一种用于重载深井提升机首绳更换装置及其更换方法，所述更换装置是由锁绳组件、送绳组件和液压源构成；所述更换方法是锁绳组件锁紧首绳后，送绳组件开始送绳；第一锁绳组件是通过第一送绳组件向前送绳，第二锁绳组件是通过第二送绳组件向前送绳；第一锁绳组件和第一送绳组件与第二锁绳组件和第二送绳组件两组交替送绳，实现首绳更换。本发明专利技术换绳结构简单，操作方便，减少了节流损失和机械冲击，避免了油温急剧上升，提高了能量使用效率，尤其适用于重载深井提升机首绳更换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种矿井提升机首绳的更换装置及其更换方法，尤其是涉及一种用于重载深井提升机首绳的被动更换装置及其更换方法。
技术介绍
一般摩擦式提升机钢丝绳(首绳)的使用期限不得超过两年。对于主副井均为摩擦式提升的矿井来说，平均每年需要更换一次首绳。随着矿井提升运输设备面向高效、大型化、自动化方向的迈进，矿井提升技术已得到了飞速发展，千米深井也越来越多。这种矿井具有提升载荷能力强、运转效率高、矿井深的特点。然而，对于这种重载深井工况来说，现有的换绳装置已很难满足其使用要求，换绳的过程中存在工序繁琐、安全隐患多、占用时间长等难题。公开号为CN101417765的一种“提升机首绳同步连续更换装置”，该专利技术专利采用主动送绳，即送绳组件的移动是在负载和高压油的作用下进行的，该系统只是在回油路上安装背压阀，通过手动调节背压阀的开口实现调速，但调速效果差；实际应用中，通常在回油油路上串联的可调节流阀控制换绳的速度；其优点在于速度连续可调、调节方式简单直接，但是缺点也很明显一方面由于钢丝绳重力作用，送绳油缸推动送绳组件前进时做无用功，造成能量损失，这些损失的能量转换为热量导致油温上升；另一方面采用回油节流调速，回油节流能量损失较大易导致液压系统的油温上升较快，加上重载深井换绳过程更长，泵站长时间运行，致使油温上升更剧；此外，主动换绳泵站液压系统中，步进油缸收回是靠节流阀调速的，在自动运行过程中，节流阀一旦调定，就不能随便改变，这样在换绳过程中，由于钢丝绳重力作用，带动小车以一定加速度迅速前进，易造成冲击，对油缸及小车寿命产生较大影响；油温上升也会带来一系列不稳定因素，如密封圈快速老化，液压油的粘度降低，泄漏，动力元件和执行元件的效率降低甚至整套换绳液压系统失效等，对钢丝绳的安全更换产生巨大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，用以克服现有技术中存在着节流损失较大，送绳油缸空行程导致液压系统油温上升较快，以及机械冲击的问题。基于上述问题和目的，本专利技术所采取的措施是一种，其中，一种用于重载深井提升机首绳更换装置，包括锁绳组件、送绳组件和液压源；其特征在于送绳组件高压油管路分为两路，一路和锁绳组件是通过二位三通电磁换向阀与液压源的高压油口 P连通，实现油路切换；另一路是直接与液压源的高压油口 P连通；锁绳组件回油管和送绳组件回油管是与液压源的低压油口 T连通；所述锁绳组件是由第一锁绳组件与第二锁绳组件构成，并通过二位四通电磁换向阀连通，实现油路切换；所述送绳组件是由第一送绳组件与第二送绳组件构成，并通过二位三通电磁换向阀连通，实现油路切换；所述液压源是由电动机驱动液压泵运转向系统提供高压油，并将系统低压油经冷却器和回油滤油器循环回油箱；其中 第一锁绳组件是由第一锁绳油缸的有杆腔通过单向顺序阀与二位四通电磁换向阀的A2连通，第一锁绳油缸的无杆腔是通过液控单向阀与二位四通电磁换向阀的B2连通； 第二锁绳组件是由第二锁绳油缸的无杆腔通过液控单向阀与二位四通电磁换向阀的A2连通，第二锁绳油缸的有杆腔是通过单向顺序阀与二位四通电磁换向阀的B2连通； 二位四通电磁换向阀的压力油口 P2与二位三通电磁换向阀的Al 口连接； 第一送绳组件是由第一送绳油缸的有杆腔直接与手动换向阀I的A4连通；第一送绳油缸的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀的B4连通，另一路是通过双向液压锁后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀的A3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀与液压源的低压油口T连通； 第二送绳组件是由第二送绳油缸的有杆腔直接与手动换向阀II的B5连通；第二送绳油缸的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀的A5连通，另一路是通过双向液压锁后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀的B3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀与液压源的低压油口T连通； 二位三通电磁换向阀的压力油口 P3与二位三通电磁换向阀的BI 口连接； 本专利技术一种用于上述的一种用于重载深井提升机首绳更换装置的更换方法，其所述方法如下 锁绳组件锁紧首绳后，送绳组件再开始送绳；第一锁绳组件是通过第一送绳组件向前送绳，第二锁绳组件是通过第二送绳组件向前送绳；第一锁绳组件和第一送绳组件与第二锁绳组件和第二送绳组件两组交替送绳； 设定初始状态为第一锁绳组件松绳，第二锁绳组件锁绳，第一送绳组件油缸伸出，第二送绳组件油缸收回； 手动状态下，4DT、5DT、6DT均失电，手动换向阀I和手动换向阀II此刻均处于中位，2DT失电，3DT得电，第一锁绳组件锁紧首绳后，第二锁绳组件松开首绳，然后，将手动换向阀I切换至右位，手动换向阀II切换至右位，如此，第一锁绳组件在钢丝绳的重力作用下，将第一送绳组件油缸收回，第二送绳组件在高压油的作用下将第二送绳油缸伸出，推动第二锁绳组件至行程终了，完成一次送绳；控制3DT失电，第二锁绳组件锁紧新绳后，第一锁绳组件松开新绳，然后，将手动换向阀I切换至左位，手动换向阀II切换至左位，如此，第二锁绳组件在钢丝绳的重力作用下，将第二送绳组件油缸收回，第一送绳组件在高压油的作用下将第一送绳油缸伸出，推动第一锁绳组件至行程终了，完成一个送绳循环；如此循环可实现连续送绳； 自动状态下，手动换向阀I和手动换向阀II均处于中位，PID先控制3DT得电，第一锁绳组件锁紧新绳，第二锁绳组件松绳后，再使2DT、4DT、5DT得电，6DT失电，第二送绳组件在高压油的作用下将第二锁绳组件推至行程终了，同时，第一送绳组件第一送绳油缸在钢丝绳重力作用下被动收回，完成一次送绳；PID控制2DT失电，3DT失电，第二锁绳组件在高压油作用下锁紧首绳，第一锁绳组件松开首绳，其后使2DT、4DT、6DT得电，5DT失电，第一送绳组件在高压油的作用下将第一锁绳组件推至行程终了，同时，第二送绳组件第二送绳油缸在钢丝绳重力作用下被动收回，完成一个送绳循环；其后依靠PID控制电磁阀的得电顺序实现自动换绳。本专利技术一种用于上述的重载深井提升机首绳更换装置及其更换方法，其主要优点在于(I)送绳组件回油路安装电磁比例溢流阀替代节流阀，减少了节流损失，提高能量使用效率，避免油温急剧上升；(2)通过PID连续控制电磁比例溢流阀18、电磁比例溢流阀20的电流变化，改变其开口大小，实现对送绳油缸速度的连续调节，调节方式简单；(3) PID连续控制阀开口大小在送绳组件被动收回过程中建立连续变化的背压，构成送绳组件的平稳收回，减少机械冲击；(4)送绳油缸是在钢丝绳重力作用下被动回收的，避免了利用高压油主动回收带来的能量损失；(5)整个换绳过程既可以手动进行亦可以自动进行，换绳操作简单；(6)通过实施上述装置和方法，不仅可以有效解决油温上升较快问题和机械冲击问题，而且还提高了能量利用率；同时，该系统拥有手动与自动两种换绳方式，电动机液压泵采用一用一备，避免因其中任意一项故障而导致换绳中止，提高了可靠性，尤其适用于重载深井提升机首绳更换。附图说明图1是本专利技术更换装置的整体结构示意图。图2是本专利技术更换装置的锁绳组件结构示意图。图3是本专利技术更换装置的送绳组件结构示意图。图4是本专利技术更换装置的液压源结构示意图。图中1 :空气滤清器；2 :电动机；3 :液压泵；4 :压力表；5 :二位三通电磁换向阀；6 :二位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于重载深井提升机首绳更换装置，包括锁绳组件、送绳组件和液压源；其特征在于：送绳组件高压油管路分为两路，一路和锁绳组件是通过二位三通电磁换向阀（5）与液压源的高压油口P连通，实现油路切换；另一路是直接与液压源的高压油口P连通；锁绳组件回油管和送绳组件回油管是与液压源的低压油口T连通；所述锁绳组件是由第一锁绳组件与第二锁绳组件构成，并通过二位四通电磁换向阀（6）连通，实现油路切换；所述送绳组件是由第一送绳组件与第二送绳组件构成，并通过二位三通电磁换向阀（19）连通，实现油路切换；所述液压源是由电动机（2）驱动液压泵（3）运转向系统提供高压油，并将系统低压油经冷却器（24）和回油滤油器（25）循环回油箱（26）；其中：第一锁绳组件是由第一锁绳油缸（8）的有杆腔通过单向顺序阀（7）与二位四通电磁换向阀（6）的A2连通，第一锁绳油缸（8）的无杆腔是通过液控单向阀（9）与二位四通电磁换向阀（6）的B2连通；?第二锁绳组件是由第二锁绳油缸（12）的无杆腔通过液控单向阀（13）与二位四通电磁换向阀（6）的A2连通，第二锁绳油缸（12）的有杆腔是通过单向顺序阀（11）与二位四通电磁换向阀（6）的B2连通；二位四通电磁换向阀（6）的压力油口P2与二位三通电磁换向阀（5）的A1口连接；第一送绳组件是由第一送绳油缸（16）的有杆腔直接与手动换向阀Ⅰ（15）的A4连通；第一送绳油缸（16）的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀Ⅰ（15）的B4连通，另一路是通过双向液压锁（17）后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀（19）的A3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀（18）与液压源的低压油口T连通；第二送绳组件是由第二送绳油缸（21）的有杆腔直接与手动换向阀Ⅱ（22）的B5连通；第二送绳油缸（21）的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀Ⅱ（22）的A5连通，另一路是通过双向液压锁（17）后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀（19）的B3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀（20）与液压源的低压油口T连通；二位三通电磁换向阀（19）的压力油口P3与二位三通电磁换向阀（5）的B1口连接。...
【技术特征摘要】
1.一种用于重载深井提升机首绳更换装置，包括锁绳组件、送绳组件和液压源；其特征在于送绳组件高压油管路分为两路，一路和锁绳组件是通过二位三通电磁换向阀(5)与液压源的高压油口 P连通，实现油路切换；另一路是直接与液压源的高压油口 P连通；锁绳组件回油管和送绳组件回油管是与液压源的低压油口 T连通； 所述锁绳组件是由第一锁绳组件与第二锁绳组件构成，并通过二位四通电磁换向阀(6)连通，实现油路切换；所述送绳组件是由第一送绳组件与第二送绳组件构成，并通过二位三通电磁换向阀(19)连通，实现油路切换；所述液压源是由电动机(2)驱动液压泵(3)运转向系统提供高压油，并将系统低压油经冷却器(24)和回油滤油器(25)循环回油箱(26);其中 第一锁绳组件是由第一锁绳油缸(8)的有杆腔通过单向顺序阀(7)与二位四通电磁换向阀(6)的A2连通，第一锁绳油缸(8)的无杆腔是通过液控单向阀(9)与二位四通电磁换向阀(6)的B2连通； 第二锁绳组件是由第二锁绳油缸(12)的无杆腔通过液控单向阀(13)与二位四通电磁换向阀(6)的A2连通，第二锁绳油缸(12)的有杆腔是通过单向顺序阀(11)与二位四通电磁换向阀(6)的B2连通； 二位四通电磁换向阀(6)的压力油口 P2与二位三通电磁换向阀(5)的Al 口连接； 第一送绳组件是由第一送绳油缸(16)的有杆腔直接与手动换向阀I (15)的A4连通；第一送绳油缸(16)的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀I (15)的B4连通，另一路是通过双向液压锁(17)后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀(19)的A3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀(18)与液压源的低压油口 T连通； 第二送绳组件是由第二送绳油缸(21)的有杆腔直接与手动换向阀II (22)的B5连通；第二送绳油缸(21)的无杆腔分为两路，一路直接与手动换向阀II (22)的A5连通，另一路是通过双向液压锁(17)后再次分为两路，一路直接与二位三通电磁换向阀(19)的B3连通，另一路是通过电磁比例溢流阀(20)与液压源的低压油口 T连通； 二位三通电磁换向阀(19)的压力油口 P3...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟，寇子明，李军霞，张延军，寇保福，高贵军，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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