CN115848933A - 一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，涉及矿井辅助器械技术领域，包括水泥支架、放矿溜井以及放矿漏斗机体，所述水泥支架的底部固定有支撑架，放矿漏斗机体架设在支撑架上，所述支撑架底部的两侧皆固定有立板，所述立板一侧的外壁上通过轴承转动安装有定轴,定轴的顶端固定有托辊滚轴摆臂，所述托辊滚轴摆臂的直口槽中滑动安装有托辊主体，所述托辊滚轴摆臂一侧的外壁上固定有连接柱，所述支撑架一侧的外壁上固定有固定板。本发明利用机械和自动控制解决放矿漏斗矿石易砸伤人风险，在震动漏斗放完矿之后，利用带托辊机械替代人工堵放矿漏斗，减少放矿漏斗存在的安全隐患，解决自动放矿难问题。

Description

一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗

技术领域

本发明涉及矿井辅助器械技术领域，具体为一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗。

背景技术

矿井放矿漏斗根据其采矿方法和使用条件的不同，分为木质漏斗、铁质漏斗和振动漏斗。木质漏斗因井下潮湿环境在实际使用过程中容易腐烂，不易维护，已很少在使用；铁质漏斗虽然强度高易于维护，但放矿效率较低、成本高，只在留矿法采场使用；振动漏斗易操作、安全性高、好维护、效率高，现已成为矿井现有出矿的主要漏斗形式；

振动放矿漏斗在地下矿山开采实践中应用非常广泛凹，也占有非常重要的地位，尤其是合理的漏斗布置和正确的安装使用，既能确保出矿作业的安全性，减少维修工作量，又能提高出矿的效率，提升矿井产能。漏斗形式的选择，一般溜井和充填井使用振动放矿漏斗，留矿法采场使用木质漏斗或木质漏斗结合铁质漏斗同时使用，充填法采场则全部使用振动放矿漏斗，振动放矿漏斗主要由放矿机架、放矿斗、迎门梁(也称龙门架)立柱、混凝土基础和振动电机、放矿链锤和减振胶垫等辅助构件部分组成；

虽然振动放矿漏斗在矿井发挥了重要的作用，但是还是存在一些问题，造成安全隐患，值得引起重视。由于矿石大小、粘度等影响，有时不能很好地控制出矿石的速度，造成矿石在振动电机停止时还会继续流出，容易造成矿石砸伤人，且矿石遗漏到运输巷，给运输带来不便。现在大部分矿山在停止放矿后采用木头或者铁板栏板将漏斗口堵住，由于铁板重，便于操作，大部分采用木板做栏板，但利用栏板堵漏振动放矿漏斗仍存在一些缺陷，例如人在堵漏时候存在石头滑落砸伤危险。因此，如何改进优化振动放矿漏斗的结构，提高作业安全性，降低维修量，保证安全稳定高效出矿，成为矿山亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，以解决上述背景技术中提出振动放矿漏斗需要工作人员手动利用栏板封堵出口端的问题，减少放矿漏斗存在的安全隐患。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，包括水泥支架、放矿溜井以及放矿漏斗机体，所述水泥支架的底部固定有支撑架，放矿漏斗机体架设在支撑架上，所述支撑架底部的两侧皆固定有立板，所述立板一侧的外壁上通过轴承转动安装有定轴,定轴的顶端固定有托辊滚轴摆臂，所述托辊滚轴摆臂的直口槽中滑动安装有托辊主体，所述托辊滚轴摆臂一侧的外壁上固定有连接柱，所述支撑架一侧的外壁上固定有固定板，所述固定板一侧的外壁上通过直角垫架固定有U型架，所述U型架一侧的内壁上固定有转盘护罩,所述转盘护罩一侧的U型架内部设置有绳索收卷机构，所述绳索收卷机构通过钢丝绳与连接柱相互连接，所述U型架一侧的外壁上固定有驱动件防护壳，所述驱动件防护壳的内部设置有用于锁止绳索收卷机构的棘轮自锁机构，所述支撑架底部的一侧设置有带动绳索收卷机构工作的动力供应组件；

所述托辊主体的内部固定有中轴杆，所述中轴杆和托辊主体之间填充有橡胶减震填充层，所述中轴杆表面的两端皆安装有滚轮轴承。

优选的，所述放矿漏斗机体包括固定在支撑架顶端两侧的四组第一直角座，所述第一直角座的顶端固定有弹簧主体，所述弹簧主体的顶端固定有第二直角座，相邻所述第二直角座之间固定有放矿漏斗主体，所述放矿漏斗主体底端的一侧安装有振动电机。

优选的，所述绳索收卷机构包括转动安装在U型架内部的收线辊，所述收线辊表面的两端皆固定有挡盘，其中一组所述挡盘的外壁上固定有从动齿盘。

优选的，所述所述绳索收卷机构还包括转动安装在U型架内部的动力轴，所述动力轴的一端延伸至驱动件防护壳的内部，所述动力轴表面的一端固定有主动齿轮，主动齿轮与从动齿盘相互啮合。

优选的，所述动力供应组件由扭力电机以及链条护罩组成，所述链条护罩固定在驱动件防护壳的外壁上，所述链条护罩的内部设置有连接扭力电机和主动齿轮的链轮驱动单元。

优选的，所述链轮驱动单元包括安装在扭力电机输出端的第一转轴和安装在动力轴顶端的第二转轴。

优选的，所述第一转轴和第二转轴的顶端分别固定有主动链轮和从动链轮，所述主动链轮和从动链轮之间通过传动链相互连接。

优选的，所述棘轮自锁机构包括安装在驱动件防护壳外壁上的伺服电机，所述伺服电机的输出端通过联轴器安装有连接轴，所述连接轴表面的一侧固定有棘爪。

优选的，所述棘轮自锁机构还包括安装在动力轴表面一端的棘轮主体，所述棘轮主体外齿和棘爪的爪端相互配合。

优选的，所述钢丝绳在收线辊上缠绕有若干匝，所述挡盘的表面开设有若干组圆形通孔，两组所述挡盘关于收线辊的中心线呈对称结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗利用机械和自动控制解决放矿漏斗矿石易砸伤人风险，在震动漏斗放完矿之后，利用带托辊机械替代人工堵放矿漏斗，减少放矿漏斗存在的安全隐患，解决自动放矿难问题；

(1)通过设置有收线辊和托辊主体等相互配合的结构，当需要停止放矿时，振动电机停止工作，且开启扭力电机以及棘轮自锁机构工作，棘轮自锁机构处于解锁状态，而扭力电机驱动链条护罩中的链条传动机构工作，即收线辊对钢丝绳进行收卷，因钢丝绳通过连接柱与托辊滚轴摆臂固定连接，定轴给予托辊滚轴摆臂、托辊主体牵引力，则钢丝绳拉动托辊滚轴摆臂以定轴为圆心进行摆动，中轴杆滑动至直口槽的末端，即托辊主体将放矿漏斗主体的出矿端口封堵住，此时棘轮自锁机构处于闭锁状态，使得收线辊难以转动，进而达到以机械化的方式封堵放矿漏斗的效果，利用机械和自动控制解决放矿漏斗矿石易砸伤人风险，在震动漏斗放完矿之后，利用带托辊机械替代人工堵放矿漏斗，减少放矿漏斗存在的安全隐患，解决自动放矿难问题；

(2)通过设置有橡胶减震填充层和滚轮轴承等相互配合的结构，在堵塞放矿漏斗机体的过程中，托辊主体会承受较大的矿石冲击力，此时橡胶减震填充层可以缓冲大部分冲击力，同时橡胶减震填充层外面包裹金属抗磨包边又可以减少辊体的磨损，中轴杆端部设置有滚轮轴承，可以在矿石冲击时候自动泄载一些冲击力，同时在滚轮轴承、中轴杆在冲击力下旋转，使得辊体各个方向受理均衡，不容易因为长期受单向冲击力而变形损坏；

(3)通过设置有棘轮自锁机构和绳索收卷机构等相互配合的结构，当需要继续放矿时，开启伺服电机工作，使得伺服电机驱动连接轴、棘爪反向转动，即解除棘轮自锁机构对动力轴的锁止，此时绳索收卷机构处于解除状态，此时绳索收卷机构中的收线辊在扭力电机的驱动下反向转动，即收线辊放取钢丝绳,托辊滚轴摆臂、托辊主体在重力的影响下，以定轴为圆心逆时针摆动，即托辊主体不再对放矿漏斗主体的出料端口进行封堵，使得放矿漏斗机体可正常放矿。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的链条护罩主视剖面结构示意图；

图4为本发明的U型架立体结构示意图；

图5为本发明的U型架主视结构示意图；

图6为本发明的支撑架侧视结构示意图；

图7为本发明的托辊滚轴摆臂拆分后侧视结构示意图；

图8为本发明的托辊主体立体结构示意图；

图中：1、水泥支架；2、放矿溜井；3、支撑架；301、第一直角座；302、弹簧主体；303、放矿漏斗主体；304、第二直角座；4、振动电机；5、立板；6、定轴；7、托辊滚轴摆臂；701、直口槽；702、连接柱；8、托辊主体；801、中轴杆；802、橡胶减震填充层；803、滚轮轴承；9、固定板；10、直角垫架；11、U型架；1101、转盘护罩；12、驱动件防护壳；13、扭力电机；14、链条护罩；1401、第一转轴；1402、主动链轮；1403、传动链；1404、第二转轴；1405、从动链轮；15、伺服电机；1501、连接轴；1502、棘爪；16、钢丝绳；17、收线辊；18、挡盘；19、从动齿盘；20、动力轴；2001、棘轮主体；21、主动齿轮。

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。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。

实施例一，由图1至图8给出，本发明包括水泥支架1、放矿溜井2以及放矿漏斗机体，放矿漏斗机体包括固定在支撑架3顶端两侧的四组第一直角座301，第一直角座301的顶端固定有弹簧主体302，弹簧主体302的顶端固定有第二直角座304，相邻第二直角座304之间固定有放矿漏斗主体303，放矿溜井2中的矿石落至与放矿漏斗机体的放矿漏斗主体303，放矿漏斗主体303底端的一侧安装有振动电机4，振动电机4产生的振动力传递至放矿漏斗主体303上；

放矿漏斗主体303带动弹簧主体302往复震动收缩，使得矿石被高频抖动而落处，第一直角座301、第二直角座304起到连接弹簧主体302和放矿漏斗主体303的作用，即完成矿井中矿山的振动放矿操作；

水泥支架1的底部固定有支撑架3，放矿漏斗机体架设在支撑架3上，支撑架3底部的两侧皆固定有立板5，立板5一侧的外壁上通过轴承转动安装有定轴6,定轴6的顶端固定有托辊滚轴摆臂7，托辊滚轴摆臂7的直口槽701中滑动安装有托辊主体8，托辊滚轴摆臂7一侧的外壁上固定有连接柱702；

支撑架3一侧的外壁上固定有固定板9，固定板9一侧的外壁上通过直角垫架10固定有U型架11，U型架11一侧的内壁上固定有转盘护罩1101,转盘护罩1101一侧的U型架11内部设置有绳索收卷机构，绳索收卷机构包括转动安装在U型架11内部的收线辊17，钢丝绳16在收线辊17上缠绕有若干匝；

收线辊17表面的两端皆固定有挡盘18，挡盘18的表面开设有若干组圆形通孔，两组挡盘18关于收线辊17的中心线呈对称结构，其中一组挡盘18的外壁上固定有从动齿盘19；

绳索收卷机构还包括转动安装在U型架11内部的动力轴20，动力轴20的一端延伸至驱动件防护壳12的内部，动力轴20表面的一端固定有主动齿轮21，主动齿轮21与从动齿盘19相互啮合；

绳索收卷机构通过钢丝绳16与连接柱702相互连接，U型架11一侧的外壁上固定有驱动件防护壳12，驱动件防护壳12的内部设置有用于锁止绳索收卷机构的棘轮自锁机构，支撑架3底部的一侧设置有带动绳索收卷机构工作的动力供应组件，当需要停止放矿时，振动电机4停止工作，且开启扭力电机13以及棘轮自锁机构工作，棘轮自锁机构处于解锁状态；

收线辊17对钢丝绳16进行收卷，因钢丝绳16通过连接柱702与托辊滚轴摆臂7固定连接，定轴6给予托辊滚轴摆臂7、托辊主体8牵引力，钢丝绳16拉动托辊滚轴摆臂7以定轴6为圆心进行摆动，由于托辊主体8的中轴杆801通过直口槽701滑动安装在托辊滚轴摆臂7中，则托辊滚轴摆臂7摆动呈接近竖直状态后，中轴杆801滑动至直口槽701的末端，即托辊主体8将放矿漏斗主体303的出矿端口封堵住，此时棘轮自锁机构处于闭锁状态，使得收线辊17难以转动；

利用机械和自动控制解决放矿漏斗矿石易砸伤人风险，在震动漏斗放完矿之后，利用带托辊机械替代人工堵放矿漏斗，减少放矿漏斗存在的安全隐患，解决自动放矿难问题。

实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图2和图3给出，动力供应组件由扭力电机13以及链条护罩14组成，链条护罩14固定在驱动件防护壳12的外壁上，链条护罩14的内部设置有连接扭力电机13和主动齿轮21的链轮驱动单元，链轮驱动单元包括安装在扭力电机13输出端的第一转轴1401和安装在动力轴20顶端的第二转轴1404；

第一转轴1401和第二转轴1404的顶端分别固定有主动链轮1402和从动链轮1405，主动链轮1402和从动链轮1405之间通过传动链1403相互连接，扭力电机13驱动链条护罩14中的链条传动机构工作，即扭力电机13依次驱动第一转轴1401、主动链轮1402转动，则传动链1403带动从动链轮1405、第二转轴1404以及动力轴20进行转动，因主动齿轮21和从动齿盘19相互啮合，则主动齿轮21驱动从动齿盘19、收线辊17以及挡盘18同步转动，即收线辊17对钢丝绳16进行收卷。

实施例三，在实施例一的基础上，由图8给出，托辊主体8的内部固定有中轴杆801，中轴杆801和托辊主体8之间填充有橡胶减震填充层802，在堵塞放矿漏斗机体的过程中，托辊主体8会承受较大的矿石冲击力，此时橡胶减震填充层802可以缓冲大部分冲击力，同时橡胶减震填充层802外面包裹金属抗磨包边又可以减少辊体的磨损；

中轴杆801表面的两端皆安装有滚轮轴承803，中轴杆801端部设置有滚轮轴承803，可以在矿石冲击时候自动泄载一些冲击力，同时在滚轮轴承803、中轴杆801在冲击力下旋转，使得辊体各个方向受理均衡，不容易因为长期受单向冲击力而变形损坏。

实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图4和图5给出，棘轮自锁机构包括安装在驱动件防护壳12外壁上的伺服电机15，伺服电机15的输出端通过联轴器安装有连接轴1501，连接轴1501表面的一侧固定有棘爪1502，棘轮自锁机构还包括安装在动力轴20表面一端的棘轮主体2001，棘轮主体2001外齿和棘爪1502的爪端相互配合，当需要继续放矿时，开启伺服电机15工作，使得伺服电机15驱动连接轴1501、棘爪1502反向转动，即解除棘轮自锁机构对动力轴20的锁止，此时绳索收卷机构处于解除状态；

绳索收卷机构中的收线辊17在扭力电机13的驱动下反向转动，即收线辊17放取钢丝绳16,托辊滚轴摆臂7、托辊主体8在重力的影响下，以定轴6为圆心逆时针摆动，即托辊主体8不再对放矿漏斗主体303的出料端口进行封堵，使得放矿漏斗机体可正常放矿。

本申请实施例在使用时，放矿溜井2中的矿石落至与放矿漏斗机体的放矿漏斗主体303，即振动电机4产生的振动力传递至放矿漏斗主体303上，此时放矿漏斗主体303带动弹簧主体302往复震动收缩，使得矿石被高频抖动而落处，第一直角座301、第二直角座304起到连接弹簧主体302和放矿漏斗主体303的作用，即完成矿井中矿山的振动放矿操作，当需要停止放矿时，振动电机4停止工作，且开启扭力电机13以及棘轮自锁机构工作，棘轮自锁机构处于解锁状态，而扭力电机13驱动链条护罩14中的链条传动机构工作，即扭力电机13依次驱动第一转轴1401、主动链轮1402转动，则传动链1403带动从动链轮1405、第二转轴1404以及动力轴20进行转动，因主动齿轮21和从动齿盘19相互啮合，则主动齿轮21驱动从动齿盘19、收线辊17以及挡盘18同步转动，即收线辊17对钢丝绳16进行收卷，因钢丝绳16通过连接柱702与托辊滚轴摆臂7固定连接，定轴6给予托辊滚轴摆臂7、托辊主体8牵引力，则钢丝绳16拉动托辊滚轴摆臂7以定轴6为圆心进行摆动，由于托辊主体8的中轴杆801通过直口槽701滑动安装在托辊滚轴摆臂7中，则托辊滚轴摆臂7摆动呈接近竖直状态后，中轴杆801滑动至直口槽701的末端，即托辊主体8将放矿漏斗主体303的出矿端口封堵住，此时棘轮自锁机构处于闭锁状态，使得收线辊17难以转动，进而达到以机械化的方式封堵放矿漏斗的效果，利用机械和自动控制解决放矿漏斗矿石易砸伤人风险，在震动漏斗放完矿之后，利用带托辊机械替代人工堵放矿漏斗，减少放矿漏斗存在的安全隐患，解决自动放矿难问题。

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 (10)

1.一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：包括水泥支架(1)、放矿溜井(2)以及放矿漏斗机体，所述水泥支架(1)的底部固定有支撑架(3)，放矿漏斗机体架设在支撑架(3)上，所述支撑架(3)底部的两侧皆固定有立板(5)，所述立板(5)一侧的外壁上通过轴承转动安装有定轴(6),定轴(6)的顶端固定有托辊滚轴摆臂(7)，所述托辊滚轴摆臂(7)的直口槽(701)中滑动安装有托辊主体(8)，所述托辊滚轴摆臂(7)一侧的外壁上固定有连接柱(702)，所述支撑架(3)一侧的外壁上固定有固定板(9)，所述固定板(9)一侧的外壁上通过直角垫架(10)固定有U型架(11)，所述U型架(11)一侧的内壁上固定有转盘护罩(1101),所述转盘护罩(1101)一侧的U型架(11)内部设置有绳索收卷机构，所述绳索收卷机构通过钢丝绳(16)与连接柱(702)相互连接，所述U型架(11)一侧的外壁上固定有驱动件防护壳(12)，所述驱动件防护壳(12)的内部设置有用于锁止绳索收卷机构的棘轮自锁机构，所述支撑架(3)底部的一侧设置有带动绳索收卷机构工作的动力供应组件；

所述托辊主体(8)的内部固定有中轴杆(801)，所述中轴杆(801)和托辊主体(8)之间填充有橡胶减震填充层(802)，所述中轴杆(801)表面的两端皆安装有滚轮轴承(803)。

2.根据权利要求1所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述放矿漏斗机体包括固定在支撑架(3)顶端两侧的四组第一直角座(301)，所述第一直角座(301)的顶端固定有弹簧主体(302)，所述弹簧主体(302)的顶端固定有第二直角座(304)，相邻所述第二直角座(304)之间固定有放矿漏斗主体(303)，所述放矿漏斗主体(303)底端的一侧安装有振动电机(4)。

3.根据权利要求1所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述绳索收卷机构包括转动安装在U型架(11)内部的收线辊(17)，所述收线辊(17)表面的两端皆固定有挡盘(18)，其中一组所述挡盘(18)的外壁上固定有从动齿盘(19)。

4.根据权利要求3所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述所述绳索收卷机构还包括转动安装在U型架(11)内部的动力轴(20)，所述动力轴(20)的一端延伸至驱动件防护壳(12)的内部，所述动力轴(20)表面的一端固定有主动齿轮(21)，主动齿轮(21)与从动齿盘(19)相互啮合。

5.根据权利要求4所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述动力供应组件由扭力电机(13)以及链条护罩(14)组成，所述链条护罩(14)固定在驱动件防护壳(12)的外壁上，所述链条护罩(14)的内部设置有连接扭力电机(13)和主动齿轮(21)的链轮驱动单元。

6.根据权利要求5所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述链轮驱动单元包括安装在扭力电机(13)输出端的第一转轴(1401)和安装在动力轴(20)顶端的第二转轴(1404)。

7.根据权利要求6所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述第一转轴(1401)和第二转轴(1404)的顶端分别固定有主动链轮(1402)和从动链轮(1405)，所述主动链轮(1402)和从动链轮(1405)之间通过传动链(1403)相互连接。

8.根据权利要求1所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述棘轮自锁机构包括安装在驱动件防护壳(12)外壁上的伺服电机(15)，所述伺服电机(15)的输出端通过联轴器安装有连接轴(1501)，所述连接轴(1501)表面的一侧固定有棘爪(1502)。

9.根据权利要求4所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述棘轮自锁机构还包括安装在动力轴(20)表面一端的棘轮主体(2001)，所述棘轮主体(2001)外齿和棘爪(1502)的爪端相互配合。

10.根据权利要求1所述的一种带托辊滚轴的井下振动放矿漏斗，其特征在于：所述钢丝绳(16)在收线辊(17)上缠绕有若干匝，所述挡盘(18)的表面开设有若干组圆形通孔，两组所述挡盘(18)关于收线辊(17)的中心线呈对称结构。

Images