一种矿井使用的绞车设备及操控方法与流程

1.本发明涉及矿工机械领域，尤其涉及一种矿井使用的绞车设备及操控方法。


背景技术：

2.绞车作为矿井矿工使用的必需机械之一，绞车的负荷能力可以体现一个矿井向上输出矿产的能力，而传统的矿井绞车采用的都是电机直驱的方式进行动力输出，直驱的特点是动力输出更完全，直驱的方式可以实现绞车的直接提升，但是对于电机的硬性损伤也是较大的，为了提高矿井绞车的负荷能力，增加矿井绞车的使用寿命，特此设计一种矿井使用的绞车设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种矿井使用的绞车设备及操控方法，以解决上述技术问题，为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种矿井使用的绞车设备，包括固载托板、动力电机、扭矩转换结构、绞盘结构、后侧悬架结构、前侧支撑结构、连接组件，所述后侧悬架结构固定在固载托板的顶面后侧，所述前侧支撑结构固定在固载托板的顶面前侧，且后侧悬架结构、前侧支撑结构并列设置，所述动力电机固定在固载托板的顶面后侧，且动力电机设在后侧悬架结构的内底侧，所述绞盘结构固定在固载托板的顶面前侧，且绞盘结构设在前侧支撑结构的内底侧，所述扭矩转换结构固定在固载托板的顶面，所述动力电机连接在扭矩转换结构的后端侧面，所述绞盘结构连接在扭矩转换结构的前端侧面，所述连接组件穿过固载托板连接在后侧悬架结构和前侧支撑结构之间。
4.在上述技术方案基础上，所述后侧悬架结构由后侧支架、后桥轴、后端固定轴承件组成，所述后桥轴设在后侧支架的顶端，所述后端固定轴承件连接在后桥轴的中段，且后端固定轴承件可在后桥轴上转动，所述前侧支撑结构由前侧支架、前桥轴、前端承转轴承件组成，所述前桥轴设在前侧支架的顶端，所述前端承转轴承件连接在前桥轴的中段，且前端承转轴承件可在前桥轴上转动，所述绞盘结构由绞辊、绞辊连接轴、转换结构连接轴、辊轴支架、绞线组成，所述绞辊连接轴连接在辊轴支架的顶端，且绞辊连接轴可在辊轴支架上转动，所述绞辊固定在绞辊连接轴的外侧，所述转换结构连接轴设在绞辊连接轴的前端，且绞辊连接轴、转换结构连接轴一体成型，所述绞线缠绕在绞辊的外表面，所述扭矩转换结构连接在转换结构连接轴的前侧，所述固载托板上开设有绞线穿孔，所述绞线穿过绞线穿孔连接在连接组件的顶端。
5.在上述技术方案基础上，所述连接组件由动滑轮组、连接绞绳组成，所述连接绞绳的顶端固定在动滑轮组的底端，所述绞线的外端固定在后端固定轴承件上，所述绞线穿过动滑轮组，且动滑轮组可在绞线上滑动，所述绞线中段绕过前端承转轴承件的顶侧。
6.在上述技术方案基础上，所述扭矩转换结构由电动控制变距结构、变距连杆结构、前机盖、变距机壳、固定底座组成，所述前机盖通过螺栓固定在变距机壳的前侧面，所述固
定底座设在变距机壳的两侧端，所述变距机壳、固定底座一体成型，所述电动控制变距结构固定在前机盖的前侧面，所述变距连杆结构连接在前机盖的前侧面，且变距连杆结构的底侧连接电动控制变距结构；所述变距机壳的内部开设有变距腔，所述变距腔内部设有内齿外板带、联动变距结构，所述联动变距结构设有两组，两组联动变距结构呈对称设置在变距腔内，所述内齿外板带设在两组联动变距结构的外侧面，所述两组联动变距结构的前端连接在前机盖上，两组联动变距结构的后端穿过变距机壳分别连接动力电机和转换结构连接轴。
7.在上述技术方案基础上，所述前机盖由机盖板、主动变距轴端件、从动变距轴端件组成，所述主动变距轴端件和从动变距轴端件呈对称的设置在机盖板的前侧面，且机盖板、主动变距轴端件、从动变距轴端件一体焊接，所述两组联动变距结构的前端分别连接主动变距轴端件和从动变距轴端件的内后侧，所述变距连杆结构两端分别连接在主动变距轴端件、从动变距轴端件的内侧端，且变距连杆结构可在主动变距轴端件和从动变距轴端件之间横向滑动。
8.在上述技术方案基础上，所述变距连杆结构由中心固定块、侧端杆、侧端缸塞、主动推杆、主动缸塞组成，所述侧端杆和侧端缸塞设有两组，所述侧端杆呈对称的设在中心固定块顶端的两侧，所述侧端缸塞设在侧端杆的两外侧端，所述主动推杆设在中心固定块的底端侧面，所述主动缸塞设在主动推杆的外侧端，所述中心固定块、侧端杆、侧端缸塞、主动推杆、主动缸塞一体成型；所述两组侧端缸塞分别插接在主动变距轴端件和从动变距轴端件内，且两组侧端缸塞可在主动变距轴端件和从动变距轴端件内横向滑动，所述主动缸塞插接在电动控制变距结构内，且主动缸塞可在电动控制变距结构内横向移动。
9.在上述技术方案基础上，所述联动变距结构由外齿辊、变距轴件结构组成，所述外齿辊设有若干组，若干组外齿辊呈等圆周角度设置，所述若干组外齿辊的两端分别连接在变距轴件结构上，且外齿辊可在变距轴件结构上转动；所述变距轴件结构由筒杆轴、外凸桩壳、可变外凸桩、固连轴端组成，所述固连轴端设在筒杆轴的后侧端，所述外凸桩壳设有若干组，若干组外凸桩壳呈等圆周设置，且外凸桩壳设在筒杆轴的两侧端，所述可变外凸桩设有若干组，若干组可变外凸桩分别对应若干组外凸桩壳，所述若干组可变外凸桩分别插接在若干组外凸桩壳内，且可变外凸桩可在外凸桩壳内移动，所述可变外凸桩的外侧端开设有连接轴孔，所述外齿辊的两端分别连接在可变外凸桩外侧端的连接轴孔内，所述筒杆轴的前端对应连接主动变距轴端件和从动变距轴端件，所述固连轴端的后端对应连接连接动力电机和转换结构连接轴。
10.与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明优化了矿井绞车的设置，改变传统的矿井绞车采用直驱绞车的结构设计，改进为一种可以改变扭矩的绞车结构，设备配备动滑轮组来增设绞车的负荷能力，另外设计有扭矩转换结构可以在不同负荷情况下实行不同的动力输出，节省能源的同时保护电动机，增长了设备的使用寿命，宜推广使用。
附图说明
11.图1为本发明总体状态图。
12.图2为本发明拆分示意图。
13.图3为本发明各部连接示意图。
14.图4为本发明提升连接示意图。
15.图5为本发明扭矩转换结构示意图。
16.图6为本发明变距机壳示意图。
17.图7为本发明变距机壳拆分及内部示意图。
18.图8为本发明前机盖示意图。
19.图9为本发明前机盖拆分后示意图。
20.图10为本发明联动变距结构拆分示意图。
21.图11为本发明变距轴件结构示意图。
22.图12为本发明变距轴件结构侧端细节示意图。
23.图中：固载托板1、动力电机2、扭矩转换结构3、绞盘结构4、后侧悬架结构5、前侧支撑结构6、连接组件7、螺栓10、后侧支架5
‑
1、后桥轴5
‑
2、后端固定轴承件5
‑
3、前侧支架6
‑
1、前桥轴6
‑
2、前端承转轴承件6
‑
3、绞辊4
‑
1、绞辊连接轴4
‑
2、转换结构连接轴4
‑
3、辊轴支架4
‑
4、绞线4
‑
5、绞线穿孔4
‑
6、动滑轮组7
‑
1、连接绞绳7
‑
2、电动控制变距结构3
‑
1、变距连杆结构3
‑
2、前机盖3
‑
3、变距机壳3
‑
4、固定底座3
‑
5、变距腔3
‑
6、内齿外板带3
‑
7、联动变距结构3
‑
8、机盖板33
‑
1、主动变距轴端件33
‑
2、从动变距轴端件33
‑
3、中心固定块32
‑
1、侧端杆32
‑
2、侧端缸塞32
‑
3、主动推杆32
‑
4、主动缸塞32
‑
5、外齿辊38
‑
1、变距轴件结构38
‑
2、筒杆轴382
‑
1、外凸桩壳382
‑
2、可变外凸桩382
‑
3、固连轴端382
‑
4、连接轴孔382
‑
5。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施对本发明作进一步详细阐述。
25.一种矿井使用的绞车设备，包括固载托板1、动力电机2、扭矩转换结构3、绞盘结构4、后侧悬架结构5、前侧支撑结构6、连接组件7，所述后侧悬架结构5固定在固载托板1的顶面后侧，所述前侧支撑结构6固定在固载托板1的顶面前侧，且后侧悬架结构5、前侧支撑结构6并列设置，所述动力电机2固定在固载托板1的顶面后侧，且动力电机2设在后侧悬架结构5的内底侧，所述绞盘结构4固定在固载托板1的顶面前侧，且绞盘结构4设在前侧支撑结构6的内底侧，所述扭矩转换结构3固定在固载托板1的顶面，所述动力电机2连接在扭矩转换结构3的后端侧面，所述绞盘结构4连接在扭矩转换结构3的前端侧面，所述连接组件7穿过固载托板1连接在后侧悬架结构5和前侧支撑结构6之间。
26.所述后侧悬架结构5由后侧支架5
‑
1、后桥轴5
‑
2、后端固定轴承件5
‑
3组成，所述后桥轴5
‑
2设在后侧支架5
‑
1的顶端，所述后端固定轴承件5
‑
3连接在后桥轴5
‑
2的中段，且后端固定轴承件5
‑
3可在后桥轴5
‑
2上转动，所述前侧支撑结构6由前侧支架6
‑
1、前桥轴6
‑
2、前端承转轴承件6
‑
3组成，所述前桥轴6
‑
2设在前侧支架6
‑
1的顶端，所述前端承转轴承件6
‑
3连接在前桥轴6
‑
2的中段，且前端承转轴承件6
‑
3可在前桥轴6
‑
2上转动，所述绞盘结构4由绞辊4
‑
1、绞辊连接轴4
‑
2、转换结构连接轴4
‑
3、辊轴支架4
‑
4、绞线4
‑
5组成，所述绞辊连接轴4
‑
2连接在辊轴支架4
‑
4的顶端，且绞辊连接轴4
‑
2可在辊轴支架4
‑
4上转动，所述绞辊4
‑
1固定在绞辊连接轴4
‑
2的外侧，所述转换结构连接轴4
‑
3设在绞辊连接轴4
‑
2的前端，且绞辊连接轴4
‑
2、转换结构连接轴4
‑
3一体成型，所述绞线4
‑
5缠绕在绞辊4
‑
1的外表面，所述扭矩转换结构3连接在转换结构连接轴4
‑
3的前侧，所述固载托板1上开设有绞线穿孔4
‑
6，所述
绞线4
‑
5穿过绞线穿孔4
‑
6连接在连接组件7的顶端。
27.所述连接组件7由动滑轮组7
‑
1、连接绞绳7
‑
2组成，所述连接绞绳7
‑
2的顶端固定在动滑轮组7
‑
1的底端，所述绞线4
‑
5的外端固定在后端固定轴承件5
‑
3上，所述绞线4
‑
5穿过动滑轮组7
‑
1，且动滑轮组7
‑
1可在绞线4
‑
5上滑动，所述绞线4
‑
5中段绕过前端承转轴承件6
‑
3的顶侧。
28.所述扭矩转换结构3由电动控制变距结构3
‑
1、变距连杆结构3
‑
2、前机盖3
‑
3、变距机壳3
‑
4、固定底座3
‑
5组成，所述前机盖3
‑
3通过螺栓10固定在变距机壳3
‑
4的前侧面，所述固定底座3
‑
5设在变距机壳3
‑
4的两侧端，所述变距机壳3
‑
4、固定底座3
‑
5一体成型，所述电动控制变距结构3
‑
1固定在前机盖3
‑
3的前侧面，所述变距连杆结构3
‑
2连接在前机盖3
‑
3的前侧面，且变距连杆结构3
‑
2的底侧连接电动控制变距结构3
‑
1，所述变距机壳3
‑
4的内部开设有变距腔3
‑
6，所述变距腔3
‑
6内部设有内齿外板带3
‑
7、联动变距结构3
‑
8，所述联动变距结构3
‑
8设有两组，两组联动变距结构3
‑
8呈对称设置在变距腔3
‑
6内，所述内齿外板带3
‑
7设在两组联动变距结构3
‑
8的外侧面，所述两组联动变距结构3
‑
8的前端连接在前机盖3
‑
3上，两组联动变距结构3
‑
8的后端穿过变距机壳3
‑
4分别连接动力电机2和转换结构连接轴4
‑
3。
29.所述前机盖3
‑
3由机盖板33
‑
1、主动变距轴端件33
‑
2、从动变距轴端件33
‑
3组成，所述主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3呈对称的设置在机盖板33
‑
1的前侧面，且机盖板33
‑
1、主动变距轴端件33
‑
2、从动变距轴端件33
‑
3一体焊接，所述两组联动变距结构3
‑
8的前端分别连接主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3的内后侧，所述变距连杆结构3
‑
2两端分别连接在主动变距轴端件33
‑
2、从动变距轴端件33
‑
3的内侧端，且变距连杆结构3
‑
2可在主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3之间横向滑动。
30.所述变距连杆结构3
‑
2由中心固定块32
‑
1、侧端杆32
‑
2、侧端缸塞32
‑
3、主动推杆32
‑
4、主动缸塞32
‑
5组成，所述侧端杆32
‑
2和侧端缸塞32
‑
3设有两组，所述侧端杆32
‑
2呈对称的设在中心固定块32
‑
1顶端的两侧，所述侧端缸塞32
‑
3设在侧端杆32
‑
2的两外侧端，所述主动推杆32
‑
4设在中心固定块32
‑
1的底端侧面，所述主动缸塞32
‑
5设在主动推杆32
‑
4的外侧端，所述中心固定块32
‑
1、侧端杆32
‑
2、侧端缸塞32
‑
3、主动推杆32
‑
4、主动缸塞32
‑
5一体成型，所述两组侧端缸塞32
‑
3分别插接在主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3内，且两组侧端缸塞32
‑
3可在主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3内横向滑动，所述主动缸塞32
‑
5插接在电动控制变距结构3
‑
1内，且主动缸塞32
‑
5可在电动控制变距结构3
‑
1内横向移动。
31.所述联动变距结构3
‑
8由外齿辊38
‑
1、变距轴件结构38
‑
2组成，所述外齿辊38
‑
1设有若干组，若干组外齿辊38
‑
1呈等圆周角度设置，所述若干组外齿辊38
‑
1的两端分别连接在变距轴件结构38
‑
2上，且外齿辊38
‑
1可在变距轴件结构38
‑
2上转动，所述变距轴件结构38
‑
2由筒杆轴382
‑
1、外凸桩壳382
‑
2、可变外凸桩382
‑
3、固连轴端382
‑
4组成，所述固连轴端382
‑
4设在筒杆轴382
‑
1的后侧端，所述外凸桩壳382
‑
2设有若干组，若干组外凸桩壳382
‑
2呈等圆周设置，且外凸桩壳382
‑
2设在筒杆轴382
‑
1的两侧端，所述可变外凸桩382
‑
3设有若干组，若干组可变外凸桩382
‑
3分别对应若干组外凸桩壳382
‑
2，所述若干组可变外凸桩382
‑
3分别插接在若干组外凸桩壳382
‑
2内，且可变外凸桩382
‑
3可在外凸桩壳382
‑
2内移动，所述可变外凸桩382
‑
3的外侧端开设有连接轴孔382
‑
5，所述外齿辊38
‑
1的两端分别连
接在可变外凸桩382
‑
3外侧端的连接轴孔382
‑
5内，所述筒杆轴382
‑
1的前端对应连接主动变距轴端件33
‑
2和从动变距轴端件33
‑
3，所述固连轴端382
‑
4的后端对应连接连接动力电机2和转换结构连接轴4
‑
3。
32.本发明绞车设备的操控方法：设备的使用主要分为绞盘结构的省力操作和扭矩转换结构的转换操作。
33.一为绞盘结构的省力操作原理，本设备采用了一组动滑轮组，这样在提升过程中，就可以实现更少的动力输出来实现更重的货物提升，如图4所示，在使用过程中，绞辊收纳绞线或者松放绞线，都会利用其动滑轮组的结构特性来实现节能省力，后端固定轴承件的主要作用就是为了固定绞线端，而前端承转轴承件的主要作用是为了让绞线可以收放自如，避免卡绞线。
34.二为扭矩转换结构的转换操作原理，单组联动变距结构原理是通过主动变距轴端件和从动变距轴端件内部的阻尼液的多少来改变其连接的筒杆轴内部的阻尼液多少，在这个过程中当侧端缸塞向外侧抽动时，筒杆轴内的阻尼液减少，从而推动可变外凸桩的阻尼液减少，变外凸桩向外凸桩壳内部收缩，在外侧的外齿辊想变距轴件结构收拢，进而联动变距结构的整体外径缩小，相反另一侧的联动变距结构因为其阻尼液的增多，可变外凸桩从外凸桩壳凸出，联动变距结构的外径增大，所以就形成了动力电机传向绞盘结构的动力转换比的改变，在不同情况下实现不同的扭矩变化。
35.以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。