一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)。它需要克服安全運(yùn)輸小車升降安全系數(shù)不高的問題。它包括主控柜（19），混凝土襯砌滑模臺車（2）和運(yùn)輸小車（11），所述的運(yùn)輸小車（11）由一同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)（5）上兩個筒分別引出兩道牽引鋼絲繩（8-1、8-2），通過牽引繩超載報警停機(jī)裝置（7）再分別固定于小車（11）上的自動平衡油缸（10-1、10-2）之上，兩油缸的液壓油腔之間以膠管（10-3）相連通；主控柜（19）與牽引繩超載報警停機(jī)裝置（7）、激光測距報警器（15）、同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)（5）、手持式無線遙控急?？刂破鳎?7）電連接。
【專利說明】—種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程施工牽引系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是在大傾角、深長斜井混凝土襯砌施工過程中為運(yùn)送施工人員及材料的運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國存在大量大角度深長斜井施工，如水電項(xiàng)目中抽水蓄能電站的引水斜井、煤礦及冶金礦山等的施工斜井等。斜井開挖或混凝土襯砌施工，運(yùn)送人員及材料上、下任務(wù)一般均采用卷揚(yáng)機(jī)牽引運(yùn)輸小車在斜井軌道上運(yùn)行來完成。在抽水蓄能電站斜井施工中斜井角度可達(dá)50°，施工運(yùn)輸小車的總噸位達(dá)10t，卷揚(yáng)機(jī)受力大，存在嚴(yán)重的安全隱患。特別是在斜井滑模襯砌混凝土作業(yè)中，運(yùn)輸小車運(yùn)送人或物時的運(yùn)行安全直接關(guān)系到小車上人員和井底施工人員的生命安全，對運(yùn)輸小車的運(yùn)行安全要求很高。為防止運(yùn)輸小車的牽引鋼絲繩斷損造成小車失控下滑墜入而發(fā)生重大人身安全事故，對整個牽引系統(tǒng)設(shè)計(jì)裝備一套完善、可靠的安全保護(hù)設(shè)施具有重大的意義。
[0003]發(fā)明人為工程施工人員，根據(jù)業(yè)內(nèi)的調(diào)查，大角度深長斜井施工中多重有效防止施工小車墜落的系統(tǒng)在國內(nèi)還屬于空缺狀態(tài)。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)完善的斜井施工小車安全保護(hù)裝置，特別對于大噸位施工用小車在大角度的斜井施工中起到安全保障，能填補(bǔ)國內(nèi)在此項(xiàng)【技術(shù)領(lǐng)域】的空白，對事故頻發(fā)的礦山、采掘、水電施工等行業(yè)的安全生產(chǎn)具有重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:克服大傾角、深長斜井運(yùn)輸小車升降安全系數(shù)不高的問題。
[0005]本發(fā)明的一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)，包括主控柜，運(yùn)行在斜井內(nèi)的混凝土襯砌滑模臺車和運(yùn)輸小車，所述的運(yùn)輸小車由一單筒雙繩區(qū)卷揚(yáng)機(jī)上兩個繩區(qū)分別引出的兩道牽引鋼絲繩進(jìn)行牽引移動；此兩道牽引鋼絲繩通過卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置分別固定于設(shè)置在運(yùn)輸小車上的兩個牽引鋼絲繩自動平衡油缸之上，兩油缸的液壓油腔之間以液壓膠管相連通；混凝土襯砌滑模臺車前端設(shè)有激光測距報警器，運(yùn)輸小車后端設(shè)有對應(yīng)的激光測距反射板；系統(tǒng)中安裝有閉路電視監(jiān)控裝置，其中探頭設(shè)置在混凝土襯砌滑模臺車的上端，顯示屏設(shè)在主控柜；主控柜分別與同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置、激光測距報警器電路連接。
待施工的斜井在底部安裝了 一臺混凝土襯砌滑模臺車，它由二束鋼絞索牽引，鋼絞索的上端為固定端，錨入巖層，另一端安裝在混凝土襯砌滑模臺車的二只提升油缸內(nèi)，通過混凝土襯砌滑模臺車提升油缸控制臺的操作，混凝土襯砌滑模臺車可緩慢向上滑升。它的前輪在軌道上運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行一段距離后(軌道妨礙混凝土澆搗時)，即可將軌道切割一段運(yùn)走，軌道同時起著導(dǎo)向、定位的作用?；炷烈r砌滑模臺車的后輪是采用工程塑料制作的，直接在澆好的混凝土面上行走。[0006]一臺運(yùn)送材料(如鋼筋、混凝土、工器具等)和人員的運(yùn)輸小車，在軌道上運(yùn)行，往返于井口和混凝土襯砌滑模臺車之間。
[0007]本系統(tǒng)的同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)有一個主軸，主軸穿過卷筒，卷筒的中間和兩端各有隔板，將卷筒分成兩個卷繩區(qū)(筒區(qū))，每個卷繩區(qū)連接一條牽引鋼絲繩；主軸通過減速機(jī)與帶制動器的電機(jī)連接，電機(jī)和制動器與主控柜電連接。它以最簡結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)使用效果，降低了制造成本。
[0008]本系統(tǒng)使用了一臺雙繩牽引運(yùn)輸小車，不但每條牽引繩負(fù)荷減半，延長了使用壽命，而且即使一根牽引繩斷了，還有一根做保險，有效解決了卷揚(yáng)機(jī)因單繩牽引小車在斜井里上、下運(yùn)行過程中由于牽引繩斷損而導(dǎo)致小車墜落的問題。卷揚(yáng)機(jī)的同軸雙筒區(qū)設(shè)計(jì)是為了滿足雙繩同步卷、放，但是在長斜井(斜井長度有時達(dá)450米)運(yùn)輸小車的運(yùn)行過程中，鋼絲繩在盤繩時還是會存在微小的不同步現(xiàn)象，為防止運(yùn)行過程中某根鋼絲繩松軟而鉤掛住障礙物導(dǎo)致事故的發(fā)生，本系統(tǒng)專門在運(yùn)輸小車的上部(牽引方向)安裝了二根牽引鋼絲繩自動平衡油缸。牽引鋼絲繩自動平衡油缸一頭安裝在運(yùn)輸小車上，另一頭與牽引鋼絲繩連接，安裝時將活塞桿拉出一半的位置，缸筒后部大腔內(nèi)為空腔，有通氣孔。缸筒的前半部小腔內(nèi)裝有液壓油，并將二根油缸的前部小腔用液壓膠管相連接，當(dāng)運(yùn)輸小車牽引過程中其中一根鋼絲繩松軟時，張緊的那根鋼絲繩就會把活塞桿往外拉，這時小腔中的液壓油受力后會通過液壓膠管流向另一根油缸，從而推動另一根油缸的活塞桿向相反方向運(yùn)動，達(dá)到張緊鋼絲繩的目的，解決了因雙繩牽引時二根牽引繩的松緊度不一致而導(dǎo)致牽引不平衡問題。
[0009]本系統(tǒng)采用了一種卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置(專利號:ZL200920064290.0)。其特征在于:由測力滑輪總成和帶有報警器的力值顯示控制儀組成，測力滑輪總成包括轉(zhuǎn)向滑輪、滑輪支架和滑輪底座，轉(zhuǎn)向滑輪固定在滑輪支架上，滑輪支架與滑輪底座之間安裝有滑輪壓力傳感器，滑輪壓力傳感器的訊號線與帶有報警器的力值顯示控制儀連接；所述滑輪壓力傳感器為4只，分置于滑輪支架和滑輪底座對應(yīng)的四角。該裝置可將運(yùn)輸小車所承載的牽引力經(jīng)牽引鋼絲繩由改向滑輪傳遞到測力傳感器上，測力傳感器再將信號傳遞給超載自動報警停機(jī)控制儀，該控制儀與卷揚(yáng)機(jī)的主控柜電路連接。它的作用是當(dāng)牽引力達(dá)到設(shè)定值的90%時(可根據(jù)需要調(diào)整設(shè)定值)會報警和顯示數(shù)據(jù)；當(dāng)牽引力達(dá)到設(shè)定值的100%時會使主控制柜關(guān)機(jī)，從而停止卷揚(yáng)機(jī)工作。正確設(shè)定該值，嚴(yán)格執(zhí)行報警處置辦法，可以有效避免卷揚(yáng)機(jī)因牽引小車超載而導(dǎo)致牽引繩斷損后小車墜落事故的發(fā)生。
[0010]本系統(tǒng)設(shè)有激光測距報警器。該設(shè)備為類似遙控航模的簡單光電設(shè)備，由一個發(fā)射裝置和一個接收裝置組成，可以外購，也可由具備相應(yīng)知識的專業(yè)人員自行組裝。由于混凝土襯砌滑模臺車在混凝土澆筑施工過程中會緩慢的向上滑升，所以運(yùn)輸小車每次將材料或人員送達(dá)工作面時與混凝土襯砌滑模臺車的距離是不確定的，為了防止運(yùn)輸小車與混凝土襯砌滑模臺車發(fā)生碰撞，在混凝土襯砌滑模臺車前端專門安裝了激光測距報警器，該儀器是通過激光束照射到運(yùn)輸小車上面的激光測距反射板(該反射板不需要電源)反射信號后進(jìn)行測距，當(dāng)運(yùn)輸小車運(yùn)行到靠近混凝土襯砌滑模臺車且預(yù)先設(shè)定的距離范圍內(nèi)時，主控柜的報警裝置會自動報警，如繼續(xù)運(yùn)行到極限(運(yùn)輸小車即將與混凝土襯砌滑模臺車碰撞)時，卷揚(yáng)機(jī)就會自動停機(jī)。使用本激光測距裝置，可以有效避免運(yùn)輸小車與混泥土襯砌滑模臺車在相對運(yùn)動時發(fā)生碰撞問題。
[0011]本系統(tǒng)中安裝有閉路電視監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置可以監(jiān)視運(yùn)輸小車靠近混凝土襯砌滑模臺車的情況，提前采取措施，避免碰撞。
[0012]本系統(tǒng)設(shè)置了主控柜，它起到控制、開關(guān)卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)行及將各種起安全保護(hù)作用的自動控制裝置連接到主控柜，發(fā)揮全面監(jiān)控，自動處置作用。
[0013]作為優(yōu)選，所述的運(yùn)輸小車上設(shè)有手持式無線遙控急?？刂破鳎摽刂破饕詿o線方式與主控柜電連接。該設(shè)備為類似遙控航模的簡單無線電設(shè)備，由一個發(fā)射裝置和一個接收裝置組成，可以外購，也可由具備相應(yīng)知識的專業(yè)人員自行組裝。該設(shè)備發(fā)射裝置掌握在運(yùn)輸小車乘員手中，當(dāng)運(yùn)輸小車在運(yùn)行過程當(dāng)中發(fā)生意外情況時，車上的乘員可通過手持式無線遙控急?？刂破髟诘谝粫r間控制卷揚(yáng)機(jī)停機(jī)，避免事故的發(fā)生。
[0014]本系統(tǒng)還在斜井軌道的上止點(diǎn)和混凝土襯砌滑模臺車的前端各安裝了兩只行程限位器，防止運(yùn)輸小車上行過頭而拉斷鋼絲繩或下行到位后碰撞到混凝土襯砌滑模臺車。
[0015]本發(fā)明采用了多項(xiàng)新技術(shù)，并將它們有機(jī)的組合在一起，對運(yùn)行在斜井內(nèi)的混凝土襯砌滑模臺車和運(yùn)輸小車之類的施工牽引作業(yè)，建立了多重防護(hù)措施，形成完整可靠地安全系統(tǒng)，效果顯著，值得推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為斜井混凝土襯砌安全施工牽引系統(tǒng)側(cè)視圖；
圖2為斜井混凝土襯砌安全施工牽引系統(tǒng)俯視圖；
圖3為同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)的卷筒結(jié)構(gòu)與自動平衡油缸連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明:
實(shí)施例:
見圖1、圖2。本例斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)，其斜井長度有時達(dá)450米。見圖3，一臺同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)5有一個主軸5-1，主軸穿過卷筒5-2，卷筒的中間和兩端各有隔板5-3，將卷筒分成兩個繩區(qū)；主軸5-1通過減速機(jī)與帶制動器的電機(jī)連接，電機(jī)和制動器與主控柜19電連接。其兩個繩區(qū)分別引出兩道牽引鋼絲繩8-1、8-2進(jìn)行牽引移動；此兩道牽引鋼絲繩通過卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置7分別固定于設(shè)置在運(yùn)輸小車11上的兩個牽引鋼絲繩自動平衡油缸10-1、10-2之上，兩油缸的液壓油腔之間以液壓膠管10-3相連通；本例油缸長2米，自制；并在缸筒的前部(小腔內(nèi))注滿液壓油，兩缸筒的后部(大腔內(nèi))則不用加注液壓油，留有一呼吸孔。這樣當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)牽引過程中發(fā)生二根鋼絲繩不同步時，受力比較緊的這根鋼絲繩就將活塞桿拉出來，這時這根油缸內(nèi)的液壓油會通過膠管流入另一根液壓油缸的前部(小腔內(nèi))，從而反向推動活塞桿，使二根鋼絲繩始終處于均衡的張緊狀態(tài)。兩活塞原始位置居中，使用中發(fā)現(xiàn)單活塞的偏程為60cm，即兩活塞最大差距為120cm。
[0018]一臺運(yùn)輸小車11，屬現(xiàn)有設(shè)備。車上設(shè)有手持式無線遙控急?？刂破?7，它由YK1000—4型無線搖控器(發(fā)射裝置)及相配套的JD220— 3PC型智能控制器(接收裝置)組成，小車后端設(shè)有對應(yīng)的激光測距反射板16 ； 一個卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩超載自動報警停機(jī)控制裝置7 (見ZL200920064290.0)，位于同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)5和運(yùn)輸小車11之間；
一臺混凝土襯砌滑模臺車2，屬現(xiàn)有設(shè)備，按自己的系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。其上端設(shè)有LDM—S-0090型激光測距報警器15和閉路電視監(jiān)控探頭14 ；
一個閉路電視監(jiān)控裝置，顯示屏18設(shè)在主控柜19 ；
一個主控柜19，分別與卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置7、激光測距報警器15、同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)5和手持式無線遙控急?？刂破?7的接收裝置電路連接。遙控急?？刂破?7前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了，這里從簡了
在斜井軌道的上止點(diǎn)和混凝土襯砌滑模臺車的前端各安裝了兩只行程限位器13，以防止運(yùn)輸小車運(yùn)行超過上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時造成安全事故。
[0019]施工中運(yùn)輸小車下滑時，
A當(dāng)其中一根鋼絲繩松軟時，兩個平衡油缸10-1、10-2會自動將兩根鋼絲繩張緊力調(diào)整至一致，避免了鋼絲繩發(fā)生纏繞等故障。
[0020]B當(dāng)一根或兩根鋼絲繩牽引力過大，達(dá)到設(shè)定值90%時，卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置7即向主控柜19報警并顯示數(shù)據(jù)；當(dāng)牽引力達(dá)到設(shè)定值的100%時主控柜會即刻控制卷揚(yáng)機(jī)停機(jī)，避免了鋼絲繩被拉斷運(yùn)輸小車墜落等險情。
[0021]C當(dāng)運(yùn)輸小車下行接近時，混凝土襯砌滑模臺車2上端的激光測距報警器15，接收運(yùn)輸小車后端所設(shè)的激光測距反射板16的反射信號，主控柜即會啟動報警器，提醒值班員借助閉路電視監(jiān)控裝置查看顯示屏18，做好停機(jī)準(zhǔn)備；如超過設(shè)定的極限距離，主控柜會控制卷揚(yáng)機(jī)自動停機(jī)，避免兩車碰撞。
[0022]D當(dāng)運(yùn)輸小車乘員發(fā)現(xiàn)緊急情況時，專職安全員可以直接使用手持式Y(jié)K1000— 4型無線搖控器及相配套的JD220— 3PC型智能控制器，通過主控柜急停卷揚(yáng)機(jī)，避免難以預(yù)料的突發(fā)事故對運(yùn)輸小車和乘員造成危害。
[0023]E當(dāng)運(yùn)輸小車上行過頭或下行過頭時，在斜井軌道的兩只行程限位器，上可以防止拉斷鋼絲繩，下可以防止碰撞到混凝土襯砌滑模臺車。
【權(quán)利要求】
1.一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引系統(tǒng)，包括主控柜(19)，安裝在斜井(I)內(nèi)的混凝土襯砌滑模臺車(2)和運(yùn)輸小車(11)，其特征在于:所述的運(yùn)輸小車(11)由一同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)(5)上兩個筒區(qū)分別引出兩道牽引鋼絲繩(8-1、8-2)，此兩道牽引鋼絲繩(8-1、8-2 )通過卷揚(yáng)機(jī)牽弓I繩超載自動報警停機(jī)控制裝置(7 )分別固定于設(shè)置在運(yùn)輸小車(11)上的兩個牽引鋼絲繩自動平衡油缸(10-1、10-2)之上，兩油缸的液壓油腔之間以液壓膠管(10-3)相連通；混凝土襯砌滑模臺車(2)前端設(shè)有激光測距報警器(15)，運(yùn)輸小車(II)后端設(shè)有對應(yīng)的激光測距反射板(16);系統(tǒng)中安裝有閉路電視監(jiān)控裝置，其中探頭設(shè)置在混凝土襯砌滑模臺車的上端，顯示屏(18)設(shè)在主控柜(19)旁邊；主控柜(19)分別與同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)(5)、卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置(7)、激光測距報警器(15)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引裝置，其特征在于:所述的運(yùn)輸小車(11)上設(shè)有手持式無線遙控急?？刂破?17)，該控制器的接收部件與主控柜(19)電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜井混凝土襯砌施工安全施工牽引裝置，其特征在于:在所述的斜井軌道的上止點(diǎn)和混凝土襯砌滑模臺車的前端各安裝了兩只行程限位器(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引裝置，其特征在于:所述的卷揚(yáng)機(jī)牽引繩超載自動報警停機(jī)控制裝置，由測力滑輪總成和帶有報警器的力值顯示控制儀組成，測力滑輪總成包括轉(zhuǎn)向滑輪、滑輪支架和滑輪底座，轉(zhuǎn)向滑輪固定在滑輪支架上，滑輪支架與滑輪底座之間安裝有滑輪壓力傳感器，滑輪壓力傳感器的訊號線與帶有報警器的力值顯示控制儀連接；所述滑輪壓力傳感器為4只，分置于滑輪支架和滑輪底座對應(yīng)的四角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引裝置，其特征在于:所述的同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)(5)有一個主軸(5-1)，主軸穿過卷筒(5-2)，卷筒的中間和兩端各有隔板(5-3)，將卷筒分成兩個卷繩區(qū)，每個卷繩區(qū)固定一條牽引鋼絲繩；主軸(5-1)通過減速機(jī)與帶制動器的電機(jī)連接，電機(jī)和制動器與主控柜(19)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種斜井混凝土襯砌施工運(yùn)輸小車安全牽引裝置，其特征在于:所述的同軸雙筒區(qū)卷揚(yáng)機(jī)(5)有一個主軸(5-1)，主軸穿過卷筒(5-2)，卷筒的中間和兩端各有隔板(5-3)，將卷筒分成兩個卷繩區(qū)，每個卷繩區(qū)固定一條牽引鋼絲繩；主軸(5-1)通過減速機(jī)與帶制動器的電機(jī)連接，電機(jī)和制動器與主控柜(19)電連接。
【文檔編號】E21D11/10GK103615260SQ201310580852
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】姜國平 申請人:中國水利水電第十二工程局有限公司