CN218879115U - 一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，包括轮架、闭环轨道、托绳链和安装座，所述的轮架整体为竖向的环形框架结构，其外部四周固定安装有竖向的闭环轨道，所述的闭环轨道由上部的第一半径段轨道、左侧的第二半径段轨道、下部的辅助段轨道和右侧的第三半径段轨道依次连接而成，所述的第一半径段轨道、第二半径段轨道和第三半径段轨道的表面轮廓线均为一段弧线；所述的托绳链套设在回转轨道上，托绳链由多个均匀分布在回转轨道上的移动单元串接而成；每个移动单元上均固定设有摩擦衬垫。本实用新型具有较小的安装尺寸，但能满足钢丝绳换向时的角度及围包角要求，适用于矿山上翻越斜坡的钢丝绳提升系统。

Description

一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮

技术领域

本实用新型涉及钢丝绳提升系统，具体是一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮。

背景技术

摩擦式提升系统中，钢丝绳的换向以换向轮（或称换向轮）或者压绳轮来实现。在换向时，为了保证钢丝绳的使用寿命，钢丝绳与换向轮的围包角应尽量选取较大的范围（围包角即钢丝绳与换向轮的接触点和分离点之间形成的包角范围），其原因在于，在相同的拉力条件下，围包角越大，钢丝绳与衬垫或者轮槽的摩擦产生的热值越低，钢丝绳的寿命就越长。

矿山中使用的大型摩擦式提升系统中，钢丝绳的直径较大，当换向时，考虑到上述围包角的因素，换向轮或者压绳轮的直径更需要选取较大的数值。因为钢丝绳经过直径较小的换向轮时，钢丝绳与换向轮之间的围包角小，接触面积小，钢丝绳的内部应力变化快速而剧烈，其断裂风险大大增加，也严重降低钢丝绳的寿命。

由于大直径的钢丝绳需要配装大直径的换向轮或者压绳轮，因此，大型的摩擦式提升系统通常要有足够的安装空间来满足换向轮的安装需要。而矿山中向斜坡顶端牵引的提升系统，如果要将矿车提升至越过坡顶的位置，有必要在坡顶位置架设钢丝绳换向轮。但依据现有技术，在坡顶位置架设大直径换向轮时，由于轮架及轮体的体积巨大，如果直接架设于地面，则钢丝绳势必高悬于坡顶之上，不仅增加牵引行程，影响牵引路线的设计，还具有极大的安全隐患；如果在地面以下开掘砼室，则安装成本成倍增加，而有些时候由于地质因素，甚至不具备开掘大型砼室的条件；另外，大直径的换向轮其本身的成本也相对较高；因此，坡顶位置的换向轮成为困扰矿山企业的一个的技术难题。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本实用新型的目的是提供一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其具有较小的安装尺寸，但能满足钢丝绳在坡顶换向时的角度及围包角要求，不仅适用于矿山上翻越斜坡的钢丝绳提升系统，也适用于其他无法安装大型换向轮或者压绳轮的场合，可替代现有的大型换向轮，实现大型换向轮的小型化。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，包括轮架、闭环轨道、托绳链和安装座，所述轮架固定在安装座上，所述的轮架整体为竖向的环形框架结构，其外部四周固定安装有竖向的闭环轨道，所述的托绳链套设在闭环轨道上，托绳链由多个均匀分布在闭环轨道上的移动单元串接而成；所述的移动单元具有轨道轮，相邻的移动单元之间通过链板连接；每个移动单元上均固定设有摩擦衬垫，每个摩擦衬垫的上表面均设有用于承载钢丝绳的绳槽，所述移动单元通过钢丝绳移动所产生的摩擦力在闭环轨道上移动。

所述的闭环轨道由上部的第一半径段轨道、左侧的第二半径段轨道、下部的辅助段轨道和右侧的第三半径段轨道依次连接而成，所述的第一半径段轨道、第二半径段轨道和第三半径段轨道的表面轮廓线均为一段弧线，其中，第一半径段轨道的表面轮廓线半径大于第三半径段轨道，第三半径段轨道的表面轮廓线半径大于第二半径段轨道，第二半径段轨道、第三半径段轨道分别连接第一半径段轨道的两端，第二半径段轨道另一端、第三半径段轨道另一端分别连接辅助段轨道的两端。

所述的第一半径段轨道与第二半径段轨道之间、第二半径段轨道与辅助段轨道之间、辅助段轨道与第三半径段轨道之间、第三半径段轨道与第一半径段轨道之间均通过圆弧过渡连接。

述的辅助段轨道其表面轮廓线为弧线或者直线。

所述的移动单元包括本体和轨道轮，所述的本体其上部设有两端开口的安装槽，本体的下部两侧分别设有轨道轮；所述的摩擦衬垫固定设置在安装槽内，摩擦衬垫上表面的绳槽为两端开口的直槽，绳槽的截面为弧形。

所述的摩擦衬垫其底部设有通孔，所述安装槽的两侧壁穿设有螺栓并通过螺栓固定所述摩擦衬垫。

所述的第一半径段轨道其上部设有用于防止钢丝绳滑脱的护罩板；所述的护罩板由竖板和横板组成，竖板固连在轮架的侧面，横板固连在竖板上部，横板位于第一半径段轨道的上方并且横板底面平行于第一半径段轨道的表面轮廓。

所述的安装座由底架和分别固定连接在底架上部两侧的竖架构成，所述的轮架位于两个竖架之间并分别固定连接两个竖架。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在较小的支架上设计一个闭环轨道，在闭环轨道上具有一段符合换向围包角要求的弧形导轨，并通过在闭环轨道上布设可移动的链式摩擦衬垫，从而以较小的结构满足了钢丝绳换向时的围包角要求，因此，本实用新型解决了翻越斜坡的钢丝绳提升系统中需要安装大型换向轮的难题，以及某些情况下无法安装大型换向轮的问题，本实用新型可以替代现有大型提升系统中的滑轮式换向轮，适用范围广，降低了大型提升系统的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构主视图。

图2为轮架、闭环轨道、托绳链及护罩的组合结构主视图。

图3为轮架、闭环轨道及托绳链的组合结构主视图。

图4为移动单元及护罩的侧向剖视图。

图5为本体的侧向剖视图。

图6为本实用新型的右侧视图。

图7为闭环轨道的主要组成结构示意图。

图8为本实用新型一个实施例中钢丝绳经过变径轮的示意图。

图9为现有技术中换向轮的位置、大小示意图。

图10为本实用新型一个实施例与现有技术的对比示意图。

图中：1、轮架，2、闭环轨道，3、托绳链，4、护罩板，5、移动单元，111、底架，112、竖架，201、第一半径段轨道，202、第二半径段轨道，203、辅助段轨道，204、第三半径段轨道；401、竖板，402、横板；501、轨道轮，502、链板，503、摩擦衬垫，504、绳槽，505、本体，506、安装槽，507、轴用挡圈，508、挡板，509、轮轴，510、螺栓，6、变径轮，7、换向轮，8、钢丝绳，10、天轮，11、安装座。

实施方式

下面将结合本说明书附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，需要注意的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图8所示，一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，包括轮架1、闭环轨道2、托绳链3和安装座6，所述轮架1两侧分别通过螺栓固定安装于安装座11上，所述安装座11可通过地脚螺栓固定安装于坡顶地面开凿的小型凹坑中；所述的轮架1整体为竖向的环形框架结构，其外部四周固定安装有竖向的闭环轨道2，所述的闭环轨道2由上部的第一半径段轨道201、左侧的第二半径段轨道202、下部的辅助段轨道203和右侧的第三半径段轨道204依次连接而成，所述的第一半径段轨道201、第二半径段轨道202和第三半径段轨道204的表面轮廓线均为一段弧线，其中，第一半径段轨道201的表面轮廓线的弧度满足钢丝绳经过第一半径段轨道201时的围包角要求，第一半径段轨道201的表面轮廓线半径大于第三半径段轨道204，第三半径段204的表面轮廓线半径大于第二半径段202，第二半径段轨道202、第三半径段轨道204分别连接第一半径段轨道201的两端，第二半径段轨道202另一端、第三半径段轨道204另一端分别连接辅助段轨道203的两端；所述的托绳链3套设在闭环轨道2上，托绳链3由多个均匀分布在闭环轨道2上的移动单元5串接而成；所述的移动单元5具有轨道轮501，相邻的移动单元5之间通过链板502连接，所述链板502两端分别活动铰接在相邻的移动单元5上，形成类似于自行车链条的结构；每个移动单元5上均固定设有摩擦衬垫503，每个摩擦衬垫503的上表面均设有用于承载钢丝绳的绳槽504，在钢丝绳提升系统中，摩擦衬垫503及绳槽504的结构为现有技术；所述绳槽504为上部开口的贯通槽，且绳槽504的轴线与钢丝绳的轴线共面；所述移动单元5通过钢丝绳移动所产生的摩擦力在闭环轨道2上移动。

具体的，本实用新型的原理如下：

闭环轨道2上具有第一半径段轨道201，如图8所示，钢丝绳8从第一半径段轨道201一端引入，从第一半径段轨道201另一端引出，满足了钢丝绳8换向时的围包角要求；当钢丝绳8在牵引机构的作用下移动时，钢丝绳8与摩擦衬垫503发生摩擦，摩擦衬垫503带动移动单元5移动，此时，位于第一半径段轨道201上的托绳链3移动，从而带动整个托绳链3在闭环轨道2上移动，托绳链3上承载钢丝绳的多个移动单元5相当于将大型换向轮的围包角部分圆弧进行了等差分段，只要移动单元5之间的间隙足够小，即可起到与大型换向滑轮的作用相同，因此，可以替换现有的大型换向轮。

本实用新型的优势如下：

如图9所示，在斜坡上安装的一个大型提升系统中，经过天轮10的钢丝绳8返回后，需要调整返回角度，为了满足钢丝绳8换向时的围包角要求，现有的换向轮7必须做的很大，显然，采用现有技术通常要在换向轮7设计的安装位置开拓与之匹配的砼室，其工程量巨大；而采用本实用新型所提供的技术方案，只需第一半径段轨道201满足导向时的围包角要求，其他部分可以相对制作的较小；两者的对比如图10所示，很明显，采用本实用新型所提供的技术方案，所制作的变径轮6的体积远远小于现有的换向轮7，在坡顶位置的开掘施工量较小，甚至不需开掘砼室，因此，本实用新型降低了斜坡上大型提升系统的制造成本及安装成本，并且可以应用于多种工程环境，适用面广，可以替代现有的大型换向轮。

所述的辅助段轨道203其表面轮廓线为弧线或者直线。

具体的，为了便于理解上述闭环轨道2的结构，请参考图7，图7中，A段区域中的一段轨道即为第一半径段轨道201，B段区域中的一段轨道即为辅助段轨道203，C段区域中的一段轨道为第二半径段轨道202，D段区域中的一段轨道为第三半径段轨道204；由图2、图7可知，第一半径段轨道201、第二半径段轨道202、辅助段轨道203和第三半径段轨道204之间均采用圆弧过渡。当然，本实用新型中闭环轨道2的结构并不局限于图2所示结构，如图8中所示的变径轮6，为本实用新型另一实施例，其闭环轨道主要由第一半径段轨道和辅助段轨道构成，此时辅助段轨道表面轮廓线为弧线，此时第二半径段轨道、第三半径段轨道相当于第一半径段轨道和辅助段轨道之间的圆弧过渡；可以理解的是：只要满足闭环轨道能使托绳链3在第一半径段轨道上进行循环形式的回转移动，即不脱离本实用新型的保护范围。

如图3、图4所示，所述的移动单元5包括本体505和轨道轮501，所述的本体505其上部设有两端开口的安装槽506，本体505的下部两侧分别设有轨道轮501；所述的摩擦衬垫503固定设置在安装槽506内，摩擦衬垫503上表面的绳槽504为两端开口的直槽，绳槽504的截面为弧形。具体的，链板502与移动单元5的连接也属于公知技术，在本实用新型的一个实施例中，轨道轮501通过轮轴509安装在501本体下部两侧，轮轴509的一端安装有轴用挡圈507，另一端安装有环形的挡板508，用于限制轨道轮501在轮轴上的位置，在轮轴509的两端分别安装有链板502，链板502与轮轴509活动铰接。

所述的摩擦衬垫503其底部设有通孔，所述安装槽506的两侧壁穿设有螺栓并通过螺栓固定所述摩擦衬垫503。

所述的第一半径段轨道201其上部设有用于防止钢丝绳滑脱的护罩板4；所述的护罩板4由竖板401和横板402组成，所述竖板401固连在轮架1的侧面，横板402固连在竖板401上部，横板402位于第一半径段轨道201的上方并且横板402底面平行于第一半径段轨道201的表面轮廓。

所述的安装座11由底架111和分别固定连接在底架上部两侧的竖架112构成，所述的轮架1位于两个竖架112之间并通过螺栓分别固定连接两个竖架112。安装座11中，底架111和竖架112均为矩形框架。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，包括轮架（1）、闭环轨道（2）、托绳链（3）和安装座（11），所述轮架（1）固定在安装座（11）上，其特征是：所述的轮架（1）整体为竖向的环形框架结构，其外部四周固定安装有竖向的闭环轨道（2）；所述的托绳链（3）套设在闭环轨道（2）上，托绳链（3）由多个均匀分布在闭环轨道（2）上的移动单元（5）串接而成；所述的移动单元（5）具有轨道轮（501），相邻的移动单元（5）之间通过链板（502）连接；每个移动单元（5）上均固定设有摩擦衬垫（503），每个摩擦衬垫（503）的上表面均设有用于承载钢丝绳的绳槽（504），所述移动单元（5）通过钢丝绳移动所产生的摩擦力在闭环轨道（2）上移动。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的闭环轨道（2）由上部的第一半径段轨道（201）、左侧的第二半径段轨道（202）、下部的辅助段轨道（203）和右侧的第三半径段轨道（204）依次连接而成，所述的第一半径段轨道（201）、第二半径段轨道（202）和第三半径段轨道（204）的表面轮廓线均为一段弧线，其中，第一半径段轨道（201）的表面轮廓线半径大于第三半径段轨道（204），第三半径段轨道（204）的表面轮廓线半径大于第二半径段轨道（202），第二半径段轨道（202）、第三半径段轨道（204）分别连接第一半径段轨道（201）的两端，第二半径段轨道（202）另一端、第三半径段轨道（204）另一端分别连接辅助段轨道（203）的两端。

3.根据权利要求2所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的第一半径段轨道（201）与第二半径段轨道（202）之间、第二半径段轨道（202）与辅助段轨道（203）之间、辅助段轨道（203）与第三半径段轨道（204）之间、第三半径段轨道（204）与第一半径段轨道（201）之间均通过圆弧过渡连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的辅助段轨道（203）其表面轮廓线为弧线或者直线。

5.根据权利要求1所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的移动单元（5）包括本体（505）和轨道轮（501），所述的本体（505）其上部设有两端开口的安装槽（506），本体（505）的下部两侧分别设有轨道轮（501）；所述的摩擦衬垫（503）固定设置在安装槽（506）内，摩擦衬垫（503）上表面的绳槽（504）为两端开口的直槽，绳槽（504）的截面为弧形。

6.根据权利要求5所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的摩擦衬垫（503）其底部设有通孔，所述安装槽（506）的两侧壁穿设有螺栓并通过螺栓固定所述摩擦衬垫（503）。

7.根据权利要求2所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的第一半径段轨道（201）其上部设有用于防止钢丝绳滑脱的护罩板（4）；所述的护罩板（4）由竖板（401）和横板（402）组成，所述竖板（401）固连在轮架（1）的侧面，横板（402）固连在竖板（401）上部，横板（402）位于第一半径段轨道（201）的上方并且横板（402）底面平行于第一半径段轨道（201）的表面轮廓。

8.根据权利要求1所述的一种用于钢丝绳提升系统的坡顶换向变径轮，其特征是：所述的安装座（11）由底架（111）和分别固定连接在底架上部两侧的竖架（112）构成，所述的轮架（1）位于两个竖架（112）之间并分别固定连接两个竖架（112）。

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