一种快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置

技术领域

本发明涉及矿井提升设备的技术领域，具体是一种快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置。

背景技术

矿井提升装置是指在采矿工程中联系井内上下位的主要运输设备，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械，它用于竖井和斜井提升煤炭、矿石、矸石以及升降人员、下放材料、工具和设备等。

在矿井单绳提升系统中，乘人坠落事故人员伤害惨重，社会影响恶劣，是严重的恶性伤亡事故。即使不乘人或未乘人的坠罐事故，也将破坏严重，停产恢复工期长，经济损失大，造成重大安全事故。因此，在矿井单绳提升系统中，防范坠罐事故是安全生产监管的突出重点。

申请号为CN201210584926.0的中国专利公开了一种单绳缠绕式矿井提升机，该发明通过在弹性棒销联轴器的两侧分别设有电动机制动器和测速传动机构，在卷筒的两端分别连接制动盘，所述每个制动盘分别连接盘形制动器，提高了安全操作性能，通过制动盘的闸盘和闸瓦之间的摩擦实现制动效果，还需要通过检测系统对瓦距闸盘间隙量、弹簧疲劳量、闸盘偏摆量、闸盘温度、制动器压力等信息检测对比，整个系统复杂，如果有一个数据检测出错，会导致整个系统的结果呈现有很大的偏差，对人身安全和物料安全都会造成很大的威胁，特别是高负载下的提升操作中，通过摩擦制动的系统极容易出现制动疲劳，导致无法制动，出现高位反转跌落的情况。

发明内容

为了解决现有技术存在高负载下缠绕式提升机的制动效果差和容易出现反转坠落的问题，本发明目的在于提供一种快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置，包括底板、主电机、卷筒和台座，所述底板顶面两侧各设有一个台座，所述台座之间设有主转轴，所述主转轴中部套设有卷筒，所述卷筒侧壁上设有两个用于固定缠绕绳的固定扣，所述底板上设有主电机，所述主电机的输出轴上设有主动轮，主转轴上键连接有从动轮，所述主动轮与从动轮之间通过传动带传动。

所述从动轮远离卷筒一侧的底板上设有滑板，所述滑板上活动设有移台，所述移台中部设有连盘，所述连盘与移台之间设有轴向轴承，所述连盘上设有第一定位杆，所述第一定位杆一端同时贯穿从动轮和卷筒，所述定位杆远离连盘的端部上设有弧板，所述底板上设有第二电机，所述第二电机的输出轴上设有丝杆，所述移台下部设有滑块，所述滑板内设有滑腔，所述滑块设于所述滑腔内滑动，所述丝杆远离第二电机的端部延伸至所述滑腔内并与滑块螺纹连接。

所述卷筒远离从动轮一侧的主转轴上设有卡盘，所述卡盘为圆柱状，所述卡盘外设有限制架，所述限制架固定设在底板上，所述限制架内部设有凹槽，所述凹槽开口朝向卡盘，所述卡盘弧形侧壁上设有多个卡位凸起，所述卡位凸起一侧与卡盘之间的距离大于另一侧与卡盘之间的距离，所述凹槽内设有两个转轴，所述转轴上套设有限制条，所述转轴贯穿所述限制条的一端，所述限制条远离转轴的端部延伸至两个卡位凸起之间，所述卡盘靠近卷筒的一侧上设有第二定位杆，所述第二定位杆远离卡盘的端部设有弧槽，所述弧板延伸至所述弧槽内。

作为本发明进一步的方案：所述弧槽开口朝向所述第二定位杆侧壁与端面。

作为本发明进一步的方案：所述弧板宽度小于第一定位杆直径。

作为本发明进一步的方案：所述第一定位杆的外径与第二定位杆的外径相同，第一定位杆的中轴线与第二定位杆的中轴线共线。

作为本发明进一步的方案：所述第一定位杆的数量为三个，所述第二定位杆的数量为三个。

作为本发明进一步的方案：三个弧板中轴线在以卷筒中轴线为中心的圆上。

作为本发明进一步的方案：所述凹槽内设有两个导柱，所述导柱上套设有卡位弹簧，所述导柱朝向所述限制条，所述卡位弹簧长度大于所述导柱长度

作为本发明进一步的方案：所述第一定位杆上套设有两个压圈，两个压圈夹持于所述连盘的侧壁上。

作为本发明进一步的方案：所述底板上设有传动罩，所述传动罩同时罩住主动轮和从动轮。

作为本发明进一步的方案：所述限制条长度大于转轴与卡盘之间的距离。

本发明的有益效果为：

该快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置通过穿过从动轮和卷筒的第一定位杆上的弧板与卷筒侧方卡盘上第二定位杆的弧槽相配合，主电机带动卷筒旋转缠绕提升绳的同时，卡盘跟随卷筒同步同向旋转，限制条一端卡嵌于卡盘侧壁的卡位凸起之间，有效避免卡盘方向回转，避免提升过程中的反转坠落事故，通过限制条和转轴直接有效的卡住卡盘，相比靠摩擦力制动方式效果更好，同时底板上的第二电机和丝杆驱动移台在滑板上移动，移台上的第一定位杆回缩并与第二定位杆分离，卷筒与卡盘不同步旋转，卷筒跟随从动轮旋转方向进行绕绳放绳操作，切换方便，在人和物参与提升操作时避免提升机的跌落，最大程度保证提升时安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明附图2中A-A处剖视图。

图4是本发明附图2中B-B处剖视图。

图5是本发明附图3中C处局部放示意图。

图6是本发明附图3中D处局部放示意图。

图7是本发明第二定位杆处部分部件结构关系示意图。

图8是本发明第二定位杆处局部示意图。

图9是本发明附图8中E-E处剖视图。

图10是本发明第一定位杆局部放大示意图。

图中：1-主电机；2-传动罩；3-卷筒；4-限制架；41-凹槽；5-底板；6- 滑板；7-主转轴；8-移台；81-滑块；82-连盘；83-轴向轴承；9-台座；10-第二电机；11-丝杆；12-主动轮；13-从动轮；14-传动带；15-第一定位杆；151- 压圈；152-弧板；16-第二定位杆；161-弧槽；17-卡盘；19-限制条；20-转轴； 21-卡位凸起；22-导柱；23-卡位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B 两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

如图1-10所示，一种快速切换防跌落模式的绕绳式矿井提升装置，包括底板5、主电机1、卷筒3和台座9，所述底板5顶面两侧各设有一个台座9，所述台座9之间设有主转轴7，所述主转轴7中部套设有卷筒3，所述卷筒3侧壁上设有两个用于固定缠绕绳的固定扣，所述底板5上设有主电机1，所述主电机1的输出轴上设有主动轮12，主转轴7上键连接有从动轮13，所述主动轮 12与从动轮13之间通过传动带14传动，所述底板5安装于提升通道的上方，通过卷筒3缠绕提升绳对提升物料进行提升，主电机1通电驱动主动轮12旋转，主动轮12与从动轮13之间通过多个传动带14实现传动，从动轮13跟随主动轮12旋转，带动主转轴7旋转，主转轴7带动卷筒3旋转。

所述从动轮13远离卷筒3一侧的底板5上设有滑板6，所述滑板6上活动设有移台8，移台8相对滑板6来说左右平移，所述移台8中部设有连盘82，所述连盘82上设有三个第一定位杆15，所述第一定位杆15一端同时贯穿从动轮13和卷筒3，所述连盘82与移台8之间设有轴向轴承83，所述第一定位杆 15上套设有两个压圈151，两个压圈151夹持于所述连盘82的侧壁上，保持第一定位杆15与连盘82的相对位置关系，保持连盘82在移动时，第一定位杆15跟随移动，连盘82与移台8之间设有轴向轴承83保持移台8的平移过程与连盘82的旋转过程互不干涉。

所述底板5上设有第二电机10，所述第二电机10的输出轴上设有丝杆11，所述移台8下部设有滑块81，所述滑板6内设有滑腔，所述滑块81设于所述滑腔内滑动，所述丝杆11远离第二电机10的端部延伸至所述滑腔内并与滑块 81螺纹连接，通过第二电机10控制移台8的平移，使第一定位杆15的推进和回缩线性稳定，所述底板5上设有传动罩2，所述传动罩2同时罩住主动轮12 和从动轮13，避免杂物卷入对整个提升机造成损坏。

所述卷筒3远离从动轮13一侧的主转轴7上设有卡盘17，所述卡盘17为圆柱状，所述卡盘17外设有限制架4，所述限制架4固定设在底板5上，所述限制架4内部设有凹槽41，所述凹槽41开口朝向卡盘17，所述限制架4以拱门状罩在卡盘17上部，所述卡盘17弧形侧壁上设有多个卡位凸起21，所述卡位凸起21一侧与卡盘17之间的距离大于另一侧与卡盘17之间的距离，即每个卡位凸起21顶面为倾斜顶面，且每个卡位凸起21以相同方向在卡盘17周围排布了一圈。

所述凹槽41内设有两个转轴20，所述转轴20上套设有限制条19，所述限制条19长度大于转轴20与卡盘17之间的距离，所述转轴20贯穿所述限制条 19的一端，每个限制条19由于远离转轴20的端部自身重力自然下垂，所述限制条19远离转轴20的端部延伸至两个卡位凸起21之间，卡盘17以卡位凸起 21高部向低部旋转的方向为第一旋转方向旋转时，限制条19端部依次在每个卡位凸起21顶部斜面上扫过，当卡盘17以第一旋转方向相反的方向旋转时，限制条19远离转轴20的端部顶在两个相邻的卡位凸起21之间，且被一个卡位凸起21的高部顶住，而限制条19与转轴20之间不能发生相对平移，而转轴 20又固定设在凹槽41内，所以此时卡盘17无法发生第二方向旋转。

所述凹槽41内设有两个导柱22，所述导柱22上套设有卡位弹簧23，所述导柱22朝向所述限制条19，所述卡位弹簧23长度大于所述导柱22长度，当卡盘17旋转速度较快时，限制条19远离转轴20的端部容易被卡位凸起21撞击弹跳起来，为了提高制动速度，通过卡位弹簧23时刻顶住限制条19端部，利用卡位弹簧23的弹性形变，使限制条19远离转轴20的端部始终每个卡位凸起21顶部斜面上扫过，并能第一时间顶在两个相邻的卡位凸起21之间。

所述卡盘17靠近卷筒3的一侧上设有第二定位杆16，所述第二定位杆16 远离卡盘17的端部设有弧槽161，所述弧板152延伸至所述弧槽161内，所述第一定位杆15的外径与第二定位杆16的外径相同，三个第一定位杆15的位置与三个第二定位杆16的位置分别相对应，所述弧槽161开口朝向所述第二定位杆16侧壁与端面，所述弧板152宽度小于第一定位杆15直径，所述第一定位杆15的外径与第二定位杆16的外径相同，第一定位杆15的中轴线与第二定位杆16的中轴线共线，三个弧板152中轴线在以卷筒3中轴线为中心的圆上，所述第一定位杆15通过连盘82带动移动的过程中，还跟随卷筒3和从动轮13旋转的同时，第一定位杆15端部的弧板152同时还在旋转，弧板152从弧槽161 侧面开口旋转入弧槽161内部，直至第一定位杆15通过弧板152和弧槽161的配合关系带动第二定位杆16以相同的方向旋转，进而使卡盘17、卷筒3、从动轮13同步旋转。

值得注意的是，通过多个第一定位杆15同时贯穿从动轮13和卷筒3，每个第一定位杆15连带卷筒3旋转，当卷筒3上提升绳负载时，卷筒3与主转轴 7之间连接键受到的剪力极小，加强了重负载下提升能力，提高整体稳定性。

提升机在工作过程中，通过第二电机10带动移台8在滑板6上移动，通过穿过从动轮13和卷筒3的第一定位杆15上的弧板152与卷筒3侧方卡盘17上第二定位杆16的弧槽161相配合，主电机1带动卷筒3旋转缠绕提升绳的同时，卡盘17跟随卷筒3同步同向旋转，在导柱22上的卡位弹簧23作用下，限制条 19一端被顶住卡嵌于卡盘17侧壁的卡位凸起21之间，且卡盘17、卷筒3、从动轮13都以第一方向旋转，有效避免卡盘17以与第一方向相反的方向回转，避免提升过程中的反转坠落事故，通过第二电机10带动丝杆11反转驱动移台 8在滑板6上移动，第一定位杆15回收并与第二定位杆16分离，卷筒3与卡盘17不同步旋转，也就是卷筒3此时可以不被限制的以两个不同方向旋转，此时卷筒3可在主电机1的驱动下以不同旋转方向进行绕绳或放绳操作，切换方便，在人和物参与提升操作时避免提升机的跌落，最大程度保证提升时安全。

本发明通过穿过从动轮和卷筒的第一定位杆上的弧板与卷筒侧方卡盘上第二定位杆的弧槽相配合，主电机带动卷筒旋转缠绕提升绳的同时，卡盘跟随卷筒同步同向旋转，限制条一端卡嵌于卡盘侧壁的卡位凸起之间，有效避免卡盘方向回转，避免提升过程中的反转坠落事故，通过限制条和转轴直接有效的卡住卡盘，相比靠摩擦力制动方式效果更好，同时底板上的第二电机和丝杆驱动移台在滑板上移动，移台上的第一定位杆回缩并与第二定位杆分离，卷筒与卡盘不同步旋转，卷筒跟随从动轮旋转方向进行绕绳放绳操作，切换方便，在人和物参与提升操作时避免提升机的跌落，最大程度保证提升时安全。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。