菱形金屬網編織機的製作方法

2023-07-24 14:23:01

專利名稱：菱形金屬網編織機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煤礦開採厚和特厚煤層人工假頂金屬網的編織設備。
目前，煤礦開採厚煤層及特厚煤層人工假頂材料一直是煤炭工業發展中的薄弱環節。現開採厚和特厚煤層使用的金屬經緯網、木板、荊條及剛剛推廣使用的尼龍網人工假頂材料，均存有聯網繁鎖，編織程序複雜，結構不穩定，操作人員勞動強度大，受壓力小，隔矸效果不好，耗資大，資源缺乏，成本較高，更主要的是不能滿足採煤連續生產自動展網的要求等缺陷。
本實用新型的目的是針對上述存在的缺陷，設計了一種自動編織、自動聯網、等長定位、限位停車、自動剪切、自動提串網、自動鎖邊、程控數顯雙軌跡菱形金屬網編織機，以提高生產效率和產品質量，克服上述存在的缺陷。該機所編織的菱形金屬網，具有易加工、聯網簡單、結構穩定、鋪網省力、搬運方便，可用於厚和特厚煤層綜合連續化開採自動展網，隔矸性能好，拉仲率高，基本上解決了機械化分層，工作面的頂板管理問題，一網可多次放頂使用，節省材料量大，噸煤成本低，效益較高等特點，與經緯網對比如表
本實用新型自動編網原理藉助圓柱彈簧的纏繞原理，將製做圓柱彈簧的圓形刀柄改為扁形刀柄，使金屬線在其上纏繞扁螺旋形狀，加之雙軌跡螺旋筒的作用，兩根金屬線按一定節距定嚮往一端強迫走絲，當纏繞的扁螺旋線在自動編網達到需要長度時，程控指令自動停車後金屬絲便被程控指令自動剪斷，完成一個周期後的上下扁螺旋線利用旋轉方向自動串聯、鎖邊，形成了網狀，這樣周而復始運動便可達到自動連續編網的目的，實現了雙絲自動編網、自動剪切、自動鎖邊、等長定位、自動限位停車、自動提串網全部自動化，成網規格標準。該機設有三個正向轉速，可適用於各種線經的編網。
雙軌跡螺旋筒，其軌跡間距為180°圓周角，使兩根並繞金屬線按各自的軌跡在旋轉刀柄上向一端行走形成扁螺旋絲。當該絲出刀柄後其中一根絲與所編完的網上末根絲旋轉穿繞編織成網。該雙軌跡螺旋筒兩端各留有不開透螺紋的圓套，螺旋筒與其外套以穩銷固定後置於箱體的半圓體底塊，上與其相匹配的壓塊分別以螺栓連接固定為一體，其圓套內經與螺旋筒內經間的經差等於二倍的金屬網線的直經，以便網線引出，增加扭曲力，便於熱處理調質過程中不致變形，以及軌跡的精密程度。
限位停車裝置是採用電磁離合器，電磁製動器與制動塊、限位調整螺栓和液壓缸的配合動作達到雙絲扁螺旋線在正向轉動停車後保持垂直90°給剪切做好準備。其動作關係是當轉動力矩傳至變速齒輪時，電磁離合器通電吸合，電磁製動器通電釋放，轉動力矩通過傳動軸帶動編織刀轉動纏繞金屬線在雙軌跡螺旋筒內按一定軌距行走，串繞編網，當網長達到規定長度時，程控數顯指令電磁離合器斷開，同時電磁製動器閉合，編織刀處於停止轉動狀態，但停止轉動時不一定保證在垂直90°角度上，這時就由限位停車裝置的兩個制動塊在液壓缸的配合作用下，迫使編織刀達到垂直90°，為自動剪切做好準備。其液壓系統接到程控定位指令後，液壓缸活塞杆伸出推動液壓缸帶動兩個制動塊沿其滑道滑行，將固定在傳動軸上的定位凸輪夾緊，使編織刀保持在垂直角度90°時，準確定位停車。如果停車角度大於90°時，就可能發生事故，為使其定位準確調整提前光顯角度。當剪切裝置完成雙軌跡網線剪切時，程控器指令液壓缸活塞杆收縮，推動制動塊沿其滑道滑行，當其中一制動塊滑行與限位螺栓接觸後，另一制動塊開始反向滑行，當兩制動塊相對離開口經大於定位凸輪的大經時程控指令電磁製動器開啟，同時電磁離全器吸合，轉動力矩傳到轉動軸帶動編織刀旋轉開始纏繞雙絲扁螺旋網線，進入第二周期編織。
自動剪切裝置是由相對應的剪切刀在液壓活塞杆的往復運動的帶動下，隨同固定在兩根滑杆上剪切刀座的相對滑行運動剪切網線。動作關係是液控的兩液壓油缸的進、出油咀受程序指令控制的電磁閥控制交換進、出油方向使兩缸內的活塞杆往復對應運動推動鑲鉗在剪切刀座上的刀，在其滑套上沿兩根滑杆對應滑動時，合壟切刀完成切斷兩根並繞扁螺旋網線任務。當切斷後，由於油嘴更換進、出油方向，使其相對反向運動兩剪切刀分離，為下周期剪切做好準備(活塞杆恢復到原位置)。
自動鎖邊裝置是由定位塊和鎖邊模具在液壓活塞杆的配合下完成自動鎖邊任務的。其動作關係是當程序指令電磁閥控制液壓活塞向定位塊推進時，其上定位銷軸沿其滑道向定位塊滑進，當其行至滑道終點不再行走時，就以其定位銷軸為支點，活塞杆繼續推進時便迫使模具的各活動切節按各自軌跡運動，在定位塊固定不動的情況下，菱形金屬網兩根鐵線互相交叉在一起的端頭分別靠入鎖邊模具的兩根夾緊活動節臂上的圓弧槽內彎曲鎖緊成型後；活塞杆向其反向運動，模具開始復原，定位銷軸滑到其滑道另一端終點時，又以其為支點，各活動節恢復到原來位置，當其活動節兩夾緊臂形成的夾角與定塊為對頂角時，便為下周期自動鎖邊做好準備。
編織機在編網過程中需頻繁啟動或停車，控制摩擦離合器是採用數控的電磁離合器控制和電磁製動定位停車進行控制，操作準確、平穩，作用力均衡，保證了啟動或停車的準確性。
編織機配備了冷卻泵使用乳化劑的循環冷卻，使被編織鐵線在常溫下編網，避免鐵線在編織時因溫升變形。
為保證自動編網、自動剪切、等長定位、自動鎖邊、自動提串閥，實現全部自動化，本機採用程序控制數顯自動控制系統。
本實用新型實施結合附圖給出


圖1為菱形金屬網編織機結構俯視示意圖。
圖中(1)為線盤，(2)緊線裝置，(3)為光電脈衝發生器，(4)為變速箱，(5)電磁離合器，(6)為電磁製動器，(7)為限位停車裝置，(8)為雙軌跡螺旋筒，(9)為編織刀，(10)為液壓自動剪切裝置，(11)為導線管，(12)為提串網裝置，(13)為程控數顯裝置，(16)為三角皮帶輪，(17)為傳動齒輪，(18)為刀座。
圖2為機身部結構示意圖。
圖中(4)為變速箱，(10)自動剪切裝置，(11)為導線管，(12)為自動提串網裝置，(13)為程序控制數顯裝置，(14)液壓泵站，(15)為自動鎖邊裝置，(42)為電控室。
圖3為平板扁形編織刀示意圖。
圖4為雙軌跡螺旋筒示意圖。
圖5為雙軌跡螺旋筒BB剖視圖。
圖6為雙軌跡螺旋筒AA旋轉剖視圖。
變速箱(4)內固定有兩聯變速傳動齒輪(17)分別與三角皮帶輪(16)主軸相連接，實現三個正向變速。由同心軸上傳動變速齒輪(17)的同心軸上固定刀座(18)連接固定編織刀(9)，雙軌跡縲旋筒(8)兩端各留有不開透的螺紋圓套筒，並置於變速箱(4)內相匹配的半圓底和相匹配固定壓塊之間，以穩銷固定之為一體，圓筒套內徑與雙軌跡縲旋筒內徑之差等於雙倍網絲直徑，其縲旋筒上開有間距為180°圓周角，兩條軌跡縲旋槽由其內旋轉的平板編織刀(9)雙軌跡螺旋筒(8)內側的軌跡螺紋槽形成兩根半菱形網絲，靠螺距之差的繼續旋轉與上絲實現自動編網。
圖7為剪切裝置示意圖。
圖中(19)為液壓油缸，(20)為活塞杆，(21)為剪切刀，(22)為滑套，(23)為滑杆，(24)為剪切刀座，(25)為油咀，(26)為連接杆。
兩剪切刀(21)分別鑲鉗在剪刀座(24)上，其座(24)上的滑套(22)與兩根滑杆(23)滑動配合，兩根滑杆(23)分別由兩塊連接板(26)連接固定為一體，兩個液壓油缸(19)以螺栓分別連接固定在兩根連板(26)上，液壓缸(19)壁上開有油咀(25)二個，活塞杆(20)與剪刀座(24)以螺栓連接固定之，活塞杆(20)往復伸縮運動帶動剪切刀(21)的相對運動完成網線剪切任務。
圖8為限位停車裝置示意圖。
圖9為限位停車裝置AA剖視圖。
圖中(17)為傳動變速齒輪，(5)為電磁離合器，(6)為電磁製動器，(36)為下制動塊，(9)為編織刀，(27)為限位調整螺栓，(28)為上制動塊，(29)為限位凸輪，(30)為傳動軸，(31)為制動塊滑道，(32)為液壓缸，(33)為滑杆，(34)為油咀，(35)聯接塊，(8)為雙軌跡螺旋筒。
定位凸輪(29)與傳動軸(30)以鍵連接固定之，並可與上制動塊(28)和下制動塊(36)匹配結合，達到90°度準確定位，為剪切刀(21)剪切做準備，下制動(36)和上制動(28)分別套在兩根滑杆(33)上做滑動配合，並同時沿殼壁上的滑道(31)滑行，上制動塊(28)與液壓缸(32)連接為一體，下制動塊(36)沿殼壁上滑道(31)滑行可與殼壁上的限位調整螺栓(27)匹配動作並與下制動塊(36)匹配結合，配合定位凸輪(29)實現定位停車的目的。兩根滑杆(33)與聯接塊(35)連接固定之，液壓油缸(32)上開有油咀(34)二個，供交替進、出油推動活塞往復運動帶動液壓缸移動。雙軌跡螺旋筒(8)兩端各留有一定長度不開一定長度不開透的圓套其內經與螺旋筒內經(編織刀外經)之差等於雙倍的網絲(41)直徑。同時雙軌跡螺旋筒(8)外裝有固定雙軌跡螺旋筒的外套，用穩銷因定後裝入變速箱體內半圓體底塊上與相匹配的上半圓弧壓塊以螺栓固定為一體。雙軌跡螺旋筒(8)內裝有編織刀(9)，其一端與傳動軸(30)連接固定，傳動軸(30)上裝有電磁離合器(5)和電磁製動器(6)控制開動或停車，並與在其軸(30)上的定位凸輪(29)以銷連接固定配合的制動塊(38)，(36)和限位調整螺栓(27)一起完成定位任務。
圖10為自動鎖邊裝置示意圖。
圖中(36)為液壓缸，(37)為鎖邊模具，(38)為滑槽，(39)為固定銷軸，(40)為定位塊，(41)為網線，(46)為活動節夾緊臂。
鎖邊模具(37)與液壓缸(36)的活塞杆連接固定，鎖連模具(37)由四根活動節以銷軸聯結之，其中固定銷軸(39)與滑槽(38)為滑動配合，兩根活動節夾緊臂(46)的對應側面上各開有圓弧槽，供網線(41)定位彎曲之用，定位塊(40)固定提網裝置(12)上並與網線(41)的夾角與兩根活動節夾緊臂(46)的夾角為對應匹配夾角(為以頂確)，供完成鎖邊任務之用。
圖11為光電脈衝發生器示意圖。
圖12為光電脈衝發生器AA剖視圖。
圖中(42)為大半圓軸，(43)為光源，(44)為光敏無件，(45)為遮光罩。
大半圓軸(42)與傳動軸(30)是同一根軸。光源(43)與光敏元件(44)相結合用螺栓固定於箱體，外罩有遮光罩(45)於箱體固定。當大半圓軸(42)轉到與光源(43)和光敏元件(44)相對應的一條直線時，光源(43)發出信號，給光敏元件(44)，傳給程控數顯數控裝置，完成準確等長定位任務。
圖13為整機數控，數顯程序自動控制原理框圖圖中C1為光電脈衝發生器，C2為數字開關，C3為「與」門，C4為執行電路，C5為晶振器。
圖中光電脈衝發生器C1安裝在編網機輸出軸的後端，編織刀(9)每轉一周，光電脈衝發生器C1根據遮光原理髮出脈衝信號。
圖中C11、C12和C1－1、C1－2組成工作計數顯示系統。C11、C12為CD4026 B型(十進計數／7段解碼／驅動器)集成電路，C11、C12將脈衝信號進行工作計數，解碼並驅動LED顯示器C1－1、C1－2分別顯示出個位和十位的工作數。
圖中C21、C22和C2、C3組成數控系統，C21、C22為CD4017 B型(十進計數／分配器)集成電路，C21、C22將脈衝信號進行數控計數並按十進位，個位，十位分別輸出。數控是通過數控開關C2(數碼開關或數字健盤)將C21、C22中所需數 與 門電路(C3)形成通路，再經過執行電路來完成的。
圖中C5、C51、C52……C57，組成程序指令系統，C5為晶體振蕩器，其振蕩頻率在4MHZ以下。C51、C52..A....C57為CD4017 B(十進計數分配器)集成電路。C5接到數控系統發出的開始工作指令後，按固有頻率振蕩，不斷發出脈衝信號，該脈衝信號經C51、C52......C57七級分配器分頻後，分辨出0.1秒級的觸發信號，這些信號經程序執行中按各工序的時間間隔分別指令電磁離合器(5)、電磁製動器(6)、自動限位(7)、自動剪切(10)、自動提串網(12)、自動鎖邊(15)等裝置執行機構執行程序指令按其完成任務。
圖中C31、C32......C311和C3－1、C3－2......C3－8構成累計產量計數，顯示系統。C31、C32......C311為CD4026 B型(十進計數／7段解碼／驅動器)集成電路，C3－1、C3－2......C3－8為液晶數字顯示器。本系統採用獨立電源供電，不受電網等因素影響其正常工作。為工作計數脈衝徑C31、C32......C311進行累計產量計數，解碼並驅動C3－1、C3－2......C3－8後，C3－1、C3－2......C3－8分別顯示出十萬、萬、千、百、十、個和小數點後兩位數。根據需要分別將班、日、旬、月產的產量記錄下來，便於開展計件管理，勞動競賽，生產統計等工作，並為現代化生產管理奠定了基礎。
權利要求1.一種新型菱形金屬網編織機，由底座、機身部、數顯程序控制系統、冷卻系統、變速箱、編織裝置、剪切裝置、鎖邊裝置、提串網裝置、限位停車裝置和緊線裝置組成，其特徵在於編織裝置是由平板扁刀和編織螺旋筒呈雙軌跡構成的自動編織，等長定位、自動聯網、自動限位停車、自動剪切、自動提串網、自動鎖邊裝置的全部自動化連續編織機。
2.權利要求1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於雙軌跡螺旋筒為兩端留有不開透螺旋軌跡園筒套，其縲旋筒與其外套以穩銷固定後，置於箱體中半園底塊上與其相配半園壓塊以縲栓連接成一體，其兩端圓筒套內徑與螺旋筒內徑之差等於雙倍網絲直徑，其螺旋筒上開有間距為180°園周角兩條軌跡螺旋溝槽。
3.如權利要求1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於自動鎖邊裝置由四根活動節以銷軸連接的鎖邊模具，其固定銷軸與滑槽為滑動配合併與定位塊為對應夾角(對頂角)，活動節夾緊臂側面對應開有園弧槽以保證鎖邊的弧度準確。
4.如權利1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於限位停車裝置是採用程序自動控制，定位凸輪與傳動軸以鍵連接固定，兩個制動塊由兩根滑 杆和聯接塊連接固定；兩個制動塊與滑杆和殼壁上的滑槽均為滑動配合；限位調整螺栓與殼壁以螺紋旋緊固定，供其調整與制動塊配合限位。
5.如權利要求1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於變速箱內傳動軸上裝有電磁離合器、電磁製動器、限位停車裝置和編織刀及其相匹配結合的雙軌跡螺旋筒。
6.如權利要求1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於由液壓泵站供給限位停車、自動剪切、自動鎖邊和自動提串網的液壓缸部位供油。
7.如權利要求1所述菱形金屬網編織機，其特徵在於等長定位、電磁離合器、電磁製動器、自動剪切、自動提串網和自動鎖邊，均採用程序自動控制和數字顯示電路控制。
專利摘要一種新型菱形金屬網編織機由數顯程控系統、冷卻系統、變速箱、編織裝置、液壓泵站、底座、機身和緊線裝置組成。它具有自動編織、自動聯網、自動剪切、自動限位停車、等長定位、自動鎖邊、自動提串網、結構緊湊、網長任選、成網規格標準的技術特徵和佔地面積小、操作人員少、人均效率高、單臺造價低、運輸、卷網、展網操作方便、動作準確等特點。可廣泛用於煤炭開採事業，是目前厚煤層和特厚煤層開採使用人工假頂材料的理想設備。
文檔編號B21F27/00GK2088911SQ9022367
公開日1991年11月20日 申請日期1990年11月19日 優先權日1990年11月19日
發明者王長久, 張忠田, 李倫, 韓永貴, 宋波, 朱顯耀 申請人:黑龍江省雞西礦務局東海礦機電修造廠