Шахтный пневматический подъемник

(19 (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК УДАРСТВЕННЫЙ НОМ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИТЕТ СССР ОТ КРЫВ ОПИСА Я КОМУ А дополнительнымуплотнением,приы между собой че ен нем м с дине установл подъемны этом ст рез кан заслонку2. По лы сое котовеет регулируему .1, отлича о, с целью удобтажа,.верхние жены заслонками всм запоров, разами, с системой дъеьвик по п ,с я тем, чт тажа и демо стволов сн 6 ены посредстнад эаслонк одов.емник по п ющнйства монучасткии соединмещенныхвоздухов3. Подьч ающилот ненийсудсм е п.1 и 2, о т л и-,что одно из упад подъемным соенными встах разв длядуха сщ и йышения на"глуботельнымгрузин и азмещен 13 отличто нижнее упдов выполненоршня, шток котости поршня 4. Подъемч ающий лотнение под в виде поршн рого установ ник по пп с я тем, ъемных сосу я и фсрпо лен в пол ИЗОБРЕТВИДЕТЕПЬСТВУ(53) 621876.113(088,8)56) 1. Авторское свидетелвство ССС 9 588177, кл. В 66 В 9/04, 1974,2. Авторское свидетельствд СССР Р 644707, кл. В 66 В 9/04, 1977(54 Ц 57) 1, шАХТИЫй ПИЕВМАТРЧЕСКИй ПОДЬЕИНИК, включающнй выполненный с окном в месте разгрузки ствол, в котором установлен подъемный сосуд с двумя уплотнениями, располож нижней части, фиксаторы в ме грузки и систему воздуховодо подвода и отвода сжатого воз воздуходувкой, о т л и ч а ю с я тем, что, с Мелью повдежности в работе в условиях кнх шахт, он снабжен дополни стволом с окнами в месте за В 66 В 904 ф В 66 В 1Изобретение относится к подъемно- транспортным средствам, а именно кшахтным пневматическим подъемникам и особенно для глубоких шахт.Известно подъемное устройство, включающее блоки,.канаты, противове сы-поршни, перемещаемые в гидроприводе в виде трубного става 0-образной форьв, заполненного уравновешива-. ющей рабочей жидкостью 1 .Недостатком данного подъемного 10 устройства является чрезвычайно низкая его производительность, понижаЮщаяся с глубиной шахты, так как на больших глубинах будут большие гидростатичес кие давления - зто усложнит и удорожит исполнение весьма металлоемкого гидропривода, а уплотнения будут практически технически невыполнимыми.Кроме того, применение длинных канатов снижает надежность и грузоподъемность подъемника иэ-за большого веса кайатов и ограниченнйх их прочностных характеристик.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является шахтный пневматический подъемник, включающий выполненный с окнами в месте разгруз-: ки ствол,в котором установлен подъем-, ный сосуд с двумя уплотнениями, расположенными в нижней части, фиксаторыЗ 0 в местах разгрузки и систему воздуховодов для подвода и отвода сжатоговоздуха с воздуходувкой2, .Недостатком известного устройства является то, что в условиях глубоких З 5 шахт его работа ненадежна н малопроизводительна, так как при каждом подьеме нужно поднимать собственный вес сосуда (снипа) с уплотнениями, а также необходимость расположения возду" 40 ходувок внизу ствола, что нарушает вентиляцию шахты, требует специального изготовления приводов, значительны перерасходы пневмоэнергии идущей на стравливание воздуха при опускании 45 сосуда.Целью иэобретения является повышение надежности в работе устройства в условиях глубоких шахт.50Поставленная цель достигается тем, что шахтный пневматический подъемник, включающий выполненный с окном в месте разгрузки ствол, в котором установлен подъемный сосуд с двумя уплотнвниями, расположенными в нижней части, Фиксаторы в местах разгрузки и систему воздуховодов для подвода и отвода сжатого воздуха с воздуходувкой, снабжен дополнительным стволом 60 с окнами в месте загрузки и установленным в нем дополнительным подъемным сосудом с уплотнением, при этом ство-, лы соединены между собой через канал, который имеет регулируемую заслонку 65 Кроме того, для удобства монтажаи демонтажа верхние участки стволовснабжены заслонками и соединены посредством запоров, размещенных надзаслонками с системой воздуховодов.При этом одно иэ уплотнений размещено над каждым подъемным сосудом.Кроме того, нижнее уплотнениеподъемных сосудов выполнено в видепоршня и форпоршня, шток которогоустановлен в полости поршня,На фиг.1 изображен шахтный пневматический подъемник в .момент за"грузки в нижней части и одновременной выгрузки вверху, на фиг.2 - тоже, вариант, на фиг.З - поршень,на Фиг,4 - захваты на Фиг.5 - рас-;положения стволов.Пневматическйе подъемнйки содержат вертикальные стволы (трубы) 1сообщенные внизу воздуховодами 2 срегулируежми заслонками 3, воздухо.водов 4, соединяющих стволы 1 черезрегулируемые заслонки 5 и б с ресиверами 7, к которым присоединенытрубовоэдуходувки.(нагнетатели) 8,а также объединяющий бак 9 и заслонки 10 и 11 для переключений направлений потоков воздуха при пврекачивании вго в верхней части с трубы в.трубу трубовоздуходувками 8, а также для подключения в конце перекачки с атмосферой через заслонку 12для подкачки порции воздуха для,замкнутой системы по Фиг.1) . В трубах 1 .выполнены в необходимых местахвнизу и вверху проемы для уплотненных дверей 13 шлюзовые) для осуществления загрузки в сосуды и выгрузки из сосудов. Движущиеся сосуды состоят иэ отдельных частей(Фиг.З).Подъемник также содержит верхнийпоршень 14 для замкнутой системы пофиг,1 для предупреждения попаданияизбыточного давления в шахту при открывании дверцы 13 для загрузки скипа, скип 15, открытый сверху, а внизу имеющий открывающиеся затворыдля разгрузки и направляющие для выдерживания зазоров между скипом истенками трубы, пневмовоз-поршвнь 16,осуществляющий основную функцию придвижении н остановке, разобщения через уплотнения воздушных сред с разными давлениями в верхних и нижнихчастях труб, Форпоршень 17, составляющий одно целое с поршнем 16 и соединенный с ним через гибкие связи 18.Форпоршень 17 имеет шток, которыйможет перемещаться внутри цилиндрической полости поршня и предназначается для осуществления тррможенияпри движении сосуда вниз червя воэдушнУю подушку, образующуюся междуйбршнем и форпоршнем путем натвканиявоздуха через небольшое отверстие внем и выпуска через него воздуха при50 сильном его сдавливании, при этом форпоршень мягко садится на выступы захвата 19 с гидроприводом (фиг.4), При приближении сосуда к месту загрузки его предварительно притормаживают, частично прикрывая заслонку 35Для загрузки применяется известное доэировочное устройство 20, с выдвижным хоботом 21. Сосуды фиксируются гидрозапорами 22 как при загрузке, так и выгрузке. Также приме-, 10 няются запоры-фиксаторы 23 с гидро- приводами для фиксации положений поршней 16 при необходимости как при монтаже, так и эксплуатации в выемке или опускании скипа 15 (и верхне го поршня 14 по фиг.1) из нейтрального отсека, т.е, иэ верхней части труб 1 между спецзадвижками 24-26.Спецэадвижка 26 служит для разъединения верхней части трубы при выемке или опускании всех частей сосуда, включая и поршень и форпоршень, при открытых спецзадвижках 24 (фиг.1) .Спецзадвижки 25 (фиг.2) служат для периодического открывания и закрывания, в целях сообщения труб с атмосферой, после опускания сосуда вниз под загрузку и фиксации его захватами 19 и гидрозапором 22, Для постепенного выдавливания,а также опускания пневматикой частей сосудов 14-17 в пределах нейтральных отсеков служат задвижкй 27, соединенные с шахтной пневмосетью (при закрытых спецзадвижках 26)Для систематического пополнения утечек из уравновешиварщей уп ругой воздушной среды 28 служат соединенные с шахтнбй пневмосетью автоматизированные задвижки 29, а краны 30 для .продувки и,очистки низа цилиндров от наплывшей грязи и воды, применяе мой,например, для смачивания всех уп-. лотнений 31 из спецрезины в виде отельнкх манжет поршневой части сосуов (или потерь ферромагнитной жидкости, также применяемой для уплотне ний в ярусах малоразмерных постоянных магнитов, размещаемых на элементах сосудов). Также применяются датчики 32, дающие импульсы припрохождении сосудов в трубе для определения их положения вдоль труб.В нижней части труб 1 предусматриваются пневматические ловушки 33 для посадки на воздушную подушку сосудов в аварийных режимах, напри- мер при разгерметизации, отказе за хватов 19 ипрПо фиг,1 подъемник имеет замкнутый пневматический цикл в верхней части над движущимися сосудами, где воздух перекачивается воздуходувками 60 из ствола в ствол (частично пополняется из атмосферы), по фиг.2 - с открытым пневматическим циклом, когда верхние части стволов поочередно со.- общаются с атмосферой. б 5 Пневматический шахтный подъемникработает следующим образом.Для запуска подъемника закрывают,например, правые 26 и левые 24 и 25спецэадвижки, запускают турбовоэдуходувки 8, открыв заслонки 3,5 и 12и оставив в закрытом состоянии за-.слонки 6, 10 и 11, наполняют трубывоздухом до расчетной величины избыточного давления, которое может уравновесить пустые подвижные сосуды(14-17), которые по частям постепенно вводят в правые спецзадвижки 2.4 и25 (фиг.1 и 2),и, приоткрывая правыеспецэадвижки 26, выравняв давления,удерживают на воздухе правый сосуд.Далее, закрыв левую спецэадвижку 26,отключают турбовоздуходувки, закрывзаслонки 5, начинают опускать частисосуда в левый нейтральный .отсекпри приоткрытой от шахтной пневмосети левой задвижке 27, закрыв левыеспецзадвижки. 24 и 25, выравнивая давления спецзадвижкой 26, удерживаютна воздухе все части левого сосуда,Этим заканчивается подготовка к началу работы пневмоподъемника, Далее,например, запускают турбовоэдуходувки, открыв заслонки 5 и 12 (заслонка 3 была открыта ранее), начинаютопускать левый сосуд вниз под загрузку (при этом для фиксации правого сосуда в верхнем положении приводят в действие относящиеся к немуверхние фиксирующие гидрозапоры 22)сдавливая воздушную среду под низомсосудов. Посадив левый сосуд назахваты 19 и включив нижний левыйгкдроэапор 22, (при открытой системе по фиг.2 открывают левую спецзадвижку 26, сообщив трубу с атмосферой,открывают соответствующую нижнююдверцу 13 шлюзования и, вставив загрузочный хобот 21, производят загрузку из дозатора 20, одновременноуравновешивающую упругую постояннуювоздушную среду 28, доводят до расчетного избыточного давления (например 1,2-2,0 кгс/см), открыв автоматизированные нижние задвижки 29,соединенные с шахтой пневмосетью, идалее они через датчик давления автоматически включаются или отключаются, компенсируя утечки в воздушнойсреде 28.После этого вся система ужеокончательно считается приведенной в рабочее состояние,После окончания загрузки и закрытия соответствующих дверей 13, отключив нижние гидрозапоры 22, приступают к подъему сосудов, переключаязаслонки, т.е. открывая. заслонки 10и 6 (при закрытых заслонках 5,11 и12) по фиг,1 и закрывая по фиг.2верхнюю правую спецзадвижку 25, запускают турбовоздуходувки и, создавая избыточное давление на правыесосуды путем перекачивания из левого ствола, где,при замкнутой системе ( фиг,1) воздух находился под некоторым избыточным давлением, а при открытой системе ( фиг.2) - .забирая воздух для. турбовоздуходувок из атмосферы, опускают уже правые сосуды вниз под загрузку. Одновременно через уравновешивающую упругую воздушную среду 28 подымают загруженные левые сосуду 14-17, При этом избыточное давление, подаваемое от турбовоздуходувок, в правую трубу будет небольшим ( по расчету составляютнапример, 0,5-1,3 кгс/смф), т.е. около 50-60 от избыточного давления уравновешивающей упругой среды 28), так как через, среду 28 в уравновешивании также участвуют вес столба воздуха среды 28 и вес верхнего столба воэду. ха над правым сосудом, за вЫчетом столба воздуха над левым сосудом. В зависимости от величины давления воздуха, длины и сечения стволов вес воздуха составляет многие тонны.Стволы пневмоподъемника могут выполняться иэ труб больших диаметров, изготовляемых, например, для газопро- водов (могут быть и из других материалов - чугун, железобетон ) свариваться примерно по их методике,и крепиться к стенкам стволов шахт (фиг.5) илиже для новых глубоких и сверхглубокихшахт сооружаться над местом выработокв виде опускных труб - скважин соот ветствующих размеров, соединяя их вуравновешивающуюая систему в местевыработок, где предусматриваютсядверцы с герметиэациейшлюзование)для загрузки сосудов,10 Шахтный пневматический подъемникпредназначается для применения не.только в качестве вертикального, нои наклонного подъемника для глубокихкак новых, так и действукюцих шахт и 5 карьеров с соответствующим конструктивным выполнением движущихся сосудов, т.е. с дополнением их частейобрезиненными катками и другими деталями.20Как. показали расчеты, применениедля пневматических подъемников числа стволов. (труб) более двух, т,е.трех или четырех, соединенных в ниж-.ней части объединенными через заслонки каналами (фиг.6), обеспечиваетвесьма высокую надежность и высокуюпроизводительность в условиях глубоких шахт,22/20 Тираж 861 ВВИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, В,. Рказ комитета ССи открытийадская наб. 4/5 иал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,