ПОДВЕСНАЯ БАЛКА ПОДЪЕМНОГО СОСУДА ДЛЯ ГОЛОВНЫХ ПОДЪЕМНЫХ КАНАТОВ

Полезная модель относится к шахтному подъему и может использоваться в угольной и горнорудной промышленности.
Известно «ПОДВЕСНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОГО ПОДЪЕМНОГО СОСУДА» SU 285187 [1], содержащее гидравлические домкраты, траверсы (верхнюю и нижнюю), тяги, выполнено с подвижной крестовиной, расположенной между траверсами и направляющими, снабженными ограничительными упорами.
Недостатком известного устройства является повышенная сложность конструкции, приводящая к пониженной надежности устройства в целом. Также недостатком является повышенные габариты, в частности, высота конструкции и масса устройства, приводящие к низким массогабаритным показателям. Недостатком является пониженная устойчивость конструкции к горизонтальным перемещениям.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Подвесное устройство многоканатной подъемной установки» RU 2349531 [2], включающее гидравлические домкраты (цилиндры с поршнями), включенные в единую гидравлическую систему, переходные элементы от домкратов к тягам, соединенные двумя тягами каждый с верхними переходными элементами от тяг к коушам, канаты, закрепленные в коушах, поперечную балку подъемного сосуда или противовеса, гидравлические домкраты нижней пятой жестко закрепляют непосредственно на поперечную балку подъемного сосуда или противовеса, штоки гидравлических домкратов присоединяют к переходным элементам от домкратов к тягам, а тяги выполняют с возможностью их скольжения по направляющим, закрепленным на поперечной балке.
Подвесная балка содержит (минимум) две параллельные пластины (перпендикулярные направлению гидравлических цилиндров). Каждый гидравлический цилиндр с поршнем, двумя тягами, двумя переходными элементами и коушем образуют функционально законченный комплект, количество которых может быть произвольным, в зависимости от количества канатов.
Известная конструкция обладает улучшенные массогабаритные показатели, по сравнению с [1].
Недостатком известной конструкции является низкие массогабаритные показатели подвесной балки, низкая надежность и долговечность, обусловленная тем, что вертикально направленная сила, прилагается к верхней горизонтальной пластине балки, что приводит к значительным усилиям, приложенным на растяжение конструкции балки. Для предотвращения разрушения подвесной балки приходится значительно увеличивать массу балки, что приводит к снижению массогабаритных показателей, понижению надежности и долговечности.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение массогабаритных показателей, повышение надежности и долговечности.
Технический результат достигается тем, что подвесная балка подъемного сосуда (или противовеса), содержащая (минимум) две параллельные пластины (перпендикулярные направлению гидравлических цилиндров и ориентированные горизонтально в рабочем положении), включающая минимум два комплекта из гидравлических цилиндров с поршнями, (подпоршневые пространства которых) включенных в единую гидравлическую систему, переходных элементов от поршней к тягам (нижних подвижных траверс), соединенных двумя тягами каждый с верхними переходными элементами от тяг к коушам (верхних подвижных траверс), (канаты закрепленные в коушах), причем гидравлические цилиндры жестко закрепляют непосредственно на балку подъемного сосуда, характеризуется тем, что в каждой из параллельных пластин расположено по три отверстия в ряд на каждый комплект, причем в центральном отверстии размещают гидравлический цилиндр, внутри крайних отверстий располагают тяги, наружная поверхность гидравлического цилиндра имеет кольцевой выступ, расположенный со стороны поршня, внешний диаметр которого больше диаметра центральных отверстий поперечной балки.
В области центрального отверстия, между параллельными пластинами может располагаться труба, соединенная с параллельными пластинами балки. При указанном выполнении часть вертикальных усилий передается от нижней пластины подвесной балки к верхней, что позволяет более равномерно распределить усилия в подвесной балке, что позволит дополнительно повысить прочность и надежность устройства.
Переходные элементы с тягами могут соединяться с помощью крепежных валов, соединенных с переходными элементами и отверстиями на концах тяг, причем валы, соединенные с переходными элементами расположены внутри отверстий на концах тяг. Указанное выполнение позволит снизить кратковременные усилия в горизонтальном направлении на комплект, что позволит избежать поломки гидроцилиндра и поршня. Кроме того, указанное соединение позволит избежать применения втулок между тягами и балкой, что позволит упростить конструкцию и дополнительно повысить надежность устройства.
Переходные элементы с тягами могут соединяться болтовыми соединениями или с помощью шпилек. Указанные виды соединений достаточно надежны при высокой технологичности изготовления.
Количество комплектов, включающих цилиндр с поршнем, тягами, переходными элементами и коушем может быть равно количеству головных канатов. Указанное количество комплектов позволяет применить устройство на многоканатном подъеме шахт и рудников.
На фиг. 1 изображен поперечный разрез предлагаемого устройства, изготовленного с применением ПП. 1 и 3 вдоль одного комплекта цилиндра с поршнем, тягами и переходными элементами и коушем, где:
1 - гидравлический цилиндр;
2 - поршень;
3 - переходный элемент от поршня к тягам (нижняя подвижная траверса);
4 - тяги;
5 - переходный элемент от тяг к коушу (верхняя подвижная траверса);
6 - коуш;
7 - канат;
8 - верхняя пластина подвесной балки;
9 - нижняя пластина подвесной балки;
10 - кольцевой выступ гидравлического цилиндра;
11 - крепежный вал переходного элемента.
Устройство действует следующим образом: вертикально направленное усилие от канатов 7 передается посредством коуша 6 на переходный элемент 5, который, в свою очередь, передает усилие на две тяги 4, передающие усилие на переходный элемент от поршня к тягам 3, который, в свою очередь передает усилие на поршень 2. Поршень 2 сжимает рабочую жидкость, расположенную в подпоршневом пространстве, которая, в свою очередь, передает усилие на гидравлический цилиндр 1, в том числе на кольцевой выступ гидравлического цилиндра 10. Так как внешний диаметр кольцевого выступа больше диаметра центральных отверстий в пластинах подвесной балки 8 и 9, усилие от кольцевого выступа гидравлического цилиндра передается на нижнюю пластину подвесной балки 9. Усилия от переходных элементов (подвижных траверс) передаются посредством крепежных валов 11 переходных элементов. Остальные комплекты работают аналогично. Благодаря единой гидравлической системе достигается выравнивание усилий натяжения канатов и облегчается визуальный контроль канатной системы.
Технический результат - улучшение массогабаритных показателей достигается тем, что механические усилия «на разрыв», отрывающие верхнюю пластину поперечной балки заменяются на механические усилия, сжимающие конструкцию балки, что позволяет при сохранении грузоподъемности уменьшить массу металлических частей и улучшить массогабаритные показатели устройства.
Технический результат - повышение надежности достигается тем, что при применении сварной конструкции балки, в балке уменьшаются усилия, разрывающие сварные соединения, что увеличивает надежность устройства. Кроме того, отсутствие втулок на тягах исключает деформацию тяг, что дополнительно приводит к повышению надежности устройства.
Технический результат повышение долговечности достигается большей долговечностью элементов балки работающих «на сжатие» по сравнению с долговечностью элементов, работающих «на разрыв», а также более надежным креплением гидравлического цилиндра, исключающим горизонтальное перемещение цилиндра относительно балки при наличии технологического люфта между отверстием балки и гидравлическим цилиндром, и соответственно истирания поверхности отверстия и цилиндра и, как следствие, преждевременного выхода конструкции из строя. Кроме того, отсутствие втулок на тягах исключает истирание втулок и тяг в процессе эксплуатации, что дополнительно повышает долговечность.
Промышленное применение: Полезная модель может быть с успехом применена для производства подъемных сосудов и противовесов в горнорудной промышленности.