[发明专利]一种斜井混凝土衬砌施工运输小车安全牵引系统

说明书

技术领域

     本发明属于工程施工牵引系统领域，特别是在大倾角、深长斜井混凝土衬砌施工过程中为运送施工人员及材料的运输小车安全牵引系统。

背景技术

 在我国存在大量大角度深长斜井施工，如水电项目中抽水蓄能电站的引水斜井、煤矿及冶金矿山等的施工斜井等。斜井开挖或混凝土衬砌施工，运送人员及材料上、下任务一般均采用卷扬机牵引运输小车在斜井轨道上运行来完成。在抽水蓄能电站斜井施工中斜井角度可达50°，施工运输小车的总吨位达10t，卷扬机受力大，存在严重的安全隐患。特别是在斜井滑模衬砌混凝土作业中，运输小车运送人或物时的运行安全直接关系到小车上人员和井底施工人员的生命安全，对运输小车的运行安全要求很高。为防止运输小车的牵引钢丝绳断损造成小车失控下滑坠入而发生重大人身安全事故，对整个牵引系统设计装备一套完善、可靠的安全保护设施具有重大的意义。

发明人为工程施工人员，根据业内的调查，大角度深长斜井施工中多重有效防止施工小车坠落的系统在国内还属于空缺状态。因此，设计开发完善的斜井施工小车安全保护装置，特别对于大吨位施工用小车在大角度的斜井施工中起到安全保障，能填补国内在此项技术领域的空白，对事故频发的矿山、采掘、水电施工等行业的安全生产具有重要作用。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：克服大倾角、深长斜井运输小车升降安全系数不高的问题。

    本发明的一种斜井混凝土衬砌施工运输小车安全牵引系统，包括主控柜，运行在斜井内的混凝土衬砌滑模台车和运输小车，所述的运输小车由一单筒双绳区卷扬机上两个绳区分别引出的两道牵引钢丝绳进行牵引移动；此两道牵引钢丝绳通过卷扬机牵引绳超载自动报警停机控制装置分别固定于设置在运输小车上的两个牵引钢丝绳自动平衡油缸之上，两油缸的液压油腔之间以液压胶管相连通；混凝土衬砌滑模台车前端设有激光测距报警器，运输小车后端设有对应的激光测距反射板；系统中安装有闭路电视监控装置，其中探头设置在混凝土衬砌滑模台车的上端，显示屏设在主控柜；主控柜分别与同轴双筒区卷扬机、卷扬机牵引绳超载自动报警停机控制装置、激光测距报警器电路连接。  

待施工的斜井在底部安装了一台混凝土衬砌滑模台车，它由二束钢绞索牵引，钢绞索的上端为固定端，锚入岩层，另一端安装在混凝土衬砌滑模台车的二只提升油缸内，通过混凝土衬砌滑模台车提升油缸控制台的操作，混凝土衬砌滑模台车可缓慢向上滑升。它的前轮在轨道上运行，当运行一段距离后（轨道妨碍混凝土浇捣时），即可将轨道切割一段运走，轨道同时起着导向、定位的作用。混凝土衬砌滑模台车的后轮是采用工程塑料制作的，直接在浇好的混凝土面上行走。

一台运送材料（如钢筋、混凝土、工器具等）和人员的运输小车，在轨道上运行，往返于井口和混凝土衬砌滑模台车之间。

本系统的同轴双筒区卷扬机有一个主轴，主轴穿过卷筒，卷筒的中间和两端各有隔板，将卷筒分成两个卷绳区（筒区），每个卷绳区连接一条牵引钢丝绳；主轴通过减速机与带制动器的电机连接，电机和制动器与主控柜电连接。它以最简结构达到最优使用效果，降低了制造成本。

本系统使用了一台双绳牵引运输小车，不但每条牵引绳负荷减半，延长了使用寿命，而且即使一根牵引绳断了，还有一根做保险，有效解决了卷扬机因单绳牵引小车在斜井里上、下运行过程中由于牵引绳断损而导致小车坠落的问题。卷扬机的同轴双筒区设计是为了满足双绳同步卷、放，但是在长斜井（斜井长度有时达450米）运输小车的运行过程中，钢丝绳在盘绳时还是会存在微小的不同步现象，为防止运行过程中某根钢丝绳松软而钩挂住障碍物导致事故的发生，本系统专门在运输小车的上部（牵引方向）安装了二根牵引钢丝绳自动平衡油缸。牵引钢丝绳自动平衡油缸一头安装在运输小车上，另一头与牵引钢丝绳连接，安装时将活塞杆拉出一半的位置，缸筒后部大腔内为空腔，有通气孔。缸筒的前半部小腔内装有液压油，并将二根油缸的前部小腔用液压胶管相连接，当运输小车牵引过程中其中一根钢丝绳松软时，张紧的那根钢丝绳就会把活塞杆往外拉，这时小腔中的液压油受力后会通过液压胶管流向另一根油缸，从而推动另一根油缸的活塞杆向相反方向运动，达到张紧钢丝绳的目的，解决了因双绳牵引时二根牵引绳的松紧度不一致而导致牵引不平衡问题。