CN103213891B - 一种单绳缠绕式矿井提升机 - Google Patents

一种单绳缠绕式矿井提升机 Download PDF

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一种单绳缠绕式矿井提升机,涉及提升机技术领域,本发明通过在弹性棒销联轴器(13)的两侧分别设有电动机制动器(14)和测速传动机构(15),在卷筒(19)的两端分别连接制动盘,所述每个制动盘分别连接盘形制动器(4),大大提高了安全操作性能,本发明具有配置合理、结构先进、各种安全保护完备、完全符合煤矿安全规程,同时本发明可做为深度1000~2000m的煤矿及金属矿井主要提升设备,是目前我国可生产的最大的单卷筒单绳缠绕式矿井提升机。

Description

一种单绳缠绕式矿井提升机 【技术领域】
[0001] 本发明涉及提升机技术领域,尤其涉及一种矿用提升机,具体涉及一种单绳缠绕 式矿井提升机。 【背景技术】
[0002] 已知的,随着我国国民经济的高速发展,我国对矿产资源的需求量大幅度增长,促 使我国地下矿产资源的开采不断向深层扩展,随着我国对矿产资源综合利用水平的不断提 高,我国矿山的发展逐步向大型化方向发展,为适应我国矿山大型化的发展要求,对其中的 提升机设备而言,必须能够适应载荷加大、井深加深、速度加快的要求。 【发明内容】
[0003] 为克服背景技术中存在的不足,本发明提供了一种单绳缠绕式矿井提升机,具有 配置合理、结构先进、各种安全保护完备、完全符合煤矿安全规程,同时本发明可做为深度 1000~2000m的煤矿及金属矿井主要提升设备,是目前我国可生产的最大的单卷筒单绳缠 绕式矿井提升机。
[0004] 为实现如上所述的发明目的,本发明采用如下所述的技术方案:
[0005] -种单绳缠绕式矿井提升机,包括主轴、盘形制动器、深度指示器和测速传动机 构,在主轴两端中部的外缘面上分别设有轴承座,所述每个轴承座分别设在左轴承梁和右 轴承梁的上部面上,在主轴中部两端的外缘面上分别设有两个向外延伸的双夹板,所述每 个双夹板通过高强度螺栓连接卷筒两端的辐板,在卷筒的两端分别连接制动盘,所述每个 制动盘分别连接盘形制动器,所述盘形制动器分别连通液压站,在卷筒的外缘面上设有环 绕的塑衬,在主轴一端的外缘面上设有信号接口,在主轴的另一端依次连接齿轮联轴器、行 星齿轮减速器、弹性棒销联轴器和电机,在弹性棒销联轴器的两侧分别设有电动机制动器 和测速传动机构,所述行星齿轮减速器连接润滑站,在卷筒与右轴承梁之间的主轴的外缘 面上设有圆锥齿轮,所述圆锥齿轮连接深度指示器形成所述的单绳缠绕式矿井提升机。
[0006] 所述的单绳缠绕式矿井提升机,所述盘形制动器设置为至少四个,在盘形制动器 上设有智能闸监测系统,所述智能闸监测系统的型号为ZZJ4型。
[0007] 所述的单绳缠绕式矿井提升机,所述测速传动机构包括测速发电机、机械转速继 电器、皮带及皮带轮,所述测速发电机主轴的端部设有皮带轮,所述皮带轮通过皮带连接弹 性棒销联轴器,在测速发电机的后部设有机械转速继电器。
[0008] 所述的单绳缠绕式矿井提升机,所述每个轴承座内分别设有滚子轴承,所述滚 子轴承为SKF球面滚子轴承,在每个轴承座上分别设有测温元件,所述测温元件型号为 PTlOOo
[0009] 所述的单绳缠绕式矿井提升机,所述液压站至少设置为一套。
[0010] 所述的单绳缠绕式矿井提升机,所述卷筒的外部设有卷筒护板。
[0011] 采用如上所述的技术方案,本发明具有如下所述的优越性:
[0012] 本发明所述的一种单绳缠绕式矿井提升机,本发明通过在弹性棒销联轴器的两 侧分别设有电动机制动器和测速传动机构,大大提高了安全操作性能,本发明具有配置合 理、结构先进、各种安全保护完备、完全符合煤矿安全规程,同时本发明可做为深度1000~ 2000m的煤矿及金属矿井主要提升设备,是目前我国可生产的最大的单卷筒单绳缠绕式矿 井提升机。 【附图说明】
[0013] 图1是本发明的结构示意图;
[0014] 在图中:1、主轴;2、左轴承梁;3、信号接口;4、盘形制动器;5、卷筒护板;6、液压 站;7、润滑站;8、右轴承梁;9、齿轮联轴器;10、深度指示器;11、支架;12、行星齿轮减速 器;13、弹性棒销联轴器;14、电动机制动器;15、测速传动机构;16、电机;17、高强度螺栓; 18、双夹板;19、卷筒;20、塑衬;21、圆锥齿轮。 【具体实施方式】
[0015] 通过下面的实施例可以更详细的解释本发明,本发明并不局限于下面的实施例;
[0016] 结合附图1所述的一种单绳缠绕式矿井提升机,包括主轴1、盘形制动器4、深度指 示器10和测速传动机构15,在主轴1两端中部的外缘面上分别设有轴承座,所述每个轴承 座内分别设有滚子轴承,所述滚子轴承为SKF球面滚子轴承,在每个轴承座上分别设有测 温元件,所述测温元件型号为PT100,所述每个轴承座分别设在左轴承梁2和右轴承梁8的 上部面上,在主轴1中部两端的外缘面上分别设有两个向外延伸的双夹板18,所述每个双 夹板18通过高强度螺栓17连接卷筒19两端的辐板,在卷筒19的两端分别连接制动盘,在 卷筒19的外部设有卷筒护板5,所述每个制动盘分别连接盘形制动器4,所述盘形制动器4 设置为至少四个,在盘形制动器4上设有智能闸监测系统,所述智能闸监测系统的型号为 ZZJ4型,所述盘形制动器4分别连通液压站6,在卷筒19的外缘面上设有环绕的塑衬20, 在主轴1 一端的外缘面上设有信号接口 3,在主轴1的另一端依次连接齿轮联轴器9、行星 齿轮减速器12、弹性棒销联轴器13和电机16,在弹性棒销联轴器13的两侧分别设有电动 机制动器14和测速传动机构15,所述测速传动机构15包括测速发电机、机械转速继电器、 皮带及皮带轮,所述测速发电机主轴的端部设有皮带轮,所述皮带轮通过皮带连接弹性棒 销联轴器13,在测速发电机的后部设有机械转速继电器,所述行星齿轮减速器12连接液压 站6,所述液压站6至少设置为一套,其中一套为备用,在卷筒19与右轴承梁8之间的主轴 1的外缘面上设有圆锥齿轮21,所述圆锥齿轮21连接深度指示器10形成所述的单绳缠绕 式矿井提升机。
[0017] 本发明以电机16为动力源,电机16输出轴通过弹性棒销联轴器13与行星齿轮减 速器12输入轴连接,行星齿轮减速器12输出轴通过齿轮联轴器9与主轴1的端部连接,其 中液压站6、盘形制动器4和液压管路共同构成了本发明安全可靠的制动系统,控制系统通 过操纵台、电气控制设备精确控制,其中深度指示器10、测速传动机构15、信号接口 3等共 同构成本发明完善的指示、保护系统,在以上所有系统的共同作用下使缠绕在主轴1卷筒 19上的钢丝绳进行收放,以实现提升容器在井筒中升降的目的,各主要部件用途和结构如 下:
[0018] 1、主轴1是主要受力件和关键件,其材质选用优质碳素结构钢(45MnMo)制成,主 轴1的外缘面上有两个锻造出的双夹板18,卷筒19的两幅板与主轴两双夹板18用高强度 螺栓17连接,卷筒19采用全钢板焊接结构,为便于运输和安装,卷筒19采用两瓣剖分装配 式结构,为使钢丝绳排列整齐,减少钢丝绳的磨损,在卷,19的外侧装设有塑衬20,塑衬20 上的绳槽根据提升钢丝绳直径进行加工,其中钢丝绳的缠绕层数为3层,为消除提升过程 中的夹绳和减轻咬绳程度,在钢丝绳由1层向2层和由2层向3层过渡的过渡区增设了层 间过渡块,其中制动盘为两半结构,现场装配时卷筒19与制动盘采用高强度螺栓17连接, 高强度螺栓17应按拧紧力矩拧紧,轴承采用进口 SKF球面滚子轴承,每个轴承上均装有1 个测温元件(PT100);
[0019] 2、由盘形制动器4、液压站6和液压管路组成了本发明的安全制动系统,用于实现 提升机正常工作制动及故障状态下的紧急制动的控制,在紧急制动时,实现二级制动来保 证提升机的安全,其中液压站6主要由油箱,电机栗装置,控制阀组等部件组成,最大工作 压力为14MPa,电机栗装置、控制阀组均安放在油箱上,占地面积较小,仪表均安装在仪表盘 上,便于观察,液压站6所有阀、栗均采用进口元件,为了确保提升机正常工作,提升机的液 压站6采用两台,其中一台工作,一台备用,当其中一台出现故障时,通过电气控制柜及出 口球阀切换到另一套进行工作,盘形制动器4是安全制动系统的执行部件,它具有体积小、 重量轻、惯性小、动作快、可调性好、可靠性高、通用性高、基础简单、维修、调整方便等优点, 其中所用盘形制动器4共四组,每组主要由6个单独的盘形制动器4用高强度螺栓17成对 地固定在支架上组成,四组盘形制动器4产生的制动力矩大于3倍的静力矩,满足煤炭安全 规程的规定,为保证制动器4正常工作,在盘形制动器4上装设有智能闸监测系统,ZZJ4型 智能闸监测系统用于提升机制动器上盘型闸的检测,系统可在线检测并显示闸瓦距闸盘间 隙量、弹簧疲劳量、闸盘偏摆量、闸盘温度、制动器压力等信息,检测量超出报警设定值时自 动发出报警信号,支持报警存档和历史报警的查询,该系统可动态显示各间隙的变化曲线、 间隙与油压的关系曲线,提供对制动器制动力分析的参考依据;
[0020] 3、深度指示器10是矿井提升机重要的组成部分,深度指示器10为牌坊式深度指 示器,牌坊式深度指示器由外壳、四条立柱、两根丝杠组成其主体,由数对齿轮及蜗轮、蜗杆 等组成其传动系统,左右两侧各有一限速圆盘,牌坊式深度指示器的传动装置由一个圆锥 齿轮21、传动轴、两个轴承和一个联轴器组成,深度指示器10的工作原理是将提升机主轴 的旋转运动经牌坊式深度指示器传动装置传给丝杠,使两根丝杠以相反方向旋转,由于立 柱限制住丝杠上的螺母的旋转,因此螺母只能上下运动,这样螺母的运动就模拟了两提升 容器在井筒中的运动,深度指示系统可以为操作者(提升机司机)指示提升容器在井筒中 的位置,向电气控制系统发送减速、过卷、停车等信号,在进入减速段运行时,对提升机提供 限速保护,当需要解除二级制动时,向电控系统发送二级制动解除信号,牌坊式深度指示器 上还配套有断轴保护装置,其作用是防止牌坊式深度指示器的传动系统因失效导致各种信 号和信息中断,进而造成过卷、断绳等恶性重大事故的发生;
[0021] 4、测速传动机构15是由测速发电机、机械转速继电器、皮带及皮带轮等组成,用 来配合电控实现提升机的速度显示和超速保护,测速发电机可发出电信号参与电气控制, 用于显示提升机速度,为确保提升机在等速段不超速,本机构上的机械转速继电器在提升 速度超过额定速度15%时,也会向电控系统发出电信号,使提升机安全制动,此外为满足电 控的需要,在主轴1非传动侧还装设有信号接口 3,信号接口 3为电控安装两个轴编码器,编 码器的转数与提升机主轴1相同,采用齿轮进行传动,传动齿轮的齿数为1 :1。
[0022] 其中电动机制动器14和测速传动机构15分别设置在支架11的上部面上。
[0023] 本发明在电机12和行星齿轮减速器12之间采用的是弹性棒销联轴器13,它主 要由外套、两个半联轴器和弹性棒销组成,其因采用弹性元件和整体式外套结构,不仅减少 了启动、停止时的冲击负荷,而且能确保两个半联轴器联接的安全可靠,另外现场维护量减 少,维修方便,本发明在行星齿轮减速器12与主轴1之间采用了齿轮联轴器9,它主要由外 齿轴套、内齿圈、防尘密封圈等组成,该联轴器因采用内外啮合的齿轮,所以传递扭矩大,并 能补偿安装时对两轴的微量偏斜和不同心,降低了安装难度,减少了维护工作量。
[0024] 本发明配用的是行星齿轮减速器12,在停止或紧急制动时,为减少对行星减速器 12齿轮的冲击,在电机16与行星减速器12之间的弹性棒销联轴器13处,装设有电动机制 动14器,其主要由油缸装置、机架、弹簧、闸体和调整螺母等组成,其工作过程是:液压油缸 与提升机的盘形制动器油路相连,动作与盘形制动器始终保持同步,这样提升机在减速,特 别是在紧急制动时,能吸收绝大部分的电动机转子的转动惯量,从而使行星减速器的齿轮 免受冲击损坏,提高减速器使用寿命。
[0025] 本发明的主要技术参数如下表:
[0026] CN 103213891 B 说明书 5/5 页
Figure CN103213891BD00071
[0027] 本发明未详述部分为现有技术。
[0028] 为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例,当前认为是适宜的,但是, 应了解的是,本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (5)

1. 一种单绳缠绕式矿井提升机,包括主轴(I )、盘形制动器(4)、深度指示器(10)和测 速传动机构(15),其特征是:在主轴(1)两端中部的外缘面上分别设有轴承座,所述每个轴 承座分别设在左轴承梁(2)和右轴承梁(8)的上部面上,在主轴(1)中部两端的外缘面上分 别设有两个向外延伸的双夹板(18),所述每个双夹板(18)通过高强度螺栓(17)连接卷筒 (19) 两端的辐板,在卷筒(19)的两端分别连接制动盘,所述每个制动盘分别连接盘形制动 器(4),所述盘形制动器(4)分别连通液压站(6),在卷筒(19)的外缘面上设有环绕的塑衬 (20) ,在主轴(1) 一端的外缘面上设有信号接口(3),在主轴(1)的另一端依次连接齿轮联 轴器(9)、行星齿轮减速器(12)、弹性棒销联轴器(13)和电机(16),在弹性棒销联轴器(13) 的两侧分别设有电动机制动器(14)和测速传动机构(15),所述测速传动机构(15)包括测 速发电机、机械转速继电器、皮带及皮带轮,所述测速发电机主轴的端部设有皮带轮,所述 皮带轮通过皮带连接弹性棒销联轴器(13),在测速发电机的后部设有机械转速继电器,所 述行星齿轮减速器(12)连接润滑站(7),在卷筒(19)与右轴承梁(8)之间的主轴(1)的外 缘面上设有圆锥齿轮(21),所述圆锥齿轮(21)连接深度指示器(10)形成所述的单绳缠绕 式矿井提升机。
2. 根据权利要求1所述的单绳缠绕式矿井提升机,其特征是:所述盘形制动器(4)设 置为至少四个,在盘形制动器(4)上设有智能闸监测系统,所述智能闸监测系统的型号为 ZZJ4 型。
3. 根据权利要求1所述的单绳缠绕式矿井提升机,其特征是:所述每个轴承座内分别 设有滚子轴承,所述滚子轴承为SKF球面滚子轴承,在每个轴承座上分别设有测温元件,所 述测温元件型号为PT100。
4. 根据权利要求1所述的单绳缠绕式矿井提升机,其特征是:所述液压站(6)至少设 置为一套。
5. 根据权利要求1所述的单绳缠绕式矿井提升机,其特征是:所述卷筒(19)的外部设 有卷筒护板(5)。
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