CN110228739B - 一种自调节式矿井滚轮充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自调节式矿井滚轮充电装置，包括支撑板和发电机；发电机通过传动轴与滚轮传动连接，滚轮的两侧分别设在两个轴承座上，且轴承座与支撑板固定；在支撑板的下表面固定着突起的连接耳；连接耳通过转轴与固定在提升容器顶端的第三底座铰接；在提升容器顶端，支撑板相对于转轴摆动的范围内分别设有第一自调装置和第二自调装置，第一压力传感器和第二压力传感器通过有线或无线把信号传输到地面的接收处理服务器。好处：通过两侧设有的第一自调装置和第二自调装置，实现了有限范围内滚轮的摆动。减少了滚轮和导轨直接过大的冲击。利用安装的传感器不仅可以检测装置的疲劳程度，同时还可以利用本装置对导轨的滑面进行检测和保养。

Description

一种自调节式矿井滚轮充电装置

技术领域

本发明涉及矿山机械领域，具体涉及一种自调节式矿井滚轮充电装置。

背景技术

矿井提升机是矿井煤炭生产的重要设备，其中罐笼、箕斗等提升容器更是直接运输煤炭和人员的重要设备，提升容器通过上下若干滚轮罐耳固定在导轨上运行，为保证提升容器安全稳定运行各类监测装置、照明装备安装在提升容器上，监测装置、照明装备传统上通过矿用锂电池供电，而锂电池存储电量有限，需要频繁更换电池充电，浪费人力物力，严重影响矿井生产和安全。

中国专利申请CN102723809A公开了一种用于煤矿罐笼照明供电的罐笼滚轮式发电机及方法，该现有技术中仅公开了滚轮和缓冲调节器连接，通过缓冲调节器挤压滚轮，迫使滚轮与轨道直接接触。但是这种装置在使用时会出现如下的问题：

1、由于煤矿下的导轨在长期使用后，表面会出现高低不同或者深度不同的凹坑，或者由于安装时候出现的不同高度的凸起，这些凹坑和凸起在滚轮经过后会直接作用到滚轮表面，导致滚轮出现振动和冲击，严重减少滚轮寿命，同时如果凹坑过深，会让滚轮直接卡死在凹坑中，虽然可利用提升容器的运动脱离凹坑，但是利用上述现有技术的结构也势必会导致输送的电量出现卡顿不稳定的情况。同时，多次撞击凹坑后，会让凹坑变得越来越大。

2、由于装置是安装在提升容器的顶部，整个装置被密封的安装到壳体内部，因此在日常检修中很难注意到整个装置是否正常，只能等到装置彻底不能工作后，才能发现问题。因此对整个装置的疲劳程度检测就显得很好有必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决滚轮与不平导轨之间硬接触，导致滚轮容损坏且供电不稳定的问题，同时也为了防止凹坑过渡损坏导轨，检测装置的疲劳程度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种自调节式矿井滚轮充电装置，包括，支撑板，所述支撑板的上表面固定发电机；所述发电机通过传动轴与滚轮的中心传动连接，所述滚轮的两侧分别设在两个轴承座上，且轴承座与支撑板固定；在支撑板的下表面固定着突起的连接耳；所述连接耳通过转轴与固定在提升容器顶端的第三底座铰接；在提升容器顶端，支撑板相对于转轴摆动的范围内分别设有第一自调装置和第二自调装置；所述第一自调装置包括：固定在提升容器顶端的第一底座；在第一底座的上方固定空心的第一筒体；第一筒体的内壁与第一上盖的外壁螺纹连接，且第一上盖中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第一撑杆；在第一撑杆的顶端固定第一挡块，在第一撑杆的底端与第一弹簧顶端接触，且第一弹簧底部与第一压力传感器接触；第一弹簧和第一压力传感器均被限制在第一撑杆、第一筒体和第一底座围成的空间中；所述第二自调装置包括：固定在提升容器顶端的第二底座；在第二底座的上方固定空心的第二筒体；第二筒体的内壁与第二上盖的外壁螺纹连接，且第二上盖中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第二撑杆；在第二撑杆的顶端固定第二挡块，在第二撑杆的底端与第二弹簧顶端接触，且第二弹簧底部与第二压力传感器接触；第二弹簧和第二压力传感器均被限制在第二撑杆、第二筒体和第二底座围成的空间中；所述第一压力传感器和第二压力传感器在发电机提供的电力支持下，通过有线或无线把信号传输到地面的接收处理服务器。

本发明一个实施例：所述第一弹簧和第二弹簧均处于压缩状态；安装后，在滚轮与导轨的基准面挤压作用力在500-2000N范围时，滚轮的外圆轮廓遇到凹坑时的侵入凹坑的Δ距离范围在1-5mm。

本发明一个实施例：所述支撑板上设有多个长腰孔，所述第一挡块和第二挡块的顶端分别固定插在不同长腰孔内的第一定位柱和第二定位柱。

本发明一个实施例：第一定位柱和第二定位柱的高度在支撑板厚度的1/2-3/2倍。

进一步地，所述地面的接收处理服务器对第一压力传感器和第二压力传感器反馈的信号进行处理、分析并绘制成曲线。

本发明一个实施例：所述支撑板的上表面还固定连接着与轴承座和发电机直接固定的支撑分板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过两侧设有的第一自调装置和第二自调装置，实现了有限范围内滚轮的摆动，减少了滚轮和导轨直接过大的冲击。

2、利用安装的传感器不仅可以检测装置的疲劳程度，同时还可以利用本装置对导轨的滑面进行检测和保养。

附图说明

图1为本发明结构侧视图；

图2本发明结构侧视图中滚轮遇到凹坑情况示意图；

图3本发明安装在提升容器中结构的俯视图；

图4本发明中的装置与导轨、提升容器的安装示意图；

图5本发明中第一压力传感器和第二压力传感器的信号曲线图。

图中，1发电机、2传动轴、3滚轮、4轴承座、5支撑板、51支撑分板、52连接耳、53长腰孔、6转轴、7第一自调装置、71第一撑杆、71.1第一挡块、71.2第一定位柱、72第一上盖、73第一筒体、74第一弹簧、75第一压力传感器、76第一底座、8第二自调装置、81第二撑杆、81.1第二挡块、81.2第二定位柱、82第二上盖、83第二筒体、84第二弹簧、85第二压力传感器、86第二底座、9第三底座、10导轨、10.1基准面、10.2凹坑、10.3凸起、11提升容器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至4所示，一种自调节式矿井滚轮充电装置，包括，支撑板5，所述支撑板5的上表面固定发电机1；所述发电机1通过传动轴2与滚轮3的中心传动连接，所述滚轮3的两侧分别设在两个轴承座4上，且轴承座4与支撑板5固定。提升容器11在上下运动时，会带动滚轮3在导轨10上运动，进而驱动发电机1运动实现稳定的供电。所述支撑板5的上表面还可以固定连接着与轴承座4和发电机1直接固定的支撑分板51，使用支撑分板51可以加强本装置的强度。

支撑板5的下表面固定着突起的连接耳52；所述连接耳52通过转轴6与固定在提升容器11顶端的第三底座9铰接。利用连接耳52可以调节滚轮3与导轨10接触的紧密程度。

在提升容器11顶端，支撑板5相对于转轴6摆动的范围内分别设有第一自调装置7和第二自调装置8；两个自调装置都内含处于压缩的弹簧。

所述第一自调装置7包括：固定在提升容器11顶端的第一底座76；在第一底座76的上方固定空心的第一筒体73；第一筒体73的内壁与第一上盖72的外壁螺纹连接，利用螺纹连接可以调节第一上盖72与，且第一上盖72中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第一撑杆71；在第一撑杆71的顶端固定第一挡块71.1，在第一撑杆71的底端与第一弹簧74顶端接触，且第一弹簧74底部与第一压力传感器75接触；第一弹簧74和第一压力传感器75均被限制在第一撑杆71、第一筒体73和第一底座76围成的空间中。

所述第二自调装置8包括：固定在提升容器11顶端的第二底座86；在第二底座86的上方固定空心的第二筒体83；第二筒体83的内壁与第二上盖82的外壁螺纹连接，同样的第二筒体83与第二上盖82可以调节第二弹簧84的压缩程度。第二上盖82中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第二撑杆81；在第二撑杆81的顶端固定第二挡块81.1，在第二撑杆81的底端与第二弹簧84顶端接触，且第二弹簧84底部与第二压力传感器85接触；第二弹簧84和第二压力传感器85均被限制在第二撑杆81、第二筒体83和第二底座86围成的空间中；所述第一压力传感器75和第二压力传感器85在发电机1提供的电力支持下，通过有线或无线把信号传输到地面的接收处理服务器，地面的接收处理服务器对第一压力传感器75和第二压力传感器85反馈的信号进行处理、分析并绘制成曲线。

如图5所示，观察两个传感器形成的曲线，可以判断本装置中部件的疲劳程度。而最主要的作用不限于此：通过观察曲线的变化可以观察到导轨10中存在的凹坑10.2或凸起10.3。

当两根曲线互相远离时，说明此刻在该深度的导轨10的表面存在凸起10.3。

当两根曲线互相接近时，说明此时在该深度的导轨10表面存在凹坑10.2.对于凹坑10.2深度的判断可以依据两根曲线的变化值来判断。

比如：a）、当左侧第一压力传感器75的压力突然变小且右侧的第二压力传感器85压力突然发生变大，且二者的变化同时达到最大值，说明此处深度的导轨10出现一个凹坑10.2深度超过最大Δ距离的凹坑10.2。

b）、当左侧的第一压力传感器75压力突然变小且右侧的第二压力传感器85发生变大，且二者的变化均没有达到最大值，说明此处深度的导轨10出现一个较小的凹坑10.2，且深度没有超过Δ距离的凹坑10.2。

通过记录a）和b）两种情况下压力传感器的变化曲线，不仅可以快速识别出装置中弹簧的损耗，还能反向测试出导轨10的实际磨损情况。

由于滚轮3作用到导轨10上的作用力不可以过大，但是过小的作用力又会让滚轮3无法与导轨10无法更好的接触。因此背景技术中现有技术的弹簧的使用势必需要有严格限制。但是本发明中，所述第一弹簧74和第二弹簧84均处于压缩状态，均处于压缩状态下第一自调装置7和第二自调装置8都是直接作用到支撑板5，通过二者的作用力相互抵消可以获得较好的弹性范围，可以让支撑板5保持相对平衡。

这种合理的弹性范围具有的好处是：

（1）如图2所示，安装后，在滚轮3与导轨10的基准面10.1挤压作用力在500-2000N范围时，滚轮3的外缘轮廓遇到凹坑10.2时的侵入凹坑10.2的Δ距离范围在1-5mm。通过调节后，当遇到较大的凹坑10.2，比如深度超过5mm时候，由于两侧的第一弹簧74和第二弹簧84的互相平衡，可以限制滚轮3往凹坑10.2的最深处移动，有利于保护导轨10和滚轮3的寿命。

（2）由于导轨10经常使用，因此凸起10.3的高度小于凹坑10.2的深度。这种平衡的好处是在一定小范围内，当两个弹簧共同作用时，弹性差很小；但是，偏移到仅有第一自调装置7或第二自调装置8其中之一其作用时，弹性又非常大，较大的弹性可以让滚轮3快速相应，尽快回到导轨10上。让滚轮3受到较大冲击，比如遇到凸起10.3时，可以有较大的抵抗能力和自恢复能力。而背景技术中公开的现有技术仅有推力，因此在实际使用中，不具有较大的实际意义。

为了让挡块和支撑板5可以更好的贴合，在支撑板5设有多个长腰孔53，所述第一挡块71.1和第二挡块81.1的顶端分别固定插在不同长腰孔53内的第一定位柱71.2和第二定位柱81.2。这里第一定位柱71.2和第二定位柱81.2的高度在支撑板5厚度的1/2-3/2倍。

在每一次出现异常波动后，第一定位柱71.2和第二定位柱81.2都会准确的卡在长腰孔53内，确保每次卡合的稳定。

Claims (4)

1.一种自调节式矿井滚轮充电装置，其特征在于：包括，支撑板（5），所述支撑板（5）的上表面固定发电机（1）；所述发电机（1）通过传动轴（2）与滚轮（3）的中心传动连接，所述滚轮（3）的两侧分别设在两个轴承座（4）上，且轴承座（4）与支撑板（5）固定；

在支撑板（5）的下表面固定着突起的连接耳（52）；所述连接耳（52）通过转轴（6）与固定在提升容器（11）顶端的第三底座（9）铰接；

在提升容器（11）顶端，支撑板（5）相对于转轴（6）摆动的范围内分别设有第一自调装置（7）和第二自调装置（8）；

所述第一自调装置（7）包括：固定在提升容器（11）顶端的第一底座（76）；在第一底座（76）的上方固定空心的第一筒体（73）；第一筒体（73）的内壁与第一上盖（72）的外壁螺纹连接，且第一上盖（72）中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第一撑杆（71）；在第一撑杆（71）的顶端固定第一挡块（71.1），在第一撑杆（71）的底端与第一弹簧（74）顶端接触，且第一弹簧（74）底部与第一压力传感器（75）接触；第一弹簧（74）和第一压力传感器（75）均被限制在第一撑杆（71）、第一筒体（73）和第一底座（76）围成的空间中；

所述第二自调装置（8）包括：固定在提升容器（11）顶端的第二底座（86）；在第二底座（86）的上方固定空心的第二筒体（83）；第二筒体（83）的内壁与第二上盖（82）的外壁螺纹连接，且第二上盖（82）中心设有贯穿且做上下直线往复运动的第二撑杆（81）；在第二撑杆（81）的顶端固定第二挡块（81.1），在第二撑杆（81）的底端与第二弹簧（84）顶端接触，且第二弹簧（84）底部与第二压力传感器（85）接触；第二弹簧（84）和第二压力传感器（85）均被限制在第二撑杆（81）、第二筒体（83）和第二底座（86）围成的空间中；

所述发电机（1）分别与第一压力传感器（75）和第二压力传感器（85）电连接，所述第一压力传感器（75）和第二压力传感器（85）分别与地面的接收处理服务器信号连接；

所述第一弹簧（74）和第二弹簧（84）均处于压缩状态；

所述滚轮（3）与导轨（10）的基准面（10.1）挤压作用力在500-2000N时，滚轮（3）的外圆轮廓遇到凹坑（10.2）时的侵入凹坑（10.2）的Δ距离在1-5mm；

所述支撑板（5）上设有多个长腰孔（53），所述第一挡块（71.1）和第二挡块（81.1）的顶端分别固定插在不同长腰孔（53）内的第一定位柱（71.2）和第二定位柱（81.2）。

2.根据权利要求1所述的自调节式矿井滚轮充电装置，其特征在于：第一定位柱（71.2）和第二定位柱（81.2）的高度在支撑板（5）厚度的1/2-3/2倍。

3.根据权利要求1所述的自调节式矿井滚轮充电装置，其特征在于：所述地面的接收处理服务器对第一压力传感器（75）和第二压力传感器（85）反馈的信号进行处理、分析并绘制成曲线。

4.根据权利要求1所述的自调节式矿井滚轮充电装置，其特征在于：所述支撑板（5）的上表面还固定连接着与轴承座（4）和发电机（1）直接固定的支撑分板（51）。