CN104291178A - 一种全自动限速防坠装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动限速防坠装置,由位置测速装置、电气控制装置、抓捕抱闸装置、复位装置组成,位置测速传感器测得位置速度信号给PLC控制器,PLC控制器控制电气装置,收缩楔形滑块,拐臂凸轮受到拉伸弹簧的收缩力而旋转,经齿轮传动,凸轮也跟随拐臂凸轮旋转制动摩擦钢丝绳,最终实现罐笼的制动,本发明具有安装方便、自动化程度高、控制灵敏可靠、制动性能好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种立井安全设备,尤其涉及立井提升一种全自动限速防坠装置。
背景技术
目前在矿井提升设备中,1t以上的标准罐笼及防坠***,在我国大、中型煤矿已得到普遍应用。但在大多数乡镇煤矿中,由于井型小、井筒断面小及资金问题等,立井提升容器大多数为1t以下的单绳罐笼,而矿山竖井提升自重为1t以下矿车的罐笼没有国家设计标准的防坠器,使小型竖井提升的安全得不到保障。另外,目前矿井中出现的单绳罐笼带绳坠罐事故,大多数是由于绞车出现过卷、过放故障,且提升钢丝绳未断开,断绳保护装置未起作用。同时,罐笼在提升过程中,也会出现过速等问题。现有的防坠器不能有效的解决这些上述技术难题。如专利申请200920282072.4公开了一种立井提升罐笼带绳过速跑车防坠装置,通过PLC控制电磁铁得电,使得弹簧脱扣装置脱扣后带动罐笼制动装置进行制动,该技术方案中,制动弹簧通过连接板直接与提升钢丝绳连接,罐笼在加速上升和减速下降时导致使弹簧弹性振动,极大地减少弹簧使用寿命;如专利申请201220244459.2公开一种立井单绳罐笼断绳跑车防坠器,储能式油缸内设有复位弹簧,复位弹簧一端与活塞的下端面配合,另一端与储能式油缸内壁上端面相配合,该技术方案中,在产生跑车现象时,罐内的人员需要及时下拉主拉杆的手柄,人工控制会不及时,自动化程度低;如专利申请201110291041.7公开一种立井单绳提升用限速防坠器,卡绳器中绳槽方向沿提升钢丝绳方向,电动推杆与卡绳器连接控制卡绳器动作,该技术方案中,采用电动推杆控制卡绳器动作,具有安全性能差、制动时间长、制动效果差的缺点。超出上述专利所提供的限速防过卷、过放装置的自动化控制程度较低,不能够满足使用要求,从煤矿安全角度出发,应尽可能用较少的装置,同时达到限速、防过卷、防过放的安全要求。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足,提供了一种全自动限速防坠装置。
本发明是通过以下技术方案实现:
一种全自动限速防坠装置,由罐笼、摩擦轮、测速传感器、发电机、蓄电池、主控机箱、抓捕抱闸装置、复位装置组成。
所述的摩擦轮紧靠制动绳且连有发电机,摩擦轮侧边连有测速传感器,发电机连接蓄电池,蓄电池连接主控机箱,主控机箱内设有PLC处理器,测速传感器连接PLC处理器。
所述的抓捕抱闸装置包括弹簧、拐臂凸轮、凸轮、齿轮A、齿轮B、转轴,所述的弹簧一端固定安装在罐笼的侧板上,另一端固定安装在拐臂凸轮顶端的耳座上;所述的拐臂凸轮与齿轮A焊接固定连接,且拐臂凸轮和齿轮A共用同一根轴;所述的拐臂凸轮的侧边靠近制动绳,且与制动绳之间留有6~8mm的间隙;所述的凸轮与齿轮B焊接固定连接,且凸轮与齿轮B共用同一根轴;所述的凸轮的侧边靠近制动绳,且与制动绳之间留有6~8mm的间隙;所述齿轮A和齿轮B啮合连接,为齿轮传动形式。
所述的拐臂凸轮设有方形槽,且方形槽为楔形;所述的拐臂凸轮侧边设有弧形光滑面;所述的拐臂凸轮顶端设有耳座。
在电路***的控制下,矿井提升的罐笼上下运行时,摩擦轮旋转,经发电机收集电能给蓄电池充电,同时,摩擦轮侧面安装有测速传感器,对提升罐笼的速度、位移进行实时监控,当罐笼出现过速、过卷、过放等意外情况时,测速传感器输出电信号经PLC处理,输出控制信号给主控机箱,经主控机箱的驱动电路控制,实现楔形滑块从拐臂凸轮的方形槽中缩回,拐臂凸轮受到拉伸弹簧的收缩力而旋转,经齿轮A、齿轮B传动,凸轮也跟随拐臂凸轮旋转,开始挤压摩擦制动绳,最终实现罐笼的制动。
所述的复位装置包括电动推杆、顶块、销轴、螺栓、螺母、滚动轴承,所述的电动推杆基座端固定安装在罐笼的侧板上,所述的电动推杆伸缩杆端固定安装有顶块,所述的顶块上设有耳座,耳座的数量为两个;所述的滚动轴承置于两耳座之间;所述的螺栓穿过顶块的耳座和滚动轴承。
当罐笼出现过速、过卷和过放等意外情况,通过防坠装置完成制动。故障排除后,打开复位装置开关,电动推杆伸缩杆伸出,滚动轴承推动拐臂凸轮的弧形光滑面,使得拐臂凸轮绕转轴旋转,当拐臂凸轮旋转恢复至制动前位置时,开启主控机箱的驱动电路,实现楔形滑块的复位,从而使得楔形滑块卡住拐臂凸轮的方形槽,打开复位装置开关,电动推杆伸缩杆收回,完成复位工作。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过摩擦轮转动、测速传感器和位置传感器的监测,实现对罐笼的速度和位置实时监控,当罐笼出现过速、跑车等情况时,能够及时有效的实现制动。
(2)本发明利用拐臂凸轮和凸轮来实现对制动钢丝绳的制动,能够有效的解决罐笼过卷、过速和过放等技术难题。
(3)本发明所设计的方形槽与楔形滑块的接触面为斜坡面,既减少了楔形滑块的受压,同时也方便收缩楔形滑块。
(4)本发明通过复位装置的电动推杆、顶块、滚动轴承,实现了复位时拐臂凸轮的旋转复位,减少复位时的摩擦阻力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的控制电路框图;
图3为本发明抓捕装置的结构示意图;
图4为本发明拐臂凸轮的结构示意图;
图5为本发明楔形滑块的结构示意图;
图6为本发明回复装置的结构示意图。
图中:1、罐笼;2、摩擦轮;3、测速位移传感器;4、发电机;5、蓄电池;6主控机箱;7、抓捕抱闸装置;8、复位装置;701、拐臂凸轮;702、凸轮;703、齿轮A;704、齿轮B;705、转轴;706、弹簧;707、楔形滑块;801、电动推杆;802、顶块;803、销轴;804、螺栓;805、螺母;806、滚动轴承。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6,图1为本发明的结构示意图,图2为本发明的控制电路框图,图3为本发明抓捕装置的结构图,图4为本发明拐臂凸轮的结构示意图,图5为本发明楔形滑块的结构示意图,图6为本发明回复装置的结构示意图。
一种全自动限速防坠装置,由罐笼1、摩擦轮2、测速传感器3、发电机4、蓄电池5、主控机箱6、抓捕抱闸装置7、复位装置8组成。
所述的摩擦轮2紧靠制动绳且连有发电机4,摩擦轮2侧边连有测速传感器3,发电机4连接蓄电池5,蓄电池5连接主控机箱6,主控机箱6内设有PLC处理器,测速传感器3连接PLC处理器。
所述的抓捕抱闸装置7包括拐臂凸轮701,凸轮702、齿轮A703、齿轮B704、转轴705、弹簧706,所述的弹簧706一端固定安装在罐笼1的侧板上,另一端固定安装在拐臂凸轮701顶端的耳座上;所述的拐臂凸轮701与齿轮A703焊接固定连接,且拐臂凸轮701和齿轮A703共用同一根轴;所述的拐臂凸轮701的侧边靠近制动绳,且与制动绳之间留有6~8mm的间隙;所述的凸轮702与齿轮B704焊接固定连接,且凸轮702与齿轮B704共用同一根轴;所述的凸轮702的侧边靠近制动绳,且与制动绳之间留有6~8mm的间隙;所述齿轮A 703和齿轮B704啮合连接,为齿轮传动形式。
所述的拐臂凸轮701设有方形槽,且方形槽为楔形;所述的拐臂凸轮701侧边设有弧形光滑面;所述的拐臂凸轮701顶端设有耳座。
在电路***的控制下,矿井提升的罐笼1上下运行时,摩擦轮2旋转,经发电机4收集电能给蓄电池5充电,同时,摩擦轮2侧面安装有测速传感器3,对提升罐笼1的速度、位移进行实时监控,当罐笼1出现过速、过卷、过放等意外情况时,测速传感器3输出电信号经PLC处理,输出控制信号给主控机箱6,经主控机箱6的驱动电路控制,实现楔形滑块707从拐臂凸轮701的方形槽中缩回,拐臂凸轮701受到拉伸弹簧706的收缩力而旋转,经齿轮A703、齿轮B704传动,凸轮702也跟随拐臂凸轮701旋转,开始挤压摩擦制动绳,最终实现罐笼1的制动。
所述的复位装置8包括电动推杆801、顶块802、销轴803、螺栓804、螺母805、滚动轴承806,所述的电动推杆801基座端固定安装在罐笼1的侧板上,所述的电动推杆801伸缩杆端固定安装有顶块802,所述的顶块802上设有耳座,耳座的数量为两个;所述的滚动轴承806置于两耳座之间;所述的螺栓804穿过顶块802的耳座和滚动轴承806。
当罐笼1出现过速、过卷和过放等意外情况,通过防坠装置7完成制动。故障排除后,打开复位装置8开关,电动推杆801伸缩杆伸出,滚动轴承806推动拐臂凸轮701的弧形光滑面,使得拐臂凸轮701绕转轴705旋转,同时,凸轮702也跟随拐臂凸轮701的旋转而旋转,当拐臂凸轮701旋转恢复至制动前位置时,开启主控机箱6的驱动电路,实现楔形滑块707的复位,从而使得楔形滑块707卡住拐臂凸轮701的方形槽,打开复位装置8开关,电动推杆801伸缩杆收回,完成复位工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种全自动限速防坠装置,包括罐笼、摩擦轮、测速传感器、发电机、蓄电池、主控机箱、抓捕抱闸装置、复位装置;摩擦轮紧靠制动绳且连有发电机,摩擦轮侧边连有测速传感器,发电机连接蓄电池,蓄电池连接主控机箱,主控机箱内设有PLC处理器,测速传感器连接PLC处理器;抓捕抱闸装置包括拐臂凸轮、凸轮、齿轮A、齿轮B、转轴、弹簧,复位装置包括电动推杆、顶块、销轴、螺栓、螺母、滚动轴承,其主要特征在于:所述弹簧一端固定安装在罐笼的侧板上,另一端固定安装在拐臂凸轮顶端的耳座上;所述拐臂凸轮与齿轮A焊接固定连接,且拐臂凸轮与齿轮A共用同一根轴;所述齿轮A和齿轮B相啮合;所述凸轮与齿轮B焊接固定连接,且凸轮与齿轮B共用同一根轴。
2.根据权利要求1所述的一种全自动限速防坠装置,其特征在于:所述电动推杆基座固定在罐笼侧板上,所述电动推杆伸出杆通过销轴连接顶块;所述螺栓穿过顶块耳座、滚动轴承,且通过螺母固定。
3.根据权利要求1所述的一种全自动限速防坠装置,其特征在于:所述的拐臂凸轮设有方形槽,且拐臂凸轮方形槽为楔形。
4.根据权利要求1所述的一种全自动限速防坠装置,其特征在于:所述的拐臂凸轮侧边设有弧形光滑面;所述的拐臂凸轮顶端设有耳座。
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