CN114348869A - 一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁 - Google Patents

Abstract

一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，属于煤矿机械技术领域，解决垛式支架的运输和摆放的技术问题，本装置包括承重梁、旋转起吊梁、承载小车和旋转十字吊具，承重梁中部的上方设置顶部支撑机构，旋转起吊梁设置于承重梁的下方，旋转起吊梁中部的空腔内设置减速器和旋转驱动轴承，旋转起吊梁通过旋转驱动轴承与承重梁连接，旋转十字吊具分别设置于旋转起吊梁首尾两端的下方，垛式支架通过绳索吊装于旋转十字吊具上。本发明中旋转起吊梁具有运输工位和起吊工位，垛式支架运输和摆放的过程中可以大幅减少人力；采用十字旋转吊具，使得垛式支架的指向方向保持不变，最大限度避开巷道内其他支架，提高垛式支架运输和摆放过程中的安全性。

Description

一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁

技术领域

本发明属于煤矿机械技术领域，具体涉及的是一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁。

背景技术

我国是一个煤炭消费大国，随着采煤量的不断提高及辅助运输的不断发展，井下辅助运输***成为煤矿井下的重要***之一，目前我国的煤矿井下辅助运输***主要有无轨胶轮***、地轨轨道***和单轨轨道***三种，其中单轨轨道***的使用范围越来越广泛。

在单轨轨道***中，垛式超前支护液压支架（以下简称“垛式支架”）的体积和重量比较大，目前国内对于垛式支架的运输，主要有两种方式：

1、地轨平板车运输：将垛式支架移动到巷道中间，倒链吊上平板车，移动至支护点，倒链吊下，液压缸推到巷道两边；

2、单轨车吊梁运输：将垛式支架移动到巷道中间，吊梁自行起吊，移动至支护点，吊梁自行放下，液压缸推到巷道两边。

由上述两种方式的动作过程可以看出，两种运输方式都比较复杂，人工参与多，尤其是支架在巷道中间与两边移动时，重心较高，重量较大，平衡不易掌握，有诸多安全隐患。虽然单轨吊梁运输比地轨平板车运输在起吊环节上更有优势，但中间两边往复移动仍然不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决垛式支架的运输和摆放的技术问题，本发明提供一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁。

一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，它包括承重梁、旋转起吊梁、承载小车和旋转十字吊具，所述承重梁首尾两端的上方分别设置承载小车，承载小车与单轨轨道相配合，承重梁通过承载小车吊装在单轨轨道上并沿单轨轨道往复运动，其中：

所述承重梁中部的上方设置顶部支撑机构，旋转起吊梁设置于承重梁的下方，旋转起吊梁中部的空腔内设置减速器和旋转驱动轴承，旋转起吊梁通过旋转驱动轴承与承重梁连接，当垛式支架处于运输状态时，旋转驱动轴承驱动旋转起吊梁的轴线方向与承重梁的轴线方向相互平行，当垛式支架处于起吊状态时，旋转驱动轴承驱动旋转起吊梁的轴线方向与承重梁的轴线方向相互垂直；在旋转起吊梁首尾两端的空腔内分别设置导向滑轮，旋转驱动轴承的动力输出端与减速器的动力输入端连接，减速器的动力输出端与升降链条的一端连接，升降链条的另一端经导向滑轮与升降滑轮连接；

所述旋转十字吊具分别设置于旋转起吊梁首尾两端的下方，升降滑轮分别对应安装于两侧旋转十字吊具的中部，垛式支架通过绳索吊装于旋转十字吊具上；调节链条的两端均通过支座与对应的旋转十字吊具连接，并且其中一条调节链条的两端分别与一侧旋转十字吊具的首端和另一侧旋转十字吊具同侧的首端连接，另一条调节链条的两端分别与一侧旋转十字吊具的尾端和另一侧旋转十字吊具同侧的尾端连接；所述承重梁中部的下方靠近首端一侧和靠近尾端一侧分别设置绊销，绊销贯穿旋转起吊梁并与调节链条相配合，当旋转起吊梁旋转时，绊销调节链条带动两侧的旋转十字吊具进行与旋转起吊梁旋转方向相反的相对旋转运动，从而在旋转起吊梁旋转过程中垛式支架的方向保持不变。

进一步地，所述顶部支撑机构关于单轨轨道的轴线方向对称设置于承重梁的上方。

进一步地，所述顶部支撑机构包括支撑臂、支撑油缸、前支脚和后支脚，前支脚和后支脚分别安装于承重梁中部的上方，支撑臂的根部与后支脚铰接，支撑油缸的根部与前支脚铰接，支撑油缸的活塞杆与支撑臂的中部铰接，当所述支撑油缸驱动支撑臂旋转至上行程终止位置处时，支撑臂的上端部支撑于巷道的顶面上。顶部支撑机构用于平衡垛式支架在起吊和旋转过程中产生的偏摆，而在运输状态时顶部支撑机构可以回收至水平。

进一步地，所述承重梁与承载小车之间通过球形铰链连接。

进一步地，所述承载小车的四角位置处分别设置与单轨轨道相配合的滚轮。四处滚轮将整机重量进行了分散，减小了轨道与巷道顶单个吊点的受力。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、旋转起吊梁吊装垛式支架后旋转至运输工位，垛式支架运输至支护点后，旋转起吊梁反向旋转至初始的起吊工位，从旋转起吊梁上吊下并对垛式支架进行摆放，垛式支架运输和摆放的过程中可以大幅减少人力。

2、采用十字旋转吊具，可以利用旋转起吊梁的动力，以绊销作为旋转轴，通过调节链条拉动垛式支架反向旋转，从而抵消旋转起吊梁的旋转动作，使得垛式支架的指向方向保持不变，最大限度避开巷道内其他支架，提高垛式支架运输和摆放过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明运输工位和起吊工位状态示意图；图3中，两侧垛式支架中心的连线与单轨轨道轴线位置共线状态为运输工位，两侧垛式支架中心的连线与单轨轨道轴线位置相互垂直状态为起吊（或者下吊）工位；

图4为承载小车主视结构示意图；

图5为承载小车、顶部支撑机构与承重梁装配俯视结构示意图；

图6为顶部支撑机构主视结构示意图；

图7为承重梁与旋转起吊梁装配主视结构示意图；

图8为承重梁主视局部剖视结构示意图；

图9为旋转起吊梁主视局部剖视结构示意图；

图10为旋转十字吊具主视局部剖视结构示意图；

图11为垛式支架主视结构示意图；

图12为本发明电液控制原理图。

图中，1为承载小车，2为承重梁，3为旋转起吊梁，4为顶部支撑机构，5为旋转十字吊具，6为垛式支架，7为单轨轨道，8为旋转驱动轴承，9为前支脚，10为支撑油缸，11为支撑臂，12为后支脚，13为导向滑轮，14为升降链条，15为升降滑轮，16为绊销，17为减速器，18为调节链条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1和图2所示的一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，它包括承重梁2、旋转起吊梁3、承载小车1和旋转十字吊具5，所述承重梁2首尾两端的上方分别设置承载小车1，承载小车1与单轨轨道7相配合，承重梁2通过承载小车1吊装在单轨轨道7上并沿单轨轨道7往复运动，其中：

所述承重梁2中部的上方设置顶部支撑机构4，旋转起吊梁3设置于承重梁2的下方，旋转起吊梁3中部的空腔内设置减速器17和旋转驱动轴承8（液压马达带动蜗杆蜗轮机构），旋转起吊梁3通过旋转驱动轴承8与承重梁2连接，如图7~图9所示，旋转驱动轴承8的下端面与旋转起吊梁3的筒状凸台连接，旋转驱动轴承8的上端面与承重梁2的底板连接，这一反向设置连接结构充分抵消了旋转驱动轴承8的厚度，为本装置整体高度上提供了宝贵的空间。旋转起吊梁3是本装置实现旋转和起吊两种工况的关键环节，如图3所示，当垛式支架6处于运输状态时，旋转驱动轴承8驱动旋转起吊梁3的轴线方向与承重梁2的轴线方向相互平行，当垛式支架6处于起吊状态时，旋转驱动轴承8驱动旋转起吊梁3的轴线方向与承重梁2的轴线方向相互垂直；旋转驱动轴承8提供的是旋转动力，而起吊动力由专用起吊装置提供，旋转起吊梁3两端通过旋转十字吊具5可以起吊垛式支架6，由旋转起吊梁3本身的旋转可将垛式支架6从巷道两侧向中间位置运动；

在旋转起吊梁3首尾两端的空腔内分别设置导向滑轮13，旋转驱动轴承8的动力输出端与减速器17的动力输入端连接，减速器17的动力输出端与升降链条14的一端连接，升降链条14的另一端经导向滑轮13与升降滑轮15连接；

所述旋转十字吊具5（如图10所示）分别设置于旋转起吊梁3首尾两端的下方，升降滑轮15分别对应安装于两侧旋转十字吊具5的中部，垛式支架6通过绳索吊装于旋转十字吊具5上；调节链条18的两端均通过支座与对应的旋转十字吊具5连接，并且其中一条调节链条18的两端分别与一侧旋转十字吊具5的首端和另一侧旋转十字吊具5同侧的首端连接，另一条调节链条18的两端分别与一侧旋转十字吊具5的尾端和另一侧旋转十字吊具5同侧的尾端连接；所述承重梁2中部的下方靠近首端一侧和靠近尾端一侧分别设置绊销16，绊销16贯穿旋转起吊梁3并与调节链条18相配合，当旋转起吊梁3旋转时，绊销16调节链条18带动两侧的旋转十字吊具5进行与旋转起吊梁3旋转方向相反的相对旋转运动。

进一步地，所述顶部支撑机构4关于单轨轨道7的轴线方向对称设置于承重梁2的上方。

进一步地，所述顶部支撑机构4包括支撑臂11、支撑油缸10、前支脚9和后支脚12，前支脚9和后支脚12分别安装于承重梁2中部的上方，支撑臂11的根部与后支脚12铰接，支撑油缸10的根部与前支脚9铰接，支撑油缸10的活塞杆与支撑臂11的中部铰接，当所述支撑油缸10驱动支撑臂11旋转至上行程终止位置处时，支撑臂11的上端部支撑于巷道的顶面上。如图6所示，顶部支撑机构4在垛式支架6起吊和运输中进行辅助支撑，在支撑油缸10缩回后，运输才能开始；当垛式支架6运输至支护点需要进行摆放时，顶部支撑机构4首先伸出支撑于巷道的顶面上，然后垛式支架6由专用起吊装置吊下并摆放至预定位置，最后再收回顶部支撑机构4。

进一步地，所述承重梁2与承载小车1之间通过球形铰链连接。

进一步地，如图4所示，所述承载小车1的四角位置处分别设置与单轨轨道7相配合的滚轮。

如图12所示，本发明的工作原理如下：

1、本机机械动作由液压与电气进行协同控制；

2、液压控制由三部分组成：吊梁旋转部分、吊钩升降部分和顶部支撑部分；

1). 吊梁旋转部分：旋转起吊梁3的旋转通过电磁阀控制旋转驱动轴承8（液压旋转轴承）完成，该旋转驱动轴承8的蜗轮蜗杆结构具有自锁功能；

2). 吊钩升降部分：旋转十字吊具5上吊钩的升降由电磁阀控制液压马达来提供动力，马达之后联接的是专用的减速器17，减速器17通过滑轮链条传动带动吊钩往复运动；

3). 顶部支撑部分：顶部支撑机构4位于单轨轨道7的两侧，由双路阀各自控制一路，方便操作者调整两侧的平衡；

4、电气控制经过PLC汇于一处，方便操作者实时做出调整。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，它包括承重梁（2）、旋转起吊梁（3）、承载小车（1）和旋转十字吊具（5），所述承重梁（2）首尾两端的上方分别设置承载小车（1），承载小车（1）与单轨轨道（7）相配合，承重梁（2）通过承载小车（1）吊装在单轨轨道（7）上并沿单轨轨道（7）往复运动，其特征在于：

所述承重梁（2）中部的上方设置顶部支撑机构（4），旋转起吊梁（3）设置于承重梁（2）的下方，旋转起吊梁（3）中部的空腔内设置减速器（17）和旋转驱动轴承（8），旋转起吊梁（3）通过旋转驱动轴承（8）与承重梁（2）连接，当垛式支架（6）处于运输状态时，旋转驱动轴承（8）驱动旋转起吊梁（3）的轴线方向与承重梁（2）的轴线方向相互平行，当垛式支架（6）处于起吊状态时，旋转驱动轴承（8）驱动旋转起吊梁（3）的轴线方向与承重梁（2）的轴线方向相互垂直；在旋转起吊梁（3）首尾两端的空腔内分别设置导向滑轮（13），旋转驱动轴承（8）的动力输出端与减速器（17）的动力输入端连接，减速器（17）的动力输出端与升降链条（14）的一端连接，升降链条（14）的另一端经导向滑轮（13）与升降滑轮（15）连接；

所述旋转十字吊具（5）分别设置于旋转起吊梁（3）首尾两端的下方，升降滑轮（15）分别对应安装于两侧旋转十字吊具（5）的中部，垛式支架（6）通过绳索吊装于旋转十字吊具（5）上；调节链条（18）的两端均通过支座与对应的旋转十字吊具（5）连接，并且其中一条调节链条（18）的两端分别与一侧旋转十字吊具（5）的首端和另一侧旋转十字吊具（5）同侧的首端连接，另一条调节链条（18）的两端分别与一侧旋转十字吊具（5）的尾端和另一侧旋转十字吊具（5）同侧的尾端连接；所述承重梁（2）中部的下方靠近首端一侧和靠近尾端一侧分别设置绊销（16），绊销（16）贯穿旋转起吊梁（3）并与调节链条（18）相配合，当旋转起吊梁（3）旋转时，绊销（16）调节链条（18）带动两侧的旋转十字吊具（5）进行与旋转起吊梁（3）旋转方向相反的相对旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，其特征在于：所述顶部支撑机构（4）关于单轨轨道（7）的轴线方向对称设置于承重梁（2）的上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，其特征在于：所述顶部支撑机构（4）包括支撑臂（11）、支撑油缸（10）、前支脚（9）和后支脚（12），前支脚（9）和后支脚（12）分别安装于承重梁（2）中部的上方，支撑臂（11）的根部与后支脚（12）铰接，支撑油缸（10）的根部与前支脚（9）铰接，支撑油缸（10）的活塞杆与支撑臂（11）的中部铰接，当所述支撑油缸（10）驱动支撑臂（11）旋转至上行程终止位置处时，支撑臂（11）的上端部支撑于巷道的顶面上。

4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，其特征在于：所述承重梁（2）与承载小车（1）之间通过球形铰链连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿单轨吊机车的旋转式起吊梁，其特征在于：所述承载小车（1）的四角位置处分别设置与单轨轨道（7）相配合的滚轮。

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