CN111779539A - 一种煤矿开采电缆单轨吊 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿开采设备技术领域，且公开了一种煤矿开采电缆单轨吊，包括承载装置和轨道，轨道的顶部通过锁链悬挂在矿井顶壁，所述承载装置两端的外侧活动套接有伸缩轴，所述承载装置两侧的中部固定安装有电缆挂臂，所述伸缩轴的外端部活动安装有制动臂，所述承载装置顶部的正面和背面对称活动套接有支撑转轴，所述支撑转轴的顶部固定安装有转盘，所述转盘的外圈中部开设有圆环槽，所述转盘的圆盘槽内呈环状均匀活动安装有小滚轮，所述小滚轮的外侧与轨道底部的内侧接触，所述承载装置的内部开设有液压油腔，通过伸缩轴配合制动油缸和制动弹簧可以起到很好的制动效果，且转盘和小滚轮也提升了稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采设备技术领域，具体为一种煤矿开采电缆单轨吊。
背景技术
煤矿开采时随着开采的深度变化，需要将电缆放长到需要的长度，传统的采用人工拉电缆不仅效率低而且还容易放的不好，不利于煤矿的开采，因此人们研究出来了单轨吊，利用一条单轨在其上挂有驱动和承载装置，利用在单轨上的滑行进行运输，不仅节约人力，而且电缆在空中也不会碰到矿井内壁，但是现有的电缆单轨吊还存在一些问题：
1、由于矿井不是规则的直线，是具有弯曲和高度变化的，因此在利用单轨吊进行滑行运输时轨道两侧的行走轮对轨道的压力是不同的，而制动的时候是需要快速停下，当在导轨处于倾斜段制动时对行走轮施加的夹紧力时不变的，但由于两侧的行走轮承受的重力由于倾斜状态是不同的，这样在进行加紧是根据摩擦力会使得两侧的加紧情况不一样，这样一方面会造成行走轮的摩擦情况不一样进而造成轮体损伤，另一方面还可能发生侧翻或者掉落的情况；
2、由于承载装置是直接悬挂在轨道上，因此在行进的过程中会产生左右的偏移晃动，当晃动大的时候行走轮侧边就会摩擦轨道，这样会造成行走轮损耗而且也容易发生事故，同时还降低了输送的速度；
3、行走轮在制动时当制动油缸推动制动臂向中间夹紧行走轮时就会造成行走轮滚动接触的表面与导轨进行摩擦，这样就会使得行走轮受摩擦损耗的影响不再是一个圆柱轮，这样不利于后续继续进行滚动输送。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种煤矿开采电缆单轨吊，具备制动效果好、稳定性好的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种煤矿开采电缆单轨吊，包括承载装置和轨道，轨道的顶部通过锁链悬挂在矿井顶壁，所述承载装置两端的外侧活动套接有伸缩轴，所述承载装置两侧的中部固定安装有电缆挂臂，所述伸缩轴的外端部活动安装有制动臂，所述制动臂的顶部活动连接有连接轴，所述连接轴的内侧活动安装有行走轮，所述行走轮的底部与轨道的侧轨接触，所述制动臂的底部活动连接有制动油缸，所述制动油缸的外圈活动套接有制动弹簧，所述承载装置顶部的正面和背面对称活动套接有支撑转轴，所述支撑转轴的顶部固定安装有转盘，所述转盘的外圈中部开设有圆环槽，所述转盘的圆盘槽内呈环状均匀活动安装有小滚轮，所述小滚轮的外侧与轨道底部的内侧接触，所述承载装置的内部开设有液压油腔，所述液压油腔内盛满液压油，所述液压油腔的两侧与支撑转轴活动套接，所述支撑转轴的底部套接有导向柱，所述导向柱与液压油腔的底面固定安装，所述液压油腔的顶部与支撑转轴的底部活动套接，所述承载装置的顶部位于支撑转轴的外圈位置固定安装有轴承，所述轴承的内圈与支撑转轴底部的外圈活动套接，所述轨道的两侧开设有矩形槽，所述行走轮的中部开设有环形槽，所述环形槽内部盛有液压油，所述环形槽的内圈活动套接有伸缩套柱，所述伸缩套住的中部活动套接有矩形块，所述行走轮的一侧开设有收纳槽，所述收纳槽的一端连通环形槽另一端贯穿行走轮的表面，所述收纳槽的外侧端活动套接有摩擦块，所述摩擦块靠近行走轮中心的一端固定连接有活塞，所述连接轴位于行走轮与套接矩形块套接部位的中心固定安装有限位块。
优选的，所述伸缩轴和支撑转轴与液压油腔之间均经过密封处理，所述支撑转轴套接进液压油腔内部的底端直径大于支撑转轴与液压油腔套接部分的直径。
优选的，所述轨道的顶部呈工字形且底部呈凹字形，所述转盘的顶面和底面在承载装置运输过程中均不与轨道表面接触。
优选的，所述转盘和行走轮均采用摩擦系数大的刚性材料制成。
优选的，所述矩形块位于行走轮内部的一端开设有与限位块相适配的限位槽，所述摩擦块的底面为平面。
本发明具备以下有益效果：
1、通过在承载装置两侧活动套接有伸缩轴，且内部开设有液压油腔并填充满液压油，同时顶部还活动套接有支撑转轴，相较于现有技术来说，在单轨吊水平的状态下制动时，由于制动弹簧和制动油缸的作用会使得制动臂中下部位向外侧拉伸，此时会带动伸缩轴向外运动，导致液压油腔内空间变大，此时会向下收缩支撑转轴，致使转盘底面接触到轨道起到辅助制动的作用，制动更为迅速；当单轨吊处于倾斜状态段制动时，受重力影响较大的一端对轨道的压力大制动时的摩擦力也大，另外一端压力小，因此在制动时摩擦力小，但是两侧的伸缩轴也会应为重力的原因导致压力小的一端向外侧伸出更多，因此该侧制动臂的制动力更大，恰好弥补了重力压力小的一部分，使得两端的制动总压力基本没有差别，可以达到很好的制动效果。
2、通过在承载装置的顶部活动套接有转盘，且转盘的外侧呈环状活动安装有小滚轮，该小滚轮贴合导轨的内壁，相较于现有技术来说，通过转盘和小滚轮的配合可以使得承载装置不会产生向两侧的偏移，而且当处于倾斜轨道段的时候由于小滚轮会转动，不会造成卡接摩擦的情况，同时其转动效果还利于承载装置在单轨吊的转弯处更方便快速的转弯，提高了整体工作的稳定性。
3、通过在行走轮上套接有伸缩套柱和矩形块，且在内部开设有环形槽，导轨上开设有与矩形块相适配的矩形槽，相较于现有技术来说，当制动装置制动时，将行走轮向中部夹紧，此时导轨会抵压矩形块和伸缩套柱，先将矩形块抵到行走轮内部与限位块卡接实现矩形块不在随行走轮转动，然后矩形块外端卡接进矩形槽内实现竖直方向的定位，然后在抵压力都作用在伸缩套柱上，并将其向内部抵压，通过液压油将收纳槽内的摩擦块抵出，由于矩形块已经进行了限位，此时摩擦块转到正下方的时候就会定位并且与导轨摩擦，减少了行走轮滚动接触面的摩擦，同时还限制了行走轮的转动，能更快的行走轮完全制动下来。
附图说明
图1为本发明结构安装示意图；
图2为本发明结构安装正视图；
图3为本发明承载结构示意图；
图4为本发明承载装置剖面图；
图5为本发明行走轮结构示意图；
图6为本发明行走轮制动时纵向剖面图；
图7为本发明行走轮制动时横向剖面图。
图中：1、承载装置；2、伸缩轴；3、电缆挂臂；4、制动臂；5、连接轴；6、行走轮；7、制动油缸；8、制动弹簧；9、支撑转轴；10、转盘；11、小滚轮；12、轨道；13、液压油腔；14、轴承；15、导向柱；16、矩形槽；17、伸缩套柱；18、摩擦块；19、矩形块；20、活塞；21、收纳槽；22、环形槽；23、限位块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种煤矿开采电缆单轨吊，包括承载装置1和轨道12，轨道12的顶部通过锁链悬挂在矿井顶壁，承载装置1两端的外侧活动套接有伸缩轴2，承载装置1两侧的中部固定安装有电缆挂臂3，伸缩轴2的外端部活动安装有制动臂4，制动臂4的顶部活动连接有连接轴5，连接轴5的内侧活动安装有行走轮6，行走轮6的底部与轨道12的侧轨接触，制动臂4的底部活动连接有制动油缸7，制动油缸7的外圈活动套接有制动弹簧8，承载装置1顶部的正面和背面对称活动套接有支撑转轴9，支撑转轴9的顶部固定安装有转盘10，转盘10的外圈中部开设有圆环槽，转盘10的圆盘槽内呈环状均匀活动安装有小滚轮11，小滚轮11的外侧与轨道12底部的内侧接触，承载装置1的内部开设有液压油腔13，液压油腔13内盛满液压油，液压油受到液压油腔13两侧的伸缩轴2伸缩而产生活动，液压油腔13的两侧与伸缩轴2活动套接，液压油腔13的顶部与支撑转轴9的底部活动套接，支撑转轴9的底部套接有导向柱15，导向柱15与液压油腔13的底面固定安装，承载装置1的顶部位于支撑转轴9的外圈位置固定安装有轴承14，轴承14的内圈支撑转轴9底部的外圈活动套接，轴承14可以方便支撑转轴9和转盘10转动，不会造成其与承载装置1之间产生很大的扭矩，轨道12的两侧开设有矩形槽16，行走轮6的中部开设有环形槽22，环形槽22内部盛有液压油，环形槽22的内圈活动套接有伸缩套柱17，伸缩套住17的中部活动套接有矩形块19，行走轮6的一侧开设有收纳槽21，收纳槽21的一端连通环形槽22另一端贯穿行走轮6的表面，收纳槽21的外侧端活动套接有摩擦块18，摩擦块18靠近行走轮6中心的一端固定连接有活塞20，连接轴5位于行走轮6与套接矩形块19套接部位的中心固定安装有限位块23。
其中，伸缩轴2和支撑转轴9与液压油腔13之间均经过密封处理，支撑转轴9套接进液压油腔13内部的底端直径大于支撑转轴9与液压油腔13套接部分的直径，密封处理是为了保证液压油腔13内部的液压油不会泄露出来，一旦泄露看就会导致伸缩轴2无法完成正常的长度伸缩进而影响到制动效果，支撑转轴9的底端较大是为了将支撑转轴9的底部限制在液压油腔13内，方便在进行制动时可以利用压差将支撑转轴9向下收缩一定的距离。
其中，轨道12的顶部呈工字形且底部呈凹字形，转盘10的顶面和底面在承载装置1运输过程中均不与轨道12表面接触，该轨道12的两侧工字形部分是为了提供运输的支撑力，凹字形部分一方面是为了起到引导和防止承载装置1两侧偏移的作用，另一方面可以在制动时利用转盘10和轨道12之间起到辅助制动的作用。
其中，转盘10和行走轮6均采用摩擦系数大的刚性材料制成，因为行走轮6和转盘10在制动时会与轨道12直接接触，利用夹紧力和摩擦力进行制动，因此需要有较高的耐磨性来提高其使用寿命。
其中，矩形块19位于行走轮6内部的一端开设有与限位块23相适配的限位槽，摩擦块18的底面为平面，限位槽为了匹配限位块将矩形块19实现限位，防止其转动，摩擦块18的底面用来接触摩擦使用，平面不仅接触面积大制动效果好，同时还可以防止行走轮6转动影响制动。
工作原理，使用时将承载装置1的两端连接好驱动装置和后续承载连接的装置，将电缆悬挂在电缆挂臂3上，驱动装置带动承载装置1沿着轨道12滑动，在滑动时承载装置1会因为轨道12的弯曲性而产生侧向偏移，当承载装置1向一侧偏移时内部的小滚轮11就会直接抵在轨道12内壁上，防止了承载装置1偏移的可能性，当承载装置1转弯时其内部的转盘10和小滚轮11配合，可以很方便的将承载装置1转过弯曲段，不会卡轨道12；
当轨道12在水平的情况下制动时，制动油缸7和制动弹簧8配合将制动臂4的底部向外侧推伸，此时制动臂4的顶部向内抵压，使行走轮6向内摩擦轨道12起到制动的效果，制动臂4的中部也会受到向外的推力作用，因此会向外伸长伸缩轴2，导致液压油腔13内空间变大，因此就会向下吸动支撑转轴9，进而带动转盘10向下运动并且底部接触轨道12内壁产生摩擦辅助制动；
当轨道12在倾斜的情况下制动时，制动油缸7和制动弹簧8正常起到制动推力作用，但是由于倾斜状态下承载装置1的两侧受力情况不一样，因此制动臂4对两侧的行走轮6产生的制动力大小不一样，此时伸缩轴2会根据两侧的制动臂4受力情况不一样而产生伸缩，从而来弥补两侧的制动力情况，达到两侧平衡的制动效果，有利于设备的使用寿命；
在制动时制动油缸7推动制动臂4向中间夹紧行走轮6，此时轨道12会抵压伸缩套住17和矩形块19向内部收缩，矩形块19位于行走轮6内部的一端会卡接到限位块23上，从而使得矩形块19处于竖直方向且无法再压缩，此时就会在抵压力的作用下恰好卡进矩形槽16内，此时制动的抵压力就会作用在伸缩套住17上，进而压缩内部的液压油，液压油会向外侧推动活塞20，从而将摩擦块18推出来，当摩擦块18的底面接触到轨道12时可以实现摩擦的效果，避免了行走轮6表面的磨损，同时还起到辅助制动的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种煤矿开采电缆单轨吊，包括承载装置(1)和轨道(12)，轨道(12)的顶部通过锁链悬挂在矿井顶壁，其特征在于：所述承载装置(1)两端的外侧活动套接有伸缩轴(2)，所述承载装置(1)两侧的中部固定安装有电缆挂臂(3)，所述伸缩轴(2)的外端部活动安装有制动臂(4)，所述制动臂(4)的顶部活动连接有连接轴(5)，所述连接轴(5)的内侧活动安装有行走轮(6)，所述行走轮(6)的底部与轨道(12)的侧轨接触，所述制动臂(4)的底部活动连接有制动油缸(7)，所述制动油缸(7)的外圈活动套接有制动弹簧(8)，所述承载装置(1)顶部的正面和背面对称活动套接有支撑转轴(9)，所述支撑转轴(9)的顶部固定安装有转盘(10)，所述转盘(10)的外圈中部开设有圆环槽，所述转盘(10)的圆盘槽内呈环状均匀活动安装有小滚轮(11)，所述小滚轮(11)的外侧与轨道(12)底部的内侧接触，所述承载装置(1)的内部开设有液压油腔(13)，所述液压油腔(13)内盛满液压油，所述液压油腔(13)的两侧与伸缩轴(2)活动套接，所述液压油腔(13)的顶部与支撑转轴(9)的底部活动套接，所述支撑转轴(9)的底部套接有导向柱(15)，所述导向柱(15)与液压油腔(13)的底面固定安装，所述承载装置(1)的顶部位于支撑转轴(9)的外圈位置固定安装有轴承(14)，所述轴承(14)的内圈与支撑转轴(9)底部的外圈活动套接，所述轨道(12)的两侧开设有矩形槽(16)，所述行走轮(6)的中部开设有环形槽(22)，所述环形槽(22)内部盛有液压油，所述环形槽(22)内部盛有液压油，所述环形槽(22)的内圈活动套接有伸缩套柱(17)，所述伸缩套住(17)的中部活动套接有矩形块(19)，所述行走轮(6)的一侧开设有收纳槽(21)，所述收纳槽(21)的一端连通环形槽(22)另一端贯穿行走轮(6)的表面，所述收纳槽(21)的外侧端活动套接有摩擦块(18)，所述摩擦块(18)靠近行走轮(6)中心的一端固定连接有活塞(20)，所述连接轴(5)位于行走轮(6)与套接矩形块(19)套接部位的中心固定安装有限位块(23)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿开采电缆单轨吊，其特征在于：所述伸缩轴(2)和支撑转轴(9)与液压油腔(13)之间均经过密封处理，所述支撑转轴(9)套接进液压油腔(13)内部的底端直径大于支撑转轴(9)与液压油腔(13)套接部分的直径。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿开采电缆单轨吊，其特征在于：所述轨道(12)的顶部呈工字形且底部呈凹字形，所述转盘(10)的顶面和底面在承载装置(1)运输过程中均不与轨道(12)表面接触。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿开采电缆单轨吊，其特征在于：所述转盘(10)和行走轮(6)均采用摩擦系数大的刚性材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿开采电缆单轨吊，其特征在于：所述矩形块(19)位于行走轮(6)内部的一端开设有与限位块(23)相适配的限位槽，所述摩擦块(18)的底面为平面。
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