本發(fā)明涉及井筒罐籠，具體為一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備及其操控方法。

背景技術(shù)：

1、在修筑的各類地下工程中，比如礦山、水電站、地下工程以及軍事國(guó)防工程等，當(dāng)埋深較大時(shí)均需通過建設(shè)立井建立地下與地面的聯(lián)系，主要起到提升有用礦物、上下人員、下放材料設(shè)備和通風(fēng)排水的作用。特別地，在我國(guó)礦井建設(shè)與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，所建設(shè)的立井與盲立井使用最為頻繁，也稱之為垂直井筒。目前，各大深立井井筒的直徑、垂直深度越來越大，大多分別突破了10米、1000米，并且也在逐步刷新紀(jì)錄。

2、然而不難發(fā)現(xiàn)，盡管立井井筒的施工規(guī)模龐大、配套的施工技術(shù)逐步完善，但井筒配套的罐籠所具備的急速剎停、逃生性能依然滯后，甚至缺乏有效的技術(shù)措施。對(duì)于礦山副井井筒，由于不可抗力或操作失誤導(dǎo)致其罐籠的提升鋼絲繩發(fā)生斷裂后，現(xiàn)有防墜裝置存在靈敏度低、抗過載能力小嚴(yán)重缺陷，且沒有對(duì)應(yīng)的逃生救援功能，導(dǎo)致發(fā)生意外事故后礦工、設(shè)備安全無(wú)法保證，且一旦受困救援工作難以進(jìn)行而錯(cuò)過最佳救援時(shí)機(jī)，給整個(gè)礦井造成重大損失。與此同時(shí)，罐籠鋼絲繩替換工作難以開展，提升罐籠復(fù)位復(fù)工的等待時(shí)機(jī)也較長(zhǎng)。為此，我們提出一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備及其操控方法用于解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備及其操控方法備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，包括井筒外框架、啟動(dòng)電機(jī)、鋼絲繩纜和罐籠，啟動(dòng)電機(jī)固定連接在井筒外框架的頂部并通過鋼絲纜繩與罐籠固定連接，所述罐籠的兩側(cè)均固定連接有導(dǎo)軌梁，導(dǎo)軌梁與井筒外框架相連接實(shí)現(xiàn)罐籠上下滑動(dòng)；兩個(gè)所述導(dǎo)軌梁之間固定連接有提升橫梁，所述提升橫梁的頂部開設(shè)有兩個(gè)切口，提升橫梁與導(dǎo)軌梁之間傾斜設(shè)置有斜撐梁；所述罐籠的頂部設(shè)置有通過合頁(yè)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的逃生梯蓋，所述罐籠的內(nèi)部四個(gè)側(cè)面中間位置均設(shè)置有扶手；所述罐籠的上方設(shè)有用于剎停罐籠的剎停裝置，剎停裝置包括兩個(gè)連接板、兩個(gè)連接桿、一個(gè)連接塊、兩個(gè)剎車搖臂和兩個(gè)搖臂鉤；所述連接桿滑動(dòng)連接在切口的內(nèi)部，連接桿的頂部開設(shè)有通孔用于與鋼絲繩纜相連接，所述連接桿的底部與兩個(gè)連接板固定連接，兩個(gè)連接板的底部與連接塊固定連接，連接塊的底部開設(shè)有通孔與復(fù)位部件相連接。

3、優(yōu)選的，所述復(fù)位部件設(shè)置為強(qiáng)力復(fù)位彈簧，所述強(qiáng)力復(fù)位彈簧的另一端固定連接在罐籠頂部的吊環(huán)上。特別地，當(dāng)井筒所處的水力環(huán)境較為復(fù)雜時(shí)，強(qiáng)力復(fù)位彈簧在長(zhǎng)期的使用過程中會(huì)有一定的疲勞損傷或腐蝕，在此可推薦一種替代結(jié)構(gòu)—重力錘，即通過鋼絲繩將一定重量的重錘懸吊于連接塊底部的通孔中，起到與強(qiáng)力復(fù)位彈簧等同瞬時(shí)復(fù)位效用。

4、優(yōu)選的，兩個(gè)所述連接板之間通過第二銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)剎車搖臂，剎車搖臂上開設(shè)有限位孔，所述第二銷軸在限位孔內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)距離補(bǔ)償。

5、優(yōu)選的，所述剎車搖臂通過第一銷軸與對(duì)應(yīng)的斜撐梁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述搖臂鉤固定連接在剎車搖臂的底部。

6、優(yōu)選的，所述搖臂鉤設(shè)置為v形，與卡板實(shí)現(xiàn)緊密配合。

7、優(yōu)選的，所述井筒外框架包括四個(gè)第一方管和多個(gè)第二方管，四個(gè)所述第一方管和多個(gè)第二方管相互焊接，左右兩側(cè)的所述第二方管的內(nèi)側(cè)依次焊接有兩個(gè)第三方管和兩個(gè)第四方管。

8、優(yōu)選的，兩個(gè)所述第三方管和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第四方管之間固定連接一系列較小等距卡板，所述卡板與搖臂鉤緊密配合能夠?qū)崿F(xiàn)罐籠的安全剎停，卡板的底部設(shè)置有便于復(fù)位的斜面部。

9、優(yōu)選的，左側(cè)的兩個(gè)所述第一方管之間自上而下固定連接有一系列較大等距的逃生梯板構(gòu)件，直至接近井筒底板位置，而這個(gè)截止位置距離井筒底板大致等同于罐籠結(jié)構(gòu)高度。同時(shí)，在逃生梯板構(gòu)件一側(cè)的鈑金結(jié)構(gòu)上設(shè)置有扶手孔，以輔助上下攀爬之用。

10、優(yōu)選的，所述逃生梯蓋的頂部固定連接有兩個(gè)攀爬梯，逃生梯蓋的頂部和底部通過貫穿的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)把手，通過轉(zhuǎn)動(dòng)底部的把手并向下拉動(dòng)實(shí)現(xiàn)逃生梯蓋的向下翻轉(zhuǎn)。同樣地，結(jié)合實(shí)際罐籠提升過程中不可避免的機(jī)械震動(dòng)或抖動(dòng)情況，把手構(gòu)件可用其他類似簡(jiǎn)易鎖緊裝置進(jìn)行替換，防止非人為因素自動(dòng)打開逃生梯蓋而造成安全隱患。

11、一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備的操控方法，使用如上所述井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其步驟在于：

12、步驟1：提升鋼絲繩因不可抗力或操作失誤突然斷開，鏈接的罐籠失重同時(shí)強(qiáng)力復(fù)位彈簧瞬間受力開始復(fù)位，連接桿在回復(fù)拉力作用下帶動(dòng)向下移動(dòng)；

13、步驟2：剎車搖臂在連接桿的擠壓作用下圍繞第一銷軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)搖臂鉤與卡板實(shí)現(xiàn)相配合卡住，實(shí)現(xiàn)瞬間剎停罐籠結(jié)構(gòu)；

14、步驟3：被困人員通過旋轉(zhuǎn)把手向下打開逃生梯蓋，在轎箱內(nèi)扶手與逃生梯蓋上攀爬梯的共同輔助下攀爬出罐籠頂部；

15、步驟4：被困人員繼續(xù)沿著外框架下焊接的一系列逃生梯板依次爬出井筒，由此實(shí)現(xiàn)逃生功能；

16、步驟5：待被困人員全部實(shí)現(xiàn)自救后，救援與檢修人員通過逃生梯板運(yùn)輸檢修物資，并更換新的鋼絲繩纜，等確認(rèn)安全后再次從逃生梯板攀爬出井筒；

17、步驟6：重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)新鋼絲繩纜，鋼絲繩纜拉動(dòng)連接桿致使搖臂鉤與卡板脫離復(fù)位，此時(shí)強(qiáng)力復(fù)位彈簧再次被拉伸到預(yù)定應(yīng)力值，至此實(shí)現(xiàn)裝備的復(fù)位功效。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1.本發(fā)明當(dāng)鋼絲繩纜突然斷裂導(dǎo)致罐籠瞬間失重時(shí)，失去鋼絲繩纜拉力的連接板也會(huì)同時(shí)瞬間受到強(qiáng)力復(fù)位彈簧的拉伸張力作用向下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)兩個(gè)剎車搖臂圍繞著第一銷軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車搖臂帶動(dòng)搖臂鉤向上轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)順勢(shì)及時(shí)與某一卡板配合卡接，以實(shí)現(xiàn)罐籠在瞬間急速剎停，整體結(jié)構(gòu)敏感性高、剎停效用瞬間啟動(dòng)，且安全可靠。

20、2.受困人員能方便地通過轉(zhuǎn)動(dòng)罐籠頂部逃生梯蓋上的把手向下打開逃生梯蓋，借助罐籠內(nèi)的扶手與逃生梯蓋上攀爬梯能順利地爬到罐籠頂部，并可利用逃生梯板及時(shí)爬出井筒逃生而實(shí)現(xiàn)快速地自救，操作方便、時(shí)效性強(qiáng)。

21、3.救援與檢修人員可借助逃生梯板方便快捷地運(yùn)輸檢修物資，及時(shí)檢修并更換新的鋼絲繩纜，實(shí)現(xiàn)盡快恢復(fù)罐籠提升功能，其整個(gè)過程省時(shí)、省力，大大節(jié)約維修成本。

技術(shù)特征：

1.一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，包括井筒外框架、啟動(dòng)電機(jī)、鋼絲繩纜和罐籠(7)，啟動(dòng)電機(jī)固定連接在井筒外框架的頂部并通過鋼絲纜繩與罐籠(7)固定連接，其特征在于：所述罐籠(7)的兩側(cè)均固定連接有導(dǎo)軌梁(8)，導(dǎo)軌梁(8)與井筒外框架相連接實(shí)現(xiàn)罐籠(7)上下滑動(dòng)；兩個(gè)所述導(dǎo)軌梁(8)之間固定連接有提升橫梁(9)，所述提升橫梁(9)的頂部開設(shè)有兩個(gè)切口(10)，提升橫梁(9)與導(dǎo)軌梁(8)之間傾斜設(shè)置有斜撐梁(11)；所述罐籠(7)的頂部通過合頁(yè)(23)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有逃生梯蓋(12)，所述罐籠(7)的內(nèi)部四個(gè)側(cè)面中間位置均設(shè)置有扶手(13)；所述罐籠(7)的上方設(shè)有用于剎停罐籠(7)的剎停裝置，剎停裝置包括兩個(gè)連接板(14)、兩個(gè)連接桿(15)、一個(gè)連接塊(16)、兩個(gè)剎車搖臂(17)和兩個(gè)搖臂鉤(20)，所述連接桿(15)滑動(dòng)連接在切口(10)的內(nèi)部，連接桿(15)的頂部開設(shè)有通孔用于與鋼絲繩纜相連接，所述連接桿(15)的底部與兩個(gè)連接板(14)固定連接，兩個(gè)連接板(14)的底部與連接塊(16)固定連接，連接塊(16)的底部開設(shè)有通孔與復(fù)位部件相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：所述復(fù)位部件設(shè)置為強(qiáng)力復(fù)位彈簧(22)，所述強(qiáng)力復(fù)位彈簧(22)的另一端固定連接在罐籠(7)頂部的吊環(huán)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：兩個(gè)所述連接板(14)之間通過第二銷軸(21)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)剎車搖臂(17)，剎車搖臂(17)上開設(shè)有限位孔(18)，所述第二銷軸(21)在限位孔(18)內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)距離補(bǔ)償。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：所述剎車搖臂(17)通過第一銷軸(19)與對(duì)應(yīng)的斜撐梁(11)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述搖臂鉤(20)固定連接在剎車搖臂(17)的底部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：所述搖臂鉤(20)設(shè)置為v形，與卡板(6)實(shí)現(xiàn)緊密配合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：所述井筒外框架包括四個(gè)第一方管(1)和多個(gè)第二方管(2)，四個(gè)所述第一方管(1)和多個(gè)第二方管(2)相互焊接，左右兩側(cè)的所述第二方管(2)的內(nèi)側(cè)依次焊接有兩個(gè)第三方管(3)和兩個(gè)第四方管(4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：兩個(gè)所述第三方管(3)和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第四方管(4)之間固定連接有一系列較小等距卡板(6)，所述卡板(6)與搖臂鉤(20)緊密配合能夠?qū)崿F(xiàn)罐籠(7)的剎停，卡板(6)的底部設(shè)置有便于復(fù)位的斜面部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：左側(cè)的兩個(gè)所述第一方管(1)之間固定連接一系列較大等距的逃生梯板(5)，直至接近井筒底板位置，而這個(gè)截止位置距離井筒底板大致等同于罐籠(7)高度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其特征在于：所述逃生梯蓋(12)的頂部固定連接有兩個(gè)攀爬梯(24)，逃生梯蓋(12)的頂部和底部通過貫穿的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)把手(25)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)底部的把手(25)并向下拉動(dòng)實(shí)現(xiàn)逃生梯蓋(12)的向下翻轉(zhuǎn)。

10.一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備的操控方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求8所述井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備，其步驟在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及井筒罐籠技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種井筒罐籠防墜、逃生一體化裝備及其操控方法，本發(fā)明當(dāng)鋼絲繩纜突然斷裂導(dǎo)致罐籠急速下墜時(shí)，失去鋼絲繩纜拉力的連接板會(huì)瞬間受到強(qiáng)力復(fù)位彈簧拉伸張力向下移動(dòng)，此時(shí)連接板帶動(dòng)兩個(gè)剎車搖臂圍繞著第一銷軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而剎車搖臂帶動(dòng)搖臂鉤向上順勢(shì)及時(shí)與卡板相卡接，以實(shí)現(xiàn)瞬間急速剎停罐籠；接著，被困人員便可手動(dòng)解鎖并翻開預(yù)設(shè)在罐籠頂部的逃生梯蓋攀爬出罐籠，借助預(yù)先設(shè)有的一系列等距逃生梯板順利爬出井筒，以此實(shí)現(xiàn)被困人員的快速自救；最后，救援與檢修人員可再次借助逃生梯板方便快捷地下放檢修物資，及時(shí)檢修并更換新的鋼絲繩纜，最終快速地恢復(fù)了罐籠提升功能。

技術(shù)研發(fā)人員：杜少華,趙雅倩,馬建軍,肖波濤,候超,李達(dá)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17