CN2855995Y

CN2855995Y - 矿用调度绞车自动排绳器

Info

Publication number: CN2855995Y
Application number: CN 200520086653
Authority: CN
Inventors: 赵启立; 张秀道; 李滋峰; 宫志杰; 吴文明; 刘欣
Original assignee: Yanzhou Coal Industry Co Ltd
Current assignee: Yanzhou Coal Industry Co Ltd
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2015-08-29

Abstract

一种矿用调度绞车自动排绳器，主要由钢丝绳导向轮、导向轮丝杠轴或滑杠、加装在绞车主制动轮的内齿圈、输入齿轮、变速箱组成。变速箱由齿轮传动机构、自动换向机构、随机换向机构或离合机构组成。钢丝绳导向轮由内圈和外圈组成，内圈在丝杠轴或滑杠上左右移动，外圈在内圈上转动。变速箱自动换向机构由自动换向花键轴、自动换向齿轮、自动换向丝杠轴、两左右移动螺母、立摆板、立拉弹簧、平摆板、平拉弹簧等组成；或由变速箱输出轴的桃形凸轮、桃形凸轮推动齿条板的滚轮、齿条板、齿条杠、固定齿条板的滚轮等组成。它从根本上解决了调度绞车自动排绳难题，与调度绞车直接配套，操作安装方便，可调偏最大角度25°。不仅用于矿山，也可用于建筑业等。

Description

矿用调度绞车自动排绳器

技术领域

本实用新型涉及矿井牵引设备调度绞车，特别是一种用于井下牵引调度小绞车上自动辅助排绳的矿用调度绞车自动排绳器。

背景技术

在煤矿井下，材料、设备、矸石等的运输，95％以上是用调度绞车完成的。由于井下空间及环境的限制，调度绞车大部分安装位置不正、偏斜，绞车缠绳乱，运行中易出现垛绳、压绳等现象，造成绞车钢丝绳的使用寿命很短，浪费严重，同时出现严重的安全问题。由于绞车安装位置不正，绞车在收绳时出现垛绳，当垛绳到极限位置时，钢丝绳塌下，易造成跑车事故。因绞车排绳乱，在收绳过程中，压绳、挤绳现象时有发生。从而使绞车放绳时放不开，严重影响运输安全。目前解决调度绞车排绳乱的措施有下列几种：

①绞车加装调偏座子，即在绞车底部加座子，使绞车在座子上能够左右调整，来减少绞车安装位置的偏斜程度。

②在绞车前加挡辊，用于调整钢丝绳的中心线与绞车卷筒中心线的垂直度。但挡辊是固定的，它不随绞车收、放绳的左右移动而移动，所以不能从根本上解决问题。同时一旦挡辊变弯或拉倒，易出现事故。

③采用液压缸推动钢丝绳移动来调整排绳。由于调度绞车在运行过程中不是匀速运行，卷筒的转速会时快时慢。有时在运行过程中还会临时停车，即绞车电机不停、卷筒停止转动。因液压缸是匀速推动，所以液压缸的推绳速度与绞车收绳的速度不同步而失败。

发明内容

为了解决现有调度绞车排绳装置不能解决的自动排绳难题，本实用新型提供一种能从根本上解决调度绞车自动排绳的调度绞车自动排绳器。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

调度绞车自动排绳器由钢丝绳导向轮、内齿圈、输入齿轮、变速箱等组成。变速箱由齿轮传动机构、自动换向机构、人工控制换向机构等组成。

1)钢丝绳导向轮由内圈和外圈构成。导向轮内圈装在导向轮丝杠轴上，沿导向轮丝杠轴左右移动。外圆周有绳槽的导向轮外圈，套在内圈上，绕内圈转动。

2)推动导向轮内圈左右移动的导向轮丝杠轴，其轴端齿轮与变速箱的输出齿轮啮合。

3)加装在绞车主制动轮内的内齿圈与变速箱输入轴上的输入齿轮啮合。

4)变速箱的人工控制换向机构：即随机换向机构，由换向花键轴、该轴上的随机换向齿轮、操作杆构成。操作杆拨动随机换向齿轮沿换向花键轴滑动，可与转向相反的两个齿轮其中之一啮合，以实现人工控制变换转向。

5)变速箱的自动换向机构：由自动换向花键轴、自动换向齿轮、自动换向丝杠轴、两只左右移动螺母、立摆板、平摆板等组成。

①自动换向齿轮Z₁₄装配在自动换向花键轴上，它由固定在平摆板上的两个滚轮拨动，沿自动换向花键轴滑动；自动换向齿轮Z₁₄沿花键轴滑动，可以与转向相反的两齿轮：齿轮Z₈、齿轮Z₉其中之一啮合传动、以变换转向。自动换向花键轴上固联的齿轮Z₁₅与自动换向丝杠轴上固联的齿轮Z₁₆啮合；自动换向丝杠轴上固联的输出齿轮Z₁₇与导向轮丝杠轴上固联的齿轮Z₁₈啮合；导向轮丝杠轴上装配的导向轮内圈为梯形螺母，其上有滑杆孔；滑杆从滑杆孔穿过，与导向轮丝杠轴平行安装在两侧的支承架上。

②将自动换向齿轮Z₁₄夹在中间的两个滚轮，由销轴固定于平摆板的底面上。平摆板的尾部由固定销轴铰接于水平固定架上，固定架固联于变速箱外壳箱壁上。平摆板上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与固定架上的弹簧固定柱之间联有平拉弹簧，固定架上的弹簧固定柱位于固定销轴的后方，即两弹簧固定柱的间距大于平摆板弹簧固定柱与固定销轴的间距，构成平摆板快摆换位机构。平摆板的前端端头插在立摆板的弧形孔内。

③插有平摆板前端端头的弧形孔位于立摆板的上部，弧形孔的左右宽度与平摆板的快摆换位时间相对应。立摆板的尾部由固定销轴铰接于外壳的箱壁上，其板面上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与外壳箱壁上的弹簧固定柱之间联有立拉弹簧，外壳箱壁上的弹簧固定柱位于固定销轴的下方，即：两弹簧固定柱的间距大于立摆板弹簧固定柱与固定销轴的间距，构成立摆板快摆换位机构。立摆板的上端端头位于两只有一定间隔的左右移动螺母之间。

④左右移动螺母装配在自动换向丝杠轴上，两只螺母的间隔与立摆板快摆换位时间相对应；两只左右移动螺母的一侧带圆柱，该圆柱嵌装在外壳箱壁的水平滑道内、可水平滑动。

⑤自动换向花键轴的转向、自动换向丝杠轴的转向、两左右移动螺母的移动方向、立摆板移动与快摆方向、平摆板的快摆方向，与导向轮梯形螺母的移动方向、即绞车卷筒的排绳方向相对应。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是：

1)钢丝绳导向轮由内圈和外圈构成。导向轮的内圈装在滑杠上，沿滑杠左右移动。外圆周有绳槽的导向轮外圈，套在内圈上，绕内圈转动。

2)推动导向轮内圈左右移动的齿条杠的一端与变速箱的末端齿轮啮合。

5)变速箱的自动换向机构：由变速箱输出轴上的桃形凸轮、桃形凸轮推动的齿条板上的滚轮、齿条板、齿条杠、固定齿条板的滚轮等构成。

①内端装有伞齿轮Z₂₇的变速箱输出轴，其箱外伸出端穿过呈垂直布置的齿条板中部的水平长孔，在轴端装有桃形凸轮；桃形凸轮的外形曲线是两半对称的阿基米德螺旋线。

②齿条板上沿水平安装有两个滚轮，两滚轮夹在桃形凸轮的左右两侧、相接触。齿条板的板面上有上、下两条水平滑道，两滑道呈阶梯形，滑道内嵌装有上下两排固定齿条板的滚轮，齿条板的两条滑道可沿固定在机箱外壳上的两排滚轮左右滑动。齿条板的顶面有齿条，与齿轮Z₂₉啮合传动。

③齿轮Z₂₉的同轴齿轮Z₂₈，与齿条杠啮合；齿条杠的外端与钢丝绳导向轮的内圈固联；钢丝绳导向轮的内圈安装在带滑键的滑杠上，滑杠安装在机箱外壳、支架之间。

④钢丝绳导向轮沿滑杠左右移动的方向、即绞车卷筒的排绳方向，与桃形凸轮通过两滚轮推动齿条板左右移动的方向相对应。

调度绞车自动排绳器钢丝绳导向轮的内圈与外圈之间有轴承，滚动配合，导向轮内圈、外圈与轴承的内圈、外圈，分别由内圈压板、外圈压板及螺钉固定。内圈压板也相应有滑杆孔。导向轮上方装有压绳轮，压绳轮的销轴装在与内圈两侧固联的支架上，牵引钢丝绳从压绳轮与导向轮外圈之间穿过。

本实用新型的有益效果是：

从根本上解决调度绞车自动排绳这一难题。可与现有的调度绞车直接配套使用，可调偏最大角度25°、即绞车左右偏斜角。具有操作、安装方便的特点。不仅可用于矿山，凡使用调度绞车的地方都可使用，如：建筑业等。

附图说明

图1：本实用新型调度绞车自动排绳器一种方案的传动原理图

图2：调度绞车自动排绳器的自动换向机构的结构示意图主视图

图3：本实用新型的自动换向机构的结构示意图俯视图

图4：图2中的A-A剖视图

图5：图2中的B-B剖视图

图6：本实用新型的压绳轮及其支架的示意图

图7：本实用新型的钢丝绳导向轮的结构示意图主视图

图8：本实用新型的钢丝绳导向轮的结构示意图侧视图

图9：本实用新型调度绞车自动排绳器的另一种方案的传动原理图

图10：本实用新型第二种方案的自动换向机构的结构示意图主视图

图11：图10中的C-C剖视图

图12：图10中的D-D剖视图

图13：图10中的E-E剖视图

图中：1-钢丝绳导向轮、2-导向轮丝杠轴、梯形丝杠、3-牵引钢丝绳、4-绞车主制动轮、5-绞车辅助制动轮、6-绞车卷筒、7-内齿圈、8-绞车电动机、9-变速箱、10-输入齿轮Z₀、11-齿轮Z₁、12-齿轮Z₂、13-主变速齿轮Z₃、14-齿轮Z₄、15-齿轮Z₅、16-齿轮Z₆、17-齿轮Z₇、18-齿轮Z₈、19-齿轮Z₉、20-齿轮Z₁₀、21-齿轮Z₁₁、22-齿轮Z₁₂、23-随机换向齿轮Z₁₃、24-自动换向齿轮Z₁₄、25-齿轮Z₁₅、26-齿轮Z₁₆、27-齿轮Z₁₇、28-齿轮Z₁₈、29-换向花键轴、30-自动换向花键轴、31-左右移动螺母、32-自动换向丝杠轴、33-平拉弹簧、34-平摆板、35-固定销轴、36-固定架、37-同定螺丝、38-滚轮、39-立摆板、40-立拉弹簧、41-固定销轴、42-外壳、43-压绳轮、44-滑杆、45-支承架、46-固定螺钉、47-内圈压板、48-外圈压板、49-梯形螺母、50-轴承、51-导向轮外圈、52-滑杠孔、53-滑杠、54-钢丝绳导向轮、55-变速箱输出轴、56-桃形凸轮、57-桃形凸轮推动齿条板的滚轮、58-齿条板、59-齿条杠、60-变速箱、61-齿轮Z₂₁、62-齿轮Z₂₂、63-齿轮Z₂₃、64-齿轮Z₂₄、65-齿轮Z₂₅、66-伞齿轮Z₂₆、67-伞齿轮Z₂₇、68-齿轮Z₂₈、69-齿轮Z₂₉、70-固定齿条板滚轮、71-机箱外壳、72-支架，注：无代号Z₁₉、Z₂₀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详述。

实施例1：

在图1中示出本实用新型调度绞车自动排绳器第一种方案的传动原理及组成。它由钢丝绳导向轮(1)、导向轮丝杠轴(2)、内齿圈(7)、输入齿轮(10)和变速箱(9)等组成。变速箱(9)由齿轮传动机构、自动换向机构及随机换向机构等组成。绞车主制动轮(4)内加装内齿圈(7)，内齿圈(7)与变速箱输入轴的输入齿轮Z₀(10)啮合。

在变速箱(9)的齿轮传动机构中，输入齿轮Z₀(10)的同轴齿轮Z₁(11)，与齿轮Z₂(12)啮合，齿轮Z₂(12)与主变速齿轮Z₃(13)啮合，主变速齿轮Z₃(13)与齿轮Z₅(15)、齿轮Z₇(17)同轴，齿轮Z₅(15)与齿轮Z₄(14)啮合，齿轮Z₄(14)与齿轮Z₆(16)同轴。

随机换向齿轮Z₁₃(23)装配在换向花键轴(29)上，由花键传动。通过脚踩操作杆拨动，随机换向齿轮Z₁₃(23)沿花键轴(29)滑动，与齿轮Z₇(17)或齿轮Z₆(16)其中之一啮合，实现转向的变换，构成随机换向机构。

换向花键轴(29)上的齿轮Z₁₂(22)与齿轮Z₁₁(21)啮合；齿轮Z₁₁(21)与齿轮Z₈(18)同轴，同时与齿轮Z₁₀(20)啮合；齿轮Z₁₀(20)与齿轮Z₉(19)同轴。

自动换向齿轮Z₁₄(24)装配在自动换向花键轴(30)上，通过花键传动并沿其滑动，与齿轮Z₈(18)、齿轮Z₉(19)其中之一啮合，实现转向的变换。

固联在自动换向花键轴(30)上的齿轮Z₁₅(25)，与齿轮Z₁₆(26)传动；齿轮Z₁₆(26)与齿轮Z₁₇(27)同轴，齿轮Z₁₇(27)与齿轮Z₁₈(28)传动。

导向轮丝杠轴(2)与齿轮Z₁₈(28)固联，钢丝绳导向轮(1)装配在导向轮丝杠轴(2)上，丝杠轴(2)旋转，推动钢丝绳导向轮(1)沿丝杠轴(2)左右移动。

齿轮Z₁₆(26)与齿轮Z₁₇(27)固联在自动换向丝杠轴(32)上，自动换向丝杠轴(32)上还装配有控制自动换向机构运行的两只左右移动螺母(31)。

其余：调度绞车的绞车辅助制动轮(5)、绞车卷筒(6)、绞车电动机(8)。

在图2～5中示出本实施例变速箱自动换向机构的组成。由自动换向花键轴(30)、自动换向齿轮(24)、自动换向丝杠轴(32)、两只左右移动螺母(31)、立摆板(39)、立拉弹簧(40)、平摆板(34)、平拉弹簧(33)等组成。

①自动换向花键轴(30)上的自动换向齿轮(24)，由两滚轮(38)拨动沿花键轴(30)滑动，与转向相反的两齿轮：齿轮(18)、齿轮(19)其中之一传动，实现转向变换。拨动自动换向齿轮(24)的两滚轮(38)固定于平摆板(34)上。自动换向花键轴(30)的齿轮(25)，经齿轮(26)、输出齿轮(27)与导向轮丝杠轴(2)的齿轮(28)传动，使导向轮丝杠轴(2)上的钢丝绳导向轮(1)左右移动。

②将自动换向齿轮(24)夹在中间的两个滚轮(38)，由销轴固定于平摆板(34)的底面上。平摆板(34)的尾部由固定销轴(35)铰接于水平固定架(36)上，同定架(36)的两侧由固定螺丝(37)固联于变速箱外壳(42)箱壁上。平摆板(34)上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与固定架(36)上的弹簧固定柱之间联有平拉弹簧(33)，固定架(36)上的弹簧固定柱位于固定销轴(35)的后方，使两弹簧固定柱的间距大于平摆板弹簧固定柱与固定销轴(35)的间距，构成平摆板(34)快摆换位机构。平摆板(34)前端端头插在立摆板(39)的弧形孔内。

③插有平摆板(34)前端端头的弧形孔位于立摆板(39)的上部，弧形孔的左右宽度与平摆板(34)快摆换位时间相对应。立摆板(39)的尾部由固定销轴(41)铰接于外壳(42)的箱壁上，其板面上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与外壳箱壁上的弹簧固定柱之间联有立拉弹簧(40)，外壳箱壁上的弹簧固定柱位于固定销轴(41)的下方，使两弹簧固定柱的间距大于立摆板弹簧固定柱与固定销轴(41)的间距，构成立摆板(39)快摆换位机构。立摆板(39)的上端端头位于两只具有一定间隔的左右移动螺母(31)之间。

④两只左右移动螺母(31)装配在自动换向丝杠轴(32)上，它们(31)之间的间隔与立摆板(39)快摆换位时间相对应。两只左右移动螺母(31)的一侧带有圆柱，该圆柱嵌装在外壳(42)箱壁的水平滑道内、可水平滑动，并且使两只螺母(31)只能随自动换向丝杠轴(32)的转动左右移动、而不能转动。

在图6～8中示出钢丝绳导向轮(1)的结构及其在支承架(45)上的安装。

钢丝绳导向轮(1)主要由导向轮的内圈和外圈(51)构成。内圈又称梯形螺母(49)，导向轮外圈(51)外圆周有绳槽，二者之间安装轴承(50)，导向轮外圈(51)绕内圈转动。钢丝绳导向轮(1)的内圈、外圈，与轴承(50)的内圈、外圈分别由内圈压板(47)、外圈压板(48)及同定螺钉(46)固定。梯形螺母(49)及内圈压板(47)上有滑杆孔(52)。

钢丝绳导向轮(1)通过其梯形螺母(49)安装在导向轮丝杠轴(2)上，导向轮丝杠轴(2)安装在两侧的支承架(45)上，支承架(45)固定于卷筒(6)两旁。导向轮丝杠轴(2)的一端安装齿轮Z₁₈(28)、用键固联。在两侧的支承架(45)之间、丝杠轴(2)的下方，还安装有与导向轮丝杠轴(2)平行的滑杆(44)，滑杆(44)从梯形螺母(49)及内圈压板(47)的滑杆孔(52)穿过。导向轮丝杠轴(32)转动，使导向轮的梯形螺母(49)沿丝杠轴(32)、滑杆(44)左右移动而不能转动；其移动方向与绞车卷筒(6)上的排绳方向相对应。钢丝绳导向轮(1)外圈在钢丝绳(3)的摩擦下绕梯形螺母(49)旋转，为钢丝绳(3)导向，进行排绳。

在钢丝绳导向轮(1)上方安装有压绳轮(43)，牵引钢丝绳(3)从压绳轮(43)与导向轮外圈(51)之间穿过，以防止跑绳。压绳轮(44)安装在销轴上，销轴两端装在两侧板上端的轴孔内，两侧板的下端固联在梯形螺母(49)的两侧、构成支架。压绳轮(44)及支架不妨碍导向轮外圈(51)的转动。

工作原理：

1.调度绞车卷筒转动，主制动轮的内齿圈(7)转动，驱动变速箱(9)输入轴上的齿轮Z₀转动，变速箱(9)输出轴上的齿轮Z₁₇经齿轮Z₁₈驱动导向轮丝杠轴(2)转动，推动钢丝绳导向轮(1)的内圈左右移动、其外圈导向排绳。

在变速箱(9)内的两套换向机构，功能不同。一套是自动换向机构，或称端头换向机构，它控制排绳自动换向不需要任何操作，亦即，当钢丝绳导向轮(1)在导向轮丝杠轴(2)推动下排完一层绳后，变速箱(9)的自动换向机构动作、自动换向，即绞车卷筒(6)不改变原来的转向，只是导向轮丝杠轴(2)改变原来的转向，钢丝绳导向轮(1)沿相反的方向移动排后一层绳，从而达到自动排绳的目的。第二套是随机换向机构，或称人工换向机构，用以解决绞车在运行过程中的特殊问题。例如：当绞车在运行过程中矿车掉道，而绞车钢丝绳的位置正处在绞车卷筒的中间，而矿车上道的过程中绞车既需要放绳也需要收绳。自动换向的机构就不能起作用了，需要随机换向操作。需要随机换向时，只需司机脚踩设在司机脚前的随机换向操作杆即可。绞车在正常收绳和放绳过程中，自动排绳，不需要操作。

2.变速箱(9)的齿轮传动及自动换向机构传动路径如下：

绞车主制动轮内齿圈(7)→输入齿轮Z₀→齿轮Z₁→齿轮Z₂→主变速齿轮Z₃—→同轴齿轮Z₇——→随机换向齿轮Z₁₃→换向花键轴(29)→同轴齿轮Z₁₂或→同轴齿轮Z₅→齿轮Z₄→同轴齿轮Z₆→

→齿轮Z₁₁→同轴齿轮Z₈→自动换向齿轮Z₁₄→自动换向花键轴(30)→同轴齿轮或→齿轮Z₁₀—→同轴齿轮Z₉→

Z₁₅→齿轮Z₁₆→自动换向丝杠轴(32)→同轴齿轮Z₁₇→齿轮Z₁₈→导向轮丝杠轴→螺母(31)→立摆板(39)→平摆板(34)→拨动自动换向齿轮Z₁₄

(2)→钢丝绳导向轮(1)。

3.随机换向：脚踩操作杆，拨随机换向齿轮Z₁₃沿换向花键轴(29)滑动，使齿轮Z₁₃与齿轮Z₇啮合变为与齿轮Z₆啮合，或反之，实现人工控制换向。

4.自动换向机构的工作原理：

①先以自动换向齿轮(24)与齿轮(19)啮合为例说明，即图2～6中所示。此时，立摆板(39)的上端端头处于两左右移动螺母(31)之间的右侧，平摆板(34)的前端端头受立摆板(39)处于弧形孔的右侧，钢丝绳导向轮(1)处于导向轮丝杠轴(2)右侧。

②自动换向花键轴(30)由自动换向齿轮Z₁₄(24)传动，带动齿轮Z₁₅(25)旋转，齿轮Z₁₅通过齿轮Z₁₆、齿轮Z₁₇、齿轮Z₁₈带动导向轮丝杠轴(2)旋转，推动钢丝绳导向轮(1)向左移动、排绳。

③在齿轮Z₁₆旋转的同时，与齿轮Z₁₆固联的自动换向丝杠轴(32)旋转，在自动换向丝杠轴(32)上的两只左右移动螺母(31)左右移动而不转动，右侧的左右移动螺母(31)推动立摆板(39)的上端端头绕固定销轴(41)按逆时针方向慢慢转动。当立摆板(39)一旦转到立拉弹簧(40)中心线越过固定销轴(41)的轴心时，立摆板(39)在立拉弹簧(40)拉力作用下，快速向另一侧摆动，在图5中为左摆，使立摆板(39)的上端端头由两左右移动螺母(31)之间的右侧转换到左侧。在立摆板(39)快速左摆的同时，立摆板(39)的弧形孔孔壁带动平摆板(34)前端端头快速摆动，使平摆板(34)绕同定销轴(35)快速顺时针转动，平摆板(34)的快速转动，通过其底面的两个滚轮(38)拨动自动换向齿轮(24)沿自动换向花键轴(30)快速滑动，使自动换向齿轮(24)脱离齿轮Z₉(19)而与齿轮Z₈(18)啮合，实现转向自动转换。

④自动换向齿轮Z₁₄(24)与齿轮Z₈(18)啮合后，便由齿轮Z₈(18)的同轴齿轮Z₁₁传动，不再经齿轮Z₁₀倒向。由自动换向齿轮Z₁₄(24)传动的齿轮Z₁₅、齿轮Z₁₆、齿轮Z₁₇、齿轮Z₁₈、导向轮丝杠轴(2)均改变转向，钢丝绳导向轮(1)也变为反向移动、即由左向右移动排绳。

⑤随着齿轮Z₁₆(26)改变转向，自动换向丝杠轴(32)也改变转向，其上的两只左右移动螺母(31)沿丝杠轴(32)改变移动方向，并推动立摆板(39)上端端头绕固定销轴(41)按顺时针方向慢慢转动。当立摆板(39)一旦转到立拉弹簧(40)的中心线越过固定销轴(41)轴心，立摆板(39)在立拉弹簧(40)拉力作用下，快速右摆，使立摆板(39)上端端头由两螺母(31)之间的左侧转换到右侧。余类推，自动换向机构又重复上述①～④款的过程，实现自动换向排绳。

实施例2：

在图9中示出本实用新型调度绞车自动排绳器第二种方案的传动原理及组成。它由滑杠(53)、钢丝绳导向轮(54)、内齿圈(7)、输入齿轮Z₀(10)、变速箱(60)、齿条杠(59)、支架(72)等构成。变速箱(60)主要由齿轮传动机构、自动换向机构、离合机构组成。

在调度绞车卷筒的绞车主制动轮(4)内加装内齿圈(7)，内齿圈(7)与输入轴上的齿轮Z₀(10)啮合。在齿轮箱(60)传动机构中，与输入齿轮Z₀(10)同轴的齿轮Z₂₁(61)与离合齿轮Z₂₂(62)啮合；离合齿轮Z₂₂(62)与齿轮Z₂₃(63)啮合，齿轮Z₂₃(63)的同轴齿轮Z₂₄(64)与齿轮Z₂₅(65)啮合；齿轮Z₂₅(65)的同轴伞齿轮Z₂₆(66)与伞齿轮Z₂₇(67)啮合，伞齿轮Z₂₇(67)装在输出轴(55)上。

变速箱的离合机构由花键轴、装配在花键轴上的离合齿轮Z₂₂(62)、拨动离合齿轮Z₂₂(62)沿花键轴滑动的脚踩操作杆组成。离合齿轮Z₂₂(62)可以与前、后的传动齿轮Z₂₁(61)、Z₂₃(63)啮合或脱离，以实现自动换向、随机换向的转换。该离合机构也可由实施例1的随机换向机构替代。

自动换向机构由变速箱输出轴(55)上的桃形凸轮(56)、桃形凸轮推动齿条板的滚轮(57)、齿条板(58)、齿条杠(59)、固定齿条板滚轮(70)等构成。

在图10～13中示出实施例2的自动换向机构的结构。变速箱输出轴(55)的伸出箱外一端，穿过齿条板(58)中部的水平长孔，其上安装桃形凸轮(56)。桃形凸轮(56)的外形曲线是两半对称的阿基米德螺旋线。

齿条板(58)的上端面带有齿条，其板面上有上、下两条水平滑道，两条滑道呈阶梯形，滑道内嵌装有上下两排、共四只固定齿条板的滚轮(70)。齿条板(58)靠两条滑道沿固定在机箱外壳上的四只滚轮(70)左右水平滑动。齿条板(58)的水平中心线上固定有两个滚轮(57)；两滚轮(57)安装在桃形凸轮(56)的左右两侧、紧密接触。

齿条板(58)的齿条与齿轮(69)啮合，齿轮(68)与齿轮(69)同轴，齿条杠(59)与齿轮(68)啮合。齿条杠(59)的外端带螺纹，插在钢丝绳导向轮(54)内圈的联接孔中，通过螺母与导向轮(54)内圈固联。钢丝绳导向轮(54)内圈通过其轴心孔装在带滑键的滑杠(53)上，滑杠固定安装在机箱外壳(71)、支架(72)之间，外壳(71)、支架(72)固定于卷筒(6)的两旁。钢丝绳导向轮(54)外圈与内圈之间为滑动配合，外圈绕内圈旋转。

工作原理：

1.变速箱齿轮传动及自动换向机构传动路径如下：

绞车主制动轮(4)的内齿圈(7)→输入齿轮Z₀→同轴齿轮Z₂₁→离合齿轮Z₂₂—→齿轮Z₂₃→同轴齿轮Z₂₄→齿轮Z₂₅→同轴伞齿轮Z₂₆→伞齿轮Z₂₇→变速箱或→空档

输出轴(55)→桃形凸轮(56)→滚轮(57)→齿条板(58)→齿轮Z₂₉→同轴齿轮Z₂₈→齿条杠(59)→钢丝绳导向轮(54)沿滑杠(53)左右滑动。

2.随机换向时：脚踩操作杆，离合齿轮Z₂₂与其前后啮合齿轮Z₂₁、齿轮Z₂₃脱离啮合，其后传动停止，不自动排绳。不踩操作杆，恢复自动换向。

3.自动换向机构的工作原理：

变速箱输出轴(55)转动，带动桃形凸轮(56)转动，桃形凸轮(56)推动两滚轮(57)、同时带动齿条板(58)左右移动，齿条板(58)顶面的齿条推动齿轮Z₂₉转动，与齿轮Z₂₉同轴的齿轮Z₂₈推动齿条杠(59)左右移动，齿条杠(59)带动钢丝绳导向轮(54)内圈沿滑杠(53)左右滑动，钢丝绳导向轮(54)外圈随钢丝绳(3)转动并为其导向，使钢丝绳(3)左右移动与调度绞车卷筒(6)的排绳同步，实现自动换向排绳。

该在兖煤集团公司兴隆庄煤矿已投入试用，效果稳定良好。

Claims

1.一种矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：包括钢丝绳导向轮、内齿圈、输入齿轮、变速箱；变速箱包括齿轮传动机构、自动换向机构、人工控制换向机构；

1)钢丝绳导向轮：包括内圈和外圈，导向轮的内圈装在导向轮丝杠轴(2)上，可沿导向轮丝杠轴(2)左右移动；外圆周有绳槽的导向轮外圈套在内圈上，可绕其转动；

2)推动导向轮内圈左右移动的导向轮丝杠轴(2)，其轴端齿轮(28)与变速箱的输出齿轮(27)啮合；

3)加装在绞车主制动轮(4)内的内齿圈(7)，与变速箱输入轴上的输入齿轮(10)啮合；

4)变速箱的人工控制换向机构：即随机换向机构，包括换向花键轴、该轴上的随机换向齿轮、拨动随机换向齿轮沿换向花键轴滑动的操作杆；随机换向齿轮滑动、可与转向相反的两个齿轮其中之一啮合；

5)变速箱的自动换向机构：包括自动换向花键轴(30)、自动换向齿轮(24)、自动换向丝杠轴(32)、两只左右移动螺母(31)、立摆板(39)、平摆板(34)；

①自动换向齿轮(24)装配在自动换向花键轴(30)上，拨动它沿自动换向花键轴(30)滑动的两滚轮(38)固定于平摆板(34)上；沿花键轴(30)滑动的自动换向齿轮(24)可与转向相反的两个齿轮：齿轮(18)、齿轮(19)其中之一啮合；自动换向花键轴(30)上固联的齿轮(25)与自动换向丝杠轴(32)上固联的齿轮(26)啮合；自动换向丝杠轴(32)上固联的输出齿轮(27)与导向轮丝杠轴(2)上固联的齿轮(28)啮合；导向轮丝杠轴(2)上装配的导向轮内圈为梯形螺母(49)，其上有滑杆孔(52)；滑杆(45)从滑杆孔(52)穿过，与导向轮丝杠轴(2)平行装在两侧的支承架(45)上；

②将自动换向齿轮(24)夹在中间的两个滚轮(38)，由销轴固定于平摆板(34)的底面上；平摆板(34)的尾部，由固定销轴(35)铰接于水平固定架(36)上，固定架(36)固联于变速箱外壳(42)箱壁上；平摆板(34)上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与固定架(36)上的弹簧固定柱之间联有平拉弹簧(33)，固定架(36)上的弹簧固定柱位于固定销轴(35)的后方，即两弹簧固定柱的间距大于平摆板弹簧固定柱与固定销轴(35)的间距，构成平摆板(34)快摆换位机构；平摆板(34)的前端端头插在立摆板(39)的弧形孔内；

③插有平摆板(34)前端端头的弧形孔位于立摆板(39)的上部，弧形孔的左右宽度与平摆板(34)快摆换位时间相对应；立摆板(39)的尾部由固定销轴(41)铰接于外壳(42)的箱壁上，其板面上有一弹簧固定柱，该弹簧固定柱与外壳箱壁上的弹簧固定柱之间联有立拉弹簧(40)，外壳箱壁上的弹簧固定柱位于固定销轴(41)的下方，即：两弹簧固定柱的间距大于立摆板弹簧固定柱与固定销轴(41)的间距，构成立摆板(39)快摆换位机构；立摆板(39)的上端端头位于两只有间隔的左右移动螺母(31)之间；

④左右移动螺母(31)装配在自动换向丝杠轴(32)上，两只螺母(31)的间隔与立摆板(39)快摆换位时间相对应；两左右移动螺母(31)的一侧带圆柱，该圆柱嵌装在外壳(42)箱壁的水平滑道内、可水平滑动；

⑤自动换向花键轴(30)的转向、自动换向丝杠轴(32)的转向、两左右移动螺母(31)的移动方向、立摆板(39)移动与快摆方向、平摆板(34)的快摆方向，与导向轮梯形螺母(49)的移动方向、即绞车卷筒(6)的排绳方向相对应。

2.一种矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：包括钢丝绳导向轮、内齿圈、输入齿轮、变速箱；变速箱包括齿轮传动机构、自动换向机构、人工控制换向机构；

1)钢丝绳导向轮：包括内圈和外圈，导向轮的内圈装在滑杠(53)上，可沿滑杠(53)左右移动；外圆周有绳槽的导向轮外圈套在内圈上，可绕其转动；

2)推动导向轮内圈左右移动的齿条杠(59)，其一端与变速箱的末端齿轮(68)啮合；

4)变速箱的人工控制换向机构：即随机换向机构，包括换向花键轴、该轴上的随机换向齿轮、拨动随机换向齿轮沿换向花键轴滑动的操作杆；随机换向齿轮滑动后的位置、可与转向相反的两个齿轮其中之一啮合；

5)变速箱的自动换向机构：包括变速箱输出轴(55)上的桃形凸轮(56)、桃形凸轮推动的齿条板上的滚轮(57)、齿条板(58)、齿条杠(59)、固定齿条板的滚轮(70)；

①内端装有伞齿轮(67)的变速箱输出轴(55)，其箱外伸出端穿过呈垂直布置的齿条板(58)中部的水平长孔，在轴端装有桃形凸轮(56)；桃形凸轮(56)的外形曲线是两半对称的阿基米德螺旋线；

②齿条板(58)上沿水平安装有两个滚轮(57)，两滚轮(57)夹在桃形凸轮(56)的左右两侧、相接触；齿条板(58)的板面上有上、下两条水平滑道，两条滑道内嵌装有上、下两排支承齿条板的滚轮(70)，齿条板(58)的两条滑道可沿固定在机箱外壳上的两排滚轮(70)左右滑动；齿条板(58)的顶面有齿条，与齿轮(69)啮合；

③齿轮(69)的同轴齿轮(68)，与齿条杠(59)啮合；齿条杠(59)的外端与钢丝绳导向轮(54)的内圈固联；钢丝绳导向轮(54)的内圈安装在带滑键的滑杠(53)上，滑杠(53)安装在机箱外壳(71)、支架(72)之间；

④钢丝绳导向轮(54)沿滑杠(53)左右移动方向、即绞车卷筒(6)排绳方向，与桃形凸轮(56)通过两滚轮(57)推动齿条板(8)左右移动方向相对应。

3.根据权利要求1所述的矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：所说的钢丝绳导向轮的内圈、即梯形螺母(49)，与外圈之间有轴承(50)，呈滚动配合，钢丝绳导向轮的内圈、外圈与轴承(50)的内圈、外圈，分别由内圈压板(47)、外圈压板(48)及固定螺钉(46)固定；内圈压板(47)有滑杆孔(52)。

4.根据权利要求1或3所述的矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：所说的钢丝绳导向轮上方装有压绳轮(43)，压绳轮(43)的销轴装在与导向轮内圈两侧固联的支架上，牵引钢丝绳(3)从压绳轮(43)与导向轮外圈之间穿过。

5.根据权利要求2所述的矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：所说的人工控制换向机构为离合机构，包括花键轴、该轴上的离合齿轮、拨动离合齿轮沿花键轴滑动的操作杆；离合齿轮可与其前、后的传动齿轮啮合，或脱离啮合。

6.根据权利要求1所述的矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：所说的变速箱(9)的齿轮传动机构，其输入齿轮(10)的同轴齿轮(11)与齿轮(12)啮合，齿轮(12)与主变速齿轮(13)啮合，主变速齿轮(13)与齿轮(15)、齿轮(17)同轴，齿轮(15)与齿轮(14)啮合，齿轮(14)与齿轮(16)同轴；换向花键轴(29)上的随机换向齿轮(23)，与转向相反的齿轮(17)、齿轮(16)其中之一啮合；固联在换向花键轴(29)上的齿轮(22)与齿轮(21)啮合，齿轮(21)与齿轮(18)同轴、与齿轮(20)啮合，齿轮(20)与齿轮(19)同轴；自动换向花键轴(30)上的自动换向齿轮(24)，与转向相反的齿轮(18)、齿轮(19)其中之一啮合；固联在自动换向花键轴(30)上的齿轮(25)与齿轮(26)啮合，齿轮(26)的同轴齿轮(27)与导向轮丝杠轴(2)的齿轮(28)啮合；齿轮(26)与齿轮(27)固联在自动换向丝杠轴(32)上。

7.根据权利要求2所述的矿用调度绞车自动排绳器，其特征在于：所说的变速箱(60)的齿轮传动机构，其输入齿轮(10)的同轴齿轮(61)与离合齿轮(62)啮合，离合齿轮(62)与齿轮(63)啮合，齿轮(63)的同轴齿轮(64)与齿轮(65)啮合，齿轮(65)的同轴伞齿轮(66)与伞齿轮(67)啮合，伞齿轮(67)与变速箱输出轴(55)固联。