CN202175489U - 整体式盘型闸矿用无级调速提升机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整体式盘型闸矿用无级调速提升机，属于采矿设备领域，为了解决现有的矿用提升机难已实现无级调速的平滑过渡和无冲击的平稳运行的问题，该提升机由组装式主轴装置、轴承座、行星差动定轴传动组合无级调速器、深度指示器、液压调速闸、液压制动器、电机、盘型闸、定车装置、液压控制系统等相互连接，分别固定于整体式底座上。本实用新型在电机空载启动时减少了对电网的冲击，液压控制行星差动机构，实现工作机构无级调速软启动，平滑过渡软停机，延长提升机的使用寿命。设备结构紧凑，占用空间小，各种保护功能齐全、安全、可靠，维护方便，使用成本低。

Description

整体式盘型闸矿用无级调速提升机

技术领域

本实用新型涉及采矿设备领域，具体为一种整体式盘型闸矿用无级调速提升机。 

背景技术

矿用提升机，是矿山提升运输物料或人员不可缺少的关键设备，其工作性能要求启动时工作机构（主轴装置），必须慢速启动，逐渐加速至额定转速，停车时必须逐渐减速至零，平滑过渡，实现无冲击地安全平稳的运行。同时，制动系统必须具备二级制动功能，才能实现较少冲击的平稳制动和安全制动。 

目前矿用提升机结构布置，都是采用主轴装置连接传动系统、传动系统连接电动机及庞大的电器控制系统等，采取一条龙式组合布置。这种布置占用空间大，基建投入大，安装费用高，技术难度大，尤其是矿山井下使用时需扩大矿洞，基建投资和安装费用就会更高。矿用提升机启动，停车调速一般采用变电阻调速或变频调速。串电阻调速是用分级改变电阻值来改变绕线式电动机的输出转矩，难已实现无级调速的平滑过渡和无冲击的平稳运行；而且由于电器控制系统体积庞大，结构复杂，电阻发热量大、能耗大、故障率高、维修困难。变频调速虽然性能好，但价格昂贵，大功率变频器仍然依赖于进口；若在煤矿井下使用高电压变频器，防爆及散热问题仍需要认真研究，并且大功率变频器的维修技术水平要求高。矿用提升机的终端制动，是在主轴装置滚筒一端的制动轮上，围抱一块制动器。它只能实现紧急制动，无法实现所需要的减少冲击、平稳制动的二级制动功能，更无法设置闸间隙保护；若闸间隙过大，则不易发现制动失效；而一旦制动失效，必将危及井下人身及矿井设施安全。 

发明内容

为了克服现有的矿用提升机难已实现无级调速的平滑过渡和无冲击的平稳运行的不足, 本实用新型旨在提供一种整体式盘型闸矿用无级调速提升机，该提升机由组装式主轴装置、轴承座、行星差动与定轴传动相组合的无级调速器、深度指示器、液压调速闸、液压制动器、电机、盘型闸、定车装置、液压控制系统等相互连接，分别固定于整体式底座上。 

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：所述整体式盘型闸矿用无级调速提升机，包括整体式底座和装在整体式底座上的组装式主轴装置，其结构特点是，所述整体式底座上还装有由电机驱动的可实现无级调速的行星差动定轴传动组合无级调速器；所述行星差动定轴传动组合无级调速器的输出轴的伸出端套装一圆柱小齿轮，该圆柱小齿轮与装在一组装式主轴装置一端的大齿轮相啮合，该组装式主轴装置中的主轴两端分别支撑于装在整体式底座上的两轴承座上的内孔中，所述组装式主轴装置的一端装有制动圆盘，该制动圆盘的两侧紧抱着至少一对盘型闸，所述盘型闸紧固在整体式底座上，与之形成一个整体；装在所述组装式主轴装置中主轴一端的伸出轴上的第二伞齿轮与一第一伞齿轮相啮合。 

所述行星差动定轴传动组合无级调速器的结构为，包括一太阳轮轴，该太阳轮轴的伸出输入端套装一带制动轮连轴节，该太阳轮轴一端定位于行星差动定轴传动组合无级调速器的机座一端内孔中，其另一端定位于一行星架一端的内孔中，并与至少一个行星轮相啮合；所述行星轮装在所述行星架中，并与一差动内齿轮啮合，套装一第一圆柱齿轮的所述行星架的一端装在行星差动定轴传动组合无级调速器的机座一端内孔中，其另一端装在一外齿连轴节的内孔中，该外齿连轴节装在行星差动定轴传动组合无级调速器的机座另一端的内孔中，所述外齿连轴节的外齿端与差动内齿轮齿向连接，并构成齿隙浮动；所述行星差动定轴传动组合无级调速器的输出轴上套装一第二圆柱齿轮，与第一圆柱齿轮啮合，该第二圆柱齿轮的两端装在所述行星差动定轴传动组合无级调速器的机座中。所述第一伞齿轮装在一深度指示器的丝杆输入端。 

所述盘型闸一侧设有感应盘型闸与制动圆盘之间间隙的间隙感应器，所述盘型闸外接与液压控制系统相连的盘型闸油管。

所述外齿连轴节齿端的径向环槽卡入一轴向定位卡板，该轴向定位卡板固定于所述差动内齿轮的一端；所述第一伞齿轮固定在一深度指示器的丝杆输入端。

所述带制动轮连轴节上套装有一装在整体式底座上的液压制动器，该液压制动器外接与液压控制系统相连的液压制动器油管。

所述外齿连轴节的一端套装一装在整体式底座上的调速轮，该调速轮外套有一液压调速闸，该液压调速闸的活塞油缸外接有与液压控制系统相连的液压调速闸油管。

所述电机的输出端套装一电机连轴节，该电机连轴节和带制动轮连轴节通过棒销连接器轴向连接。

所述整体式底座上装有防护罩和定车装置。

所述组装式主轴装置为剖分组装式主轴装置。

所述整体式底座为剖分组装式整体底座。

以下对本实用新型作进一步地说明，所述整体式盘型闸矿用无级调速提升机的工作原理概述如下： 

行星差动具有两个自由度，谓之功率分流，控制一个自由度，另一个自由度输出，如图1所示，本实用新型采用太阳轮轴8作为输入构件，行星架10和差动内齿轮11作为输出构件，因行星架10的输出，由第一圆柱齿轮6，带动第二圆柱齿轮7，通过套装在输出轴16伸出端的圆柱小齿轮17，带动组装式主轴装置23一端的大齿轮19旋转，其输出阻力矩远远大于差动内齿轮11、连接的外齿连轴节14和调速轮13的转动阻力矩。电机1启动，经太阳轮轴8，带动外啮合的行星轮9，行星轮9，带动内啮合的差动内齿轮11所连接的，外齿连轴节14和调速轮13旋转，由液压控制系统30，通过外接液压调速闸油管29，控制液压闸12中的活塞油缸压力值，逐渐增压，被抱紧的调速轮13摩擦阻力矩逐渐增大，差动内齿轮11的转速逐渐下降至停止，而行星架10输出转矩逐渐增大，转速逐渐增速至全速，实现了电机1空载启动、工作机构组装式主轴装置23机械无级调速软启动。反之，逐渐降低液压调速闸12活塞油缸的压力值至零，而组装式主轴装置23的转速，也相应由全速逐渐降至零的机械无级调速软停机。

所述盘型闸26的活塞油缸，外接盘型闸油管27，通过液压控制系统30控制增压至额定压力，盘型闸26油缸中的活塞，随着油压值的变化产生位移，逐渐压缩闸体中的碟型弹簧，使连接在活塞上的闸块轴向位移，逐渐松闸至张开。反之，油压值逐渐下降至零，在碟型弹簧的反作用张力下，活塞反向逐渐位移，闸块逐渐抱紧制动圆盘25，构成了盘型闸26，既是工作制动又是安全制动的平稳、可靠制动。在所述盘型闸26一侧设置有感应制动圆盘25和盘型闸26之间间隙的间隙感应器，当制动圆盘25和盘型闸26之间的间隙大于预设间隙时，间隙感应器报警，避免了间隙过大导致制动失败。所述液压制动器4，在液压控制系统30的控制下，在电机1启动之前，张开解除制动，在电机1断电时同步制动，克服了电机断电后的转动惯性，减少对传动系统和工作系统的停车冲击，延长了传动系统和工作系统的使用寿命。所述深度指示器31其动力源，是由组装式主轴装置23一端伸出轴的第二伞齿轮33啮合于深度指示器31丝杆输入一端的第一伞齿轮32，旋转丝杆，带动装有指示针的螺母上下移动，指示操作人员，知道被提升的物料或人员的运行位置，保证了被提升运输物料或人员的安全。所述定车装置24，是用于在系统检修时防止意外事故的发生，将组装式主轴装置23锁定在定车装置上，增加了安全保护措施，所述防护罩22是用来防止外露旋转工作时危及人身安全的安全防护装置。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的剖分组装式主轴装置和剖分组装整体式底座，其结构紧凑，占用空间小，不但大大降低了基建投资及安装费用，缩短了安装周期，提高了安装精度，而且解决了因矿山井下巷道低矮、狭窄，矿洞空间受限，无法运输和安装使用整体式盘型闸矿用无级调速提升机的难题。采用盘型闸，缩小了盘型闸和制动圆盘之间的间隙，以便于快速响应，可靠制动；电动机空载启动，减少了对电网的冲击，液压控制实现可靠的机械无级调速，实现工作机构（组装式主轴装置）软启动、无级调速软停机，减少了提升机的运行冲击，延长提升机的使用寿命。液压控制制动系统实现停车二级制动，达到平稳、可靠、无冲击安全使用的目的；而且该提升机的电器控制系统简单、可靠、保护功能齐全、操作维护方便、制造成本低，是深受广大用户欢迎的新一代矿用提升机。 

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。 

附图说明

图1是本实用新型一种实施例带局剖的俯视图； 

图2是图1的前视图。

具体实施方式

一种整体式盘型闸矿用无级调速提升机，如图1和图2所示，包括整体式底座20和装在整体式底座20上的组装式主轴装置23，所述整体式底座20上还装有由电机1驱动的可实现无级调速的行星差动定轴传动组合无级调速器18；所述行星差动定轴传动组合无级调速器18的输出轴16的伸出端套装一圆柱小齿轮17，该圆柱小齿轮17与装在一组装式主轴装置23一端的大齿轮19相啮合，该组装式主轴装置23中的主轴两端分别支撑于装在整体式底座20上的两轴承座21上的内孔中，装在所述组装式主轴装置23中主轴一端的伸出轴上的第二伞齿轮33与一第一伞齿轮32相啮合，该第一伞齿轮32装在一深度指示器31的丝杆输入端。 

所述电机1固定在整体式底座20上，其输出端固定连接一电机连轴节2，经棒销连接器3轴向连接无级调速器的太阳轮轴8，其输入端套装的带制动轮连轴节5。所述液压制动器4，固定于整体式底座20上，其围抱带制动轮连轴节5。所述液压制动器4的活塞油缸，外接液压制动器油管28，连接液压控制系统3，构成高速级可控制动系统。所述太阳轮轴8两端套装轴承，可转动地支撑在行星差动与定轴传动相组合的无级调速器18的机座一端内孔和行星架10一端的内孔中，并与行星轮9相外啮合。所述行星轮9孔内套装轴承，通过行星轮轴可转动地支撑在行星架10上。所述行星架10套装一第一圆柱齿轮6，可转动地支撑在行星差动无级调速器18机座一端的内孔和外齿连轴节14内孔中。所述外齿连轴节14外套装一轴承，可转动地支撑在无级调速器18机座的另一端内孔中。所述外齿轮一端齿向连接差动的内齿轮11，另一端固连调速轮13。所述轴向定位卡板15卡入外齿连轴节14齿端的径向环槽中，并固定在差动内齿轮11的一端上，构成行星差动无级调速传动机构。所述液压调速闸12围抱调速轮13，且固定在整体式底座20上。所述液压调速闸12的液压油缸，外接液压调速闸油管29，并连接液压控制系统30，构成行星差动可控液压无级调速控制系统。所述输出轴16套装一第二圆柱齿轮7，该第二圆柱齿轮7与第一圆柱齿轮6外啮合，可转动地支撑在行星差动定轴传动无级调速器18机座前端的两孔中，构成行星差动＋定轴传动的无级调速输出组合机构。所述无级调速器18的机座紧固在整体式底座20上，其输出轴16的伸出端固连一小齿轮17，与组装式主轴装置23一端的大齿轮19相啮合，构成动力输出，所述组装式主轴装置23可转动地支撑在两轴承座21上的内孔中，两轴承座21分别固定在整体式底座20上，所述盘型闸26固定在整体式底座20上，并紧抱组装式主轴装置23另一端的制动圆盘25的两侧，所述盘型闸26一侧设有感应盘型闸26和制动圆盘25之间间隙的间隙感应器，盘型闸26的活塞油缸外接盘型闸油管27连接液压控制系统30，构成了整体式盘型闸矿用无级调速提升机终端可控二级制动，所述深度指示器31由机架、丝杆、丝母、指示针、深度标示面板、轴承座等组成，并装有多种电器保护控制反馈系统，且固连在整体式底座上。所述防护罩22、定车装置24分别固定在整体式底座20上。 

所述的剖分组装式主轴装置23是将组装式主轴装置23中的大齿轮19、制动圆盘25、滚筒和挡绳板构件，沿轴向剖分，将剖分零件设计成定位锁紧、可拆卸的组合整体，折散运输，减少了安装空间，方便于现场安装。 

由图1所示，所述的剖分组装式整体式底座20是将底座中心线方向剖分设计成夹持定位锁紧、可拆散的组合整体，方便于路途运输，更便于井下运输。 

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

Claims (10)

1.一种整体式盘型闸矿用无级调速提升机，包括整体式底座（20）和装在整体式底座（20）上的组装式主轴装置（23），其特征在于，所述整体式底座（20）上还装有由电机（1）驱动的可实现无级调速的行星差动定轴传动组合无级调速器（18）；所述行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的输出轴（16）的伸出端套装一圆柱小齿轮（17），该圆柱小齿轮（17）与装在一组装式主轴装置（23）一端的大齿轮（19）相啮合，该组装式主轴装置（23）中的主轴两端分别支撑于装在整体式底座（20）上的两轴承座（21）上的内孔中，所述组装式主轴装置（23）的一端装有制动圆盘（25），该制动圆盘（25）的两侧紧抱着至少一对盘型闸（26），所述盘型闸（26）紧固在整体式底座（20）上，与之形成一个整体；装在所述组装式主轴装置（23）中主轴一端的伸出轴上的第二伞齿轮（33）与一第一伞齿轮（32）相啮合。

2.根据权利要求1所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的结构为，包括一太阳轮轴（8），该太阳轮轴（8）的伸出输入端套装一带制动轮连轴节（5），该太阳轮轴（8）一端定位于行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的机座一端内孔中，其另一端定位于一行星架（10）一端的内孔中，并与至少一个行星轮（9）相啮合；所述行星轮（9）装在所述行星架（10）中，并与一差动内齿轮（11）啮合，套装一第一圆柱齿轮（6）的所述行星架（10）的一端装在行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的机座一端内孔中，其另一端装在一外齿连轴节（14）的内孔中，该外齿连轴节（14）装在行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的机座另一端的内孔中，所述外齿连轴节（14）的外齿端与差动内齿轮（11）齿向连接，并构成齿隙浮动；所述行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的输出轴（16）上套装一第二圆柱齿轮（7）与第一圆柱齿轮（6）啮合，该第二圆柱齿轮（7）的两端装在所述行星差动定轴传动组合无级调速器（18）的机座中。

3.根据权利要求1或2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述盘型闸（26）一侧设有感应盘型闸（26）与制动圆盘（25）之间间隙的间隙感应器，所述盘型闸（26）外接与液压控制系统（30）相连的盘型闸油管（27）。

4.根据权利要求2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述外齿连轴节（14）齿端的径向环槽卡入一轴向定位卡板（15），该轴向定位卡板（15）固定于所述差动内齿轮（11）的一端；所述第一伞齿轮（32）固定在一深度指示器（31）的丝杆输入端。

5.根据权利要求2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述带制动轮连轴节（5）上套装有一装在整体式底座（20）上的液压制动器（4），该液压制动器（4）外接与液压控制系统（30）相连的液压制动器油管（28）。

6.根据权利要求2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述外齿连轴节（14）的一端套装一装在整体式底座（20）上的调速轮（13），该调速轮（13）外套有一液压调速闸（12），该液压调速闸（12）的活塞油缸外接有与液压控制系统（30）相连的液压调速闸油管（29）。

7.根据权利要求1或2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述电机（1）的输出端套装一电机连轴节（2），该电机连轴节（2）和带制动轮连轴节（5）通过棒销连接器（3）轴向连接。

8.根据权利要求1或2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述整体式底座（20）上装有防护罩（22）和定车装置（24）。

9.根据权利要求1或2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述组装式主轴装置（23）为剖分组装式主轴装置。

10.根据权利要求1或2所述的整体式盘型闸矿用无级调速提升机，其特征在于，所述整体式底座（20）为剖分组装式整体底座。

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