CN113353771B - 一种矿井钢丝绳换绳车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井钢丝绳换绳车，包括机架、上夹持组件、下夹持组件和锁紧装置；下夹持组件的链带Ⅱ被两件链轮Ⅱ支撑呈水平平行设置的上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ；上夹持组件的链带Ⅰ被两件链轮Ⅰ支撑呈上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ；锁紧装置包括动锁紧支撑组件、定锁紧支撑板和夹持锁紧液压缸，夹持锁紧液压缸动作使动锁紧支撑组件下移时，下层锁紧支撑板推动下层链带Ⅰ贴近上层链带Ⅱ，夹持锁紧液压缸动作使动锁紧支撑组件上移时，上层锁紧支撑板推动上层链带Ⅰ使下层链带Ⅰ远离上层链带Ⅱ。本发明能够在实现对钢丝绳进行稳定可靠地拉送运动的前提下实现降低夹持锁紧液压缸的负荷、延长夹持锁紧液压缸的使用寿命。

Description

一种矿井钢丝绳换绳车

技术领域

本发明涉及一种矿井专用设备，具体是一种适用于更换矿井提升系统钢丝绳的换绳车，属于矿井设备技术领域。

背景技术

矿井提升系统是目前矿井输送人员、设备或物料的重要设施。矿井在投入生产后，需要对矿井提升系统的部分提升设施及井筒设施进行定期更换以满足安全生产的需要。以专为升降物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动绳(包括缓冲绳)钢丝绳为例，在一个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比达到10％时必须进行更换，钢丝绳锈蚀严重、或点蚀麻坑形成沟纹、或外层钢丝松动时，不论断丝数多少或绳径是否变化，都必须立即更换。

针对更换矿井提升系统的钢丝绳，传统的工作方式是耗费大量人力的人工作业，不仅安全隐患大、而且换绳效率低下。换绳车是近年来开发出的钢丝绳更换设备，换绳车可沿提升容器长度方向0°收放绳，也可在垂直容器方向90°收放绳，可满足换绳井口场地狭窄、情况复杂的特殊要求，在很大程度上提高了换绳作业安全系数、减少人力投入、提高人员工效、实现换绳作业自动化。换绳车通常是包括上夹持组件和下夹持组件的直线摩擦传动结构，通过对滚设置的上夹持组件和下夹持组件的夹持作用实现钢丝绳的直线拉、送运动。采用换绳车进行矿井提升系统钢丝绳的更换，不仅需考虑足够的驱动输送功率，而且还需考虑输送过程中的打滑现象，需保证换绳车中直线运行的钢丝绳时时处于锁紧的状态以避免产生溜车现象。现有的换绳车的收放锁紧装置通常是采取通过夹持锁紧液压缸将上夹持组件整体向下运动贴近下夹持组件的方式，这种结构存在夹持锁紧液压缸负荷过大、易损坏的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井钢丝绳换绳车，能够在保证钢丝绳时时处于锁紧状态、实现对钢丝绳进行稳定可靠地拉送运动的前提下实现降低夹持锁紧液压缸的负荷、延长夹持锁紧液压缸的使用寿命。

为了实现上述目的，本矿井钢丝绳换绳车包括机架、上夹持组件、下夹持组件和锁紧装置；

下夹持组件包括链轮Ⅱ和链带Ⅱ；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅱ沿前后方向水平分置安装在机架上、且链轮Ⅱ沿上下方向定位设置，至少一件链轮Ⅱ上设有链轮驱动部件；链带Ⅱ首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅱ配合套接安装在两件链轮Ⅱ上呈闭式循环结构，链带Ⅱ被两件链轮Ⅱ支撑呈水平平行设置的上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ；

上夹持组件包括链轮Ⅰ和链带Ⅰ；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅰ沿前后方向水平分置安装在机架上、且链轮Ⅰ沿上下方向定位设置，至少一件链轮Ⅰ上设有链轮驱动部件；链带Ⅰ首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅰ配合套接安装在两件链轮Ⅰ上呈闭式循环结构，链带Ⅰ被两件链轮Ⅰ支撑呈上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ；

锁紧装置包括动锁紧支撑组件、定锁紧支撑板和夹持锁紧液压缸；水平设置的定锁紧支撑板设置在上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ之间，定锁紧支撑板固定安装在机架上、且定锁紧支撑板的顶平面贴近上层链带Ⅱ设置；框架一体结构的动锁紧支撑组件设置在上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ之间、包括水平平行设置的上层锁紧支撑板和下层锁紧支撑板，动锁紧支撑组件通过沿上下方向设置的升降导向结构安装在机架上；夹持锁紧液压缸的缸体端固定安装在机架上、伸缩端与动锁紧支撑组件安装连接，夹持锁紧液压缸动作使动锁紧支撑组件下移时，下层锁紧支撑板推动下层链带Ⅰ贴近上层链带Ⅱ，夹持锁紧液压缸动作使动锁紧支撑组件上移时，上层锁紧支撑板推动上层链带Ⅰ使下层链带Ⅰ远离上层链带Ⅱ。

作为本发明的进一步改进方案，锁紧支撑组件与定锁紧支撑板之间还设有用于刚性连接锁紧支撑组件和定锁紧支撑板的刚性连接机构。

作为本发明的进一步改进方案，动锁紧支撑组件的下层锁紧支撑板和定锁紧支撑板上对应设有沿前后方向设置的链带导向机构。

作为本发明的进一步改进方案，链轮Ⅰ和链轮Ⅱ的链轮驱动部件为安装在链轮Ⅰ或链轮Ⅱ上的同一链轮驱动部件，链轮Ⅰ和链轮Ⅱ的链轮轴上分别同轴固定安装有尺寸一致的改向传动齿轮、且两件改向传动齿轮啮合传动连接。

作为本发明的进一步改进方案，至少一件链轮Ⅱ与机架之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构。

作为本发明的进一步改进方案，至少一件链轮Ⅰ与机架之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构。

与现有技术相比，本矿井钢丝绳换绳车上夹持组件的链带Ⅰ采用非上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ呈水平平行状态的松弛安装方式，采用通过夹持锁紧液压缸控制动锁紧支撑组件下移的方式实现上夹持组件的下层链带Ⅰ贴近下夹持组件的上层链带Ⅱ形成夹持锁紧工作面对钢丝绳进行夹持输送，夹持锁紧液压缸动作使动锁紧支撑组件上移时、上层锁紧支撑板可推动上夹持组件的上层链带Ⅰ使上夹持组件的下层链带Ⅰ远离下夹持组件的上层链带Ⅱ，动锁紧支撑组件一方面可以起到锁紧钢丝绳的作用、另一方面可以起到张紧链带Ⅰ的作用；由于夹持锁紧液压缸只驱动动锁紧支撑组件的升降、而非驱动整个上夹持组件的升降，因此可以实现相对减小夹持锁紧液压缸的负荷，由于动锁紧支撑组件通过沿上下方向设置的升降导向结构安装在机架上，因此可以避免沿前后输送方向的作用力直接作用于夹持锁紧液压缸、可延长夹持锁紧液压缸的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A局部剖视图。

图中：1、机架，2、上夹持组件，21、链轮Ⅰ，22、链带Ⅰ，3、下夹持组件，31、链轮Ⅱ，32、链带Ⅱ，4、锁紧装置，41、动锁紧支撑组件，42、定锁紧支撑板，43、夹持锁紧液压缸，44、刚性连接机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1的左右方向为前后方向进行描述)。

如图1所示，本矿井钢丝绳换绳车包括机架1、上夹持组件2、下夹持组件3和锁紧装置4。

下夹持组件3包括链轮Ⅱ31和链带Ⅱ32；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅱ31沿前后方向水平分置安装在机架1上、且链轮Ⅱ31沿上下方向定位设置，至少一件链轮Ⅱ31上设有链轮驱动部件，链轮驱动部件可以是液压马达、也可以是电动机；链带Ⅱ32首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅱ32配合套接安装在两件链轮Ⅱ31上呈闭式循环结构，为了便于实现张紧链带Ⅱ32，至少一件链轮Ⅱ31与机架1之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构，链带张紧机构可以是机械配合的顶丝结构、也可以是液压驱动的张紧液压缸结构等其他伸缩结构，链带Ⅱ32被两件链轮Ⅱ31支撑呈水平平行设置的上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ。

上夹持组件2包括链轮Ⅰ21和链带Ⅰ22；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅰ21沿前后方向水平分置安装在机架1上、且链轮Ⅰ21沿上下方向定位设置，至少一件链轮Ⅰ21上设有链轮驱动部件，链轮驱动部件可以是液压马达、也可以是电动机；链带Ⅰ22首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅰ22配合套接安装在两件链轮Ⅰ21上呈闭式循环结构，且链带Ⅰ22的环带周长尺寸大于链带Ⅱ32的环带周长尺寸，为了实现微调链带Ⅰ22的环带周长尺寸，至少一件链轮Ⅰ21与机架1之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构，链带张紧机构可以是机械配合的顶丝结构、也可以是液压驱动的张紧液压缸结构等其他伸缩结构，链带Ⅰ22被两件链轮Ⅰ21支撑呈上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ。

如图1、图2所示，锁紧装置4包括动锁紧支撑组件41、定锁紧支撑板42和夹持锁紧液压缸43；水平设置的定锁紧支撑板42设置在上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ之间，定锁紧支撑板42固定安装在机架1上、且定锁紧支撑板42的顶平面贴近上层链带Ⅱ设置；框架一体结构的动锁紧支撑组件41设置在上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ之间、包括水平平行设置的上层锁紧支撑板和下层锁紧支撑板，动锁紧支撑组件41通过沿上下方向设置的升降导向结构安装在机架1上，升降导向结构可以是配合设置的导向凸起和导向槽结构、也可以是配合设置的导向轮和导轨结构等其他升降导向结构；夹持锁紧液压缸43的缸体端固定安装在机架1上、伸缩端与动锁紧支撑组件41安装连接，通过控制夹持锁紧液压缸43的伸缩可以实现动锁紧支撑组件41沿上下方向移动，动锁紧支撑组件41下移过程中可使链带Ⅰ22张紧、且下层锁紧支撑板可使下层链带Ⅰ贴近上层链带Ⅱ，动锁紧支撑组件41上移过程中可使链带Ⅰ22张紧、且上层锁紧支撑板可使下层链带Ⅰ远离上层链带Ⅱ。

使用本矿井钢丝绳换绳车对钢丝绳进行输送前，可先控制夹持锁紧液压缸43使动锁紧支撑组件41上移，下层链带Ⅰ即呈远离上层链带Ⅱ的状态，将钢丝绳沿前后方向穿过下层链带Ⅰ和上层链带Ⅱ之间的空间后，控制夹持锁紧液压缸43使动锁紧支撑组件41下移，动锁紧支撑组件41下移过程中可使链带Ⅰ22张紧、且下层锁紧支撑板可使下层链带Ⅰ贴近由定锁紧支撑板42支撑的上层链带Ⅱ，钢丝绳即被稳固夹持在下层链带Ⅰ和上层链带Ⅱ之间，然后同步同速启动上夹持组件2和下夹持组件3的链轮驱动部件使环带结构的链带Ⅰ22和链带Ⅱ32呈对滚旋转状态，即实现通过摩擦传动对钢丝绳进行沿前后方向的输送，动锁紧支撑组件41一方面起到锁紧钢丝绳的作用、另一方面起到张紧链带Ⅰ22的作用。由于夹持锁紧液压缸43只驱动动锁紧支撑组件41的升降、而非驱动整个上夹持组件2的升降，因此可以实现相对减小夹持锁紧液压缸43的负荷，由于动锁紧支撑组件41通过沿上下方向设置的升降导向结构安装在机架1上，因此可以避免沿前后输送方向的作用力直接作用于夹持锁紧液压缸43、可延长夹持锁紧液压缸的使用寿命。

为了在输送过程中实现稳固锁紧、防止因夹持锁紧液压缸43的泄漏造成锁紧力不稳定，作为本发明的进一步改进方案，锁紧支撑组件41与定锁紧支撑板42之间还设有用于连接锁紧支撑组件41和定锁紧支撑板42的刚性连接机构44，刚性连接机构44分别与锁紧支撑组件41和定锁紧支撑板42安装连接，刚性连接机构44可以是如图1、图2所示的配合设置的连接螺栓和螺母结构、也可以是连杆结构或钢板结构等其他刚性连接结构。控制夹持锁紧液压缸43使动锁紧支撑组件41下移至钢丝绳被稳固夹持在下层链带Ⅰ和上层链带Ⅱ之间后，可以通过刚性连接机构44将锁紧支撑组件41和定锁紧支撑板42进行刚性连接，即可实现稳固锁紧，完成输送钢丝绳后，先将刚性连接机构44拆除、再控制夹持锁紧液压缸43使动锁紧支撑组件41上移即可。

为了保证链带Ⅰ22的下层链带Ⅰ和链带Ⅱ32的上层链带Ⅱ在经过锁紧装置4时稳固沿前后方向移动，作为本发明的进一步改进方案，动锁紧支撑组件41的下层锁紧支撑板和定锁紧支撑板42上对应设有沿前后方向设置的链带导向机构，链带导向机构可以是与链带配合设置导向槽结构、也可以是与链带配合设置的导向凸起结构。

为了减少机构设置、且实现链轮Ⅰ21和链轮Ⅱ31同步同速旋转的一致性，作为本发明的进一步改进方案，链轮Ⅰ21和链轮Ⅱ31的链轮驱动部件为安装在链轮Ⅰ21或链轮Ⅱ31上的同一链轮驱动部件，链轮Ⅰ21和链轮Ⅱ31的链轮轴上分别同轴固定安装有尺寸一致的改向传动齿轮、且两件改向传动齿轮啮合传动连接。

Claims (6)

1.一种矿井钢丝绳换绳车，包括机架（1）、上夹持组件（2）、下夹持组件（3）和锁紧装置（4）；

下夹持组件（3）包括链轮Ⅱ（31）和链带Ⅱ（32）；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅱ（31）沿前后方向水平分置安装在机架（1）上、且链轮Ⅱ（31）沿上下方向定位设置，至少一件链轮Ⅱ（31）上设有链轮驱动部件；链带Ⅱ（32）首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅱ（32）配合套接安装在两件链轮Ⅱ（31）上呈闭式循环结构，链带Ⅱ（32）被两件链轮Ⅱ（31）支撑呈水平平行设置的上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ；

上夹持组件（2）包括链轮Ⅰ（21）和链带Ⅰ（22）；沿前后方向滚动设置的两件链轮Ⅰ（21）沿前后方向水平分置安装在机架（1）上，至少一件链轮Ⅰ（21）上设有链轮驱动部件；链带Ⅰ（22）首尾闭合连接呈环带状结构、且环带状结构的链带Ⅰ（22）配合套接安装在两件链轮Ⅰ（21）上呈闭式循环结构，链带Ⅰ（22）被两件链轮Ⅰ（21）支撑呈上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ；

其特征在于，链轮Ⅰ（21）沿上下方向定位设置；

锁紧装置（4）包括动锁紧支撑组件（41）、定锁紧支撑板（42）和夹持锁紧液压缸（43）；水平设置的定锁紧支撑板（42）设置在上层链带Ⅱ和下层链带Ⅱ之间，定锁紧支撑板（42）固定安装在机架（1）上、且定锁紧支撑板（42）的顶平面贴近上层链带Ⅱ设置；框架一体结构的动锁紧支撑组件（41）设置在上层链带Ⅰ和下层链带Ⅰ之间、包括水平平行设置的上层锁紧支撑板和下层锁紧支撑板，动锁紧支撑组件（41）通过沿上下方向设置的升降导向结构安装在机架（1）上；夹持锁紧液压缸（43）的缸体端固定安装在机架（1）上、伸缩端与动锁紧支撑组件（41）安装连接，夹持锁紧液压缸（43）动作使动锁紧支撑组件（41）下移时，下层锁紧支撑板推动下层链带Ⅰ贴近上层链带Ⅱ，夹持锁紧液压缸（43）动作使动锁紧支撑组件（41）上移时，上层锁紧支撑板推动上层链带Ⅰ使下层链带Ⅰ远离上层链带Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的矿井钢丝绳换绳车，其特征在于，动锁紧支撑组件（41）与定锁紧支撑板（42）之间还设有用于刚性连接动锁紧支撑组件（41）和定锁紧支撑板（42）的刚性连接机构（44）。

3.根据权利要求1或2所述的矿井钢丝绳换绳车，其特征在于，动锁紧支撑组件（41）的下层锁紧支撑板和定锁紧支撑板（42）上对应设有沿前后方向设置的链带导向机构。

4.根据权利要求1或2所述的矿井钢丝绳换绳车，其特征在于，链轮Ⅰ（21）和链轮Ⅱ（31）的链轮驱动部件为安装在链轮Ⅰ（21）或链轮Ⅱ（31）上的同一链轮驱动部件，链轮Ⅰ（21）和链轮Ⅱ（31）的链轮轴上分别同轴固定安装有尺寸一致的改向传动齿轮、且两件改向传动齿轮啮合传动连接。

5.根据权利要求1或2所述的矿井钢丝绳换绳车，其特征在于，至少一件链轮Ⅱ（31）与机架（1）之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构。

6.根据权利要求1或2所述的矿井钢丝绳换绳车，其特征在于，至少一件链轮Ⅰ（21）与机架（1）之间设有沿前后方向伸缩设置的链带张紧机构。