CN106006431A - 一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，包括轴承A摩擦套、套筒、下轴、轴承B摩擦套、滚轮摩擦套、上杆组、下杆组和限位开关；轴承A摩擦套与摩擦提升机卷筒摩擦接触，轴承A摩擦套与轴承B摩擦套摩擦接触；轴承B摩擦套套在套筒外，套筒安装在下轴上；摩擦提升机卷筒的转速经轴承A摩擦套和轴承B摩擦套传递到套筒；滚轮摩擦套与钢丝绳摩擦接触，滚轮摩擦套套在滚轮外，滚轮端部连接有滚轮套筒，滚轮安装在下轴上；下杆组连接在套筒端部，下杆组下方设有限位开关；上杆组连接在滚轮套筒端部，位于下杆组上方；本发明使用机械系统完成滑动速度的检测，具有消除滑动速度扰动的作用，提高检测的可靠性。

Description

一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置

技术领域

本发明涉及一种矿井提升设备，具体是一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置。

背景技术

摩擦提升机的钢丝绳搭放在摩擦提升机卷筒上，提升容器依靠卷筒与钢丝绳之间的摩擦力进行传动，具有产生滑动的危险。滑动故障中，如果钢丝绳的速度大于卷筒的速度，则称为超前滑动，钢丝绳的速度小于卷筒的速度，称为滞后滑动。摩擦提升机一旦发生滑动故障，将造成巨大经济损失，甚至危险矿工生命安全，因此研究摩擦提升机滑动故障报警装置对于保障煤矿安全生产具有重大的研究意义和使用价值。

现有摩擦提升机滑动保护装置方案为在提升机卷筒安装一个编码器检测速度，在导向轮或者天轮安装一个编码器用来测量钢丝绳的速度，通过比较两者速度差来得到滑动速度，从而判断是否出现滑动速度。该方案中至少需要两个高精度的编码器，需要外部电源为编码器供电，需要相应的处理电路来进行速度比较和故障报警。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，使用机械系统完成滑动速度的检测，具有消除滑动速度扰动的作用，提高检测的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，包括轴承A摩擦套、套筒、下轴、轴承B摩擦套、滚轮摩擦套、上杆组、下杆组和限位开关；所述轴承A摩擦套与摩擦提升机卷筒摩擦接触，轴承A摩擦套与轴承B摩擦套摩擦接触；所述轴承B摩擦套套在套筒外，套筒安装在下轴上；所述摩擦提升机卷筒的转速经轴承A摩擦套和轴承B摩擦套传递到套筒；所述滚轮摩擦套与钢丝绳摩擦接触，滚轮摩擦套套在滚轮外，滚轮端部连接有滚轮套筒，滚轮安装在下轴上；所述轴承B摩擦套的直径与滚轮摩擦套的直径相等；所述下杆组连接在套筒端部，下杆组下方设有限位开关；所述上杆组连接在滚轮套筒端部，位于下杆组上方；钢丝绳产生滑动，摩擦提升机卷筒与钢丝绳存在相对速度，下轴与套筒的角速度产生差异，两杆组产生相对速度，上杆组拨动下杆组，下杆组拨动限位开关，启动报警电路。

本发明进一步的，所述下杆组为三杆组，包括固定在套筒上的底板，均布在底板上的六个档位块，两短杆和长杆；两短杆和长杆 末端固定于一点通过旋转器外圈和旋转器内圈连接套筒；档位块两两之间形成档位槽；所述上杆组为四杆组，包括固定在滚轮套筒上的底板，设置在底板上的两个档位块，长杆，两中杆和短杆；长杆、两中杆和短杆末端固定于一点通过旋转器内圈和旋转器外圈连接滚轮套筒。

本发明进一步的，所述三杆组与四杆组中各杆杆体为圆柱体，杆顶端为长方体。

本发明进一步的，所述短杆与长杆夹角大于120度；所述四杆组中，短杆的长度 ，中杆的长度 ，长杆的长度 满足如下关系式： 。

本发明进一步的，所述档位块包括档位外壳，置于档位外壳内的弹簧，尾部连接弹簧、头部露置在档位外壳外的伸缩块；所述档位块与档位块结构相同。

本发明进一步的，所述轴承A摩擦套、轴承B摩擦套和滚轮摩擦套为橡皮套。

本发明进一步的，所述轴承A摩擦套安装在上轴上。

本发明进一步的，所述上轴焊接在两侧左支撑架和右支撑架上，所述下轴两侧通过轴承安装在左支撑架、右支撑架内，所述左支撑架、右支撑架下焊接底座，限位开关安装在底座上。

本发明进一步的，所述滚轮与下轴采用键连接，使滚轮与下轴同步旋转。

本发明进一步的，所述滚轮摩擦套设置一圈橡皮套凹槽，钢丝绳置于凹槽内。

与现有技术相比，本发明的优点如下：1、采用纯机械的方式检测滑动速度，出现滑动故障时短杆每次只会与四杆组9中的一个杆接触，只有连续出现滑动的时候三杆组的长杆才拨动限位开关，触动报警电路；这样可以避免速度的抖动现象，提高检测的可靠性；

2、本发明中所有摩擦套均用橡皮套是为了增大摩擦，实现更精确的传动；

3、三杆组与四杆组中各杆底端为圆柱状，顶端为较薄的长方体。圆柱状方便与档位块接触旋转卡位，长方体使三杆组的杆与四杆组的杆之间实现面面接触；

4、滚轮摩擦套设置一圈橡皮套凹槽，便于与钢丝绳更好的接触。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明侧部结构示意图；

图3本发明三杆组8与四杆组9结构示意图；

图4为本发明四杆组结构示意图；

图5为本发明档位块内部结构示意图；

图中：1、摩擦提升机卷筒，2.轴承A摩擦套，3.左支撑架，4.套筒，5.下轴，6.轴承B摩擦套，7.底座，8.三杆组，8-1.底板，8-2.档位块，8-3.短杆，8-4.长杆，8-5.旋转器外圈，8-6.旋转器内圈，8-2-1.弹簧伸缩块，8-2-2.档位外壳，8-2-3.弹簧，9.四杆组，9-1.长杆，9-2.两中杆，9-3短杆，9-4.档位块，9-5.旋转器内圈，9-6.旋转器外圈 ，9-7.底板，10.滚轮摩擦套，11.滚轮，12.轴承C，13.键，14.滚轮套筒，15.橡皮套凹槽，16.右支撑架，17.钢丝绳，18.上轴，19.轴承D，20.限位开关，21.报警电路，22.螺母，23.轴承B内圈，24.轴承B滚珠，25.轴承B外圈，26.轴承A滚珠，27.轴承A内圈，28.轴承A外圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，包括轴承A摩擦套2、套筒4、下轴5、轴承B摩擦套6、滚轮摩擦套10、上杆组、下杆组和限位开关20；轴承A摩擦套2与摩擦提升机卷筒1摩擦接触，轴承A摩擦套2与轴承B摩擦套6摩擦接触；轴承B摩擦套6套在套筒4外，套筒4通过轴承B内圈23、轴承B滚珠24和轴承B外圈25安装在下轴5上；摩擦提升机卷筒1的转速经轴承A摩擦套2和轴承B摩擦套6传递到套筒4；滚轮摩擦套10与钢丝绳17摩擦接触，滚轮摩擦套10套在滚轮11外，滚轮11端部连接有滚轮套筒14，滚轮11安装在下轴5上；轴承B摩擦套6的直径与滚轮摩擦套10的直径相等；下杆组连接在套筒4端部，下杆组下方设有限位开关20；上杆组连接在滚轮套筒14端部，位于下杆组上方；轴承A摩擦套2通过轴承A滚珠26，轴承A内圈27，轴承A外圈28安装在上轴18上。上轴18焊接在两侧左支撑架3和右支撑架16上，下轴5两侧通过轴承C12，轴承D19安装在左支撑架3、右支撑架16内，左支撑架3、右支撑架16下焊接底座7，限位开关20通过螺母22安装在底座7上。滚轮11与下轴 5采用键13连接，使滚轮11与下轴 5同步旋转。

钢丝绳17产生滑动，摩擦提升机卷筒1与钢丝绳17存在相对速度，下轴5与套筒4的角速度产生差异，两杆组产生相对速度，上杆组拨动下杆组，下杆组拨动限位开关20，启动报警电路21。

这里上杆组和下杆组的一种实施方式如图3和图4所示，下杆组为三杆组8，包括固定在套筒4上的底板8-1，均布在底板8-1上的六个档位块8-2，两短杆8-3和长杆8-4；两短杆8-3和长杆 8-4末端固定于一点通过旋转器外圈8-5和旋转器内圈8-6连接套筒4；档位块8-2两两之间形成档位槽。上杆组为四杆组9，包括固定在滚轮套筒14上的底板9-7，设置在底板9-7上的两个档位块9-4，长杆9-1，两中杆9-2和短杆9-3；长杆9-1、两中杆9-2和短杆9-3末端固定于一点通过旋转器内圈9-5和旋转器外圈9-6连接滚轮套筒14。这里短杆8-3与长杆8-4夹角大于120度；四杆组9中，短杆9-3的长度 ，中杆9-2的长度 ，长杆9-1的长度 满足如下关系式：

。其中三杆组8与四杆组9中各杆杆体优选为圆柱体，杆顶端优选为长方体。圆柱体方便与档位块接触旋转卡位，长方体使三杆组8的杆与四杆组9的杆之间面面接触。

如图5所示，档位块8-2包括档位外壳8-2-2，置于档位外壳8-2-2内的弹簧8-2-3，尾部连接弹簧8-2-3、头部露置在档位外壳8-2-2外的伸缩块8-2-1；档位块9-4与档位块8-2结构相同。

在上述结构基础上，轴承A摩擦套2、轴承B摩擦套6和滚轮摩擦套10优选采用橡皮套，能实现更精确的传动。滚轮摩擦套10设置一圈橡皮套凹槽15，钢丝绳17置于凹槽内。便于与钢丝绳更好的接触

本发明工作原理：正常工况下，摩擦提升机卷筒和钢丝绳17的线速度相同，摩擦提升机卷筒1的转速经轴承A摩擦套2、轴承B摩擦套6、套筒4传递到三杆组8。钢丝绳17的速度经橡皮套凹槽15、滚轮套筒14、滚轮11传递到四杆组9。由于轴承B摩擦套6与橡皮套凹槽15的直径相同，那么三杆组8与四杆组9的角速度也相同，因此三杆组8与四杆组9将相对静止。

如果钢丝绳17向下运动发生滑动事故，那么三杆组8与四杆组9的角速度将不再相同，两者将出现相对运动，此时四杆组9的短杆9-3将与三杆组8的短杆I8-3首次接触，假如图4中短杆9-3左侧与图3中短杆I8-3右侧接触，则在相互作用力的情况下，短杆9-3则越过其右侧的档位块，在档位块的作用下中杆9-2转到短杆9-3所处的位置。而短杆I8-3则越过其左侧的第一个档位块，在档位块的作用下，其限制在其左侧的第一个档位槽内，此时长杆I8-4并不能拨动限位开关20触动报警电路21。如果继续滑动，则中杆9-2将与短杆I8-3接触，则此时长杆9-1将转动到图4中短杆9-3的位置，短杆I8-3则越过其左侧的第二个档位块，限制在其左侧的第二个档位槽内，而此时长杆I8-4依然并不能拨动限位开关20触动报警电路21。如果滑绳故障依然存在，则长杆9-1将与短杆I8-3接触，短杆I8-3则越过其左侧的第三个档位块，此时长杆I8-4恰好能拨动限位开关20触动报警电路21，完成滑动检测和报警。整个过程中只有连续三次测得出现滑动速度时才能使长杆8-4拨动限位开关20触动报警电路21，这样可以避免速度的抖动现象，提高检测的可靠性。

当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

Claims (10)

1.一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，包括轴承A摩擦套（2）、套筒（4）、下轴（5）、轴承B摩擦套（6）、滚轮摩擦套（10）、上杆组、下杆组和限位开关（20）；所述轴承A摩擦套（2）与摩擦提升机卷筒（1）摩擦接触，轴承A摩擦套（2）与轴承B摩擦套（6）摩擦接触；所述轴承B摩擦套（6）套在套筒（4）外，套筒（4）安装在下轴（5）上；所述摩擦提升机卷筒（1）的转速经轴承A摩擦套（2）和轴承B摩擦套（6）传递到套筒（4）；所述滚轮摩擦套（10）与钢丝绳（17）摩擦接触，滚轮摩擦套（10）套在滚轮（11）外，滚轮（11）端部连接有滚轮套筒（14），滚轮（11）安装在下轴（5）上；所述轴承B摩擦套（6）的直径与滚轮摩擦套（10）的直径相等；所述下杆组连接在套筒（4）端部，下杆组下方设有限位开关（20）；所述上杆组连接在滚轮套筒（14）端部，位于下杆组上方；钢丝绳（17）产生滑动，摩擦提升机卷筒（1）与钢丝绳（17）存在相对速度，下轴（5）与套筒（4）的角速度产生差异，两杆组产生相对速度，上杆组拨动下杆组，下杆组拨动限位开关（20），启动报警电路（21）。

2.根据权利要求1所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述下杆组为三杆组（8），包括固定在套筒（4）上的底板 （8-1），均布在底板（8-1）上的六个档位块（8-2），两短杆（8-3）和长杆（8-4）；两短杆（8-3）和长杆 （8-4）末端固定于一点通过旋转器外圈（8-5）和旋转器内圈（8-6）连接套筒（4）；档位块（8-2）两两之间形成档位槽；

所述上杆组为四杆组（9），包括固定在滚轮套筒（14）上的底板（9-7），设置在底板（9-7）上的两个档位块（9-4），长杆（9-1），两中杆（9-2）和短杆（9-3）；长杆（9-1）、两中杆（9-2）和短杆（9-3）末端固定于一点通过旋转器内圈（9-5）和旋转器外圈（9-6）连接滚轮套筒（14）。

3.根据权利要求2所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述三杆组（8）与四杆组（9）中各杆杆体为圆柱体，杆顶端为长方体。

4.根据权利要求2所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述短杆（8-3）与长杆（8-4）夹角大于120度；所述四杆组（9）中，短杆（9-3）的长度 ，中杆（9-2）的长度 ，长杆（9-1）的长度 满足如下关系式：

。

5.根据权利要求2所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述档位块（8-2）包括档位外壳（8-2-2），置于档位外壳（8-2-2）内的弹簧（8-2-3），尾部连接弹簧（8-2-3）、头部露置在档位外壳（8-2-2）外的伸缩块（8-2-1）；所述档位块（9-4）与档位块（8-2）结构相同。

6.根据权利要求1所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述轴承A摩擦套（2）、轴承B摩擦套（6）和滚轮摩擦套（10）为橡皮套。

7.根据权利要求1所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述轴承A摩擦套（2）安装在上轴（18）上。

8.根据权利要求6所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述上轴（18）焊接在两侧左支撑架（3）和右支撑架（16）上，所述下轴（5）两侧通过轴承安装在左支撑架（3）、右支撑架（16）内，所述左支撑架（3）、右支撑架（16）下焊接底座（7），限位开关（20）安装在底座（7）上。

9.根据权利要求1所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述滚轮（11）与下轴 （5）采用键（13）连接，使滚轮（11）与下轴 （5）同步旋转。

10.根据权利要求1所述的一种可机械消除扰动的摩擦提升机滑绳故障报警装置，其特征在于，所述滚轮摩擦套（10）设置一圈橡皮套凹槽（15），钢丝绳（17）置于凹槽内。