CN103171943A - 钢罐道制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在钢性罐道(轨道)上制动的安全制动装置,由悬挂装置、管路和多组制动单元组成,悬挂装置安装于提升钢丝绳与提升容器之间,制动单元安装于提升容器上,用管路将悬挂装置的油缸与制动单元的油缸连通(如图1所示)。针对现有钢罐道竖井提升系统钢丝绳断裂时的安全保护问题,本发明采取的技术方案是,当提升钢丝绳未断裂时,依靠提升钢丝绳的张力驱动油缸、压缩弹簧,实现制动器松闸;当提升钢丝绳断裂时,依靠弹簧的弹力驱动制动片投入制动;将制动片的形状设计成楔形的(上小下大),制动片与罐道接触后产生的摩擦力会使制动片进一步楔入罐道与制动器底座之间的缝隙,加大制动力,直至将提升容器停于罐道上,实现安全制动。
Description
1.所属技术领域
本发明涉及一种在钢性罐道(轨道)上使用的安全制动装置,该制动装置安装于竖井提升容器上。竖井提升正常时,制动装置处于开启状态(不制动);当提升钢丝绳断裂时,制动装置制动,将提升容器停于钢性罐道上,防止坠罐事故发生,减少人员伤亡和财产损失。该制动装置的名称叫钢罐道制动器。
2.技术背景
竖井是矿山常用于垂直运输人员和物料的通道,竖井提升系统由提升机、提升容器(罐笼、箕斗等)、钢丝绳和井筒装备等组成。提升机通过钢丝绳拖动提升容器沿竖井中的罐道(轨道)运行,实现人员、货物和矿石的垂直运输。为保障提升安全,须在提升容器上安装安全制动装置,当提升钢丝绳断裂时,能迅速将提升容器停止于井筒中,防止坠罐事故发生。常用的竖井罐道有木罐道、钢罐道和钢木复合罐道,随着木材资源的减少,钢罐道的应用越来越多。在木罐道和钢木复合罐道上运行的提升容器上安装有安全卡,当提升钢丝绳断裂时,安全卡打开,卡在罐道上,实现安全制动。钢罐道竖井中安装的是竖井专用钢丝绳制动系统,在竖井中安装专用制动钢丝绳,在提升容器上安装钢丝绳制动装置,当提升钢丝绳断裂时,钢丝绳制动装置制动,将提升容停止于制动绳上。竖井专用钢丝绳制动系统造价高,运行维护费用较大。
3.发明内容
为降低钢罐道竖井的造价和运行维护费,本发明采用的技术方案是:设计一种安装于提升容器上的钢罐道制动器,当提升钢丝绳断裂时,直接在钢罐道上制动提升容器,将提升容器停于罐道上,实现安全制动。无需在竖井中安装专用钢丝绳制动系统,从而减少了竖井造价和维护费。钢罐道制动器由悬挂装置、管路和多组制动单元组成。悬挂装置安装于提升钢丝绳与提升容器之间,制动单元安装于提升容器上,通过管路将悬挂装置的油缸与制动单元的油缸连通(如图1所示)。其中,悬挂装置为YXZ型多绳提升首绳张力平衡装置,由侧板、中板和油缸等组成,中板可相对于侧板滑动(如图2所示)。制动单元由驱动部和制动部组成(如图3所示),采用螺栓将两部份和罐笼固定在一起。驱动部由底板、拉杆、横梁、弹簧和油缸等组成(如图4所示)。制动部由底座、制动片、连杆和活页等组成(如图5所示),制动片的形状是楔形的(一面是平面另一面是斜面),制动片与底座之间加有润滑剂,制动片可沿底座滑动。
钢罐道制动器的原理是:当提升系统正常时,提升钢丝绳在提升容器和提升物重量的作用下始终有张力,悬挂装置油缸中的油在提升钢丝绳张力作用下被压入各制动单元的油缸,推动制动单元的油缸伸长,克服弹簧弹力,驱动制动片沿制动器底座的斜面向下运动,脱离与钢罐道的接触,制动器不制动。当提升钢丝绳断裂时,钢丝绳张力迅速下降,悬挂装置油缸的油压随之下降,制动单元油缸油压也随之下降,制动单元油缸中的油在弹簧弹力作用下被压入悬挂装置油缸,制动单元油缸缩短,并同时通过横梁、活页和连杆带动制动片沿斜面向上运动接触钢罐道,楔入制动部底座与钢罐道之间的楔形缝隙。由于制动片与底座之间加有润滑剂,制动片与底座之间的滑动优先于制动片与钢罐道之间的滑动,制动片在弹簧弹力和制动片与罐道之间摩擦力的作用下进一步楔入制动部底座与罐道之间的楔形缝隙,产生更大的摩擦力,直至将提升容器停止于钢罐道上。制动单元的数量一般为2-6个,当其中一个发生故障、不能制动时,其余制动单元仍能完成安全制动。
本发明涉及一种在钢罐道上制动的制动器,名称为钢罐道制动器,其特征是:由悬挂装置、管路和多个制动单元组成,悬挂装置安装于提升钢丝绳与提升容器之间,制动单元安装于提升容器上,用管路将悬挂装置的油缸与制动单元的油缸连通。当提升系统正常时,提升钢丝绳的张力压缩悬挂装置的油缸,给油缸中的油加压,通过连通管路向制动单元油缸充油,推动该油缸伸长,克服弹簧弹力,驱动制动片向松闸方向运动,制动器不制动;当提升钢丝绳断裂时,油缸压力迅速下降,弹簧弹力推动制动片向制动方向运动,开始制动;制动片接触罐道后,产生的摩擦力会继续推动制动片向制动方向运动,产生更大的制动摩擦力,将提升容器停于罐道上,实现安全制动,防止发生坠罐事故。悬挂装置是多绳提升系统应用的YXZ型液压张力自动平衡悬挂装置,由侧板、油缸、中板和油管等组成,其一端与提升钢丝绳相连接,一端与提升容器相连接,钢丝绳张力压缩油缸缩短,给油缸中的油加压。制动单元由驱动部和制动部组成,用螺栓将驱动部、制动部和提升容器固定成一体,驱动部安装于提升容器内侧,制动部安装于提升容器外侧,用螺栓将驱动部的横梁与制动部的活页连接在一起。驱动部由油缸、弹簧、弹簧座、拉杆、横梁和底板等组成,底板固定于提升容器上,油缸和弹簧座固定于底板上,油缸活塞杆和拉杆通过销轴与横梁连接,油缸伸长时压缩弹簧,并带动横梁向下运动,弹簧伸长时压缩油缸,并带动横梁向上运动;横梁的运动通过制动部的活页和连杆传递给制动片。制动部由底座、制动片(两件)、连杆、活页和销轴等组成,底座固定于提升容器上,连杆两端采用销轴分别与制动片和活页连接,两制动片分别位于同一罐道的两侧、底座的内侧。制动片是楔形的,上小下大,其直面靠近罐道,制动时紧帖在罐道上,斜面与具有相同斜度的底座相配合,在底座与制动片之间加有润滑济,制动片可沿底座斜面滑动。
本发明的有益效果是:在钢罐道竖井提升系统中,当提升钢丝绳断裂时,安装于提升容器上的钢罐道制动器投入制动,将提升容器停止于钢罐道上,实现安全制动,减轻人员伤亡和财产损失。钢罐道制动器与现有竖井钢丝绳制动系统具有相同的功能,但较现有竖井专用钢丝绳制动系统造价低,维护费用少。
4.附图说明
图1是钢罐道制动器原理图,图中:1-制动单元,2-钢罐道,3-油管,4-提升容器,5-悬挂装置,6-提升钢丝绳。
图2是YXZ型悬挂装置结构简图,图中:1-提升容器,2-销轴,3-侧板4-油管,5-油缸,6-中板,7-绳环,8-提升钢丝绳。
图3是制动单元装配图,图中:1-驱动部,2-制动部,3-提升容器。
图4是制动单元的驱动部装配图,图中:1-沉头螺栓,2-滑块,3-销轴组件,4-横梁,5-油缸组件,6-销轴组件,7-弹簧,8-拉杆,9-弹簧盖,10-螺母,11-底板,12-上盖。
图5是制动单元的制动部装配图,图中:1-螺栓组件,2-活页,3-连杆,4-销轴组件,5-制动片,6-油堵,7-螺栓组件,8-底座,9-钢罐道(井筒装备零件),10-横梁(驱动部零件)。
图6、图7是横梁零件图,其中,图6是主视图,图7是俯视图。图8、图9是滑块零件图,其中,图8是主视图,图9是俯视图。图10、图11是拉杆零件图,其中,图10是主视图,图11是俯视图。图12是弹簧盖零件图。图13、图14和图15是底板零件图,其中,图13是主视图,图14是俯视图,图15是侧视图。图16、图17是上盖零件图,其中,图16是主视图,图17是俯视图。图18、图19是制动器底座零件图,其中,图18是主视图,图19是俯视图。图20、图21和图22是制动片零件图,其中,图20是主视图,图21是1-1剖面图,图22是侧视图。图23、图24是连杆零件图,其中,图23是主视图,图24是侧视图。图25、图26是活页零件图,其中,图25是主视图,图26是侧视图。
5.具体实施方式
钢罐道制动器由悬挂装置、管路和多组制动单元组成,悬挂装置安装于提升钢丝绳与提升容器之间,制动单元安装于提升容器上,通过管路将悬挂装置的油缸和制动单元的油缸连通(如图1所示)。当提升系统正常运行时,提升钢丝绳在提升容器和提升物的重力作用下始终保持有张力,悬挂装置油缸中的油在提升钢丝绳张力作用下被压入各制动单元的油缸,推动该油缸伸长,克服弹簧弹力,驱动制动片沿斜面向下运动,脱离与钢罐道的接触,制动器不制动。当提升钢丝绳断裂时,钢丝绳张力迅速下降,悬挂装置油缸的油压随之下降,与之联通的制动单元油缸油压也随之下降,制动单元油缸中的油在弹簧弹力作用下被压回悬挂装置油缸,制动单元油缸缩短,并同时通过横梁、活页和连杆带动制动片沿斜面向上运动接触钢罐道,楔入制动部底座与钢罐道之间的楔形缝隙。由于制动片与底座之间加有润滑剂,制动片与底座之间的滑动优先于制动片与钢罐道之间的滑动,制动片在弹簧弹力和制动片与罐道之间摩擦力的作用下进一步楔入制动部底座与罐道之间的楔形缝隙,产生更大的摩擦力,直至将提升容器停止于钢罐道上,实现安全制动。
Claims (7)
1.一种钢罐道制动器,其特征是:由悬挂装置、管路和多个制动单元组成,悬挂装置安装于提升钢丝绳与提升容器之间,制动单元安装于提升容器上,用管路将悬挂装置的油缸与制动单元的油缸连通。
2.权利要求1所述的钢罐道制动器,其特征是:当提升系统正常时,提升钢丝绳的张力压缩悬挂装置的油缸,给油缸中的油加压,通过连通管路向制动单元油缸充油,推动该油缸伸长,克服弹簧弹力,驱动制动片向松闸方向运动,制动器不制动;当提升钢丝绳断裂时,油缸压力迅速下降,弹簧弹力推动制动片向制动方向运动,开始制动;制动片接触罐道后,产生的摩擦力会继续推动制动片向制动方向运动,产生更大的制动摩擦力,将提升容器停于罐道上,实现安全制动。
3.根据权利要求1所述的钢罐道制动器,其特征是:悬挂装置是多绳提升系统应用的YXZ型液压张力自动平衡悬挂装置,由侧板、油缸、中板和油管等组成,其一端与提升钢丝绳相连接,一端与提升容器相连接,钢丝绳张力压缩油缸缩短,给油缸中的油加压。
4.根据权利要求1所述的钢罐道制动器,其特征是:制动单元由驱动部和制动部组成,用螺栓将驱动部、制动部和提升容器固定成一体,驱动部安装于提升容器内侧,制动部安装于提升容器外侧,用螺栓将驱动部的横梁与制动部的活页连接在一起。
5.根据权利要求4所述的钢罐道制动器,其特征是:驱动部由油缸、弹簧、弹簧座、拉杆、横梁和底板等组成,底板固定于提升容器上,油缸和弹簧座固定于底板上,油缸活塞杆和拉杆通过销轴与横梁连接,油缸伸长时压缩弹簧,并带动横梁向下运动,弹簧伸长时压缩油缸,并带动横梁向上运动;横梁的运动通过制动部的活页和连杆传递给制动片。
6.根据权利要求4所述的钢罐道制动器,其特征是:制动部由底座、制动片(两件)、连杆、活页和销轴等组成,底座固定于提升容器上,连杆两端采用销轴分别与制动片和活页相连接,两制动片分别位于罐道的两侧、底座的内侧。
7.根据权利要求6所述的钢罐道制动器,其特征是:制动片是楔形的,上小下大,其直面靠近罐道,制动时紧帖在罐道上,斜面与具有相同斜度的底座相配合,在底座与制动片之间加有润滑济,制动片可沿底座斜面滑动。
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