Подъемная установка для горных работ

 

Изобретение относится к подъему и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, например, для подъема горных пород с нижележащих горизонтов на вышележащие или при проходке вертикальных и наклонных выработок. Техническим результатом является увеличение грузоподъемности подъемной установки без увеличения ее мощности. Для этого установка включает барабанную подъемную машину, подъемные и уравновешивающие канаты, подъемный сосуд, соединенный дополнительным подъемным канатом через дополнительный шкив с противовесом. Причем установка снабжена регулировочной лебедкой с барабаном, а противовес в верхней части снабжен шкивом, причем дополнительный подъемный канат одним концом закреплен на подъемном сосуде, а другим концом через шкив на противовесе закреплен на барабане регулировочной лебедки. 5 з.п. ф-лы, 14 ил.

Подъемная установка для горных работ может быть использована в горнодобывающей промышленности, например, для подъема горной массы с нижележащих эксплуатационных горизонтов на вышележащий.

Известны подъемные установки в виде подъемных машин, обводных шкивов и подъемных сосудов (скипов, клетей, бадей, вагонеток и др.), а также канатов, соединяющих подъемные машины и сосуды (Песвианидзе А.В. Расчет шахтных подъемных установок. - М.: Недра, 1992). Недостатком этих установок является ограниченная возможность, вызванная необходимостью строительства громоздких сооружений для их функционирования.

Известны многоканатные подъемные установки со шкивами трения (там же). Для монтажа их необходимо строительство башенного копра высотой 60-120 м, что требует больших затрат на их строительство. Это снижает технологические возможности подъемных установок.

Известны способы подъема по наклонным выработкам самоходными транспортными средствами-самосвалами (Арутюнов К.Г. и др. Технология и механизация подземной добычи руд цветных металлов за рубежом. ЦНИИТЭИцветмет, М., 1969, с. 187). Недостатком такого вида подъема является малый угол подъема трасс (6-8°), что приводит к значительной протяженности наклонных выработок и высоким затратам энергии.

Известна подъемно-транспортная установка для наклонных горных выработок (А.С. 1004176. Бюл. Из. №10, 1983). Недостатком ее является жесткая привязанность к одному эксплуатационному горизонту, переключение на новый горизонт требует значительного объема монтажно-демонтажных работ, что ограничивает эксплуатационные возможности установки. Кроме того, установка не может работать в условиях постоянно меняющейся длины подъема, например при проходке наклонных выработок.

Известна подъемная установка системы Блейера (Подъемные установки на зарубежных рудниках. Минцветмет СССР, Центральный НИИ информации и технико-экономических исследований цветной металлургии. - М., 1971).

В подъемных системах Блейера каждый барабан двухбарабанной подъемной машины разделен дополнительной ребордой на две секции одинаковой ширины. На каждую секцию в один или несколько слоев навиваются подъемные канаты. С каждого барабана к подъемному сосуду протянуто по два каната. Равномерное распределение нагрузки между канатами достигается при помощи уравнительного блока, являющегося прицепным устройством для канатов и на который навивается по 1,5 витка канатов.

Система Блейера позволяет получить многоканатный подъем с использованием барабанных машин.

Недостатком подъемных установок системы Блейера является недостаточная канатоемкость барабанов даже при многослойной навивке и малая грузоподъемность, что ограничивает эксплуатационные возможности подъемных установок в целом.

Наиболее близким техническим решением является шахтная подъемная установка (RU 2048417, кл. В 66 B 15/00, опубл. 20.11.1995, 4 с.), включающая барабанную подъемную машину, подъемные и уравновешивающие канаты, подъемный сосуд, при этом установка снабжена дополнительным шкивом, через который подъемный сосуд соединен дополнительным подъемным канатом с противовесом.

Недостатком подъемной установки является ограниченная эксплуатационная возможность.

Целью настоящего изобретения является расширение эксплуатационных возможностей подъемных установок.

Указанная цель достигается тем, что в подъемной установке, включающей барабанную подъемную машину, подъемные и уравновешивающие канаты, подъемный сосуд, соединенный дополнительным подъемным канатом через дополнительный шкив с противовесом. Причем установка снабжена регулировочной лебедкой с барабаном, а противовес в верхней части снабжен шкивом, причем дополнительный подъемный канат одним концом закреплен на подъемном сосуде, а другим концом через шкив на противовесе закреплен на барабане регулировочной лебедки.

При этом подъемный сосуд может быть выполнен в виде скипа, клети, вагонетки, бадьи или самоходного подъемного сосуда самосвала.

Установка имеет приемные площадки, причем самоходный подъемный сосуд и приемные площадки снабжены съемно-фиксирующими устройствами каната, а последний имеет стопорный элемент.

Стопорный элемент каната выполнен в виде круглой штанги, присоединенной жестко серединной частью к канату.

Съемно-фиксирующие устройства каната приемных площадок выполнены в виде шарнирно закрепленных на опорах дисков, имеющих пазы, которыми диски контактируют со стопорным элементом каната, а также подпружиненных защелок с рычагами возврата.

Съемно-фиксирующее устройство каната самоходного подъемного сосуда выполнено в виде шарнирно закрепленных на раме транспортного средства рычагов с пазами под стопорный элемент каната, на боковых сторонах их шарнирно закреплены снабженные пружинами скобы, продольная ось которых имеет нормальное положение под углом 45° к продольной оси рычагов.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-14.

На фиг.1 показана схема подъемной установки с двухканатной (как у прототипа) навивкой и с использованием уравновешивающего каната; на фиг.2 - вариант с одноканатной навивкой и без уравновешивающего каната; на фиг.3 - схема с одноканатной навивкой, с дополнительным шкивом на противовесе и закреплением дополнительного подъемного каната одним концом к подъемному сосуду, а другим на барабане канатоемкостной лебедки, установленной на приемной площадке.

На фиг.4 показан вариант подъемной установки для наклонных выработок и использованием на подъеме руды самосвалов (с подъемной машиной); на фиг.5 - вариант по фиг.4, но без подъемной машины; на фиг.6 - вид с боку, а на фиг.7 - вид с боку на противовес. На фиг.8 показан вариант подъема груза по наклонной выработке в вагонетке. На фиг.9 показан вид сбоку, а на фиг.10 - вид сверху устройств для присоединения, фиксации и отсоединения каната с самосвалом.

На фиг.11 и 12 изображено транспортное положение самосвала с зафиксированным канатом соответственно при спуске и подъеме. На фиг.13 показано положение узлов перед фиксированием троса на верхней приемной площадке, а на фиг.14 - в момент фиксации троса.

Подъемная установка состоит из подъемной машины 1, подъемных канатов 2, основных опорных шкивов 3, подъемного сосуда 4, дополнительных канатов 5 и шкива 6, противовеса 7, уравновешивающего каната 8 (фиг.1). Навивка основного каната может быть одноканатной, а уравновешивающий канат отсутствовать (фиг.2).

Противовес может быть снабжен шкивом 9.

В этом случае дополнительный канат одним концом закреплен на подъемном сосуде 4, а другим на канатоемкостной лебедке 10, установленной на верхней приемной площадке (фиг.3).

При использовании самосвала в качестве подъемного сосуда подъемная установка имеет рельсовые пути под противовес 11, отклоняющие и поддерживающие ролики 12, а также устройства фиксации и съема каната 13 на верхней и 14 на нижней приемных площадках и на самосвале 15.

В случае использования несамоходного вагона для подъема груза по наклонной выработке прокладывается рельсовый путь 16 (фиг.4, 5, 7, 8).

В носовой части автосамосвала (фиг.9) установлен шарнир 17, на котором крепятся рычаги с пазами 18, соединенные с корпусом через напорный цилиндр 19. На рычаге закреплена скоба 20, имеющая пружину 21 и фиксатор 22.

Рычаг снабжен также выступом 23, контактирующий с защелкой 24. На приемных площадках на шарнирах 25, закрепленных в опорах 26, устанавливаются диски 27 с роликами 28. С дисками контактируют фиксатор 29 и штанга каната 30.

Подъемная установка работает следующим образом.

При включении подъемной машины 1 подъемные канаты 2 через шкив 3 опускают подъемный сосуд 4. Одновременно под весом подъемного сосуда дополнительным канатом 5 через дополнительный шкив 6 поднимается противовес 7, происходит также перераспределение веса уравновешивающего каната 8.

В обратном порядке происходят перемещения элементов подъемной установки при подъеме груза.

Особенностью работы подъемной установки по схеме на фиг.3 является то, что по мере увеличения высоты подъема (например, углубления забоев при проходке вертикальных или наклонных выработок) дополнительный подъемный канат 5 через шкив 9, установленный на противовесе 7, сматывается с барабана канатоемкостной лебедки 10 на длину шага увеличения высоты подъема сосуда (величину ухода забоя за один цикл).

В наклонных выработках подъемная установка с использованием несамоходных подъемных сосудов работает аналогичным образом.

В случае использования самосвалов последний на верхней приемной площадке подходит к съемно-фиксирующему устройству 13 и подсоединяет канат к такому устройству 15 на самосвале, а на нижней приемной площадке происходит отцепление каната от самосвала и подцепление к съемно-фиксирующему устройству 15 на нижней приемной площадке.

С применением в качестве подъемного сосуда колесно-рельсовой вагонетки (фиг.8) последняя передвигается по рельсам 16.

Съем каната с фиксирующего устройства осуществляется следующим образом.

При подходе самосвала к нижней приемной площадке, на которой зафиксирован трос со штангой, включается напорный цилиндр 19. Рычаг 18 поворачивается относительно шарнира 17. При этом ось скобы 20 находится в положении под углом 45° к оси рычага 18. Толкателем 23 открывается защелка 24, и к этому моменту рычаг передней части упирается в ролик 28 и начинает поворачивать диски 27 относительно оси шарнира 25. Скоба 20 и углубление в рычаге в этот момент находятся против штанги каната. По мере подъема штанги она входит в углубление как рычага 18, так и скобы 20, последняя поворачивается относительно оси и в верхнем положении стопорится фиксатором 22. Диски 27 стопорятся в крайнем положении фиксатором 29. Штанга 30 троса 5, таким образом, оказывается закрепленной к самосвалу (фиг.12). Канат освободился и противовес через канат 5 и шкив 6 создает подъемную силу самосвалу.

При этом диски 27 оказываются в положении, указанном на фиг.13.

При подходе к верхней приемной площадке рычаг 18 ставится в положение, чтобы ось паза дисков 27 совпадала с осью штанги 30 каната 5. Штанга заходит в паз, диски поворачиваются, защелка 24 фиксирует штангу. Рычаг поднимается и одновременно скоба 20 поворачивается против часовой стрелки и освобождается от штанги, а пружина 21 после этого возвращает ее в нормальное положение. При спуске самосвала операции съема и фиксации каната идут в таком же порядке, а положение рычага со штангой и канатом показаны на фиг.11.

Формула изобретения

1. Подъемная установка для горных работ, включающая барабанную подъемную машину, подъемные и уравновешивающие канаты, подъемный сосуд, соединенный дополнительным подъемным канатом через дополнительный шкив с противовесом, отличающаяся тем, что она снабжена регулировочной лебедкой с барабаном, а противовес в верхней части снабжен шкивом, причем дополнительный подъемный канат одним концом закреплен на подъемном сосуде, а другим концом через шкив на противовесе закреплен на барабане регулировочной лебедки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что подъемный сосуд выполнен в виде скипа, клети, вагонетки, бадьи или самоходного подъемного сосуда-самосвала.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что установка имеет приемные площадки, причем самоходный подъемный сосуд и приемные площадки снабжены съемно-фиксирующими устройствами каната, а последний имеет стопорный элемент.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что стопорный элемент каната выполнен в виде круглой штанги, присоединенной жестко серединной частью к канату.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что съемно-фиксирующие устройства каната приемных площадок выполнены в виде шарнирно закрепленных на опорах дисков, имеющих пазы, которыми диски контактируют со стопорным элементом каната, а также подпружиненных защелок с рычагами возврата.

6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что съемно-фиксирующее устройство каната самоходного подъемного сосуда выполнено в виде шарнирно закрепленных на раме транспортного средства рычагов с пазами под стопорный элемент каната, на боковых сторонах их шарнирно закреплены снабженные пружинами скобы, продольная ось которых имеет нормальное положение под углом 45° к продольной оси рычагов.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14