專利名稱：一種可變阻力能耗式吸能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能耗式吸能器，特別是一種可變阻力能耗式吸能器，主要 應用于礦井領(lǐng)域的斜井跑車防護裝置中。
背景技術(shù)：
在礦井領(lǐng)域中的斜井提升運輸中，由于被牽引的車輛在軌道斜坡上運行， 當發(fā)生提升積i松繩過快，第一道檔車攔沒有閉鎖時，則可能會發(fā)生跑車事故。
還有如提升綱絲繩繼裂、插銷脫落或其它承載件受載后疲勞斷裂等情況時， 也都會造成跑車事故。因此在礦井斜井運輸中都必須裝備有斜井跑車防護裝 置，使車輛由于急速下滑而產(chǎn)生的巨大動能被斜井跑車防護裝置緩沖，能量被 斜井跑車防護裝置吸收，從而避免跑車造成破壞礦井的后果，同時保證人員和 設備的安全。
在公知的斜井跑車防護裝置中，能耗式吸能器作為必要的構(gòu)件之一，起著 十分關(guān)鍵的作用，它性能的好壞直接影響著斜井跑車防護裝置的安全。斜井跑 車防護裝置的工作原理一般為正常工作狀態(tài)下，斜井跑車防護裝置的阻攔門 或阻攔網(wǎng)只高出斜井軌道100-500毫米，正好能時刻擋住在軌道上的運輸車， 如果運輸車是正常速度行駛，安裝在斜井跑車防護裝置上的速度傳感器感知正 常速度信號后發(fā)出指令讓阻攔門或阻攔網(wǎng)抬起，則運輸車正常通過軌道；如果 是運輸車急速下滑，速度過快，速度傳感器感知超速信號后，發(fā)出不讓阻攔門 或阻攔網(wǎng)抬起的指令，這時候運輸車沖擊阻攔門或阻攔網(wǎng)，因阻攔門或阻攔網(wǎng) 與吸能器通過鋼絲繩的一端連^J妄，鋼絲繩的另一端與能耗式吸能器連"J妻，鋼絲 繩開始受力，并將力傳導到安裝在軌道斜坡旁邊固定不動的能耗式吸能器，由 于急速下滑而產(chǎn)生的巨大動能被斜井跑車防護裝置中的能耗式吸能器緩沖和 吸收，得以實現(xiàn)阻攔門或阻攔網(wǎng)將急速下滑的車輛攔住，及時防止跑車事故的 發(fā)生。
目前現(xiàn)有的能耗式吸能器主要采用夾板構(gòu)造式，這種結(jié)構(gòu)是利用鋼輪或鋼 板對鋼絲的夾緊產(chǎn)生的摩擦力進行實現(xiàn)緩沖以及吸收能量的目的，它的摩擦力 大小依靠夾緊力量的大小來調(diào)節(jié)，而夾緊力量大小卻依靠螺栓擰緊工序來實現(xiàn) 調(diào)節(jié)，然而螺栓檸緊無法做到平衡和測量，太緊了則使鋼絲繩與夾板成一體， 鋼絲繩容易被拉斷；太松了鋼絲繩很容易被拉出。
現(xiàn)有的能耗式吸能器還有一種使用彈簧壓緊摩擦片式，這種結(jié)構(gòu)方式由于壓緊力是一定值，不能根據(jù)沖擊能量自動調(diào)整壓緊力大小，所以在計算摩擦力 大小時均按沖擊能量較大值設定阻力。如果按照沖擊值較小值設定阻力，由于 車輛下墜時有較大勢能作用，如果阻力值太小，不能抵消車輛下墜運動時產(chǎn)生
的勢能，此時仍有可能再次發(fā)生事故；如果按照較大值設定阻力，則初始沖擊 能量大，緩沖距離短，破壞力仍能4艮大，達不到緩沖吸能效果，不能有效避免 事故的發(fā)生。專利號為CN200995694Y,專利名稱為"吸能器"的中國專利就是 彈簧壓緊摩擦片式的典型代表，它采用的技術(shù)方案是它至少包括在筒體一端 固定的法蘭盤及大軸承，其特征是在所以筒體另一端固定有小軸承，主軸穿 過法蘭盤、大軸承的中心，通過固定軸固定在筒體的小軸承上，在固定軸上套 接有彈簧，彈簧的一端與筒體底部端板固定，另一端固定在主軸的下端，在主 軸上固定有動摩擦片，筒體的檔塊上固定有靜摩擦片，動摩擦片與靜摩擦片交 替連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可變阻力的能耗式吸能器，該能耗式吸能器的 緩沖吸能具有根據(jù)外負荷沖擊能量大小而自動變化的性能，可靠性強，吸能能 力大，符合下墜緩沖吸能能量從小逐漸變大的運動規(guī)律，能完全有效地、及時 地避免跑車事故的發(fā)生。
本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種可變阻力能耗式吸能器，包括中心螺桿、主動輪、上支承座、下支承 座，其中主動輪-沒有中心孔，中心孔上設有內(nèi)螺母與中心螺桿固定連接；主 動輪的一端設有外槽，外槽與主動摩擦片嚙合；主動輪的另一端設有的滾筒， 滾筒上可纏繞和固定鋼絲繩；上支承座與下支承座通過中心螺桿進行固定連 接；下支承座的內(nèi)表面連接若干個i走轉(zhuǎn)彈簧，旋轉(zhuǎn)彈簧的另一端與被動承動盤 連接；被動承動盤上設有被動摩擦片；被動摩擦片與主動摩擦片交替連接。
一種可變阻力能耗式吸能器，其中還設有防轉(zhuǎn)滑條，防轉(zhuǎn)滑條的一端與 上支承座固定連接，防轉(zhuǎn)滑條使得被動承力盤只能在防轉(zhuǎn)滑條的軸向上進行上 下移動而不能旋轉(zhuǎn)，另一端與下支承座固定連接；被動承力盤的外緣壁上還設 有若干個滑槽，滑槽可與防轉(zhuǎn)滑條配合連接。防轉(zhuǎn)滑條即可防止被動承力盤旋 轉(zhuǎn)，又是上支承座和下支承座的連接件，上支承座和下支承座產(chǎn)生的張力由防 轉(zhuǎn)滑條承接。
一種可變阻力能耗式吸能器，其中蜂皮動承動盤上開有可固定連接被動摩 擦片的內(nèi)槽。
一種可變阻力能耗式吸能器，其中被動承動盤與中心螺桿外徑之間設有定位中心滑孔。
一種可變阻力能耗式吸能器，其中被動摩擦片與主動摩擦片是多層交疊 動態(tài)連接，被動摩擦片與主動摩擦片可以是圓盤狀。主被動摩擦片和被動摩擦 片的采用的層數(shù)是根據(jù)吸收摩擦功大小來決定的。
一種可變阻力能耗式吸能器，其中所述的滾筒的橫截面是圓周狀的。 一種可變阻力能耗式吸能器是通過設置地腳螺栓來實現(xiàn)固定安裝在地面 上的。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明提供的一種可變阻力能耗式吸能器的緩沖吸能具有 根據(jù)外負荷沖擊能量大小而自動變化的性能，可靠性強，吸能能力大，符合下 墜緩沖吸能能量從小逐漸變大的運動規(guī)律，能完全有效地、及時地避免跑車事 故的發(fā)生，避免跑車造成破壞礦井的后果，同時保證人員和設備的安全。


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附圖l是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意附圖2是本發(fā)明中的主動輪的結(jié)構(gòu)示意附圖3是本發(fā)明的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記中心螺桿l、主動輪2、主動摩擦片3、被動摩擦片4、被動承 力盤5、螺旋彈簧6、下支承座7、防轉(zhuǎn)滑條8、鋼絲繩9、地腳螺栓1Q、滑槽 11、中心孔12、內(nèi)螺母13、外槽14、上支承座15、滾筒16、內(nèi)槽17、定位 中心滑孔18、阻攔門或阻攔網(wǎng)19、運輸車20、軌道21、固定外板22、地面 23。
具體實施例方式
實施例l、 一種可變阻力能耗式吸能器，包括中心螺桿l、主動輪2、上 支承座15、下支承座7，其中主動輪2設有中心孔12,中心孔12上設有內(nèi) 螺母13與中心螺桿1固定連接；主動輪2的一端設有外槽14，外槽14與主動 摩擦片3嚙合；主動輪2的另一端設有的滾筒16,滾筒16上可纏繞和固定鋼 絲繩9;上支承座15與下支承座7通過中心螺桿1進行固定連接；下支承座7 的內(nèi)表面連接若干個旋轉(zhuǎn)彈簧6，旋轉(zhuǎn)彈簧6的另 一端與被動承動盤5連接； 被動承動盤5上設有被動摩擦片4;被動摩擦片4與主動摩擦片3交替連接。
實施例2、 一種可變阻力能耗式吸能器，其中還設有防轉(zhuǎn)滑條8，防轉(zhuǎn) 滑條8的一端與上支承座15固定連接，另一端與下支承座7固定連接；被動 承力盤5的外緣壁上還設有若干個滑槽11，滑槽11可與防轉(zhuǎn)滑條8配合連接。 其余同實施例1。
實施例3、 一種可變阻力能耗式吸能器，其中被動承動盤5上開有可固 定連接被動摩擦片4的內(nèi)槽17。其余同實施例1。實施例4、 一種可變阻力能耗式吸能器，其中被動承動盤5與中心螺桿 1外徑之間設有定位中心滑孔18。其余同實施例1。
實施例5、 一種可變阻力能耗式吸能器，其中被動摩擦片4與主動摩擦 片3是多層交疊動態(tài)連接，被動摩擦片4與主動摩擦片3可以是圓盤狀。其余 同實施例1。
實施例6、 一種可變阻力能耗式吸能器，其中所述的滾筒16的橫截面是 圓周狀的。其余同實施例1。
實施例7、 一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于被動摩擦片4與主 動摩擦片3之間的作用力范圍是40000N-80000N。 N為力學單位牛頓?？梢酝?過選擇合適的旋轉(zhuǎn)彈簧6來調(diào)節(jié)被動摩擦片4與主動摩擦片3之間的作用力范 圍。
如果采用作用力范圍是40000N-80000N，本吸能器在成對使用情況下可滿 足阻力值從50% - 100%連續(xù)變化設置，而總抗沖擊動能仍符合最大1. 2Mj的 要求。因此在實際使用中抗沖擊的瞬間能夠使墜落物首先平穩(wěn)減速達到軟碰撞 的目的，然后在規(guī)定的距離內(nèi)逐步吸收墜落物的沖擊動能，最后使墜落物完全 減速停止，從而保證礦井和設備的安全。本吸能器的能實現(xiàn)的效果參數(shù)如下 (l)抗沖擊動能>1. 2Mj。 (2)阻力值設置從50%-100%連續(xù)變化。(3) 緩沖距離0. 3M《S《IOM。
結(jié)合實施例解釋本發(fā)明的工作原理本發(fā)明提供的可變阻力能耗式吸能器 在使用時是以成對的方式使用的，主動輪2的滾筒16上纏繞有鋼絲繩9，鋼絲 繩9的一端與滾筒16相連接，鋼絲繩9的另一端與阻攔門或阻攔網(wǎng)19相連接， 當行使在軌道21上的運輸車20沖撞阻攔門或阻攔網(wǎng)19時，強大的沖擊能量 由鋼絲繩9傳遞給可變阻力能耗式吸能器被吸收，達到緩沖的目的。具體過程 如下當阻攔門或阻攔網(wǎng)19被運輸車20沖撞后，強大的動能一定會帶動主動 輪2旋轉(zhuǎn)，由于中心螺桿1是與上支承座15以及下支承座7是固定不動的， 所以主動輪2只能一邊旋轉(zhuǎn)， 一邊在中心螺桿1的軸向力作用下向上或向下運 動，假如中心螺桿1的軸向力迫使主動輪2向下運動，則壓緊力使主動摩擦片 3逐漸壓緊，由于被動摩擦片4被固定在被動承力盤5,而被動承力盤5是通 過滑槽11與防轉(zhuǎn)滑條8配合連接的，所以被動摩擦片4不能旋轉(zhuǎn)，而主動摩 擦片3能夠旋轉(zhuǎn)，主動摩擦片3和被動摩擦片4即產(chǎn)生相對運動，而被動承力 盤5是被下面的一組螺旋彈簧6支承，因此在主動摩擦片3和被動摩擦片4的 接合面之間就建立起了正壓力，正壓力作用摩擦面上產(chǎn)生摩擦力，此時在摩擦 片接合面上必將產(chǎn)生瞬時摩擦發(fā)熱，消耗傳遞過來的能量。
本發(fā)明變阻力的原理在本發(fā)明提供的可變阻力能耗式吸能器進行緩沖的工作進程中，正壓力是不斷變化的，也就是因為螺旋彈簧6的彈性力的大小變 化是由外負荷即主動輪2來決定的，彈性力是與螺旋彈簧6的壓縮行程成正比 的，螺旋彈簧6的彈性系數(shù)決定本發(fā)明的吸收能量變化大小，能夠選擇性吸收 初始能量大小，能起到不同的緩沖效果和不同的適應能力，從而起到可變阻力 的目的。
本發(fā)明是通過與固定外板22固定，固定外板22通過與地腳螺栓10連接， 來實現(xiàn)可變阻力能耗式吸能器被固定在軌道21旁邊的地面23上的。
權(quán)利要求
1、一種可變阻力能耗式吸能器，包括中心螺桿(1)、主動輪(2)、上支承座(15)、下支承座(7)，其特征在于主動輪(2)設有中心孔(12)，中心孔(12)上設有內(nèi)螺母(13)與中心螺桿(1)固定連接；主動輪(2)的一端設有外槽(14)，外槽(14)與主動摩擦片(3)嚙合；主動輪(2)的另一端設有的滾筒(16)，滾筒(16)上可纏繞和固定鋼絲繩(9)；上支承座(15)與下支承座(7)通過中心螺桿(1)進行固定連接；下支承座(7)的內(nèi)表面連接若干個旋轉(zhuǎn)彈簧(6)，旋轉(zhuǎn)彈簧(6)的另一端與被動承動盤(5)連接；被動承動盤(5)上設有被動摩擦片(4)；被動摩擦片(4)與主動摩擦片(3)交替連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于還設 有防轉(zhuǎn)滑條(8),防轉(zhuǎn)滑條(8)的一端與上支承座(15)固定連接，另一端 與下支承座(7 )固定連接；被動承力盤(5 )的外緣壁上還設有若干個滑槽(11 )， 滑槽(11)可與防轉(zhuǎn)滑條(8 )配合連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于被動 承動盤(5)上開有可固定連接被動摩擦片(4)的內(nèi)槽(l7)。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于被動 承動盤(5)與中心螺桿(1)外徑之間設有定位中心滑孔(18)。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于被動 摩擦片(4)與主動摩擦片(3)是多層交疊動態(tài)連接，被動摩擦片(O與主 動摩擦片(3)可以是圓盤狀。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于所述 的滾筒(16)的橫截面是圓周狀的。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種可變阻力能耗式吸能器，其特征在于被動 摩擦片(4)與主動摩擦片(3)之間的作用力范圍是4000(^-S0000N。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能耗式吸能器，特別是一種可變阻力能耗式吸能器，主要應用于礦井領(lǐng)域的斜井跑車防護裝置中；本發(fā)明包括中心螺桿、主動輪、上支承座、下支承座，其中主動輪設有中心孔，中心孔上設有內(nèi)螺母與中心螺桿固定連接；主動輪的一端設有外槽，通過外槽與主動摩擦片固定連接；主動輪的另一端設有的滾筒，滾筒上可纏繞和固定鋼絲繩；上支承座與下支承座通過中心螺桿進行固定連接；下支承座的內(nèi)表面連接若干個旋轉(zhuǎn)彈簧，旋轉(zhuǎn)彈簧的另一端與被動承動盤連接；被動承動盤上設有被動摩擦片；被動摩擦片與主動摩擦片交替連接；本發(fā)明具有根據(jù)外負荷沖擊能量大小而自動變化的性能，可靠性強，吸能能力大，能完全有效地、及時地避免跑車事故的發(fā)生。
文檔編號F16F7/00GK101592207SQ20091011563
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者李木根, 鞠定輝 申請人:江西省煤炭工業(yè)科學研究所