CN109019251A - 一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置 - Google Patents

Abstract

一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，包括端部轴承座、轴、行星轮、内嵌有一对外直齿轮Ⅱ的第一滚筒和内嵌有一对内直齿轮Ⅱ的第二滚筒；轴的两端分别安装一个端部轴承座，两个端部轴承座上朝向轴的一侧分别设有内直齿轮Ⅰ或外直齿轮Ⅰ，在轴上还排布多个行星轮，位于两端的行星轮分别与内直齿轮Ⅰ或外直齿轮Ⅰ相啮合；行星轮之间相间布置第一滚筒和第二滚筒，行星轮的行星架中部固定连接在轴上，行星轮的两侧分别与第一滚筒的外直齿轮Ⅱ和第二滚筒的内直齿轮Ⅱ啮合相连；相邻的滚筒上钢丝绳的缠绕方向相反。本发明能够自动调节超深提升系统多根钢丝的张力平衡，绳长调节范围大，调节速度快。

Description

一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置

技术领域

本发明涉及一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，尤其适用于多根钢丝绳之间的张力自动平衡，可广泛应用于超高建筑内高速电梯以及超深立井的多绳提升系统升降。

背景技术

在超高建筑内高速电梯以及超深立井的提升中，有单绳提升系统和多绳提升系统，单绳提升适用于载重较小的场合，多绳提升适用于载重较大的工况，但多绳提升中存在多根绳之间的张力不平衡的现象，容易造成断绳、钢丝绳寿命缩短等损坏，因此多根钢丝绳之间的张力平衡对于乘客及矿井的安全、高效提升至关重要。

目前，多根钢丝绳之间的张力平衡方法有通过钢丝绳端部连接液压连通器进行调节或通过天轮支撑下的液压缸进行调节，这两种方法都存在调节的钢丝绳长度小的缺点。

发明内容

为了克服传统钢丝绳张力调节装置调节钢丝绳长度小的缺点，本发明提供一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，能够使超深立井和超高建筑内高速电梯提升系统中多根提升钢丝绳之间的张力平衡同时自动调节，绳长调节范围大，调节速度快

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括端部轴承座、轴、行星轮、内嵌有一对外直齿轮Ⅱ的第一滚筒和内嵌有一对内直齿轮Ⅱ的第二滚筒；轴的两端分别安装一个端部轴承座，两个端部轴承座上朝向轴的一侧分别设有内直齿轮Ⅰ或外直齿轮Ⅰ，在轴上还排布多个行星轮，位于两端的行星轮分别与内直齿轮Ⅰ或外直齿轮Ⅰ相啮合；行星轮之间相间布置第一滚筒和第二滚筒，行星轮的行星架中部固定连接在轴上，行星轮的两侧分别与第一滚筒的外直齿轮Ⅱ和第二滚筒的内直齿轮Ⅱ啮合相连；相邻的滚筒上钢丝绳的缠绕方向相反。

相比现有技术，本发明的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，运用扭矩平衡原理，采用行星轮直齿轮扭矩平衡的方式实现了多根钢丝绳之间的张力平衡；本发明中的提升钢丝绳可调节的绳长度为缠绕在滚筒上的长度或者滚筒上未缠绕钢丝绳的长度，可见其绳长的可调节范围远远大于一般的调节形式；通过增加或减少行星轮与滚筒的数量来转变需要平衡的绳的根数，因此本装置能够灵活简单的实现多根钢丝绳张力的自动均衡，能够为超深的矿山立井多绳提升系统钢丝绳张力平衡提供一种新的装置和方法，也适用于超高距离的电梯拽引绳的张力调节系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的四根钢丝绳张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图2是本发明的四根钢丝绳不具备中间轴承座的张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图3本发明的三根钢丝绳张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图4是本发明的三根钢丝绳不具备中间轴承座的张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图5本发明的两根钢丝绳张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图6是本发明的两根钢丝绳不具备中间轴承座的张力平衡调节装置实施例的结构示意图。

图中：1、端部轴承座，2、轴，3、外直齿轮Ⅰ，4、内直齿轮Ⅰ，5、行星轮，6、中间轴承座，7、第一滚筒，7-1、外直齿轮Ⅱ，8、第二滚筒，8-1、内直齿轮Ⅱ，9、提升容器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1示出了本发明四根钢丝绳时的较佳的实施例，图中的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，包括两个端部轴承座1、一个通轴、五个行星轮5、两个内嵌有一对外直齿轮Ⅱ7-1的第一滚筒7和两个内嵌有一对内直齿轮Ⅱ8-1的第二滚筒8；其中，所述的行星轮5通过中间轴承座6支撑安装在通轴上，中间轴承座6固定于提升容器9上，所述的行星轮5与中间轴承座6通过滚动轴承相连接或者滑动轴承相连接；所述的外直齿轮Ⅱ7-1内嵌在第一滚筒7的滚筒板上，内直齿轮Ⅱ8-1内嵌在第二滚筒8的滚筒板上；通轴的两端分别安装一个端部轴承座1，两个端部轴承座1上朝向通轴的一侧分别设有内直齿轮Ⅰ4和外直齿轮Ⅰ3，所的述内直齿轮Ⅰ4和外直齿轮Ⅰ3都通过螺栓等方式固定于端部轴承座1上，五个行星轮5排布在两个端部轴承座1之间的通轴上，位于两端的行星轮(即图1中从左数第一个行星轮的左侧和第五个行星轮右侧)分别与内直齿轮Ⅰ和外直齿轮Ⅰ相啮合；行星轮5之间相间布置第一滚筒7和第二滚筒8，所有行星轮5的行星架中部固定连接在通轴上，图1中从左数第二个行星轮的两侧分别与第一个行星轮的右侧和图1中从左数第一个第一滚筒7的外直齿轮Ⅱ的左侧啮合相连，第一个第一滚筒7的外直齿轮Ⅱ的右侧以及图1中从左数第一个第二滚筒8的内直齿轮Ⅱ的左侧分别啮合于第二个行星轮5的两侧，第一个第二滚筒8的内直齿轮Ⅱ的右侧以及第二个第一滚筒7的外直齿轮Ⅱ的左侧分别啮合于第三个行星轮的两侧，第二个第一滚筒7的外直齿轮Ⅱ的右侧以及第二个第二滚筒8的内直齿轮Ⅱ的左侧分别啮合于第四个行星轮的两侧，第二个第二滚筒8的内直齿轮Ⅱ的右侧最后与第五个行星轮的左侧啮合。

本实施例四根钢丝绳的张力自动调节的原理是：

当第一个第二滚筒(即左侧第二个滚筒)上的钢丝绳发生松弛，则该滚筒上缠绕的钢丝绳的张力则平均分配到其余滚筒的三根钢丝绳上，因此第一个第二滚筒两侧的行星轮(即第二行星轮和第三行星轮)将都受到一个不平衡的扭矩使其发生转动，行星轮的转动将导致第一个第一滚筒的和第二个第一滚筒的转动，而第二个第一滚筒的转动又将导致其与最右侧滚筒(即第二个第二滚筒)之间的行星轮(即第四行星轮)受到一个不平衡的转矩，使最右侧滚筒的相应转动则会相应的绕绳或者放绳，直到所有行星轮上的转矩达到平衡时，则各根钢丝绳之间的张力达到平衡。当最左侧的钢丝绳张紧力较大时，则左侧的两个滚筒(即第一个第一滚筒和第一个第二滚筒)之间的行星轮(即第二行星轮)受到一个不平衡的扭矩，而发生转动，由于行星轮5与两侧的滚筒上的直齿轮相啮合，故行星轮5的转动将带动两个滚筒转动，由于相邻滚筒上钢丝绳的缠绕方向相反，故当最左侧滚筒因转动而释放钢丝绳减小张力时，其右侧的滚筒将缠绕钢丝绳承受张力，由于各个滚筒之间是联动的，故同时右侧两个滚筒也在缠绕或者释放钢丝绳以达到各个行星轮5上的扭矩达到平衡，因此能够快速的调节钢丝绳之间的张力的不平衡。

本发明所能平衡的提升钢丝绳根数还可以根据实际工况增加行星轮5和滚筒或者减少行星轮5和滚筒来改变所调节的钢丝绳的根数，且钢丝绳在滚筒上的缠绕时，相邻的滚筒上钢丝绳的缠绕方向相反，在滚筒上缠绕的钢丝绳的长度应该占滚筒长度的一半左右，这样可以使钢丝绳长度的调节范围达到最大化；所述行星轮5的个数均为2-8个，当行星轮5的个数为偶数时，两个端部轴承座1上朝向通轴的一侧分别设有一个内直齿轮Ⅰ4和一个外直齿轮Ⅰ3，而当行星轮5的个数为奇数时，两个端部轴承座1上朝向通轴的一侧分别设有一个内直齿轮Ⅰ4或一个外直齿轮Ⅰ3，第一滚筒7位于两端设置时，两个端部轴承座1上均为内直齿轮Ⅰ4，第二滚筒8位于两端布置时，两个端部轴承座1上均为外直齿轮Ⅰ3。例如，图3和图5分别为三根和两根钢丝绳的实施例结构图，它们与图1实施例的区别仅在钢丝绳的数量不同，具体区别表现为于行星轮5和滚筒的数量不一样，以及两个端部轴承座1上直齿轮种类选择不同。

本发明提升任意根钢丝绳的张力调节原理为：当任意两根缠绕在滚筒上的提升钢丝绳之间的张力不平衡时，则通过直齿轮啮合使处于两个滚筒之间的行星轮受到一个不平衡扭矩，行星轮在不平衡扭矩的作用下发生转动，行星轮的转动又带动了滚筒做出相应的转动，使滚筒上缠绕的提升钢丝绳相应的缠绕或下放。

所述的一种超深立井提升系统钢丝绳张力平衡装置及方法，行星轮与中间轴承座6通过滚动轴承相连接或者滑动轴承相连接，中间轴承座6的作用是为行星轮提供支撑，减小轴的弯曲变形，当载重较小时或平衡钢丝绳的根数较少时，可以则可以去掉中间轴承座6(图2、图4和图6即分别对应四根、三根和两根钢丝绳调节且不具备中间轴承座6的实施例)。

本发明当行星轮上装有中间轴承座6支撑时，装置中的轴2可以为通轴，也可以为在端部轴承座1与中间轴承座6之间设为短轴；但当行星轮上未安装中间轴承座6支撑的时候，本发明中的轴2只能为通轴，而不能为短轴。

在本实施例中，滚筒(包括第一滚筒7和第二滚筒8)上一侧内嵌的直齿轮(包括内直齿轮Ⅱ8-1和外直齿轮Ⅱ7-1)的个数为3-4个，直齿轮沿着轴的径向方向上均匀分布，滚筒上的直齿轮可以与滚筒直接做成一个整体，或者通过螺栓将直齿轮固定于滚筒上或者通过类似的方法连接起来。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：包括端部轴承座(1)、轴(2)、行星轮(5)、内嵌有一对外直齿轮Ⅱ(7-1)的第一滚筒(7)和内嵌有一对内直齿轮Ⅱ(8-1)的第二滚筒(8)；轴(2)的两端分别安装一个端部轴承座(1)，两个端部轴承座(1)上朝向轴(2)的一侧分别设有内直齿轮Ⅰ(4)或外直齿轮Ⅰ(3)，在轴(2)上还排布多个行星轮(5)，位于两端的行星轮(5)分别与内直齿轮Ⅰ(4)或外直齿轮Ⅰ(3)相啮合；行星轮(5)之间相间布置第一滚筒(7)和第二滚筒(8)，行星轮(5)的行星架中部固定连接在轴(2)上，行星轮(5)的两侧分别与第一滚筒(7)的外直齿轮Ⅱ(7-1)和第二滚筒(8)的内直齿轮Ⅱ(8-1)啮合相连；相邻的滚筒上钢丝绳的缠绕方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所述的行星轮(5)通过中间轴承座(6)支撑安装在轴(2)上，中间轴承座(6)固定于提升容器(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所述的行星轮(5)与中间轴承座(6)通过滚动轴承相连接或者滑动轴承相连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所述的轴(2)在端部轴承座(1)与中间轴承座(6)之间为短轴。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所的述内直齿轮Ⅰ(4)和外直齿轮Ⅰ(3)都通过螺栓固定于端部轴承座(1)上。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所述的外直齿轮Ⅱ(7-1)内嵌在第一滚筒(7)的滚筒板上，内直齿轮Ⅱ(8-1)内嵌在第二滚筒(8)的滚筒板上。

7.根据权利要求6所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：所述行星轮(5)的个数均为2-8个。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种超深提升系统多根钢丝绳的张力平衡装置，其特征是：每个所述第一滚筒(7)和第二滚筒(8)上缠绕的钢丝绳的长度占滚筒长度的一半。