CN105858425B - 一种多绳摩擦式提升机 - Google Patents

Abstract

一种多绳摩擦式提升机，包括动力机构、摩擦轮、天轮、钢丝绳、提升容器以及尾绳，动力机构通过主轴驱动摩擦轮转动，所述主轴支撑在锥孔调心滚子轴承上，在主轴上设有锥孔调心滚子轴承的拆装装置，该拆装装置包括沿主轴轴向方向依次套设在主轴上的液压环、支承环与固定环，摩擦轮轮毂与主轴的轴法兰之间设有扭矩传递装置，扭矩传递装置包括左压板、右压板、高强度螺栓组和骑缝销。本发明中的拆装装置通过向不同的油腔内注入压力油，依次产生径向压力和轴向压力，进而实现锥孔调心滚子轴承的快速安装与拆卸，可以大大提高设备的检修效率，所述扭矩传递装置可以实现径向重载荷的均衡传递，大大提高了摩擦轮和主轴之间大扭矩传递的可靠性。

Description

一种多绳摩擦式提升机

技术领域

本发明属于矿井提升机技术领域，尤其是一种特大型的多绳摩擦式提升机。

背景技术

多绳摩擦式提升机是目前我国大型和特大型煤矿生产中的关键设备之一，主要用于提升煤炭、矿石及运输人员、材料和设备。它是联系井上和井下的重要交通运输工具，在矿井生产中占有十分重要的地位。

随着我国矿山矿井大型化、高产化的发展趋势，现有的多绳摩擦式提升机由于存在故障率高、停产检修时间长、设备维护量大、备品备件费用高等缺点，增加了矿山的投入成本，已经严重制约了矿山的发展，因此迫切需要技术先进、性能可靠、高效节能的千万吨级矿井特大型摩擦式提升装备。

发明内容

本发明的目的是提供一种多绳摩擦式提升机，通过对提升机结构的优化改进，使得提升机的拆装、检修更为方便，提升机扭矩传递的可靠性大大提高。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多绳摩擦式提升机，包括动力机构、摩擦轮、天轮、钢丝绳、提升容器以及尾绳，动力机构通过主轴驱动摩擦轮转动，所述主轴支撑在锥孔调心滚子轴承上，在所述的主轴上设有锥孔调心滚子轴承的拆装装置，该拆装装置包括沿主轴轴向方向依次套设在主轴上的液压环、支承环与固定环，液压环上分别设有油腔Ⅰ和油腔Ⅱ，油腔Ⅰ和油腔Ⅱ分别与外部的油泵Ⅰ和油泵Ⅱ连接，液压环的前端伸入锥孔调心滚子轴承的内孔，后端为悬空设置，和主轴之间形成环状凹槽，所述支承环的一端具有与该环状凹槽相配合的管状密封段，并在密封段插入环状凹槽后，与主轴及液压环围成连通油腔Ⅱ的油腔Ⅲ，支承环另一端为垂直于密封段的圆环，在圆环上穿设顶紧螺栓和与之相配合的紧固螺母，顶紧螺栓顶在液压环的后端，所述固定环通过螺栓固定连接在主轴上的环状卡槽内；

所述的摩擦轮轮毂与主轴的轴法兰之间设有扭矩传递装置，扭矩传递装置包括左压板、右压板、高强度螺栓组和骑缝销，左压板和右压板分别设置在摩擦轮轮毂和轴法兰的两侧，并由高强度螺栓组把合，骑缝销沿摩擦轮轮毂和轴法兰的连接接缝设置，左压板和右压板上与骑缝销端部相对应位置的螺纹孔用螺塞封堵。

进一步的，所述摩擦轮上设置制动盘，制动盘由两个半制动盘把合而成，两个半制动盘的接合处通过键进行轴向定位，制动盘与摩擦轮上的制动盘连接板通过止口进行径向定位。

进一步的，所述天轮中的游动轮轮毂上设有分体式的铜瓦，由四瓣结构组合而成，并在游动轮轮缘设有开设注油孔的集油块，集油块一端设有双向转换接头，另一端设有油管，并在轮毂上设有和油管垂直的排油孔，双向转换接头上分别设有手动加油泵接口与电动加油泵接口。

进一步的，所述的扭矩传递装置中，高强度螺栓组的几何中心与轴法兰的形心重合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，本发明所采用的拆装装置通过向不同的油腔内注入压力油，依次产生径向压力和轴向压力，进而实现锥孔调心滚子轴承的快速安装与拆卸，可以大大提高设备的检修效率。

第二，本发明在摩擦轮和主轴之间设置扭矩传递装置，同时可以实现径向重载荷的均衡传递，由于骑缝销均布在轴法兰和摩擦轮轮毂配合的圆周面上，因此，径向重载荷可以通过骑缝销直接传递到主轴上，使得固定轴法兰、摩擦轮轮毂以及左、右压板和高强度螺栓组不承受任何径向力，这样就大大提高了摩擦轮和主轴之间大扭矩传递的可靠性。

第三，在扭矩传递装置中，在高强度螺栓组的作用下，压板分别与轴法兰和摩擦轮毂之间产生正压力，由于高强度螺栓组的几何中心和轴法兰的形心重合，从而保证压板和轴法兰以及摩擦轮轮毂相互之间结合面上的正压力均匀分布，产生稳定的摩擦力矩，满足扭矩的传递要求。

第四，在设备检修维护过程中即天轮静止状态下，通过双向转换接头与天轮游动轮轮缘上的集油块相连接，可方便的进行废油脂的清洗以及新油脂的加注，保证铜瓦与轴之间有效的润滑状况，双向转换接头的设计能够满足使用手动加油泵和电动加油泵的通用性。

第五，采用组合式剖分结构的制动盘，制动盘的制动面能够保证当设备在最大设计负载范围内超过最大运行速度15%的下放运行工况下，短时间内连续两次安全制动而不导致制动闸衬的损坏，并且其制动发热而引起的径向或轴向热膨胀在设备安全使用范围内，同时剖分式制动盘结构尺寸为整体结构的1/2，可灵活装拆，有利于提升设备的吊装、运输以及现场安装维护。

附图说明

图1是本发明的结构示意简图。

图2是锥孔调心滚子轴承拆装装置的结构示意图。

图3是铜瓦的结构示意图。

图4是铜瓦清洗注油装置的结构示意图。

图5是扭矩传递装置的结构示意图。

图6是制动盘的结构示意图。

图中标记：1、摩擦轮，101、摩擦轮轮毂，2、天轮，201、铜瓦，202、游动轮，203、集油块，204、油管，205、手动加油泵，206、排油孔，3、主轴，301、轴法兰，4、锥孔调心滚子轴承，501、液压环，502、密封圈，503、支承环，504、紧固螺母，505、顶紧螺栓，506、固定环，507、油泵Ⅰ，508、油泵Ⅱ，509、油腔Ⅲ，510、油腔Ⅰ，511、油腔Ⅱ，601、左压板，602、右压板，603、骑缝销，604、螺塞，605、高强度螺栓组，7、制动盘，8、钢丝绳，9、提升容器，10、尾绳。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本发明作进一步的说明。

如图所示，一种多绳摩擦式提升机，包括动力机构、摩擦轮1、天轮2、钢丝绳8、提升容器9以及尾绳10，动力机构通过主轴3驱动摩擦轮1转动，所述主轴3支撑在锥孔调心滚子轴承4上，主轴3上设有锥孔调心滚子轴承4的拆装装置，所述的摩擦轮轮毂101与主轴3的轴法兰301之间设有扭矩传递装置，所述天轮2中的游动轮202轮毂上设有由四瓣结构组合而成的分体式的铜瓦201，并在游动轮202上设置铜瓦注油清洗装置，所述摩擦轮1上设置制动盘7，制动盘7在整体加工后切割成对称的两个半制动盘，两个半制动盘的剖分面通过键进行轴向定位，制动盘7与摩擦轮1上的制动盘连接板通过止口进行径向定位。

如图2所示，所述的锥孔调心滚子轴承4的拆装装置包括液压环501、密封圈502、支承环503、紧固螺母504、顶紧螺栓505、固定环506、油泵Ⅰ507和油泵Ⅱ508，液压环501上分别设有油腔Ⅰ510和油腔Ⅱ511，油腔Ⅰ510和油腔Ⅱ511分别与外部的油泵Ⅰ507和油泵Ⅱ508连接；

在安装本装置时，将锥孔调心滚子轴承4推上主轴3配合面，使其与主轴3靠紧；将装上密封圈502的液压环501装在主轴3上，并紧靠该轴承，使得液压环501前端能够伸入轴承内圈，并且，液压环501后端为悬空设置，和主轴3之间形成环状凹槽；所述支承环503的剖面呈L形，一端为水平的管状密封段，另一端为竖直的圆环，将支承环503与固定环506装在主轴3上后，通过螺栓将固定环506固定在主轴3的环状卡槽内，并且在支承环503密封段的端部安装密封圈502，支承环503的密封段能够伸入液压环501后端与主轴3之间的环状凹槽内，进而围成一个与油腔Ⅱ511连通的油腔Ⅲ509，在支承环503的圆环上均匀穿设若干个顶紧螺栓505和与之配合的紧固螺母504，顶紧螺栓505顶在液压环501的后端；

在利用本装置安装锥孔调心滚子轴承4时，先将油腔Ⅰ510、油腔Ⅱ511和油腔Ⅲ509中的空气排尽，然后同时打开油泵Ⅰ507和油泵Ⅱ508，分别向油腔Ⅰ510和油腔Ⅱ511中注入压力油，油腔Ⅰ510在注入压力油后，使得插入轴承内圈的液压环501部分产生径向形变，进而对轴承内圈产生径向扩张力迫使轴承内圈锥孔张开，与此同时，注入油腔Ⅱ511的压力油进入油腔Ⅲ509中，对液压环501产生轴向推力，由于支承环503与固定环506是固定在主轴3上的，因此，液压环501在该推力作用下，推动该轴承沿主轴3轴向方向移动，当测得轴承径向游隙符合要求时，停止油泵Ⅰ507和油泵Ⅱ508的加压，并拧紧顶紧螺栓505及紧固螺母504，使轴承定位，并用丝堵堵上油腔Ⅰ510和油腔Ⅱ511的压力油接口；

在拆卸锥孔调心滚子轴承4时，拧松顶紧螺栓505，在油腔Ⅰ510的接口接上油管和油泵Ⅰ507，逐渐增大油压产生径向力使轴承内圈锥孔扩张，轴承内圈自动向主轴3锥面小端退下，从而自动将锥孔调心滚子轴承4从主轴3上卸下。

如图3和图4所示，铜瓦201采用分体式的四瓣结构，单瓣结构尺寸为整体结构的1/4，有利于现场维护更换铜瓦201，游动轮202上的铜瓦注油清洗装置包括集油块203、油管204以及排油孔206，集油块203设置在游动轮202的轮缘上，排油孔206设置在游动轮202轮毂上，并且排油孔206的方向垂直于所述油管204，集油块203上开设注油孔，油管204连接在注油孔上，并且注油孔上还设有双向转换接头，通过双向转换接头可以实现电动加油泵或手动加油泵205的切换连接，在清洗时，通过电动加油泵或手动加油泵205将煤油等清洗剂通过集油块203的注油孔注入油管204，打开排油孔206就可以将废油脂清洗出来，清洗完成后将排油孔206封堵即可。

如图5所示，扭矩传递装置包括左压板601、右压板602、高强度螺栓组605和骑缝销603，左压板601和右压板602分别设置在摩擦轮轮毂101和轴法兰301的两侧，在左压板601和右压板602上加工沿圆周均布的光孔，并和摩擦轮毂101及轴法兰301上均布的光孔相对应，然后通过高强度螺栓组605穿过所述的光孔，按照90°对称位置和规定的拧紧力矩一一把紧，而且，高强度螺栓组605的几何中心和轴法兰301的形心重合，使得压板和轴法兰301以及摩擦轮轮毂101相互之间结合面上的正压力均匀分布，产生稳定的摩擦力矩，摩擦轮1和主轴3之间的径向重载荷通过所述的骑缝销603传递，在摩擦轮轮毂101和轴法兰301的接合面处预钻若干按圆周均布的小于骑缝销603直径的光孔，待主轴装置现场安装后，将上述光孔铰孔至骑缝销603的配合尺寸，并打入骑缝销603，然后用螺塞604堵上左压板601和右压板602上与骑缝销603相对应位置处的螺纹孔。

如图6所示，将制动盘7整体加工后切割成两个对称的半制动盘，再将半制动盘把合在摩擦轮1上进行制动面的加工，以保证与闸衬配合的制动面的平整度，两个半制动盘之间通过键作轴向定位，半制动盘与摩擦轮1上的制动盘联接板上分别加工相配合的止口，并通过止口作径向定位，在制动盘7和摩擦轮1之间为可拆卸的高强度螺栓联接结构。

Claims (4)

1.一种多绳摩擦式提升机，包括动力机构、摩擦轮（1）、天轮（2）、钢丝绳（8）、提升容器（9）以及尾绳（10），动力机构通过主轴（3）驱动摩擦轮（1）转动，所述主轴（3）支撑在锥孔调心滚子轴承（4）上，其特征在于：在所述的主轴（3）上设有锥孔调心滚子轴承（4）的拆装装置，该拆装装置包括沿主轴（3）轴向方向依次安装在主轴（3）上的液压环（501）、支承环（503）与固定环（506），液压环（501）上分别设有油腔Ⅰ（510）和油腔Ⅱ（511），油腔Ⅰ（510）和油腔Ⅱ（511）分别与外部的油泵Ⅰ（507）和油泵Ⅱ（508）连接，液压环（501）的前端伸入锥孔调心滚子轴承（4）的内孔，后端为悬空设置，和主轴（3）之间形成环状凹槽，所述支承环（503）的一端具有与该环状凹槽相配合的管状密封段，并在密封段插入环状凹槽后，与主轴（3）及液压环（501）围成连通油腔Ⅱ（511）的油腔Ⅲ（509），支承环（503）另一端为垂直于密封段的圆环，在圆环上穿设顶紧螺栓（505）和与之相配合的紧固螺母（504），顶紧螺栓（505）顶在液压环（501）的后端，所述固定环（506）通过螺栓固定连接在主轴（3）上的环状卡槽内；

摩擦轮轮毂（101）与主轴（3）的轴法兰（301）之间设有扭矩传递装置，扭矩传递装置包括左压板（601）、右压板（602）、高强度螺栓组（605）和骑缝销（603），左压板（601）和右压板（602）分别设置在摩擦轮轮毂（101）和轴法兰（301）的两侧，并由高强度螺栓组（605）把合，骑缝销（603）沿摩擦轮轮毂（101）和轴法兰（301）的连接接缝设置，并且左压板（601）和右压板（602）上与骑缝销（603）端部相对应位置的螺纹孔用螺塞（604）封堵。

2.根据权利要求1所述的一种多绳摩擦式提升机，其特征在于：所述摩擦轮（1）上设置制动盘（7），制动盘（7）由两个半制动盘把合而成，两个半制动盘的接合处通过键进行轴向定位，制动盘（7）与摩擦轮（1）上的制动盘连接板通过止口进行径向定位。

3.根据权利要求1所述的一种多绳摩擦式提升机，其特征在于：所述天轮（2）中的游动轮（202）轮毂上设有铜瓦（201），铜瓦（201）由四瓣结构组合而成，并在游动轮（202）轮缘设有开设注油孔的集油块（203），集油块（203）一端设有双向转换接头，另一端设有油管（204），并在轮毂上设有和油管（204）垂直的排油孔（206），双向转换接头上分别设有手动加油泵（205）接口与电动加油泵接口。

4.根据权利要求1所述的一种多绳摩擦式提升机，其特征在于：所述的扭矩传递装置中，高强度螺栓组（605）的几何中心与轴法兰（301）的形心重合。