CN117401538B - 一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，涉及矿井乘人设备技术领域，包括底座，底座的中部开设有下探口，下探口的上方设置有乘人坐台，乘人坐台的四个角端连接有绳索，底座上方于乘人坐台侧方设置有对绳索另一端进行缠绕的绳索收放结构，还包括滑动连接于底座的两个定位立板，两个定位立板处于乘人坐台两侧，设置有驱动两个定位立板朝相反方向滑动的移动定位结构；定位立板上还安装有下探限位结构，下探限位结构用于将定位立板与地面连接；设置有驱动绳索收放结构、移动定位结构和下探限位结构运转的运转驱动结构；整合了定位、限位、乘坐和绳索管理多个任务，单个驱动装置同时执行多个工序，减少了操作员的需求和能耗需求。

Description

一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备

技术领域

本发明涉及矿井乘人设备技术领域，具体涉及一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备。

背景技术

矿井工业是重要的资源开采领域，常常需要进行井下设备维护和人员运输。传统的矿井架空乘人设备通常依赖于复杂的机械系统，包括多台设备来完成定位、限位和乘坐等任务。

传统的矿井乘人设备通常需要多台设备的协调操作，这导致了操作效率低下，由于多台设备需要多个操作员进行操作和协调，增加了人力成本，并且需要对操作员进行专门培训；传统设备通常具有复杂的机械结构，需要大量维护和维修，增加了维护的困难度和成本，且多个驱动设备对于能源需求量也较大，传统设备数量多，占用大量井上空间，这会限制矿井工作环境的布局和设计。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，包括底座，底座的中部开设有下探口，下探口的上方设置有乘人坐台，乘人坐台的四个角端连接有绳索，底座上方于乘人坐台侧方设置有对绳索另一端进行缠绕的绳索收放结构，还包括：

滑动连接于底座的两个定位立板，两个定位立板处于乘人坐台两侧，设置有驱动两个定位立板朝相反方向滑动的移动定位结构；

定位立板上还安装有下探限位结构，下探限位结构用于将定位立板与地面连接；

设置有驱动绳索收放结构、移动定位结构和下探限位结构运转的运转驱动结构。

进一步的，绳索收放结构包括固定于底座上的四个外设板，四个外设板两两相对设置于下探口两侧，外设板上连接有滚珠丝杆，滚珠丝杆的有一段固定有缠绕筒，与缠绕筒相邻的绳索另一端固定于对应的缠绕筒上，同侧的两个缠绕筒相互靠近的端部均开设有方槽，设置有方条延伸至两个方槽内且与方槽滑动连接。

进一步的，运转驱动结构包括设置于方条侧方的驱动杆，驱动杆的外侧面固定有主动直齿轮，方条的外侧面固定有与主动直齿轮相啮合的从动直齿轮，其中一根驱动杆的一端连接有伺服电机，两根驱动杆之间通过链轮和链条一连接。

进一步的，移动定位结构包括与两个定位立板螺纹连接的双向螺纹杆，双向螺纹杆的两个相反的螺纹段分别与两个定位立板连接，底座上开设有供定位立板滑动的定位滑槽。

进一步的，运转驱动结构还包括固定于双向螺纹杆一端的方形滑块一，方形滑块一的外侧面滑动连接有锥齿轮一，其中一根驱动杆的外侧面固定有与锥齿轮一相配合的锥齿轮二。

进一步的，下探限位结构包括转动连接于定位立板两端的上主杆，上主杆的底部固定有方形滑块二，方形滑块二的外侧滑动连接有下探螺杆，底座上横向开设有供下探螺杆连接的螺纹孔槽，方形滑块二的外侧面固定有限位板，限位板的底部和下探螺杆的顶部之间固定有拉伸弹簧，拉伸弹簧套设于方形滑块二的外侧，四根上主杆两两之间通过链轮和链条二连接。

进一步的，运转驱动结构还包括固定于其中一个定位立板顶部的倒U形安装框，安装框下方的一根上主杆延伸至定位立板上方且与安装框转动连接，安装框于该上主杆的侧方转动连接有上副杆，该上主杆的外侧面固定有衔接直齿轮一，上副杆的外侧面固定有与衔接直齿轮一相啮合的衔接直齿轮二，上副杆的一侧设置有辅助连杆，其中一根驱动杆的一端固定有锥齿轮三，辅助连杆的外侧面固定有与锥齿轮三相啮合的锥齿轮四，辅助连杆靠近上副杆的一端外侧面固定有外置方块，外置方块的外侧滑动连接有锥齿轮五，上副杆的外侧面固定有与锥齿轮五相配合的锥齿轮六。

进一步的，锥齿轮五的一端固定有与外置方块转动连接的外延伸块，外延伸块靠近定位立板的侧壁安装有接触开关，接触开关与伺服电机电性连接，且接触开关的一侧连接有警示灯，底座上开设有供外延伸块滑动的延伸滑槽。

进一步的，乘人坐台的四个角端通过固定的倒架连接绳索，绳索绕卷并打结于倒架外侧，且绳索的端部连接有保护挂钩。

进一步的，底座的底部安装有多个滚轮。

本发明有益效果如下：本方案整合了多个任务，包括定位、限位、乘坐和绳索管理，通过单个伺服电机同时执行多个工序，单个装置的自动化功能减少了操作员的需求，降低了能耗需求的同时降低了人力成本。较少的操作员也减少了协调和培训的复杂性，提高了操作效率；采用更简化的机械结构，减少了维护的困难度和成本。维护人员只需关注单个设备，更容易进行定期维护和保养；通过整合多个功能到单一装置中，减少了设备数量，降低了井上工作场所所需的空间，有助于改善工作场地的布局。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明中运转驱动结构的部分结构示意图；

图3为本发明中下探限位结构的连接结构示意图。

附图标记说明如下：1、底座；2、下探口；3、乘人坐台；4、绳索；5、定位立板；61、外设板；62、滚珠丝杆；63、缠绕筒；64、方条；71、双向螺纹杆；72、定位滑槽；81、上主杆；82、方形滑块二；83、下探螺杆；84、螺纹孔槽；85、限位板；86、拉伸弹簧；91、驱动杆；92、主动直齿轮；93、从动直齿轮；94、伺服电机；95、链条一；96、方形滑块一；97、锥齿轮一；98、锥齿轮二；99、安装框；910、上副杆；911、衔接直齿轮一；912、衔接直齿轮二；913、辅助连杆；914、锥齿轮三；915、锥齿轮四；916、外置方块；917、锥齿轮五；918、锥齿轮六；10、外延伸块；11、接触开关；12、警示灯；13、保护挂钩。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：

实施例1

一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，如图1所示，包括底座1，底座1的底部安装有多个滚轮，底座1的中部开设有下探口2，下探口2的上方设置有乘人坐台3，乘人坐台3的四个角端连接有绳索4，乘人坐台3的四个角端通过固定的倒架连接绳索4，绳索4绕卷并打结于倒架外侧，且绳索4的端部连接有保护挂钩13；底座1上方于乘人坐台3侧方设置有对绳索4另一端进行缠绕的绳索4收放结构，绳索4收放结构包括固定于底座1上的四个外设板61，四个外设板61两两相对设置于下探口2两侧，外设板61上连接有滚珠丝杆62，滚珠丝杆62的有一段固定有缠绕筒63，与缠绕筒63相邻的绳索4另一端固定于对应的缠绕筒63上，同侧的两个缠绕筒63相互靠近的端部均开设有方槽，设置有方条64延伸至两个方槽内且与方槽滑动连接。

如图1所示，本实施例中，设置有驱动绳索4收放结构运转的运转驱动结构；运转驱动结构包括设置于方条64侧方的驱动杆91，驱动杆91的外侧面固定有主动直齿轮92，方条64的外侧面固定有与主动直齿轮92相啮合的从动直齿轮93，其中一根驱动杆91的一端连接有伺服电机94，两根驱动杆91之间通过链轮和链条一95连接。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1所示，还包括滑动连接于底座1的两个定位立板5，两个定位立板5处于乘人坐台3两侧，设置有驱动两个定位立板5朝相反方向滑动的移动定位结构；移动定位结构包括与两个定位立板5螺纹连接的双向螺纹杆71，双向螺纹杆71的两个相反的螺纹段分别与两个定位立板5连接，底座1上开设有供定位立板5滑动的定位滑槽72。

如图1所示，本实施例中，运转驱动结构还包括固定于双向螺纹杆71一端的方形滑块一96，方形滑块一96的外侧面滑动连接有锥齿轮一97，其中一根驱动杆91的外侧面固定有与锥齿轮一97相配合的锥齿轮二98。

实施例3

在上述实施例2的基础上，如图1和图3所示，定位立板5上还安装有下探限位结构，下探限位结构用于将定位立板5与地面连接；下探限位结构包括转动连接于定位立板5两端的上主杆81，上主杆81的底部固定有方形滑块二82，方形滑块二82的外侧滑动连接有下探螺杆83，底座1上横向开设有供下探螺杆83连接的螺纹孔槽84，方形滑块二82的外侧面固定有限位板85，限位板85的底部和下探螺杆83的顶部之间固定有拉伸弹簧86，拉伸弹簧86套设于方形滑块二82的外侧，四根上主杆81两两之间通过链轮和链条二连接。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，运转驱动结构还包括固定于其中一个定位立板5顶部的倒U形安装框99，安装框99下方的一根上主杆81延伸至定位立板5上方且与安装框99转动连接，安装框99于该上主杆81的侧方转动连接有上副杆910，该上主杆81的外侧面固定有衔接直齿轮一911，上副杆910的外侧面固定有与衔接直齿轮一911相啮合的衔接直齿轮二912，上副杆910的一侧设置有辅助连杆913，其中一根驱动杆91的一端固定有锥齿轮三914，辅助连杆913的外侧面固定有与锥齿轮三914相啮合的锥齿轮四915，辅助连杆913靠近上副杆910的一端外侧面固定有外置方块916，外置方块916的外侧滑动连接有锥齿轮五917，上副杆910的外侧面固定有与锥齿轮五917相配合的锥齿轮六918。

如图1和图2所示，本实施例中，锥齿轮五917的一端固定有与外置方块916转动连接的外延伸块10，外延伸块10靠近定位立板5的侧壁安装有接触开关11，接触开关11与伺服电机94电性连接，且接触开关11的一侧连接有警示灯12，底座1上开设有供外延伸块10滑动的延伸滑槽。

本发明工作原理如下：

通过乘人坐台3乘人，预先根据矿井的长度调整两个定位立板5的位置，以调整后续下探螺杆83插地的位置；将外延伸块10滑动至定位立板5所需移动到的位置侧方，通过于方形滑块一96外侧滑动锥齿轮一97，使得锥齿轮一97与锥齿轮二98啮合，启动伺服电机94带动与之连接的驱动杆91转动，进而通过锥齿轮一97和锥齿轮二98的配合带动双向螺纹杆71转动，使得两个定位立板5于定位滑槽72内滑动，当定位立板5滑动至与接触开关11接触时伺服电机94停止运转，此时锥齿轮六918与锥齿轮五917相啮合，警示灯12亮起以提醒操作人员将锥齿轮一97滑动至不与锥齿轮二98啮合。

再启动伺服电机94带动与之连接驱动杆91转动，通过锥齿轮三914和锥齿轮四915的配合带动带动辅助连杆913和外置方块916转动，进而通过锥齿轮五917和锥齿轮六918的配合带动上副杆910转动，通过衔接直齿轮一911和衔接直齿轮二912的配合带动对应的上主杆81转动，各个链条二带动四根上主杆81一同转动，通过下压下探螺杆83至其下方的螺纹孔槽84，上主杆81转动过程中通过方形滑块二82带动下探螺杆83转动，下探螺杆83与螺纹孔槽84螺纹连接，下探螺杆83转动过程中逐渐下行至底座1下方，并插接于地面实现设备整体的限位，插接完成后滑动锥齿轮五917至不与锥齿轮六918啮合即可。

下放乘人坐台3时，启动伺服电机94带动与之连接的驱动杆91转动，通过链条一95带动另一根驱动杆91转动，两根驱动杆91上的主动直齿轮92带动对应的从动直齿轮93转动，进而带动方条64转动，使得与方条64连接的两个缠绕筒63转动，进而带动两个滚珠丝杆62朝着相反的方向做往复移动，滚珠丝杆62和缠绕筒63边转动边移动，转动过程中缠绕筒63对绳索4进行下放（预先缠绕时也是边转动边移动，移动过程中变换绳索4缠绕的位置），移动过程中使得缠绕筒63上的绳索4相对乘人坐台3的位置基本保持不变，以提升下放稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，包括底座（1），其特征在于：底座（1）的中部开设有下探口（2），下探口（2）的上方设置有乘人坐台（3），乘人坐台（3）的四个角端连接有绳索（4），底座（1）上方于乘人坐台（3）侧方设置有对绳索（4）另一端进行缠绕的绳索（4）收放结构，还包括：

滑动连接于底座（1）的两个定位立板（5），两个定位立板（5）处于乘人坐台（3）两侧，设置有驱动两个定位立板（5）朝相反方向滑动的移动定位结构；

定位立板（5）上还安装有下探限位结构，下探限位结构用于将定位立板（5）与地面连接；所述下探限位结构包括转动连接于定位立板（5）两端的上主杆（81），上主杆（81）的底部固定有方形滑块二（82），方形滑块二（82）的外侧滑动连接有下探螺杆（83），所述底座（1）上横向开设有供下探螺杆（83）连接的螺纹孔槽（84），方形滑块二（82）的外侧面固定有限位板（85），限位板（85）的底部和下探螺杆（83）的顶部之间固定有拉伸弹簧（86），拉伸弹簧（86）套设于方形滑块二（82）的外侧，四根上主杆（81）两两之间通过链轮和链条二连接；

设置有驱动绳索（4）收放结构、移动定位结构和下探限位结构运转的运转驱动结构。

2.根据权利要求1所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述绳索（4）收放结构包括固定于底座（1）上的四个外设板（61），四个外设板（61）两两相对设置于下探口（2）两侧，外设板（61）上连接有滚珠丝杆（62），滚珠丝杆（62）的有一段固定有缠绕筒（63），与缠绕筒（63）相邻的所述绳索（4）另一端固定于对应的缠绕筒（63）上，同侧的两个缠绕筒（63）相互靠近的端部均开设有方槽，设置有方条（64）延伸至两个方槽内且与方槽滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述运转驱动结构包括设置于方条（64）侧方的驱动杆（91），驱动杆（91）的外侧面固定有主动直齿轮（92），所述方条（64）的外侧面固定有与主动直齿轮（92）相啮合的从动直齿轮（93），其中一根驱动杆（91）的一端连接有伺服电机（94），两根驱动杆（91）之间通过链轮和链条一（95）连接。

4.根据权利要求3所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述移动定位结构包括与两个定位立板（5）螺纹连接的双向螺纹杆（71），双向螺纹杆（71）的两个相反的螺纹段分别与两个定位立板（5）连接，底座（1）上开设有供定位立板（5）滑动的定位滑槽（72）。

5.根据权利要求4所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述运转驱动结构还包括固定于所述双向螺纹杆（71）一端的方形滑块一（96），方形滑块一（96）的外侧面滑动连接有锥齿轮一（97），其中一根所述驱动杆（91）的外侧面固定有与锥齿轮一（97）相配合的锥齿轮二（98）。

6.根据权利要求5所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述运转驱动结构还包括固定于其中一个定位立板（5）顶部的倒U形安装框（99），安装框（99）下方的一根上主杆（81）延伸至定位立板（5）上方且与安装框（99）转动连接，安装框（99）于该上主杆（81）的侧方转动连接有上副杆（910），该上主杆（81）的外侧面固定有衔接直齿轮一（911），上副杆（910）的外侧面固定有与衔接直齿轮一（911）相啮合的衔接直齿轮二（912），上副杆（910）的一侧设置有辅助连杆（913），其中一根驱动杆（91）的一端固定有锥齿轮三（914），辅助连杆（913）的外侧面固定有与锥齿轮三（914）相啮合的锥齿轮四（915），辅助连杆（913）靠近上副杆（910）的一端外侧面固定有外置方块（916），外置方块（916）的外侧滑动连接有锥齿轮五（917），上副杆（910）的外侧面固定有与锥齿轮五（917）相配合的锥齿轮六（918）。

7.根据权利要求6所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述锥齿轮五（917）的一端固定有与外置方块（916）转动连接的外延伸块（10），外延伸块（10）靠近定位立板（5）的侧壁安装有接触开关（11），所述接触开关（11）与伺服电机（94）电性连接，且接触开关（11）的一侧连接有警示灯（12），底座（1）上开设有供外延伸块（10）滑动的延伸滑槽。

8.根据权利要求1所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述乘人坐台（3）的四个角端通过固定的倒架连接绳索（4），绳索（4）绕卷并打结于倒架外侧，且绳索（4）的端部连接有保护挂钩（13）。

9.根据权利要求1所述的一种可即时操作移位的矿井架空乘人设备，其特征在于：所述底座（1）的底部安装有多个滚轮。