一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器的製造方法

2023-10-11 20:20:49 4

一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，機架（8）頂部設與皮帶（1）垂直的旋轉主軸（9），旋轉主軸（9）正下方設有夾緊梁（10），夾緊梁（10）至少一側設置檢測滾筒（2），檢測滾筒（2）連接超越離合器（3），超越離合器（3）連接液壓泵（4），液壓泵（4）通過單向閥（11）連接液壓馬達（14），液壓馬達（14）連接液壓迴轉機構（6），與液壓迴轉機構（6）相連的旋轉主軸（9）上還設置有抓捕旋轉臂（7）；在皮帶正常運行時抓捕旋轉臂底邊翹懸於旋轉主軸一側，在皮帶斷帶運行時，檢測滾筒逆轉觸發超越離合器驅動液壓泵，液壓泵驅動液壓迴轉機構帶動抓捕旋轉臂底邊下落，與夾緊梁共同夾緊皮帶。
【專利說明】一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種皮帶抓捕器，尤其涉及一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器。【背景技術】
[0002]帶式輸送機以其運輸能力大、結構簡單、連續輸送、投資費用相對較低和維護方便等優點，已在煤炭生產中普遍採用，成為煤礦生產的「動脈」和「咽喉」。但隨著科學技術的進步和高產、高效的需要，輸送機已經向著長距離、大功率、大運量、高帶速方向發展，皮帶長期在這種高負荷運轉和各種意外的因素的影響下，不可避免的會發生斷帶和輸送機倒轉的事故，給礦井帶來巨大的經濟損失，甚至極大地威脅職工的生命安全。因此，深入研究帶式輸送機斷帶原因，並設計研發出安全可靠的帶式輸送機斷帶抓捕器，對降低斷帶事故造成的危害和保證礦山的安全生產具有重要的指導意義。
[0003]目前，國內外帶式輸送機斷帶保護裝置有很多，一種是對輸送帶進行局部夾持實現斷帶保護，這種捕捉器是利用斷裂輸送帶的下滑動力作為制動力實現，它抓捕輸送帶的空載邊，作用面積小，容易造成皮帶的縱向撕裂；一種是獨立於輸送機的抓捕器，主要由機架總成、液壓系統、電氣控制系統、信號採集系統組成，它利用電控系統對檢測信號進行判斷，一旦發生斷帶事故就發出信號啟動斷帶保護裝置，通過壓緊機構、支撐機構與膠帶的上、下表面之間的強大摩擦力去完成制動，雖然解決了斷帶局部抓捕的缺陷，但是存在以下問題:1、信號採集系統價格昂貴，易產生誤動作，可靠性不好；2、需要電機和控制箱的電源配合，不宜在防爆要求高的礦井使用；3、結構複雜，故障率高，製造和安裝維護的成本也高。

【發明內容】

[0004]在對斷帶事故進行全面分析以及在國內外斷帶捕捉器應用效果總結的基礎上，為了避免斷帶後事故的進一步惡化，解決由於現有抓捕器需要動力源而導致的結構複雜、浪費能源的問題，本發明將設計了一種純機械式帶式輸送機用無源液壓斷帶捕捉器，無需外來動力源，通過採用超越離合器連接檢測滾筒和液壓泵，以液壓泵驅動液壓迴轉機構來實現抓捕。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，主要設計思路為:包括機架，機架頂部設有一在水平面內與皮帶垂直的旋轉主軸，機架中部設有一位於旋轉主軸正下方且與之平行的夾緊梁，皮帶自夾緊梁上表面穿過，旋轉主軸上還設置有抓捕旋轉臂，欲通過抓捕旋轉臂與夾緊梁之間的相互配合對皮帶實施制動，抓捕旋轉臂頂端套設在旋轉主軸上，在皮帶正常運行時其底邊翹懸於旋轉主軸一側，在皮帶斷帶運行時其底邊下落後與夾緊梁共同夾緊皮帶。
[0006]本發明機械傳動還包括:旋轉主軸一軸端安裝在機架上，另一軸端連接設置在機架上的液壓迴轉機構，設計抓捕旋轉臂的旋轉下落是由液壓迴轉機構帶動旋轉主軸實現的。夾緊梁至少一側設置一平行放置、高度齊平的檢測滾筒，檢測滾筒兩端均安裝在機架上，皮帶自夾緊梁與檢測滾筒上表面穿過，檢測滾筒用於檢測皮帶的運行方向，且總是沿皮帶運行的方向旋轉，一旦檢測到皮帶斷帶逆行則檢測滾筒也會逆行。檢測滾筒一軸端連接超越離合器，超越離合器連接液壓泵，其中:超越離合器是一種利用牙的嚙合、棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運動或扭矩的離合器，在機械傳動中由主從動部分相對運動速度變化或旋轉方向的改變使其自動結合或脫開，也就是說，驅動元件檢測滾筒只能從單一方向即皮帶斷裂運行方向觸發超越離合器，繼而帶動從動元件液壓泵產生液壓動力。
[0007]本發明液壓傳動還包括:液壓泵吸油口連通油箱、其出油口通過單向閥連接液壓馬達，液壓馬達連接液壓迴轉機構，液壓泵的功能是把檢測滾筒的機械能轉換成液體的壓力能，以驅動液壓迴轉機構轉動，進而帶動旋轉主軸旋轉，以實現抓捕旋轉臂的旋轉下落。抓捕旋轉臂底邊下落後，其與夾緊梁之間的垂直間距有一定的要求，能夠達到與夾緊梁共同夾緊皮帶為準。
[0008]所述的液壓迴轉機構起到增大扭矩，降低速度的效果，實現低速大扭矩的要求。優選的，液壓迴轉機構採用減速機，在原動機液壓馬達和執行機構抓捕旋轉臂之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，把液壓馬達高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。
[0009]所述的抓捕旋轉臂以旋轉主軸為中心，自上而下做圓弧運動，故優選的，抓捕旋轉臂縱截面為扇形。扇形的頂角固定在旋轉主軸上，其弧邊端做下落旋轉動作。抓捕旋轉臂弧邊端垂落後，其底邊與夾緊梁上表面的垂直間距不宜過大或過小，要求能夠夾緊皮帶。
[0010]為進一步確保整個系統壓力正常，單向閥與液壓馬達之間還設有蓄能器。其中，蓄能器是液壓氣動系統中的一種能量儲蓄裝置，它在適當的時機將系統中的能量轉變為壓縮能或位能儲存起來；當系統需要時，又將壓縮能或位能轉變為液壓或氣壓等能而釋放出來，重新補供給系統；當系統瞬間壓力增大時，它可以吸收這部分的能量，以保證整個系統壓力正常。為方便讀取壓力值，單向閥與液壓馬達之間還設有壓力表。
[0011]本發明採用上述結構，利用檢測滾筒反向運動時產生的反力或力矩為驅動源，採用單向超越離合器作為動力源引入的連接器件，通過僅能單向傳遞動力的超越離合器來連接檢測滾筒和液壓泵，如此，皮帶正常運行時，不會觸發超越離合器，則液壓泵不產生液壓力，抓捕旋轉臂停止工作，對皮帶不產生任何影響，也不浪費任何能源。在皮帶斷裂反向運行時，逆向皮帶的摩擦力帶動檢測滾筒逆轉，從而觸發超越離合器，繼而帶動液壓泵產生液壓動力，進而帶動液壓迴轉機構，驅動在皮帶正常運行時一直懸於旋轉主軸一側的抓捕旋轉臂下落，抓捕旋轉臂底邊下落至與夾緊梁合力共同對皮帶實行抓捕，完成對斷帶的制動。
[0012]該裝置結構簡單，檢測滾筒反向運動時產生的反力或力矩作為抓捕旋轉臂的動力源來達到制動的目的，省去了電氣檢測單元，能耗降低，無需外來動力源即可實現皮帶抓捕功能，適用於防爆要求高的場所。斷帶抓捕器結構簡單，成本低，完全採用純機械式結構，減少了由於電信號的誤判給礦井帶來不必要的經濟損失，抓捕動作更加可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明在皮帶正常運行時的結構示意圖；
圖2是本發明在皮帶斷帶運行時的結構示意圖；
圖3是圖2的左視圖； 圖4為本發明的液壓原理圖。
[0014]圖中:1、皮帶，2、檢測滾筒，3、超越離合器，4、液壓泵，5、油箱，6、液壓迴轉機構，7、抓捕旋轉臂，8、機架，9、旋轉主軸，10、夾緊梁，11、單向閥，12、蓄能器，13、壓力表，14、液壓馬達。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016]如圖2和圖3所示，本發明包括機架8，所述的機架8頂部設有一在水平面內與皮帶I垂直的旋轉主軸9，且旋轉主軸9 一軸端安裝在機架8上，另一軸端連接設置在機架8上的液壓迴轉機構6 ;所述的機架8中部設有一位於旋轉主軸9正下方且與之平行的夾緊梁10，夾緊梁10至少一側設置一平行放置、高度齊平的檢測滾筒2，檢測滾筒2兩端均安裝在機架8上，皮帶I自夾緊梁10與檢測滾筒2上表面穿過，檢測滾筒2 —軸端連接超越離合器3。
[0017]如圖4所示，超越離合器3的一個力矩輸入端與檢測滾筒2的軸連接，使其能夠與檢測滾筒2的軸共同轉動，液壓泵4的傳動軸與超越離合器3的另一個力矩輸出端固定連接。液壓泵4吸油口連通油箱5、其出油口通過單向閥11連接液壓馬達14，液壓馬達14連接液壓迴轉機構6，與液壓迴轉機構6相連的旋轉主軸9上還設置有抓捕旋轉臂7。
[0018]如圖1所示，所述的抓捕旋轉臂7頂端套設在旋轉主軸9上，在皮帶I正常運行時其底邊翹懸於旋轉主軸9 一側；如圖2所示，在皮帶I斷帶運行時其底邊下落後與夾緊梁10共同夾緊皮帶I。
[0019]上述實施例中，本發明中超越離合器3、液壓泵4的類型不受限制。液壓迴轉機構6的結構多樣複雜，此方案中宜採用與液壓馬達14配合的減速機。為使系統壓力穩定，單向閥11與液壓馬達14之間還設有蓄能器11和壓力表13。
[0020]使用時，該裝置安裝在帶式輸送機上，機架8需要專門的基礎，檢測滾筒2和皮帶I下部接觸。如圖2所示，當皮帶I自夾緊梁10與檢測滾筒2上表面正常運行時，檢測滾筒2在皮帶I的驅動下，與皮帶I正常運行的方向同向旋轉，此時與檢測滾筒2連接的超越離合器3不傳遞動力，與超越離合器3連接的本發明的液壓泵4的傳動軸不轉動，即液壓泵4處於靜止狀態，抓捕旋轉臂7如圖2所示上翹，固定懸於旋轉主軸9 一側。
[0021]如圖3所示，當皮帶I斷裂時，皮帶I運行方向就會發生改變，即皮帶逆向運行，繼而檢測滾筒2在皮帶I摩擦力的帶動下反轉，檢測滾筒2旋轉方向的改變會觸發超越離合器3，反向轉動的扭矩會經過超越離合器3傳遞給液壓泵4的傳動軸，使得檢測滾筒I通過超越離合器3帶動液壓泵4泵出液壓油，產生液壓動力驅動液壓迴轉機構6旋轉，液壓迴轉機構6帶動抓捕旋轉臂7自旋轉主軸9 一側向夾緊梁10方向旋轉下落，抓捕旋轉臂7底邊越來越接近皮帶I上表面，至其落於皮帶I上表面，與皮帶下方的夾緊梁10 —起夾緊逆向運行的皮帶1，進而實現對皮帶I的實時抓捕，防止皮帶繼續逆向運行。當檢測滾筒2停止反向轉動、或者改為正向轉動時，本實施方式的超越離合器3停止工作,抓捕旋轉臂7放開皮帶I。
[0022]關於抓捕旋轉臂7的尺寸和形狀，如圖3所示，其沿旋轉主軸9軸向的寬度可據皮帶I的寬度做調節，略小於皮帶I的寬度最佳，以確保皮帶I受到抓捕旋轉臂7底邊制動的面積最大。在抓捕旋轉臂7縱截面內，抓捕旋轉臂7旋轉軸心至底邊上至少一點的距離大於該軸心至皮帶I上表面的垂直距離，以確保抓捕旋轉臂7底邊能夠與夾緊梁10從上下兩個方向卡住斷帶。為方便抓捕旋轉臂做弧線下落運動，所述的抓捕旋轉臂7優選縱截面為扇形的，則抓捕旋轉臂的底邊為弧邊，如圖2所示。
[0023]本帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器利用皮帶I帶動斷帶後下落的抓捕旋轉臂7，與夾緊梁10的距離變小形成自鎖將輸送帶夾緊制動，該保護裝置沿輸送機均距安裝3-4個，皮帶I 一旦發生斷帶事故，該抓捕器在收到斷帶信號之後立即動作，將輸送帶夾持制動。由於皮帶橫向斷裂需要200t/mm的張力差，所以Im寬的皮帶斷裂會存在200X IOOOt的拉力，斷帶抓捕器要抓捕斷帶，就需要承受200 X IOOOt以上的衝擊力，則斷帶抓捕器支架腳必須固定牢靠。防止皮帶跑偏時與支架摩擦造成事故，皮帶兩側的斷帶抓捕器支架腳偏離輸送機機架200-300mm。由於沒有涉及電，所以安裝起來很方便，這也是純機械式抓捕器的優點之一。
【權利要求】
1.一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，包括機架(8)，其特徵在於，所述的機架(8 )頂部設有一在水平面內與皮帶(I)垂直的旋轉主軸(9 )，且旋轉主軸(9 ) 一軸端安裝在機架(8 )上，另一軸端連接設置在機架(8 )上的液壓迴轉機構(6 ); 所述的機架(8)中部設有一位於旋轉主軸(9)正下方且與之平行的夾緊梁(10)，夾緊梁(10)至少一側設置一平行放置、高度齊平的檢測滾筒(2)，檢測滾筒(2)兩端均安裝在機架(8)上，皮帶(I)自夾緊梁(10)與檢測滾筒(2)上表面穿過； 所述的檢測滾筒(2 ) 一軸端連接超越離合器(3 )，超越離合器(3 )連接液壓泵(4 )，液壓泵(4)吸油口連通油箱(5)、其出油口通過單向閥(11)連接液壓馬達(14)，液壓馬達(14)連接液壓迴轉機構(6)，與液壓迴轉機構(6)相連的旋轉主軸(9)上還設置有抓捕旋轉臂(7); 所述的抓捕旋轉臂(7)頂端套設在旋轉主軸(9)上，在皮帶(I)正常運行時其底邊翹懸於旋轉主軸(9) 一側，在皮帶(I)斷帶運行時其底邊下落後與夾緊梁(10)共同夾緊皮帶(I)。
2.根據權利要求1所述的一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，其特徵在於，所述的液壓迴轉機構(6)採用減速機。
3.根據權利要求1或2所述的一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，其特徵在於，所述的抓捕旋轉臂(7)縱截面為扇形。
4.根據權利要求1或2所述的一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，其特徵在於，所述的單向閥(11)與液壓馬達(14)之間還設有蓄能器(11)。
5.根據權利要求4所述的一種帶式輸送機用無源液壓斷帶抓捕器，其特徵在於，所述的單向閥(11)與液壓馬達(14)之間還設有壓力表(13)。
【文檔編號】B65G43/06GK103787046SQ201410011656
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】呂明俊, 田豔鳳 申請人:呂明俊