本發(fā)明涉及一種煤礦提升機(jī)鋼絲繩更換回收裝置，尤其是一種用于礦井多繩摩擦提升機(jī)首繩更換過程中實(shí)時(shí)回收鋼絲繩的裝置。

背景技術(shù)：

礦用鋼絲繩在煤礦與設(shè)備提升運(yùn)輸方面起著很重要的作用。由于鋼絲繩工作環(huán)境潮濕，載荷多變，在使用期限內(nèi)發(fā)生斷絲、直徑縮小等情況，要進(jìn)行提升鋼絲繩更換以防安全事故的發(fā)生。

由于提升鋼絲繩較粗且多為單層股，一次更換整條長(zhǎng)度的鋼絲繩，在以往的舊繩的回收過程中，多采用人工逐段割斷回收鋼絲繩。此方法其一人工回收勞動(dòng)力投入巨大，而且容易影響新繩的更換進(jìn)程；其二，由于鋼絲繩自身螺旋結(jié)構(gòu)的因素，鋼絲繩從井口下放的過程中，內(nèi)部積聚一定的扭力，逐段割繩時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈的扭轉(zhuǎn)抖動(dòng)，對(duì)工作人員的人生安全構(gòu)成威脅。

如公開號(hào)為CN202754625U公開的一種《鋼絲繩收繩裝置》，該裝置采用通軸穿過繩盤，用電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力經(jīng)減速機(jī)傳遞到通軸上，從而帶動(dòng)繩盤回收鋼絲繩。但是礦用鋼絲繩特點(diǎn)是較粗，彈性差，在回收的過程中僅僅依靠繩盤的回卷動(dòng)作，容易出現(xiàn)鋼絲繩的亂圈以及互相纏繞，未能實(shí)現(xiàn)礦用鋼絲繩的順利回收。而且在繩盤的拆卸過程中要將繩盤從整根軸上拆卸下來，所需拆卸空間大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

因此，設(shè)計(jì)一種能夠回收礦用鋼絲繩，結(jié)構(gòu)合理，并且能實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的有序纏繞以及斷繩時(shí)鋼絲繩扭力釋放功能的自動(dòng)回收裝置顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)有技術(shù)方案存在的具體問題，本發(fā)明提供一種帶排繩功能的礦用鋼絲繩自動(dòng)收繩裝置。具體技術(shù)方案如下：

一種帶排繩功能的礦用鋼絲繩自動(dòng)收繩裝置，包括有防爆電機(jī)，電控柜，驅(qū)動(dòng)軸，支撐軸，底座，平行四連桿支撐架及排繩器總成；其特征在于：所述防爆電機(jī)及其減速器安裝于電機(jī)支架上，并在所述減速器和所述驅(qū)動(dòng)軸之間安裝有中間軸；所述支撐軸位于所述平行四連桿支撐架上，且平行四連桿支撐架和液壓缸分別鉸接于底座上；所述底座上安裝有電機(jī)支架、電控柜、驅(qū)動(dòng)支撐架和平行四連桿支撐架。

所述中間軸上安裝有扭矩傳感器，兩端由用相同的聯(lián)軸器Ⅱ分別與減速器和驅(qū)動(dòng)軸連接；所述驅(qū)動(dòng)軸上安裝有帶測(cè)速距離塊的測(cè)速轉(zhuǎn)盤，所述驅(qū)動(dòng)軸通過兩個(gè)帶座軸承Ⅰ安裝在驅(qū)動(dòng)支撐架上；扭矩傳感器安裝在電機(jī)支架上。

在上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)軸上的動(dòng)力通過撥桿傳遞到繩盤上；撥桿通過鍵連接到驅(qū)動(dòng)軸，撥桿通過與繩盤的偏心孔配合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。

在上述技術(shù)方案中，所述支撐軸通過兩個(gè)軸承座Ⅱ安裝在平行四連桿支撐架上，支撐軸上安裝有壓緊板。

在上述技術(shù)方案中，同步電機(jī)通過聯(lián)軸器Ⅲ與排繩絲杠相連，排繩器總成安裝在排繩絲杠和排繩光杠上，排繩絲杠右端安裝有編碼器，整套排繩裝置通過排繩底座與底座相連接。

在上述技術(shù)方案中，所述排繩器總成是由傳動(dòng)箱體和止動(dòng)器體焊接而成；傳動(dòng)箱體設(shè)有絲杠孔、光杠孔；扭力釋放組件包括：止動(dòng)器體、止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼、止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼擋邊、摩擦片、剎車盤、閂鎖板、繩半卡上繩半卡下；兩個(gè)繩半卡通過固定銷和活動(dòng)銷裝配在一起；上下繩半卡套裝在止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼內(nèi)孔里，止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼套裝在止動(dòng)器體的內(nèi)孔里；剎車盤上固定有摩擦片。

在上述技術(shù)方案中，兩根剎車螺柱安裝在止動(dòng)器體上，一端與剎車轉(zhuǎn)臂連接；兩個(gè)剎車轉(zhuǎn)臂通過剎車連桿連接在一起；拉環(huán)將剎車轉(zhuǎn)臂）和剎車連桿連接在一起，并且拉環(huán)上設(shè)置有剎車線；通過螺母將剎車盤安裝在剎車螺柱上；通過彈簧將拉環(huán)柔性連接在剎車線定柱上。

本發(fā)明上述所提供的一種帶排繩功能的礦用鋼絲繩自動(dòng)收繩裝置，該自動(dòng)收繩裝置是防爆電機(jī)動(dòng)力經(jīng)過減速器減速后輸出，同時(shí)安裝有扭矩傳感器，動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)撥桿然后帶動(dòng)繩盤實(shí)現(xiàn)回收鋼絲繩，并采用平行四連桿機(jī)構(gòu)來固定支撐軸，通過平行四連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)支撐軸的快速移動(dòng)，給繩盤的拆卸提供空間；采用自動(dòng)排繩裝置，并加裝有鋼絲繩扭力釋放組件，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的有序排放，以及割斷時(shí)鋼絲繩扭力的釋放；配備有電控柜，通過轉(zhuǎn)速傳感器以及扭矩傳感器的信號(hào)回饋，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速以及恒扭矩回收鋼絲繩。

所設(shè)電控柜是通過采集距離傳感器的信號(hào)計(jì)算得到繩盤轉(zhuǎn)速，然后控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，嚴(yán)格保證繩盤轉(zhuǎn)一圈，同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠使得排繩機(jī)構(gòu)移動(dòng)一個(gè)鋼絲繩直徑的距離；同時(shí)扭矩傳感器把負(fù)載扭矩傳遞到電控柜，通過電控柜的微型計(jì)算機(jī)來匹配防爆電機(jī)相適應(yīng)的轉(zhuǎn)速。扭矩傳感器測(cè)到的扭矩變大，說明回收動(dòng)作超前過快，就應(yīng)該降低回收轉(zhuǎn)速，相應(yīng)同步電機(jī)轉(zhuǎn)速降低；扭矩變小，說明回收動(dòng)作偏慢，可以加快回收，這樣來實(shí)現(xiàn)隨實(shí)際工況自適應(yīng)回收礦用鋼絲繩。

所設(shè)自動(dòng)排繩裝置是將排繩機(jī)構(gòu)和鋼絲繩扭力釋放組件組合成一體的，下部傳動(dòng)箱體起到排繩作用，上部分是扭力釋放組件，當(dāng)回收進(jìn)程結(jié)束后，切斷鋼絲繩，利用鋼絲繩扭力釋放組件進(jìn)行鋼絲繩內(nèi)扭力的安全釋放。繩卡和鋼絲繩利用緊定螺釘緊固一體，然后鋼絲繩帶動(dòng)繩卡以及止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼在止動(dòng)器體內(nèi)孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，釋放鋼絲繩內(nèi)部扭力。釋放內(nèi)力過程中，可以通過手閘控制摩擦片與止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼的摩擦力大小，從而實(shí)現(xiàn)緩慢可控制的鋼絲繩內(nèi)力釋放。

所設(shè)液壓缸回縮時(shí)會(huì)帶動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)，支撐軸退出繩盤右孔。相比通軸支撐方式，這樣可以更快捷方便實(shí)現(xiàn)繩盤的拆卸。

本發(fā)明礦用鋼絲繩自動(dòng)收繩裝置，在礦用鋼絲繩的回收過程中，可以保證鋼絲繩的有序排放回收，以及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)整鋼絲繩回收速度，而且還配備有鋼絲繩扭力的釋放組件，解決了以往礦用鋼絲繩回收費(fèi)力費(fèi)時(shí)又不安全的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)各部分結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的尾座支撐部分結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明的繩盤主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的繩盤左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的排繩裝置的總體示意圖。

圖7是本發(fā)明的排繩器總成正向等軸測(cè)圖。

圖8是本發(fā)明的排繩器總成反向等軸測(cè)圖。

圖9是本發(fā)明的鋼絲繩扭力釋放組件主視圖。

圖10是本發(fā)明的排繩機(jī)構(gòu)安裝示意圖。

圖11是本發(fā)明的夾繩機(jī)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明的鋼絲繩扭力釋放組件A-A面剖視圖。

圖中：1：防爆電機(jī)；2：電控柜；3：聯(lián)軸器Ⅰ；4：減速箱；5：扭矩傳感器；6：中間軸；7：測(cè)速距離塊；8：帶座軸承Ⅰ；9：驅(qū)動(dòng)軸；10：撥桿；11：繩盤；12：壓緊板；13：支撐軸；14：液壓缸；15：平行四連桿支撐架；16：編碼器；17：排繩器總成；18：同步電機(jī)；19：驅(qū)動(dòng)支撐架；20：手閘；21：距離傳感器；22：底座；23：電機(jī)支架；24：鍵；25:聯(lián)軸器Ⅱ；26：測(cè)速轉(zhuǎn)盤； 27：繩盤偏心孔；28：帶座軸承Ⅱ；29：排繩絲杠；30：排繩光杠；31：鋼絲繩；32：彈簧；33：剎車線；34：剎車線定柱；35：剎車螺柱；36：止動(dòng)器體；37：剎車盤；38：摩擦片；39：止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼；40：止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼擋邊；41：長(zhǎng)緊定螺釘；42：閂鎖板；43：擋邊螺釘；44：剎車轉(zhuǎn)臂；45：絲杠孔；46：光杠孔；47：剎車連桿；48：傳動(dòng)箱體；49：繩半卡下；50：固定銷；51：活動(dòng)銷；52：短緊定螺釘；53：拉環(huán)；54：排繩底座； 55：聯(lián)軸器Ⅲ；56：螺母；57：繩半卡上；58：螺釘孔；59：閂板軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步的說明。ⅡⅢⅠ

如附圖1、附圖2和附圖3所示，實(shí)施一種帶排繩功能的礦用鋼絲繩自動(dòng)收繩裝置，該裝置是防爆電機(jī)1動(dòng)力經(jīng)過減速器4減速后輸出到中間軸6上，軸6上安裝有扭矩傳感器5。軸6通過聯(lián)軸器Ⅱ25與驅(qū)動(dòng)軸9連接，驅(qū)動(dòng)軸9通過軸承座8安裝在驅(qū)動(dòng)支撐架19上。撥桿10通過鍵24安裝在驅(qū)動(dòng)軸9上，這樣動(dòng)力就通過鍵24傳遞到撥桿10上。中間軸6上安裝有測(cè)速轉(zhuǎn)盤26，轉(zhuǎn)盤上均布有12個(gè)測(cè)速距離塊7，通過距離傳感器21把采集到的信號(hào)傳到電控柜2。防爆電機(jī)1、減速器4、扭矩傳感器5均固定連接在電機(jī)支架23上，電機(jī)支架23安裝在底座22上。電控柜2位于電機(jī)支架23下方，直接安裝在底座22上。

尾部支撐部分采用平行四連桿支撐架15來固定支撐軸13。支撐軸13通過軸承座Ⅱ28安裝在平行四連桿支撐架15上。液壓缸14可以伸長(zhǎng)或回縮，與平行四連桿支撐架15鉸接，組成連桿機(jī)構(gòu)，可以通過控制液壓缸14的長(zhǎng)短實(shí)現(xiàn)支撐軸13的快速移動(dòng)，拆卸時(shí)給繩盤11預(yù)留充足的拆卸空間；支撐軸13上安裝有壓緊板12，工作時(shí)液壓缸伸出，壓緊板12可以壓緊繩盤11，限制繩盤11的軸向移動(dòng)。此方案比一根通軸安裝的繩盤更便于安裝拆卸，更換新繩盤、拆卸滿繩繩盤省時(shí)省力。

如附圖4所示，繩盤11上有偏心孔27，撥桿10通過與偏心孔27的配合，把動(dòng)力傳遞到繩盤11上。繩盤11安裝在驅(qū)動(dòng)軸9和支撐軸13上。

如附圖1和附圖5所示，整套排繩裝置通過排繩底座54與底座22相連。排繩絲杠29和排繩光杠30安裝在排繩底座54上，其上安裝有排繩器總成17。同步電機(jī)18通過聯(lián)軸器Ⅲ55與排繩絲杠29相連，排繩絲杠29右端安裝有編碼器16。電控柜2可以控制同步電機(jī)18的轉(zhuǎn)速，使得繩盤11轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，排繩器總成17軸向移動(dòng)一個(gè)鋼絲繩直徑的距離。

如附圖6、附圖7和附圖9所示，排繩器總成17下部是傳動(dòng)箱體48，其上有絲杠孔45、光杠孔46，分別與排繩絲杠29、排繩光杠30配合。排繩絲杠29為傳動(dòng)箱體48提供移動(dòng)動(dòng)力，并控制移動(dòng)距離；排繩光杠30為傳動(dòng)箱體48提供支撐導(dǎo)向功能。上部分是扭力釋放組件，包括：止動(dòng)器體36、剎車盤37、摩擦片38、止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39。止動(dòng)器體36固結(jié)在傳動(dòng)箱體48上，其上螺紋連接安裝有兩根剎車螺柱35。止動(dòng)器體36上有一個(gè)大的缺口孔，止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39套裝在此孔內(nèi)，然后在另一端通過止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼擋邊40與其連接，實(shí)現(xiàn)止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39在止動(dòng)器體36孔內(nèi)的軸向位移限制。止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼擋邊40上有三個(gè)螺釘孔58，利用螺釘可以把止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼擋邊40穩(wěn)固的連接在止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39上。止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39缺口處利用閂板軸59安裝有閂鎖板42，閂鎖板42只可以向止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39孔內(nèi)撥動(dòng)，這樣向內(nèi)撥動(dòng)閂鎖板42，鋼絲繩31便可進(jìn)入止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39內(nèi)；由于閂鎖板42不可以向孔外方向撥動(dòng)，這樣可以防止鋼絲繩31在傳動(dòng)箱體48來回移動(dòng)排繩時(shí)脫出止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39。

剎車盤37套在剎車螺柱35上，并用螺母56來固定。摩擦片38固定在剎車盤37上。螺柱35另一端安裝有剎車轉(zhuǎn)臂44，剎車轉(zhuǎn)臂44和剎車連桿47鉸接。彈簧32把拉環(huán)53柔性連接在剎車線定柱34上，拉環(huán)53鉸接剎車連桿47，通過手閘20控制剎車線33長(zhǎng)短，拉動(dòng)拉環(huán)53，從而帶動(dòng)剎車螺柱35轉(zhuǎn)動(dòng)。由于剎車螺柱35和止動(dòng)器體36螺紋連接，剎車螺柱35轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致剎車盤37向靠近止動(dòng)器體36方向移動(dòng)。

在回收礦用鋼絲繩的過程中，電控柜2通過采集距離傳感器21的信號(hào)計(jì)算得到繩盤11轉(zhuǎn)速，然后控制同步電機(jī)18的轉(zhuǎn)速，嚴(yán)格保證繩盤11轉(zhuǎn)一圈，同步電機(jī)18驅(qū)動(dòng)絲杠29轉(zhuǎn)動(dòng)，使得排繩器總成17沿光杠30移動(dòng)一個(gè)鋼絲繩直徑的距離；當(dāng)回收滿一層鋼絲繩后，同步電機(jī)18反轉(zhuǎn)，反向驅(qū)動(dòng)絲杠29轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)扭矩傳感器5把負(fù)載扭矩傳遞到電控柜2，通過電控柜2的微型計(jì)算機(jī)來匹配防爆電機(jī)1相適應(yīng)的轉(zhuǎn)速。如果扭矩傳感器5測(cè)到的扭矩變大，說明回收動(dòng)作超前過快，就應(yīng)該降低回收轉(zhuǎn)速，相應(yīng)同步電機(jī)18轉(zhuǎn)速應(yīng)該降低；若扭矩變小，說明回收動(dòng)作偏慢，可以加快回收，這樣來實(shí)現(xiàn)隨實(shí)際工況自適應(yīng)回收礦用鋼絲繩。此方法只需要在電控柜2的控制器里設(shè)置繩盤11轉(zhuǎn)速和同步電機(jī)18轉(zhuǎn)速比，即可實(shí)現(xiàn)繩盤11轉(zhuǎn)一圈，排繩器總成17沿光杠30移動(dòng)一個(gè)鋼絲繩直徑的距離。相比采用機(jī)械式的鏈條傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)保證繩盤轉(zhuǎn)速和絲杠轉(zhuǎn)速的速比更便捷，可控性強(qiáng)，調(diào)節(jié)方便，對(duì)于不同直徑的礦用鋼絲繩具有廣泛的適應(yīng)性。

由于礦用鋼絲繩較粗且多為單層股，且由于鋼絲繩自身螺旋結(jié)構(gòu)因素，在回收完畢整條鋼絲繩后，鋼絲繩內(nèi)部積聚一定的扭力，直接切斷鋼絲繩會(huì)造成內(nèi)部扭力急速釋放，安全性差，容易造成人身傷害。如附圖8、附圖10和附圖11所示：在割斷鋼絲繩之前，首先把繩半卡上57、繩半卡下49用固定銷50裝配起來，然后把鋼絲繩31放入上下繩半卡內(nèi)部，扣上繩半卡，穿入活動(dòng)銷51。鋼絲繩31在繩半卡內(nèi)部，利用三顆緊定螺釘，其中兩顆短緊定螺釘52，一顆長(zhǎng)緊定螺釘41，來定心夾緊鋼絲繩31，而且可以實(shí)現(xiàn)不同直徑鋼絲繩的夾緊操作。然后把上下繩半卡穿入止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39的開口孔內(nèi)，穿過閂鎖板42，再擰上擋邊螺釘43。閂鎖板42相對(duì)止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39軸向固定，利用擋邊螺釘43和長(zhǎng)緊定螺釘41實(shí)現(xiàn)對(duì)上下繩半卡在止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39內(nèi)的軸向移動(dòng)約束。當(dāng)鋼絲繩帶動(dòng)上下繩半卡在止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)緊定螺釘41會(huì)通過和止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39缺口處的接觸，把扭轉(zhuǎn)力作用到止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39上，這樣止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39和上下繩半卡一起在止動(dòng)器體36的開口孔內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。

控制手閘20從而帶動(dòng)剎車螺柱35轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)剎車盤37移動(dòng)，由于摩擦片38固定在剎車盤37上，因此摩擦片38開始擠壓止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39，從而給止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39的轉(zhuǎn)動(dòng)造成一個(gè)很大反向的摩擦力矩。這樣可以避免鋼絲繩31帶動(dòng)止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39急速飛轉(zhuǎn)，通過手閘20控制摩擦片38對(duì)止動(dòng)器轉(zhuǎn)殼39的擠壓力，緩慢釋放掉鋼絲繩31內(nèi)部的扭力，安全性得到很好的保證。

此發(fā)明在回收礦用鋼絲繩過程中，可以實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的有序排放，適用直徑范圍大，尤其礦用鋼絲繩都較粗。在回收結(jié)束的最后階段利用鋼絲繩扭力釋放組件，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩呢里的緩慢釋放，安全性高。而且整盤繩在拆卸時(shí)比通軸安裝繩盤的拆卸工序簡(jiǎn)單，只需把液壓缸回縮，帶動(dòng)支撐軸后退，給繩盤的拆卸讓出空間。