CN107542814A - 一种矿用盘式制动器辅助装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用盘式制动器辅助装置及其使用方法，属于矿山机械运输装置节能减排领域。本发明将带式输送机系统部分动能转化为电能，实现带式输送机能量的回收利用。本发明主要包括盘轴、联轴器、增速箱、发电机、电动机、滚珠丝杠和导轨，其中盘轴与制动盘相连接。通过联轴器、增速箱和发电机将带式输送机的动能转化为电能，而电动机带动滚珠丝杠旋转调节增速箱的位置，实现联轴器的连接与断开。操作方便，在实现能量转化的同时，安全性和可靠性较高。

Description

一种矿用盘式制动器辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种矿用盘式制动器辅助装置及其使用方法，属于矿用带式输送机在制动时能量的回收利用技术领域。

背景技术

矿用带式输送机是煤料运输的设备，而盘式制动器作为其机械制动的主要部分，在制动时，将带式输送机整机动能转化为热能，造成能源损失。带式输送机运行速度为3m/s—6m/s之间，使得盘式制动器制动起始转速较低，能量转化难度较大。在盘式制动过程中，需要保证煤料的稳定运输，造成制动时间较长，且制动压力不够稳定，降低摩擦副的使用寿命。针对当前盘式制动器的工作情况，仍然存在以下不足：一是长时间制动时，摩擦副产生的摩擦热较大，造成材料的磨损以及摩擦性能的降低，同时缩短盘式制动器的使用寿命；二是制动力矩不够稳定，造成整机的振动，并出现一些噪声；三是产生的摩擦热散发到环境中，造成能源的浪费。

因此，设计一种结构紧凑、制动力矩相对稳定、并且能够将整机动能转化为电能的辅助装置尤为重要。

发明内容

本发明旨在提供一种矿用盘式制动器辅助装置及其使用方法。

本发明提供了一种矿用盘式制动器辅助装置，包括盘轴，盘轴一端与盘式制动器连接，另一端通过联轴器连接增速箱，增速箱另一端连接发电机，增速箱底部与滚珠丝杠配合，滚珠丝杆与电动机连接，增速箱底部设有支撑架，支撑架设置在导轨上沿导轨滑动；

所述联轴器由前接头、后接头穿过轴连接组成的联轴器；

所述增速箱为三级行星变速器，在增速箱前端，楔形密封圈安装在轴端封盖内，起到油封的作用；动力通过输入轴传递到行星架I上，第一级行星变速器的结构为：轴承I的内圈与I级行星架配合，外圈与前端箱体配合；行星轮I安装在行星轴I上，通过前置行星轴承和后置行星轴承，安装在行星架I和支架I上，将动力传递到行星轮I，其中前置行星轴承和行星轮I中间夹紧套垫，从而确定各个部件的安装位置；行星轮I分别与内齿轮I和太阳轮I相互啮合，太阳轮I又与中心轴I相配合，利用轴套和中心轴承夹紧，将动力传递给中心轴I；第二级和第三级行星变速器的结构与第一行星变速器的结构相同；中心轴II的端部连接输出轴，输出轴通过套筒与后端箱体连接，输出轴输出的动力带动发电机运转；减速箱的外部由依次连接的桁架I、中间箱体和桁架II组成，中间箱体通过螺栓与前端箱体和后端箱体连接，桁架I将内齿轮I和内齿轮II固定起来，而桁架II将内齿轮III固定在后端箱体上。

工作原理为：中心轴I连接行星架II，而行星轴II与行星轮II一起安装在行星架II上，并伴有支架II支撑，利用行星轮II与内齿轮II和太阳轮II的啮合传动，将动力传递到中心轴II上。行星架III又安装在中心轴II上，而行星轴III与行星轮III一起安装在行星架III和支架III上，利用行星轮III分别与内齿轮III和太阳轮III相互啮合，将动力传递到输出轴上。

套筒确定支架III和轴承II在输出轴上的位置，而轴承端盖内含有密封圈，起到密封作用。通过输出轴输出的动力带动发电机运转，从而将动能转化为电能。

电动机带动滚珠丝杠旋转，而滚珠丝杠与增速箱上的螺纹孔配合，驱动增速箱与支撑架在导轨上滑动。

联轴器传递的速度通过输入轴传递给增速箱，经过增速箱三级NGW行星变速，使得输出轴速度放大，增大发电机的转速。如果内齿轮I、内齿轮II和内齿轮III全部固定，则输出轴与输入轴的传动比为，从而为发电机提供足够的转速。

本发明提供了一种矿用盘式制动器辅助装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）在带式输送机停车过程中，电动机启动，带动滚珠丝杠旋转，从而调节增速箱的位置，实现联轴器闭合；

（2）盘式制动器带动联轴器2旋转，通过增速箱使转速增大，发电机将带式输送机系统动能转化为电能。

（3）在带式输送机正常运行时，电动机反向旋转，使得联轴器两端分离，对整机系统运行干扰较小。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的矿用盘式制动器辅助装置，解决了带式输送机制动时能量回收的问题，同时为盘式制动器提供一定的制动力矩，提高制动的稳定性；

（2）通过电动机带动滚珠丝杠旋转调节增速箱的位置，实现联轴器的连接或者断开，从而实现能量的回收；

（3）在带式输送机正常工作时，断开联轴器，满足整机的运行状态；

（4）该矿用盘式制动器辅助装置结构紧凑，对不同工况的适用性强，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明盘轴的结构示意图。

图3是本发明增速箱的结构示意图。

图4是本发明图3的左视结构示意图。

图5是本发明图3结构的原理图。

图中，1：盘轴；2：联轴器；3：增速箱；4：发电机；5：电动机：6：滚珠丝杠；7：导轨；8：前接头；9：后接头；10：输入轴；11：楔形密封；12：轴端封盖；13：轴承I；14：前端箱体；15：行星架I；16：行星轴I；17：前置行星轴承；18：套垫；19：行星轮I；20：内齿轮I；21：后置行星轴承；22：支架I；23：行星架II；24：内齿轮II；25：行星轮II；26：行星轴II；27：支架II；28：行星架III；29：内齿轮III；30：行星轮III；31：行星轴III；32：支架III；33：套筒；34：输出轴；35：密封圈；36：轴承端盖；37：轴承II；38：后端箱体；39：太阳轮III；40：桁架II；41：中心轴II；42：太阳轮II；43：中间箱体；44：中心轴I；45：桁架I；46：太阳轮I；47：轴套；48：中心轴承；49：螺栓；50：支撑架；51：螺纹孔。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~5所示，本发明提供了一种矿用盘式制动器辅助装置，包括盘轴1，盘轴1一端与盘式制动器连接，另一端通过联轴器2连接增速箱3，增速箱3另一端连接发电机4，增速箱3底部与滚珠丝杠6配合，滚珠丝杆6与电动机5连接，增速箱3底部设有支撑架50，支撑架50设置在导轨7上沿导轨滑动；

所述联轴器由前接头、后接头穿过轴连接组成的联轴器；

所述增速箱为三级行星变速器，在增速箱前端，楔形密封圈11安装在轴端封盖12内，起到油封的作用；动力通过输入轴10传递到行星架I15上，第一级行星变速器的结构为：轴承I13的内圈与I级行星架15配合，外圈与前端箱体14配合；行星轮I19安装在行星轴I16上，通过前置行星轴承17和后置行星轴承21，安装在行星架I15和支架I22上，将动力传递到行星轮I19，其中前置行星轴承17和行星轮I19中间夹紧套垫18，从而确定各个部件的安装位置；行星轮I19分别与内齿轮I20和太阳轮I46相互啮合，太阳轮I46又与中心轴I44相配合，利用轴套47和中心轴承48夹紧，将动力传递给中心轴I44；

第二级和第三级行星变速器的结构与第一行星变速器的结构相同；所述行星轮II 25安装在行星轴II 26 上，行星轴II 26 两端受到行星架II 23 和支架II 27 支撑，行星架II 23 安装在中心轴I 44 上；所述行星轮II 25 分别与内齿轮II 24 和太阳轮II 42 相互啮合；所述太阳轮II 42 和支架II 27 安装在中心轴II 41 上；所述行星轮III 30 安装在行星轴III 31 上，行星轴III 31 两端受到行星架III 28 和支架III 32 支撑，行星架III 28 安装在中心轴II 41 上；所述行星轮III 30 分别与内齿轮III 29 和太阳轮III39 相互啮合；所述太阳轮III 39 和支架III 32 安装在输出轴 34 上，套筒 33 确定支架III 32 和轴承II 37 在输出轴 34 的位置；所述轴承端盖 36 内含密封圈 35 ，输出轴34 带动发电机 4 运转；所述中间箱体 43 通过螺栓 49 与前端箱体 14 和后端箱体 38连接起来；所述桁架I 45 将内齿轮I 20 和内齿轮II 24 固定起来；所述桁架II 40 将内齿轮III 29 固定在后端箱体 38 上。

中心轴II41的端部连接输出轴，输出轴34通过套筒33与后端箱体38连接，输出轴34输出的动力带动发电机4运转；减速箱的外部由依次连接的桁架I、中间箱体和桁架II组成，中间箱体43通过螺栓49与前端箱体14和后端箱体38连接，桁架I45将内齿轮I20和内齿轮II24固定起来，而桁架II40将内齿轮III29固定在后端箱体38上。

工作原理为：中心轴I44连接行星架II23，而行星轴II26与行星轮II25一起安装在行星架II23上，并伴有支架II27支撑，利用行星轮II25与内齿轮II24和太阳轮II42的啮合传动，将动力传递到中心轴II41上。行星架III28又安装在中心轴II41上，而行星轴III31与行星轮III30一起安装在行星架III28和支架III32上，利用行星轮III30分别与内齿轮III29和太阳轮III39相互啮合，将动力传递到输出轴34上。

套筒33确定支架III32和轴承II37在输出轴34上的位置，而轴承端盖36内含有密封圈35，起到密封作用。通过输出轴34输出的动力带动发电机4运转，从而将动能转化为电能。

电动机5带动滚珠丝杠6旋转，而滚珠丝杠6与增速箱3上的螺纹孔51配合，驱动增速箱3与支撑架50在导轨7上滑动。

联轴器2传递的速度通过输入轴10传递给增速箱3，经过增速箱3三级NGW行星变速，使得输出轴34速度放大，增大发电机5的转速，如果内齿轮I、内齿轮II和内齿轮III全部固定，则输出轴与输入轴的传动比为，从而为发电机提供足够的转速。

下面具体说明上述装置的使用方法：

矿用盘式制动器辅助装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）在带式输送机停车过程中，电动机5启动，带动滚珠丝杠6旋转，从而调节增速箱3的位置，实现联轴器2闭合；

（2）盘式制动器带动联轴器2旋转，通过增速箱3使转速增大，发电机4将带式输送机系统动能转化为电能；

（3）在带式输送机正常运行时，电动机5反向旋转，使得联轴器2两端分离，对整机系统运行干扰较小。

Claims (5)

1.一种矿用盘式制动器辅助装置，包括盘轴，其特征在于：盘轴一端与盘式制动器连接，另一端通过联轴器连接增速箱，增速箱另一端连接发电机，增速箱底部与滚珠丝杠配合，滚珠丝杆与电动机连接，增速箱底部设有支撑架，支撑架设置在导轨上沿导轨滑动；

所述联轴器由前接头、后接头穿过轴连接组成的联轴器；

所述增速箱为三级行星变速器，在增速箱前端，楔形密封圈安装在轴端封盖内；动力通过输入轴传递到行星架I上，第一级行星变速器的结构为：轴承I的内圈与I级行星架配合，外圈与前端箱体配合；行星轮I安装在行星轴I上，通过前置行星轴承和后置行星轴承，安装在行星架I和支架I上，将动力传递到行星轮I，其中前置行星轴承和行星轮I中间夹紧套垫；行星轮I分别与内齿轮I和太阳轮I相互啮合，太阳轮I又与中心轴I相配合，利用轴套和中心轴承夹紧，将动力传递给中心轴I；第二级和第三级行星变速器的结构与第一行星变速器的结构相同；中心轴II的端部连接输出轴，输出轴通过套筒与后端箱体连接，输出轴输出的动力带动发电机运转；减速箱的外部由依次连接的桁架I、中间箱体和桁架II组成，中间箱体通过螺栓与前端箱体和后端箱体连接，桁架I将内齿轮I和内齿轮II固定起来，而桁架II将内齿轮III固定在后端箱体上。

2.根据权利要求1所述的矿用盘式制动器辅助装置，其特征在于：套筒确定支架III和轴承II在输出轴上的位置，轴承端盖内含有密封圈，起密封作用。

3.根据权利要求1所述的矿用盘式制动器辅助装置，其特征在于：电动机带动滚珠丝杠旋转，而滚珠丝杠与增速箱上的螺纹孔配合，驱动增速箱与支撑架在导轨上滑动。

4.根据权利要求1所述的矿用盘式制动器辅助装置，其特征在于：联轴器传递的速度通过输入轴传递给增速箱，经过增速箱三级NGW行星变速，使得输出轴速度放大，增大发电机的转速，从而为发电机提供足够的转速。

5.一种权利要求1~4任一项所述的矿用盘式制动器辅助装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在带式输送机停车过程中，电动机启动，带动滚珠丝杠旋转，从而调节增速箱的位置，实现联轴器闭合；

（2）盘式制动器带动联轴器旋转，通过增速箱使转速增大，发电机将带式输送机系统动能转化为电能；

（3）在带式输送机正常运行时，电动机反向旋转，使得联轴器两端分离，对整机系统运行干扰小。