CN105883563B - 一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器 - Google Patents

Abstract

一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器，包括主轴外齿套、移动内外齿套、游动卷筒内齿套、调绳油缸、拨动环和夹板，主轴外齿套通过两块夹板固定连接在主轴上，游动卷筒内齿套连接在游动卷筒上，移动内外齿套滑动套设在主轴外齿套上，且其内齿和外齿能够分别与主轴外齿套的外齿和游动卷筒内齿套的内齿啮合，拨动环套接固定在移动内外齿套的端部，且拨动环的内孔与调绳油缸柱塞连接，使移动内外齿套能够在调绳油缸的驱动下，在主轴外齿套上来回滑动，实现移动内外齿套的外齿与游动卷筒内齿套的内齿之间的啮合或分离。本发明结构紧凑，调绳精度高，对提升机主轴无结构限制，可传递大扭矩，安全稳定性好，可满足大规格重载提升机的需要。

Description

一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器

技术领域

本发明涉及矿井提升机技术领域，具体的说是一种应用于深井重载提升机的新型齿套式调绳离合器。

背景技术

矿井提升机是矿山工业十分重要和关键的设备之一，主要用于煤矿、金属矿及非金属矿提升机和下放人员，提升煤炭、矿石及运输材料和设备。它是联系井上和井下的重要交通运输工具。在矿井中占有十分重要的地位，是矿山的重要设备。

调绳离合器是单绳双筒缠绕式提升机中的一个重要部件，其作用是：在正常工作时，调绳离合器合上，从而能将扭矩从主轴传递到游动卷筒上，保证提升机的正常提升；在因为钢丝绳伸长或者需要更换水平，需要进行调绳时，将游动卷筒与主轴连接或者脱离，使得游动卷筒与固定卷筒同步转动或作相对运动以调节绳长或更换水平。

目前，现有技术中常用的调绳离合器结构为如附图5所示。主要由齿块、齿圈、油缸、移动毂、连锁阀等组成。

该种调绳离合器的工作原理为：提升机正常工作时，齿块和内齿圈处于啮合状态，驱动油缸处于回油状态，进入驱动油缸的油路关闭，联锁阀锁闭，以保证齿块和内齿圈可靠地啮合。调绳时，提升机处于安全制动状态；高压油便先进入联锁阀，使联锁阀的柱销从活塞杆的凹槽中移出，然后高压油才可以进入驱动油缸的离开腔，推动活塞杆向左移动，通过与活塞杆相固接的移动毂，使齿块与内齿圈脱离啮合，达到游动卷筒与主轴分离的目的。高压油使活塞杆继续向左移动，当移动至设定距离时，低速启动提升机，提升方向依实际情况或正或反，固定卷筒和游动卷筒间便会产生相对转动，调整钢丝绳的长度到准确的停车位置或更换到需要的提升水平，并使游动卷筒与固定卷筒上黑白相间标记块相互对准时即停车，从而完成调绳操作。

对于这种调绳离合器，其缺点为：1.当传递扭矩时，齿块会受到向下的力，从而有向下脱开的趋势，一旦提升过程中发生联锁阀的误操作，齿块将向下脱开，从而游动卷筒和主轴之间无法传递扭矩，游动卷筒上挂的钢丝绳和提升容器产生的扭矩无法平衡，将发生严重的容器坠落事故。2.在应用于大规格提升机时，因为调绳离合器所需要传递的扭矩很大，齿块式离合器的齿块数量有限，齿块上的齿数有限，因此齿块的尺寸必然很大，从而会影响调绳离合器的调绳精度。3.会对主轴结构和安装造成限制，因为其必须热装，从而会影响整个主轴的径向尺寸。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可传递大扭矩，安全稳定性好，结构紧凑，调绳精度高，对提升机主轴无结构限制，可满足大规格重载提升机的需要的齿套式调绳离合器。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器，包括主轴外齿套、移动内外齿套、游动卷筒内齿套、调绳油缸、拨动环和夹板，所述的主轴外齿套通过两块夹板固定连接在主轴上，游动卷筒内齿套通过螺栓固定连接在游动卷筒上，在主轴外齿套和游动卷筒内齿套之间还设置有一个移动内外齿套，该移动内外齿套滑动套设在主轴外齿套上，且其内齿和外齿能够分别与主轴外齿套的外齿和游动卷筒内齿套的内齿进行啮合，所述的拨动环套接固定在移动内外齿套的端部，且该拨动环的内孔与调绳油缸柱塞连接，使移动内外齿套能够在调绳油缸的驱动下，在主轴外齿套上沿主轴轴向来回滑动，实现移动内外齿套的外齿与游动卷筒内齿套的内齿之间的啮合或分离。

所述的夹板呈半圆环状，且两块夹板能够配合对接成一个用于卡装固定在主轴上的环状结构，所述的主轴外齿套通过螺栓固定在两块夹板上。

所述的主轴外齿套由左右两瓣配合对接而成，且左右两瓣之间通过螺栓连接。

所述的游动卷筒内齿套由左右两瓣配合对接而成，且左右两瓣之间通过螺栓连接。

有益效果：

1、本发明的调绳离合器结构简单紧凑，相对于径向齿块式调绳离合器结构更简单，加工更方便。调绳离合器中的主轴通过多个齿套与游动卷筒连接，在提升机的运动过程中受力不会产生向外脱出的趋势，避免了径向齿块式调绳离合器运行过程中向外脱出的危险，增强了提升系统的安全性。

2、本发明的调绳离合器中主轴外齿套和游动卷筒内齿套都用螺栓安装，因此都可做成两瓣结构，无需热装，对提升机主轴上的轴台和轴肩等结构和安装无限制要求。

3、本发明的调绳离合器采用齿套传递扭矩，因此齿套中齿的模数可以比用齿块传递扭矩的径向齿块式调绳离合器要小很多，相应的，调绳精度也比径向齿块离合器要高很多。

4、本发明的调绳离合器采用三个齿套相互啮合来传递扭矩，可以传递大扭矩，满足大规格重载提升机的需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中移动内外齿套、拨动环和调绳油缸的结构示意图；

图3为本发明中游动卷筒和游动卷筒内齿套的结构示意图；

图4为本发明中主轴、夹板和主轴外齿套的结构示意图；

图5为现有的径向齿块式调绳离合器结构示意图；

图示标记：1、主轴外齿套，2、移动内外齿套，3、游动卷筒内齿套，4、调绳油缸，5、拨动环，6、夹板，7、游动卷筒，8、主轴，9、内齿圈，10、热装轮毂，11、移动毂，12、联锁阀，13、移动齿块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明：

如图所示，本发明的一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器，主要由主轴外齿套1，移动内外齿套2，游动卷筒内齿套3，调绳油缸4，拨动环5和夹板6组成。主轴外齿套1通过两块夹板6固定连接在主轴8上，此处的两块夹板6均呈半圆环状，且两块夹板6能够配合对接成一个用于卡装固定在主轴8上的环状结构，所述的主轴外齿套1通过螺栓固定在两块夹板6上，游动卷筒内齿套3通过螺栓固定连接在游动卷筒7上，在主轴外齿套1和游动卷筒内齿套3之间还设置有一个移动内外齿套2，移动内外齿套2安装在主轴外齿套1上，其内齿与主轴外齿套1的外齿啮合，能够传递扭矩，其外齿能够与游动卷筒内齿套3的内齿进行啮合，同时，移动内外齿套2可以在主轴外齿套1上沿齿滑动。拨动环5套接固定在移动内外齿套2的端部，且该拨动环5的内孔与调绳油缸4柱塞连接，使调绳油缸4通过拨动环5来驱动移动内外齿套2沿轴向进行滑动，实现移动齿套式调绳离合器的闭合或分离。

本发明的齿套式调绳离合器为了克服现有的径向齿块式调绳离合器在基本原理上存在安全隐患，结构复杂，用于大扭矩传递的时候调绳精度必然很低，同时会对提升机的主轴结构和安装造成限制，因此不适用于超深井重载提升的大规格提升机的技术缺陷。在设计时，采用三个齿套相互啮合来传递扭矩，可以传递大扭矩，同时结构紧凑，调绳精度高，对提升机主轴无结构限制。可以满足大规格重载提升机的需要。

齿套式调绳离合器包括三个齿套，即主轴外齿套、移动内外齿套和游动卷筒内齿套，以及驱动装置和保护装置等部分组成。主轴外齿套由两个夹板通过螺栓联接在主轴上，通过螺栓拧紧产生的摩擦力传递主轴上的扭矩。同时主轴外齿套还充当移动内外齿套的滑动轨道。移动内外齿套可以在主轴外齿套上滑动。移动内外齿套上有内齿和外齿，被安装在主轴外齿套上，内齿与主轴外齿套的外齿相啮合，通过驱动装置可以在主轴外齿套上移动，当其被推向卷筒方向，移动内外齿套上的外齿与游动卷筒内齿套相啮合。这样实现离合器的啮合。从而扭矩可以从主轴通过主轴外齿套传递到移动内外齿套然后传递到游动卷筒内齿套上。

游动卷筒内齿套则通过螺栓联接在游动卷筒幅板上，当移动内外齿套与游动卷筒内齿套啮合后，主轴的扭矩可以通过调绳离合器传递到游动卷筒上，从而主轴可以带动游动卷筒转动。

当调绳时，在调绳油缸的带动下，移动内外齿套向反方向脱开，则主轴的扭矩就无法传递到游动卷筒上，此时主轴可以自由转动，从而实现游动卷筒的调绳功能。

这种齿套式调绳离合器主轴通过齿套与游动卷筒联接，在提升机运动过程中受力不会产生向外脱出的趋势，避免了径向齿块式调绳离合器运行过程中向外脱出的危险，增强了提升系统的安全性。离合器的主轴外齿套和游动卷筒内齿套都用螺栓安装，因此都可做成两瓣结构，径向齿块式调绳离合器则有轮毂需要热装在主轴上，因此对主轴结构有要求，比如在热装轮毂热装的方向不能有大于热装轮毂内孔的轴台轴肩等。相比较而言，本调绳离合器对主轴上的轴台和轴肩则基本没有要求。调绳离合器采用齿套传递扭矩，因此齿套中齿的模数可以比用齿块传递扭矩的径向齿块式调绳离合器要小很多，相应的，调绳精度也比径向齿块离合器要高很多。

本发明的一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器在具体使用方法为：在提升机正常工作中，调绳离合器处于闭合状态。调绳油缸的离、合腔通过电磁阀处于回油状态，进入驱动油缸的油路关闭，联锁阀锁闭，以保证调绳油缸不会动作，各齿套可靠地啮合。

在提升机正常工作中，离合器处于合上状态，电机驱动主轴，将扭矩从主轴通过夹板传递到主轴外齿套上，再通过与主轴外齿套啮合的齿将扭矩传递到移动内外齿套上，然后通过移动内外齿套的外齿传递到游动卷筒内齿套上，通过游动卷筒内齿套与游动卷筒联接的螺栓传递到游动卷筒上。从而驱动游动卷筒进行提升作业。

当提升水平发生变化或由于钢丝绳的弹性伸长量过大使得提升容器不能准确停车，需要调绳作业时，首先使提升机处于安全制动状态，接着使液压站的高压油先进入联锁阀，使联锁阀的柱销从活塞杆的凹槽中移出，然后高压油才可以进入调绳油缸的离开腔，推动活塞杆向左移动，带动拨动环向外移动，从而移动内外齿套在主轴外齿套上向外移动，实现移动内外齿套与游动卷筒内齿套的脱开，达到游动卷筒与主轴分离的目的。

高压油使活塞杆继续向左移动，当移动至移动内外齿套完全与游动卷筒的内齿套脱开并达到设定距离时，活塞杆触压开关，操作台上的指示灯便会发出“脱开”讯号。这时提升机操作者首先应解除固定卷筒的安全制动（使液压站上控制制动器的安全电磁阀得电）,而此时游动卷筒仍处于安全制动状态；接着低速启动提升机，提升方向依实际情况或正或反，固定卷筒和游动卷筒间便会产生相对转动，调整钢丝绳的长度到准确的停车位置或更换到需要的提升水平，从而完成调绳操作。

在完成了调绳操作后，还应将移动内外齿套恢复到原来的工作状态。首先要恢复固定卷筒的安全制动,接着使油缸的离开腔内的高压油回油；然后使高压油进入油缸的合上腔，活塞杆向右移动，带动移动内外齿套与游动卷筒内齿套啮合。在活塞杆回到原来的位置时，触压开关，操作台上的指示灯便会发出“合上”讯号。至此调绳的全过程结束，提升机处于正常的工作制动状态。

Claims (2)

1.一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器，其特征在于：包括主轴外齿套（1）、移动内外齿套（2）、游动卷筒内齿套（3）、调绳油缸（4）、拨动环（5）和夹板（6），所述的主轴外齿套（1）通过两块夹板（6）固定连接在主轴（8）上，主轴外齿套（1）由左右两瓣配合对接而成，且左右两瓣之间通过螺栓连接，游动卷筒内齿套（3）通过螺栓固定连接在游动卷筒（7）上，所述的游动卷筒内齿套（3）由左右两瓣配合对接而成，且左右两瓣之间通过螺栓连接，在主轴外齿套（1）和游动卷筒内齿套（3）之间还设置有一个移动内外齿套（2），该移动内外齿套（2）滑动套设在主轴外齿套（1）上，且其内齿和外齿能够分别与主轴外齿套（1）的外齿和游动卷筒内齿套（3）的内齿进行啮合，所述的拨动环（5）套接固定在移动内外齿套（2）的端部，且该拨动环（5）的内孔与调绳油缸（4）柱塞连接，使移动内外齿套（2）能够在调绳油缸（4）的驱动下，在主轴外齿套（1）上沿主轴（8）轴向来回滑动，实现移动内外齿套（2）的外齿与游动卷筒内齿套（3）的内齿之间的啮合或分离。

2.根据权利要求1所述的一种用于深井重载提升机的齿套式调绳离合器，其特征在于：所述的夹板（6）呈半圆环状，且两块夹板（6）能够配合对接成一个用于卡装固定在主轴（8）上的环状结构，所述的主轴外齿套（1）通过螺栓固定在两块夹板（6）上。