CN109052127B - 一种两自由度反馈调整夹绳机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种两自由度反馈调整夹绳机构，属于矿山提升设备技术领域。包括壳体，壳体的内部对称安装有两组活动背楔、滚珠排和卡绳主楔，滚珠排自由放置在活动背楔和卡绳主楔之间，壳体的两侧设有多组活塞腔，每一侧的活塞腔尾部串通，并留有壳体外侧接口，各活塞腔安装有调力活塞，活动背楔外侧面与调力活塞的杆端固定连接。本发明的有益效果是：本发明对于要求夹绳机构产生有限的夹持力时，可预置调定夹持力，并在使用过程中根据检测、反馈的夹持力数据，在水平和竖直两个方向控制、调整各机构位置、行程参数，实时调整夹持力大小，从而获得准确、稳定的夹持力，并为夹绳机构的自动化、智能化控制提供条件。

Description

一种两自由度反馈调整夹绳机构
技术领域
本发明涉及一种两自由度反馈调整夹绳机构，属于矿山提升设备技术领域。
背景技术
现有的矿山立井提升中，双楔块夹持、固定钢丝绳的结构得到越来越多的应用，如提升系统检修更换时用的卡绳器、罐道绳固定用的拉紧装置、防止滑绳溜车用的保护装置等。从对夹持力的要求来区分，该类夹持机构主要有两种用途：一种是在机体强度范围内不设上限的夹持力，产生的夹持力越大，对钢丝绳夹持、固定越可靠，如卡绳器、罐道绳拉紧装置等；另一种是要求产生稳定、有限的夹持力，对钢丝绳及其载荷施加准确、恒定的缓冲制动力，如滑绳溜车保护装置等。
对于要求产生有限夹持力的夹绳机构，目前的做法均是在使用前按照预设力对机械结构进行调定。调定后，各机构位置、行程等参数固定。在使用过程中钢丝绳尺寸、表面状况、机械误差等因素对夹持力造成波动时，无法根据检测、反馈的夹持力数据对夹持机构进行实时的调整。因此，无法获得较为准确的夹持力，更无法保证夹持力的稳定。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种两自由度反馈调整夹绳机构，可根据使用过程中检测、反馈的夹持力数据，在水平和竖直两个方向控制、调整各机构位置、行程参数，实时调整夹持力大小，从而获得准确、稳定的夹持力。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种两自由度反馈调整夹绳机构，其特征在于：包括壳体，壳体的内部对称安装有两组活动背楔、滚珠排和卡绳主楔，滚珠排自由放置在活动背楔和卡绳主楔之间，壳体的两侧设有多组活塞腔，每一侧的活塞腔尾部串通，并留有壳体外侧接口，各活塞腔安装有调力活塞，活动背楔外侧面与调力活塞的杆端固定连接，活动背楔顶部安装有限力螺柱和调力电机，限力螺柱的下部与活动背楔螺纹连接，限力螺柱上部内孔与调力电机的轴头配合，限力螺柱上部为圆柱，与卡绳主楔上部的导向孔配合。
进一步的，所述的限力螺柱下部为外螺纹，与活动背楔上部的内螺纹配合，限力螺柱上部为直径较外螺纹小的圆柱，限力螺柱顶部有内圆孔，孔侧有导向键槽，内圆孔、导向键槽与调力电机的轴头配合。
进一步的，所述的卡绳主楔为楔形结构，内侧有配合钢丝绳的圆弧槽，卡绳主楔顶部有向外侧伸出的导向板，导向板上有与限力螺柱配合的导向孔，导向孔尺寸比限力螺柱上部圆柱直径大，比限力螺柱下部外螺纹直径小，当卡绳主楔沿限力螺柱上下运动时，其向下运动位置将受限力螺柱阶梯结构限制，该限制位置可通过限力螺柱的上下运动进行控制调整。
进一步的，所述的活塞腔的内部充斥液压介质，壳体外侧接口外接液压泵和阀组对调力活塞进行控制。
本发明的有益效果是：本发明对于要求夹绳机构产生有限的夹持力时，可预置调定夹持力，并在使用过程中根据检测、反馈的夹持力数据，在水平和竖直两个方向控制、调整各机构位置、行程参数，实时调整夹持力大小，从而获得准确、稳定的夹持力，并为夹绳机构的自动化、智能化控制提供条件。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主剖视图；
图2为本发明的俯视图。
图中：1、壳体，2、活动背楔，3、限力螺柱，4、调力电机，5、调力活塞，6、滚珠排，7、卡绳主楔，8、钢丝绳，9、活塞腔，10、圆弧槽，11、导向板。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种两自由度反馈调整夹绳机构，其特征在于：包括壳体1，壳体1的内部对称安装有两组活动背楔2、滚珠排6和卡绳主楔7，壳体1为包围式结构，可采用整体式或分体拼接的方式。
滚珠排6自由放置在活动背楔2和卡绳主楔7之间，使卡绳主楔7相对于活动背楔2在竖直方向运动时为滚动，壳体1的两侧设有多组活塞腔9，每一侧的活塞腔9尾部串通，并留有壳体外侧接口，各活塞腔9安装有调力活塞5，活动背楔2外侧面与调力活塞5的杆端固定连接，可随调力活塞5在水平方向运动调整，活动背楔2上部为凹槽形结构，限力螺柱3安装在凹槽的下部，调力电机4安装在凹槽顶部，限力螺柱3的下部与活动背楔2螺纹连接，限力螺柱3上部内孔与调力电机4的轴头配合，限力螺柱3上部为圆柱，与卡绳主楔7上部的导向孔配合。
所述的限力螺柱3下部为外螺纹，与活动背楔2上部的内螺纹配合，限力螺柱3上部为直径较外螺纹小的圆柱，限力螺柱3顶部有内圆孔，孔侧有导向键槽，内圆孔、导向键槽与调力电机4的轴头配合，使调力电机4可以驱动限力螺柱3旋转，且限力螺柱3可以相对于调力电机4和活动背楔2在竖直方向上运动。
所述的卡绳主楔7为楔形结构，内侧有配合钢丝绳8的圆弧槽10，卡绳主楔7顶部有向外侧伸出的导向板11，导向板11上有与限力螺柱3配合的导向孔，导向孔尺寸比限力螺柱上部圆柱直径大，比限力螺柱下部外螺纹直径小，当卡绳主楔7沿限力螺柱3上下运动时，其向下运动位置将受限力螺柱3阶梯结构限制，该限制位置可通过限力螺柱3的上下运动进行控制调整。
所述的活塞腔9的内部充斥液压介质，壳体外侧接口外接液压泵和阀组对调力活塞5进行控制，在外力作用下，调力活塞5的活塞杆可从活塞腔中伸出或缩回。
使用前，向壳体1活塞腔9注满液压介质，使调力活塞5的活塞杆完全伸出，此时左右两组卡绳主楔之间的间距最小，然后关闭活塞腔9的外部接口。此动作可通过外接液压泵及阀组进行控制。然后根据预设的夹持力参数调整限力螺柱3的高度位置。
工作时，卡绳主楔7夹持钢丝绳8，并随钢丝绳8向下运动。当卡绳主楔7向下运动至限力螺柱3的阶梯位置时停止，产生一定的夹持力。通过外接的夹持力检测元件，测定实际产生的夹持力数值，并与预设的夹持力进行比对。当检测、反馈的夹持力小于预设值时，控制调力电机4运转，调力电机4驱动限力螺柱3向下运动，使卡绳主楔7可以继续向下运动，从而增大夹持力；当检测、反馈的夹持力大于预设值时，控制壳体1活塞腔的外部接口打开，排出部分液压介质，调力活塞5回缩，使左右两组楔体的间距增大，从而减小夹持力。通过以上方式，可实时的对夹绳机构的夹持力进行反馈、调整，从而获得准确、稳定的夹持力。以上检测、控制过程均可通过外接电气、液压元件实现。
工作时，夹绳机构保持有一定的夹持力，限力螺柱3向上运动和调力活塞5伸出均困难，所以不建议动作。

Claims (3)

1.一种两自由度反馈调整夹绳机构，其特征在于：包括壳体（1），壳体（1）的内部对称安装有两组活动背楔（2）、滚珠排（6）和卡绳主楔（7），滚珠排（6）自由放置在活动背楔（2）和卡绳主楔（7）之间，壳体（1）的两侧设有多组活塞腔（9），每一侧的活塞腔（9）尾部串通，并留有壳体外侧接口，各活塞腔（9）安装有调力活塞（5），活动背楔（2）外侧面与调力活塞（5）的杆端固定连接，活动背楔（2）顶部安装有限力螺柱（3）和调力电机（4），限力螺柱（3）的下部与活动背楔（2）螺纹连接，限力螺柱（3）上部内孔与调力电机（4）的轴头配合，限力螺柱（3）上部为圆柱，与卡绳主楔（7）上部的导向孔配合；
所述的卡绳主楔（7）为楔形结构，内侧有配合钢丝绳（8）的圆弧槽（10），卡绳主楔（7）顶部有向外侧伸出的导向板（11），导向板（11）上有与限力螺柱（3）配合的导向孔，导向孔尺寸比限力螺柱上部圆柱直径大，比限力螺柱下部外螺纹直径小，当卡绳主楔（7）沿限力螺柱（3）上下运动时，其向下运动位置将受限力螺柱（3）阶梯结构限制，该限制位置可通过限力螺柱（3）的上下运动进行控制调整。
2.根据权利要求1所述的一种两自由度反馈调整夹绳机构，其特征在于：所述的限力螺柱（3）下部为外螺纹，与活动背楔（2）上部的内螺纹配合，限力螺柱（3）上部为直径较外螺纹小的圆柱，限力螺柱（3）顶部有内圆孔，孔侧有导向键槽，内圆孔、导向键槽与调力电机（4）的轴头配合。
3.根据权利要求1所述的一种两自由度反馈调整夹绳机构，其特征在于：所述的活塞腔（9）的内部充斥液压介质，壳体外侧接口外接液压泵和阀组对调力活塞（5）进行控制。
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