СИСТЕМА И СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ КАНАТОВ ПОДВЕСНОЙ ПЛАТФОРМЫ С ГИБКИМ КАБЕЛЕМ
SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF GUIDE ROPES OF SUSPENDED PLATFORM WITH FLEXIBLE CABLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к системе и способу автоматического регулирования натяжения направляющих канатов, в частности к системе и способу автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем, применимых для динамического регулирования натяжения направляющих канатов в системах с подвесными полками в вертикальных шахтах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время в большинстве систем с подвесными полками, используемых в строительстве вертикальных шахт, направляющие канаты, подвешенные на подвесной полке используются в качестве направляющих дорожек для подъема емкости в вертикальной шахте. Направляющие канаты должны иметь определенное натяжение для обеспечения плавного подъема емкости. Однако существуют некоторые проблемы, связанные с натяжением направляющих канатов. Например, величина натяжения направляющих канатов не может быть измерена и не может быть легко отрегулирована; помимо этого, натяжение направляющих канатов не может быть отрегулировано, когда они отличаются друг от друга.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема: с учетом проблем в предшествующем уровне техники изобретение обеспечивает систему и способ автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем, которые просты в использовании, обеспечивают возможность измерения натяжения направляющих канатов и возможность удобной регулировки натяжения.
Техническое решение:
система для автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем содержит подвесную платформу с гибким кабелем, направляющие канаты, лебедку направляющих канатов, подвесные канаты и лебедку подвесного каната, причем подвесная платформа с гибким кабелем оснащена регулятором направляющего каната, соединенным с нижними концами направляющих канатов, и гидравлической насосной станцией, соединенной с регулятором направляющего каната;
регулятор направляющего каната содержит две сопряженные соединительные пластины, регулировочную пластину с выполненными в виде полосок выемками, размещенными между двумя сопряженными соединительными пластинами, и гидравлические масляные цилиндры, размещенные в выполненных в виде полосок выемках, причем две сопряженные соединительные пластины оснащены прижимной пластиной на верхней части, защитной пластиной на средней части и соединительным отверстием, соединенным с поворотным стержнем подвесной платформы с гибким кабелем на нижней части, соответственно, при этом верхняя часть регулировочной пластины соединена с клиновидной проушиной для каната, выполненной для фиксации нижнего конца направляющего каната, амортизационный блок выполнен на нижней части регулировочной пластины, а верхняя часть гидравлического масляного цилиндра соединена с несущим блоком через соединительное отверстие масляного цилиндра;
гидравлическая насосная станция содержит гидравлический насос, причем предохранительный клапан размещен на выпускном отверстии для масла гидравлического насоса, двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан, невозвратный клапан, бустер одноразового действия и датчик давления, которые соединены с впускными отверстиями для масла множества гидравлических масляных цилиндров, соответственно размещены последовательно на разгрузочном трубопроводе гидравлического насоса, двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан размещен на выпускном отверстии для масла гидравлического масляного цилиндра, а управляющий перепускной клапан и соединительные трубопроводы, выполненные для соединения всех гидравлических масляных цилиндрах, размещены на левом выпускном отверстии для масла двухпозиционного трехходового направляющего распределительного клапана.
Направляющие канаты представляют собой два или четыре каната, размещенные симметрично по периметру подвесной платформы с гибким кабелем.
Способ автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем, в котором используется система, описанная выше, заключается в следующем:
когда подъемная лебедка наматывает подъемные канаты и приводит в действие подъемную емкость для перемещения вдоль направляющих канатов, направляющие канаты, соединенные с подвесной платформой с гибким кабелем, начинают работать, регулировочная пластина перемещается вверх и вниз между двумя соединительными пластинами под направляющим воздействием несущего блока и приводящим воздействием поршневого штока в гидравлическом масляном цилиндре, так что реализовано динамическое регулирование натяжения направляющих канатов выше регулировочной пластины; направляющие канаты прикладывают силу на поршневой шток в гидравлическом масляном цилиндре путем растягивания регулировочной пластины; зависимость между натяжением направляющих канатов и давлением в масляной камере гидравлического масляного цилиндра является следующей:
F=P×S,
где F - натяжение направляющего каната,
Р - давление в масляной камере гидравлического масляного цилиндра,
S - площадь сечения масляной камеры гидравлического масляного цилиндра,
при этом обеспечена возможность прямого измерения давления в масляной камере датчиками давления, а затем возможность получения натяжения направляющих канатов по приведенному выше выражению зависимости;
для управления натяжением всех направляющих канатов с одним и тем же значением, все двухпозиционные трехходовые клапаны выполнены с возможностью установки в правых положениях, а все двухпозиционные двухходовые клапаны выполнены с возможностью установки в левых положениях, так что все гидравлические масляные цилиндры образуют замкнутую взаимосообщающуюся гидравлически нагруженную систему, и значения давления во всех гидравлических масляных цилиндрах равны друг другу; таким образом, реализовано динамическое регулирование натяжения направляющих канатов, так что обеспечено их динамическое равновесие;
для автоматической регулировки натяжения конкретного направляющего каната двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан, соответствующий гидравлическому масляному цилиндру регулятора направляющего каната, соединенного с конкретным направляющим канатом, выполнен с возможностью установки в левом положении, а соответствующий двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан выполнен с возможностью установки в правом положении, так что выпускное отверстие для масла гидравлического масляного цилиндра сообщается с управляющим перепускным клапаном, и обеспечена возможность фиксации натяжения конкретного направляющего каната с установленным значением посредством регулирования управляющего перепускного клапана в соответствии с показаниями на датчике давления, соединенном с гидравлическим масляным цилиндром; под действием управляющего перепускного клапана обеспечена регулировка натяжения направляющего каната посредством регулятора направляющего каната, так что натяжение направляющего каната всегда находится в пределах диапазона заданного значения.
Достигаемый технический результат: описанным выше техническим решением обеспечена возможность удобного измерения натяжения направляющего каната посредством регулирования управляющего перепускного клапана; помимо этого, возможность удобного и точного измерения натяжения направляющего каната обеспечена датчиком давления, а в результате этого обеспечена возможность удобной регистрации состояния натяжения направляющего каната с тем, чтобы обеспечивать достаточное натяжение направляющих канатов для эффективного ограничения амплитуды колебаний во время работы подъемной емкости. Система проста и удобна в эксплуатации, обеспечивает хорошую автоматическую регулировку и, таким образом, имеет широкое применение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение системы в соответствии с изобретением;
фиг. 2 представляет собой объемное схематическое изображение регулятора направляющего каната в соответствии с изобретением;
фиг. 3 представляет собой схематическое изображение спереди регулятора направляющего каната в соответствии с изобретением;
фиг. 4 представляет собой схематическое изображение соединительной пластины, показанной на фиг. 3;
фиг. 5 представляет собой схематическое изображение гидравлического масляного цилиндра, показанного на фиг. 3;
фиг. 6 представляет собой вид в разрезе А-А конструкции, показанной на фиг. 3;
фиг. 7 представляет собой вид в разрезе В-В конструкции, показанной на фиг. 3;
фиг. 8 представляет собой вид в разрезе С-С конструкции, показанной на фиг. 3;
фиг. 9 представляет собой принципиальную схему гидравлической системы в соответствии с изобретением.
Позиционные обозначения
1 - подвесная платформа с гибким кабелем,
2 - направляющий канат,
3 - регулятор направляющего каната,
4 - датчик давления,
5 - гидравлическая насосная станция,
6 - соединительный трубопровод,
7 - бустер одноразового действия,
8 - клиновидная проушина для каната,
9 - средняя пластина,
10 - гидравлический масляный цилиндр,
10-1 - поршневой шток масляного цилиндра,
10-2 - цилиндрический корпус масляного цилиндра,
10-3 - соединительное отверстие масляного цилиндра,
11 - соединительная пластина,
11-1 - выемка соединительной пластины,
11-2 - соединительное отверстие,
12 - лебедка направляющего каната,
13 - амортизационный блок,
14 - защитная пластина,
15 - несущий блок,
16 - прижимная пластина,
17 - предохранительный клапан,
18 - гидравлический насос,
19 - невозвратный клапан,
20 - двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан,
21 - управляющий перепускной клапан,
22 - двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан,
23 - подвесной канат,
24 - лебедка подвесного каната,
25 - подъемный канат,
26 - лебедка подъемного каната,
27 - подъемная емкость
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее изобретение будет подробно описано на примере конкретного варианта реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Система для автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем в соответствии с изобретением содержит подвесную платформу 1 с гибким кабелем 1, подвешенную подвесными канатами 23, наматываемыми лебедкой 24 подвесного каната, и множество направляющих канатов 2 и подвесных канатов 23 с одним концом, прикрепленным к подвесной платформе 1 с гибким кабелем, и другим концом, прикрепленным к лебедке 12 направляющего каната, причем направляющие канаты 2 представляют собой два или четыре каната, а подвесные канаты 23 представляют собой четыре каната, которые равномерно распределены по периметру подвесной платформы 1 с гибким кабелем. Подвесная платформа 1 с гибким кабелем оснащена регулятором 3 направляющего каната, соединенным с нижними концами направляющих канатов 2, и гидравлической насосной станцией 5, соединенной с регулятором 3 направляющего каната;
ргулятор 3 направляющего каната содержит две сопряженные соединительные пластины 11, регулировочную пластину 9 с выполненными в виде полосок выемками, размещенными между двумя сопряженными соединительными пластинами 11, и гидравлические масляные цилиндры 10, размещенные в выполненных в виде полосок выемках регулировочной пластины 9, причем две сопряженные соединительные пластины 11 оснащены прижимной пластиной 16 на верхней части, защитной пластиной 14 на средней части и соединительным отверстием 11-2, соединенным с поворотным стержнем подвесной платформы 1 с гибким кабелем на нижней части, соответственно, причем верхняя часть регулировочной пластины 9 соединена с клиновидной проушиной 8 для каната, выполненной для фиксации нижнего конца направляющего каната 2, амортизационный блок 13 выполнен на нижней части регулировочной пластины 9, а верхняя часть гидравлического масляного цилиндра 10 соединена с несущим блоком 15 через соединительное отверстие 10-3 масляного цилиндра;
гидравлическая насосная станция 5 содержит гидравлический насос 18, причем предохранительный клапан 17 размещен на выпускном отверстии для масла гидравлического насоса 18, двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан 22, невозвратный клапан 19, бустер 7 давления одноразового действия и датчик 4 давления, которые соединены с впускными отверстиями для масла множества гидравлических масляных цилиндров 10, соответственно размещены последовательно на разгрузочном трубопроводе гидравлического насоса, двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан 20 размещен на выпускном отверстии для масла гидравлического масляного цилиндра 10, управляющий перепускной клапан 21 и соединительные трубопроводы 6, выполненные для соединения всех гидравлических масляных цилиндров 10, размещены на левом выпускном отверстии для масла двухпозиционного трехходового направляющего распределительного клапана 20.
Способ автоматического регулирования натяжения направляющих канатов подвесной платформы с гибким кабелем, представленный в изобретении, реализуется следующим образом.
Когда подъемная лебедка 26 наматывает подъемные канаты 25 и приводит в действие подъемную емкость 27 для перемещения вдоль направляющих канатов 2, направляющие канаты 2, соединенные с подвесной платформой 1 с гибким кабелем, начинают работать; регулировочная пластина 9 перемещается вверх и вниз между двумя соединительными пластинами 11 под направляющим воздействием несущего блока 15 и приводящим воздействием поршневого штока гидравлического масляного цилиндра 10, так что реализовано регулирование направляющих канатов 2 выше регулировочной пластины 9. Направляющие канаты 2 прикладывают силу на поршневой шток гидравлического масляного цилиндра 10 путем растягивания регулировочной пластины 9; зависимость между натяжением направляющих канатов 2 и давлением в масляной камере гидравлического масляного цилиндра 10 является следующей:
F=P×S,
где F - натяжение направляющего каната 2,
Р - давление в масляной камере гидравлического масляного цилиндра 10,
S - площадь сечения масляной камеры гидравлического масляного цилиндра 10,
при этом обеспечена возможность прямого измерения давления в масляной камере датчиками 4 давления, а затем возможность получения натяжения направляющего каната 2 по приведенному выше выражению зависимости;
для управления натяжением всех направляющих канатов 2 с одним и тем же значением все двухпозиционные трехходовые клапаны 20 выполнены с возможностью установки в правых положениях, а все двухпозиционные двухходовые клапаны 22 выполнены с возможностью установки в левых положениях, так что все гидравлические масляные цилиндры 10 образуют замкнутую взаимосообщающуюся гидравлически нагруженную систему, и значения давления во всех гидравлических масляных цилиндрах 10 равны друг другу; таким образом, реализовано динамическое регулирование натяжения направляющих канатов 2, так что обеспечено их динамическое равновесие;
для автоматической регулировки натяжения конкретного направляющего каната 2 двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан 20, соответствующий гидравлическому масляному цилиндру 10 регулятора 3 направляющего каната, соединенного с направляющим канатом 2, выполнен с возможностью установки в левом положении, а соответствующий двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан 22 выполнен с возможностью установки в правом положении, так что выпускное отверстие для масла гидравлического масляного цилиндра 10 сообщается с управляющим перепускным клапаном 21, и обеспечена возможность фиксации натяжения направляющего каната 2 с установленным значением посредством регулирования управляющего перепускного клапана 21 в соответствии с показаниями на датчике 4 давления, соединенном с гидравлическим масляным цилиндром 10; под действием управляющего перепускного клапана 21 обеспечена автоматическая регулировка натяжения направляющего каната 2 посредством регулятора 3 направляющего каната, так что натяжение направляющего каната 2 всегда находится в пределах диапазона заданного значения.
Как показано на фиг. 1, подвесная платформа 1 с гибким кабелем подвешена посредством четырех подвесных канатов 23 и двух направляющих канатов 2, при этом подвесную платформу 1 с гибким кабелем поднимают подвесными канатами 23, наматываемыми лебедкой 24 подвесных канатов; подъемную емкость 27 поднимают подъемными канатами 25, наматываемыми подъемной лебедкой 26 вдоль направляющих канатов 2; нижние части направляющих канатов 2 соединены с регулятором 3 направляющего каната посредством клиновидной проушины 8 для каната; гидравлические масляные цилиндры 10 регулятора 3 направляющего каната ниже двух направляющих канатов 2 соединены друг с другом через соединительные трубопроводы 6; наматывание/выпуск направляющих канатов 2 выполняют посредством лебедки 12 направляющего каната на земле; гидравлическая насосная станция 5, размещенная на подвесной платформе с гибким кабелем, подает масло ко всем гидравлическим масляным цилиндрам 10 на регуляторе 3 направляющего каната, при этом выпускные отверстия для масла гидравлического масляного цилиндра 10 соединены друг с другом через соединительные трубопроводы 6; каждый гидравлический масляный цилиндр 10 соединен с датчиком 4 давления, обеспечена возможность удобного измерения натяжения направляющих канатов в соответствии с показаниями на датчике 4 давления.
Как показано на фиг. 2-8, клиновидная проушина 8 для каната шарнирно прикреплена к регулировочной пластине 9 посредством поворотного стержня, гидравлический масляный цилиндр 10 размещен в выемке регулировочной пластины 9, верхняя часть цилиндрического корпуса 10-2 гидравлического масляного цилиндра 10 соединена с несущим блоком 15 болтами через соединительные отверстия 10-3 на масляном цилиндре, и эти болты, соединяющие гидравлический масляный цилиндр 10 с несущим блоком 15, также обеспечивают плотное сопряжение двух соединительных пластин; поршневой шток 10-1 в гидравлическом масляном цилиндре 10 находится в контакте с амортизационными блоками 13, размещенными на нижней части регулировочной пластины 9; несущие блоки 15 и прижимные пластины 16 соответственно прочно соединены болтами с соединительными пластинами 11; защитные пластины 14 встроены в выемки 11-1 соединительных пластин и прикреплены к соединительным пластинам 11 соответственно, и две защитные пластины 14 выполнены для прикрепления цилиндрического корпуса 10-2 масляного цилиндра; две сопряженные соединительные пластины 11 соединены поворотным стержнем с подвесной платформой 1 с гибким кабелем посредством соединительного отверстия 11-2.
Как показано на фиг. 9, двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан 22, невозвратный клапан 19 и датчик 4 давления размещены последовательно между выпускным отверстием для масла гидравлического насоса 18 и впускным отверстием для масла гидравлического масляного цилиндра 10 соответственно; для регулировки натяжения всех направляющих канатов 2 с одним и тем же значением все двухпозиционные двухходовые направляющие распределительные клапаны 22 выполнены с возможностью установки в левом положении, а все двухпозиционные трехходовые направляющие распределительные клапаны 20 выполнены с возможностью установки в правом положении, так что масляные камеры всех гидравлических масляных цилиндров 10 сообщаются друг с другом, и значения давления во всех масляных камерах являются одинаковыми; таким образом, система обеспечивает возможность автоматической регулировки натяжения направляющих канатов 2 с одним и тем же значением; для регулировки натяжения конкретного направляющего каната 2 двухпозиционный двухходовой направляющий распределительный клапан 22, соответствующий гидравлическому масляному цилиндру 10 регулятора направляющего каната, соединенного с этим направляющим канатом 2, выполнен с возможностью установки в правом положении, а соответствующий двухпозиционный трехходовой направляющий распределительный клапан 20 выполнен с возможностью установки в левом положении, так что выпускное отверстие для масла гидравлического масляного цилиндра 10 соединено с управляющим перепускным клапаном 21; таким образом, обеспечивается возможность поддержания давления в масляной камере гидравлического масляного цилиндра 10 с фиксированным значением посредством регулирования управляющего перепускного клапана 21 в соответствии с показаниями на датчике 4 давления, соединенном с гидравлическим масляным цилиндром 10, а в результате этого обеспечивается возможность регулирования натяжения направляющего каната посредством регулятора 3 направляющего каната, чтобы поддерживать натяжение направляющего каната 2 с фиксированным значением.