CN104477725A - 基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置 - Google Patents

Abstract

一种基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，主要包括大锥齿轮，机架，小锥齿轮轴，小锥齿轮，支撑弹簧，离心球，上、下连杆，上、下楔块，上、下弹簧，后连杆，导向轮等。正常工作时，杠杆机构中的钩子勾住楔紧机构，上、下楔块所处位置与钢丝绳保持一定间隙，托轮以低速运转时，离心传动机构转速小，杠杆机构中的钩子始终勾住楔紧机构，上、下楔块位置不变，上、下弹簧处于压缩状态，使乘人装置通过。当钢丝绳断裂或超速时，托轮转速增加，离心球大幅度偏离小锥齿轮轴，带动杠杆机构中的连杆绕机架大幅度转动，使钩子脱离连杆轴套上的套环，上、下弹簧变为拉伸状态，推动上、下楔块滑动，能及时抓住钢丝绳。

Description

基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳超速抓捕装置，尤其是一种适用于煤矿井下运人设备钢丝绳超速保护的基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置。

背景技术

架空乘人装置具有结构简单、投资少、安装方便、适用性强等特点，因此目前架空乘人装置已逐步成为煤矿井下专用快速运人设备的首选，但在使用过程中，架空乘人装置钢丝绳因电机故障发生超速，以及因钢丝绳锈蚀、磨损、疲劳、冲击和振动、超载、超期服役、负荷变化不均等原因发生断绳引发超速而导致的人身伤亡事故，给煤矿作业人员的生命安全构成了很大的威胁，尤其是大倾角架空乘人装置，存在很大的安全隐患。目前国内对矿用架空乘人装置超速抓捕的研究还仅限于理论研究，尚无可靠产品投放市场，架空乘人装置的安全运行受到了限制，使煤矿企业的安全生产难以保障。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种结构紧凑、安全高效、可及时抓捕住断绳，防止钢丝绳在大倾角斜坡上急速下滑的大倾角架空乘人装置钢丝绳超速抓捕器。

技术方案：本发明的基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，包括架设在钢丝绳上的楔紧机构，楔紧机构的前部设有顶靠在钢丝绳上的导向轮，楔紧机构的后部设有离心传动机构，离心传动机构上设有与楔紧机构相连的杠杆机构；

所述的楔紧机构包括呈八字形对称设在钢丝绳两侧的滑轨，滑轨内对称设有上楔块、下楔块和上弹簧、下弹簧，所述上楔块和下楔块上分别连有穿过上弹簧与下弹簧的上推杆和下推杆，上推杆和下推杆穿出滑轨一端分别经上连杆和下连杆套装在一后连杆上，后连杆上设有一带有钩环的连杆轴套；

所述的离心传动机构包括顶靠在钢丝绳上的托轮、与托轮同轴固定连接的大锥齿轮、与大锥齿轮相啮合的小锥齿轮、与小锥齿轮相配合的轴承垫圈，小齿轮轴上设有支撑弹簧和连接套筒，小齿轮轴的两侧对称固定有铰接接头一，铰接接头一上铰接有离心杆，离心杆的末端设有离心球，离心杆的中部设有连接板，所述连接套筒上对称固定有铰接接头二，所述连接板一端铰接在离心杆上，另一端与铰接接头铰接，支撑弹簧套在小锥齿轮轴上，位于轴承垫圈与连接套筒中间；

所述的杠杆机构包括滑动轴套、横杆、开槽块，螺钉和铰接在机架上的连杆，所述的滑动轴套套在连接套筒上，并与横杆固定连接，螺钉穿过开槽块螺纹连接固定在横杆上，连杆上设有与连杆轴套相连的钩子。

所述的滑轨上设有T形槽，上楔块和下楔块上分别设有与滑轨相对应的T形凸块，上楔块和下楔块可在滑轨中滑动。

所述的上楔块和下楔块面向钢丝绳一侧均开有半圆弧形凹槽，半圆弧形凹槽表面上加工有倒齿。

有益效果：结构简单、反应灵敏、制动迅速、安全可靠性高，当架空乘人装置钢丝绳因电机故障引发超速或因断绳引发超速时，托轮转速突然迅速增大，带动这个离心传动机构转速大幅度增大，离心球大幅度偏离小锥齿轮轴，带动着杠杆机构中的连杆大幅度转动，使得连杆上的钩子与楔紧机构上的套环脱离，上、下弹簧由压缩状态变为拉伸状态，推动上、下楔块滑动，及时抱住架空乘人装置钢丝绳，防止因钢丝绳超速造成人身伤亡以及设备、设施损伤。特别针对断绳超速现象，在架空乘人装置钢丝绳突然发生断裂时，可以在断绳瞬时及时抓捕住断绳，防止钢丝绳在大倾角斜坡上急速下滑，预防事故发生，最大限度的保证作业人员的安全，实现安全生产。

附图说明

图1(a)为正常状态时钢丝绳超速抓捕装置结构示意图。

图1(b)为图1(a)的A-A部视图。

图2为抓捕状态时钢丝绳超速抓捕装置结构示意图。

图3为钢丝绳超速抓捕装置的抓捕结构三维结构示意图。

图中：1、托轮，2、大锥齿轮，3、机架，4、小锥齿轮轴，5、小锥齿轮，6、轴承垫圈，7、铰接接头一，8、离心杆，9、支撑弹簧，10、连接板，11、铰接接头二，12、离心球，13、连接套筒，14、滑动轴套，15、下连杆，16、上连杆，17、连杆轴套，18、上推杆，19、上弹簧，20、后连杆，21、下推杆，22、横杆，23、下弹簧，24、开槽块，25、螺钉，26、连杆，27、下楔块，28、上楔块，29、滑轨，30，钢丝绳，31、导向轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，主要由楔紧机构、离心传动机构和杠杆机构构成，楔紧机构架设在钢丝绳30上，楔紧机构的前部设有顶靠在钢丝绳30上的导向轮31，楔紧机构的后部设置离心传动机构，离心传动机构上设置与楔紧机构相连的杠杆机构；导向轮31定轴转动，起到承托钢丝绳30的作用。

所述的楔紧机构包括呈八字形对称设在钢丝绳30两侧的滑轨29，滑轨29内对称设有上楔块28、下楔块27和上弹簧19、下弹簧23，所述上楔块28和下楔块27上分别连有穿过上弹簧19与下弹簧23的上推杆18和下推杆21，上推杆18和下推杆21穿出滑轨29一端分别经上连杆16和下连杆15套装在一后连杆20上，后连杆20上设有一带有钩环的连杆轴套17；所述的上楔块28和下楔块27面向钢丝绳30一侧均开有半圆弧形凹槽，半圆弧形凹槽表面上加工有倒齿。

所述的离心传动机构包括顶靠在钢丝绳30上的托轮1、与托轮1同轴固定连接的大锥齿轮2、与大锥齿轮2相啮合的小锥齿轮5、与小锥齿轮5相配合的轴承垫圈6，小齿轮轴4上设有支撑弹簧9和连接套筒13，小齿轮轴4的两侧对称固定有铰接接头一7，铰接接头一7上铰接有离心杆8，离心杆8的末端设有离心球12，离心杆8的中部设有连接板10，所述连接套筒13上对称固定有铰接接头二11，所述连接板10一端铰接在离心杆8上，另一端与铰接接头11铰接，支撑弹簧9套在小锥齿轮轴4上，位于轴承垫圈6与连接套筒13中间；小锥齿轮5与大锥齿轮2啮合。所述小锥齿轮5内部有设有一个滑动轴承，轴承的内径与小齿轮轴4过盈配合。所述的滑轨29上设有T形槽，上楔块28和下楔块27上分别设有与滑轨29相对应的T形凸块，上楔块28和下楔块27可在滑轨29中滑动。

所述的杠杆机构包括滑动轴套14、横杆22、开槽块24，螺钉25和铰接在机架上的连杆26，所述的滑动轴套14套在连接套筒13上，并与横杆22固定连接，螺钉25穿过开槽块24螺纹连接固定在横杆22上，连杆26上设有与连杆轴套17相连的钩子。

工作原理：正常情况下，杠杆机构上的钩子勾住楔紧机构上的连杆轴套17上的套环，该位置与架空乘人装置的钢丝绳30保持一定间隙，导向轮31的安装更好使钢丝绳30在正常状态下不碰触下楔块27，避免误动作的发生，托轮1带动着大锥齿轮2同步转动，大锥齿轮2带动小锥齿轮5以固定倍数于托轮1的转速转动，同时，小锥齿轮5通过离心杆8带动离心球12绕小锥齿轮轴4转动，并产生一个偏离小锥齿轮轴4的离心力，离心力通过连接板10与铰接接头11将连接套筒13往前拉，靠近小锥齿轮5，同时向前拉动杠杆机构中的横杆22，使得连杆26绕机架转动，但是不足以使得连杆26上的钩子始终勾住脱离连杆轴套17上的套环，使上楔块28、下楔块27处于固定位置不变，上弹簧19与下弹簧23均处于压缩状态，可保证正常运行时架空乘人装置顺利通过。

当钢丝绳30因电机故障引发超速或因断绳引发超速时，钢丝绳30滑动速度增加，托轮1和大锥齿轮转2速转速瞬时增加，带动小锥齿轮5转速大幅增加，离心球12偏离小锥齿轮轴4的幅度突然变大，带动杠杆机构绕机架产生大幅度的转动，连杆26上的钩子与连杆轴套17上的套环脱离，上弹簧19与下弹簧23均由压缩状态变为拉伸状态，推动上楔块29、下楔块28迅速滑动，向钢丝绳30处集中，使上楔块29、下楔块28与钢丝绳30之间的间隙越来越小，逐渐楔紧钢丝绳，直到钢丝绳静止，有效地锁住钢丝绳。

Claims (3)

1.一种基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，其特征在于：它包括架设在钢丝绳（30）上的楔紧机构，楔紧机构的前部设有顶靠在钢丝绳（30）上的导向轮（31），楔紧机构的后部设有离心传动机构，离心传动机构上设有与楔紧机构相连的杠杆机构；

所述的楔紧机构包括呈八字形对称设在钢丝绳（30）两侧的滑轨（29），滑轨（29）内对称设有上楔块（28）、下楔块（27）和上弹簧（19）、下弹簧（23），所述上楔块（28）和下楔块（27）上分别连有穿过上弹簧（19）与下弹簧（23）的上推杆（18）和下推杆（21），上推杆（18）和下推杆（21）穿出滑轨（29）一端分别经上连杆（16）和下连杆（15）套装在一后连杆（20）上，后连杆（20）上设有一带有钩环的连杆轴套（17）；

所述的离心传动机构包括顶靠在钢丝绳（30）上的托轮（1）、与托轮（1）同轴固定连接的大锥齿轮（2）、与大锥齿轮（2）相啮合的小锥齿轮（5）、与小锥齿轮（5）相配合的轴承垫圈（6），小齿轮轴（4）上设有支撑弹簧（9）和连接套筒（13），小齿轮轴（4）的两侧对称固定有铰接接头一（7），铰接接头一（7）上铰接有离心杆（8），离心杆（8）的末端设有离心球（12），离心杆（8）的中部设有连接板（10），所述连接套筒（13）上对称固定有铰接接头二（11），所述连接板（10）一端铰接在离心杆（8）上，另一端与铰接接头（11）铰接，支撑弹簧（9）套在小锥齿轮轴（4）上，位于轴承垫圈（6）与连接套筒（13）中间；

所述的杠杆机构包括滑动轴套（14）、横杆（22）、开槽块（24），螺钉（25）和铰接在机架上的连杆（26），所述的滑动轴套（14）套在连接套筒（13）上，并与横杆（22）固定连接，螺钉（25）穿过开槽块（24）螺纹连接固定在横杆（22）上，连杆（26）上设有与连杆轴套（17）相连的钩子。

2.根据权利要求1所述的基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，其特征在于：所述的滑轨（29）上设有T形槽，上楔块（28）和下楔块（27）上分别设有与滑轨（29）相对应的T形凸块，上楔块（28）和下楔块（27）可在滑轨（29）中滑动。

3.根据权利要求1所述的基于离心传动机构的架空乘人装置钢丝绳超速抓捕装置，其特征在于：所述的上楔块（28）和下楔块（27）面向钢丝绳（30）一侧均开有半圆弧形凹槽，半圆弧形凹槽表面上加工有倒齿。