CN1101007A - 一种绞车或提升机的拖动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山提升及运输用绞车或提升机的 拖动方式，主要由鼠笼式电动机、油液调速器、减速器 及卷筒组成，其特征是油液调速器由两旋转自由度齿 轮传动机构和两个滑差离合器构成，本发明通过对油 液调速器的速度控制，可使绞车或提升机在提升、下 放、制动等各种状态下按速度图运行。

Description

本发明属于矿山运输机械，涉及矿井运输及提升用绞车或提升机的拖动系统。

目前国内绞车或提升机的拖动系统有如下几种：

1、绕线式感应电动机拖动，通过减速器直接驱动卷筒，靠转子回路中串接不同值的电阻完成起动、加速、减速过程的调速。对于较大的提升机，为确保减速及下放重物过程的减速性能，还应附加动力制动或低频拖动，对于小型绞车，因仅在转子回路中调节电阻，减速性能较差，控制也较复杂，运行速度仅有一个，不能用于运送人员和大型设备。这是较早的一种拖动系统，其调速是有级的，性能较差，控制系统复杂。

2、直流电动机拖动，通过减速器（或无减速器）直接驱动卷筒，这种拖动系统调速性能好，在加速、减速及下放重物过程中都能恒加（减）速度运行，可在任一速度下长期运行，但系统不防爆，不能用于井下，而且调速系统中因采用可控硅元件，使触发元件及保护元件数量都很多，电控系统复杂，价格高，故仅用于大型提升机上。

3、鼠笼式电动机拖动，液压调速的液压绞车，这种绞车防爆性能好，可以用于井下，拖动及控制都很简单，调速性能好，可在任一速度下长期运行，但液压元件寿命短，传动噪音大，不能用于大功率传动。

4《煤炭科学技术》（1988、4）介绍了“利用滑差离合器对防爆提升绞车无级调速”，该文介绍了该种绞车的性能及控制方法，但没有叙述绞车工作在下放重物这一绞车特殊工况下的工作过程，而事实上据该文的拖动系统仅靠滑差离合器是不能完成绞车下放重物这一过程的，这也是普通调速器（如调速型液力偶合器等）难以用于绞车调速的原因。

本发明的任务是提供一种由鼠笼式电动机拖动，利用油液调速器调速的绞车或提升机拖动系统。

本发明的技术方案是：绞车或提升机的传动系统由鼠笼式电动机、油液调速器、减速器、卷筒、盘形闸及控制设备组成。鼠笼式电动机通过联轴器直接驱动油液调速器，油液调速器通过减速器驱动卷筒工作，油液调速器的速度调节由电液比例阀控制，通过控制电液比例阀的电压就可控制油液调速器的输出转速。油液调速器是由二旋转自由度的齿轮传动机构和两个滑差离合器构成，当控制油压使两滑差离合器全分离时，实现空转;当控制油压闭锁某一滑差离合器时，实现慢速速比I₁;当控制油压闭锁另一滑差离合器时，实现快速速比I₂;当两滑差离合器全闭锁时，油液调速器实现制动;当无级调节滑差离合器的控制压力时，就可实现油液调速器的无级调速。控制设备由电压控制器和电液比例阀组成，电压控制器包含速度给定环节GJ、速度调节环节ST、测速发电机CSF和测速变化环节SB，电压控制器输出电压由绞车或提升机速度图给定，并直连电液比例阀电磁线圈，电液比例阀输出油压进入油液调速器，控制油液调速器中滑差离合器的工作状态，压力油由外接压力源供给。

因此本拖动系统有如下优点：

1、采用鼠笼式电动机拖动，防爆容易;

2、油液调速器有空转功能，鼠笼式电动机空载起动，其控制仅需一台可逆磁力起动器，控制简单。

3、油液调速器有两档速比I₁、I₂，可满足运送人员及大型物料与运输小型物料不同的速度要求，而且无调速能量损失。

4、油液调速器有慢速档速比I₁和制动功能，可实现下放重物过程的速度控制和调节。

5、油液调速器有无级调速功能，在加（减）速过程中，可实现恒加（减）速度运行，确保起动及停车过程的平稳过渡，同时有低速爬行及运行功能。

6、油液调速器仅由电液比例阀的油压控制，电液比例阀由电压控制器控制，其控制简单，便于操作。

下面结合附图详细说明：

图1是本发明用于绞车或提升机的传动系统图。

图2是本发明的几种油液调速器传动系统图。

图1、2中，1-盘形闸  2-卷筒  3-减速器  4-油液调速器实施例  5-鼠笼式电动机  6-电压控制器  7-电液比例阀  8-压力油管  A-外部压力源入口  12-输入轴  13、14-滑差离合器  15-输出轴  16、17、19、20-各齿轮  18-第3轴21-单级行星齿轮机构  22-机架  23-双级行星齿轮机构。

如图1所示，鼠笼式电动机5直接驱动油液调速器4，再通过减速器3驱动卷筒2工作，油液调速器4由电液比例阀7控制，电液比例阀7的输出油压经油管8进入油液调速器4，控制油液调速器4的工作状态，电液比例阀由电压控制器控制，电压控制器包含速度给定环节GJ、速度调节环节ST、测速发电机CSF和测速变换环节SB，电压控制器电压是按速度图给定的，因此可确保油液调速器及卷筒按速度图工作，进入油液调速器4的压力油是由外部压力源经油管8的A口进入。

如图2所示，图2a、b的齿轮传动机构是四齿轮传动机构，四个齿轮16、17、19、20两两分布在两平行轴线12、15及18上，滑差离合器13、14可以布置在两根轴线上、也可布置一根轴线上，轴12、15、18任何一个轴均可作为输入轴、输出轴。图2c、d的齿轮传动机构是单级行星齿轮机构21。图2e、f的齿轮传动机构是两级行星齿轮机构23。图2各传动系统的共同特点是：油液调速器是由二旋转自由度的齿轮传动机构与两个滑差离合器构成，当闭锁滑差离合器13时，实现速比I₁;当闭锁滑差离合器14时，实现速比I₂;当两滑差离合器13、14同时闭锁时，实现制动;当无级调节滑差离合器速比时，就可获得两档速比下的无级调速。

下面结合附图对绞车或提升机的调速过程进行叙述：

提升重物过程：原始状态是电液比例阀给定电压为零，压力油压力为零，滑差离合器13、14处于全分离状态。空载起动鼠笼式电动机5，电动机5完全起动后，松开盘形闸1，同时电压控制器6按速度图给定电压，电液比例阀7开始工作并使输出油压逐渐增大，滑差离合器13输出转速由零逐渐升高，使油液调速器4的输出转速由零逐渐增高，卷筒按速度图工作，当滑差离合器13闭锁时，切换到滑差离合器14工作，同时滑差离合器13处于全分离，并按速度图给定滑差离合器14的电液比例阀的电压，使油液调速器4的转速进一步升高，待滑差离合器14闭锁时，卷筒即达到高速运行状态，完成起动和加速过程。减速过程控制与此相反。

下放重物过程：两滑差离合器13、14处于全分离的原始状态，反向空载起动电动机5，松开盘形闸1，给定滑差离合器13的电液比例阀控制电压最大，使其闭锁，按速度图给定滑差离合器14的电液比例阀的控制电压由最大向零减少，油液调速器4转速由零逐渐升高，电动机5由电动状态向发电状态自然过渡，这一过程油液调速器4是工作在制动状态。待滑差离合器4全分离，再按速度图使滑差离合器13的电液比例阀电压减小，就会使油液调速器4输出转速逐渐升高，当卷筒2的速度达到设定速度时，即完成加速过程，由滑差离合器13切换到滑差离合器14闭锁工作，卷筒稳定在最大速度运行。减速过程控制与此相反。

因此，绞车或提升机的速度控制和调节只是控制电液比例阀的给定电压，其控制简单。

本发明还可用于带式输送机和刮板输送机传动中。

Claims (3)

1、一种绞车或提升机的拖动系统，其特征是：该系统由鼠笼式电动机、油液调速器、减速器、卷筒及控制设备组成，鼠笼式电动机通过联轴器直接驱动油液调速器，油液调速器靠电液比例阀控制，并通过减速器驱动卷筒完成动力及运动的传递。

2、一种用于如权利要求1所述的拖动系统用的油液调速器，其特征是：油液调速器是由二旋转自由度的齿轮传动机构和两个滑差离合器构成。

3、如权利要求1所述的拖动系统，其特征是：该控制器设备由电压控制器和电液比例阀组成，电压控制器输出电压由绞车或提升机速度图给定，并直联电液比例阀的电磁线圈，电液比例阀输出油压，进入油液调速器。

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