной подушке ниже номинального, то контактный манометр 31 подает звуковой сигнал и машинист подьемной установки повышает давление в воздушной подушке любым известным способом.

Преимуществом заявляемой подъемной установки по сравнению с прототипом являФормула изобретения

1. ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА, содержащая направляющие, жестко закрепленные на подьемном сосуде вдоль его продольной оси и взаимодействующие с пустотелыми проводниками квадратного поперечного сечения, которые жестко закреплены на несущем креплении ствола, электромагнитный вентиль, геркон, ресиверы, источник сжатого воздуха, установленный на подьемном сосуде и соединенный с направляющими посредством трубопроводов, на которых установлены эжекторы с емкостями, заполненными ется повышение эксплуатационных качеств за счет: — снижения в 4 раза расхода сжатого воздуха из-за уменьшения его из воздушной подушки вследствие создания по периметру каждой направляющей воздушной завесы с зоной сжатия воздушных струй, истекающих из воздушной подушки, что обеспечивает отражение максимальной части струй обратно в полость воздушной подушки и дополнительное снижение давления оставшейся минимальной части струй в плоской щели; — уменьшения на 28-33% затрат времени на ремонт и замену проводников и направляющих вследствие исключения их износа. что позволяет повысить производительность установки; — повышения. на 30 — 40 срока службы подьемной установки вследствие уменьшения интенсивности отказов узлов и элементов, усиления гашения ударов и толчков при движении подъемного сосуда в стволе шахты, а также обеспечения самоцентрирования подъемного сосуда, исключающего закручивание тягового органа.

Кроме того, ориентирование проводников относительно направляющих в заявляемой установке позволяет в 1 33 раза снизить напряжение в проводниках и аэродинамическое сопротивление последних движению воздуха в стволе шахты, что дополнительно увеличивает срок службы проводников, а следовательно, и установки в целом.

Заявляемая подьемная установка по сравнению с прототипом имеет в 1,5 раза меньшую металлоемкость за счет использования в ней пустотелых проводников и направляющих. (5б) Авторское свидетельство СССР и 1495256, кл, В бб В 9/04, 1990, пенообразующим веществом, и накладки из иэносостойкого материала с низким коэффициентом трения, в которых выполнены каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, каждый проводник относительно несущего крепления ствола ориентирован по диагональной плоскости, расположенной перпендикулярно продольному сечению подьемного сосуда, причем его двугранный угол ребром опирается на несущее крепление ствола, а противоположный обращен в сторону направляющей, имеющей г устотелый коробчатый профиль с Ч-образ2003620

12 ной перфорированной стенкой, соответствующей профилю двугранного угла проводника, при этом накладка имеет форму стенки направляющей, жестко закреплена на наружной поверхности последней и выполнена с отверстиями, совпадающими с отверстиями стенки, а канал в накладке замкнут по периметру периферийного участка, причем в днище канала выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями стенки направляющей.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия на поверхности Ч-обраэной стенки каждой направляющей расположены на равном расстоянии. одно от другого.

3. Установка no n.1, отличающаяся тем, что внутри каждой направляющей в месте перегиба.Ч-обраэной стенки установлена

10 вертикальная перегородка с отверстиями.

2003620

Составитель А.Борохович

Редактор Т.Павловская Техред M,Mîðãåíòàë Корректор B.ÏåòðàUj

Заказ 3305

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 01