一种摩擦式提升机用永磁摩擦衬垫的制作方法

1.本实用新型属于摩擦式提升机技术领域，具体的，涉及一种摩擦式提升机用永磁摩擦衬垫。


背景技术：

2.多绳摩擦式提升机是利用摩擦衬垫和钢丝绳之间的静摩擦力来带动钢丝绳以牵引提升容器升降。摩擦衬垫安装在多绳摩擦式提升机摩擦轮的圆周上，上表面设有绳槽。摩擦衬垫的摩擦系数和抗压强度直接关系到提升机的工作能力和安全性。在恶劣工况下摩擦系数不够时，或在摩擦提升系统的加速和减速运动状态下，钢丝绳和摩擦衬垫之间容易发生滑动现象，影响提升系统的安全运行。
3.此外，目前多绳摩擦式提升机的适用范围有限，不能经济有效的适应重载浅井提升。这是由于在重载浅井提升时，摩擦轮两侧的钢丝绳静张力差过大，导致钢丝绳容易在摩擦轮上发生滑动。一般地，采用重平衡绳或加重提升容器的方式可以解决该问题，但是会导致提升系统庞大，造成成本过高和能源浪费。而通过增大提升机摩擦衬垫和钢丝绳之间的摩擦系数，能有效增大提升机的提升能力，使得多绳摩擦式提升机在重载浅井提升工况下安全高效地运行。因此，开发摩擦系数更高的摩擦衬垫，对于竖井多绳摩擦式提升机的安全运行是十分必要的，对于扩展多绳摩擦式提升机在重载浅井提升的高效应用是至关重要的。现有摩擦衬垫材料的选取经历了从聚氯乙烯、聚氨酯到新型复合材料的转变，致力于从材料本身追求更高的摩擦系数,从而获得更大的最大静摩擦力。但更高摩擦系数的新型衬垫材料的研发进展缓慢。
4.有的专利中提出在衬垫两侧设置两个挤压块，可对钢丝绳产生挤压，进而增大提升机钢丝绳与衬垫的接触面积以增大摩擦力，使得该提升机工作时稳定性更好，提升载荷的效率更高。但这种摩擦衬垫的结构复杂，维护和维修量大，可靠性差。


技术实现要素：

5.为解决以上问题，本实用新型公开一种摩擦式提升机用永磁摩擦衬垫，包括多个衬垫分段，所述衬垫分段为圆弧段，多个衬垫分段用于串联排列呈环状安装在提升机摩擦轮的外圆周上，每一衬垫分段沿圆弧段的径向包括：
6.上部结构，所述上部结构的上表面设有绳槽，绳槽沿圆弧段的圆周向延伸；
7.下部结构，与上部结构连接，所述下部结构为永磁铁；
8.一对引导装置，分别设置在摩擦轮的钢丝绳奔入点和奔离点处，围包角以外的钢丝绳穿过对应的引导装置从而克服永磁力与提升机摩擦轮分离，
9.所述衬垫分段的一个侧面为由上至下逐渐向外的倾斜表面，相对的另一个侧面为竖直平面，通过压块接触该倾斜表面，通过固定块接触该竖直平面，将衬垫分段安装在摩擦轮外圆周上。
10.可选地，每个引导装置包括支架和多排引导滚轮，每排引导滚轮固定在安装到支
架的芯轴上，其中每排引导滚轮上的滚轮数量与摩擦式提升机的钢丝绳根数相同，且相邻的引导滚轮之间的间距与钢丝绳间距相同，钢丝绳依次通过每排对应的引导滚轮。
11.可选地，引导滚轮与钢丝绳接触的部分为圆弧形，且圆弧形的曲率半径为钢丝绳半径的1.1倍。
12.可选地，衬垫分段沿轴向并列排列多个环状安装在提升机摩擦轮的外圆周上。
13.可选地，衬垫分段采用过盈连接的方式安装在摩擦轮外圆周的楔形槽内。
14.可选地，所述下部结构的厚度为衬垫分段总厚度的2/3。
15.可选地，所述下部结构的曲率与提升机摩擦轮外圆周曲率相同。
16.可选地，所述绳槽为双绳槽。
17.本技术的摩擦式提升机用永磁摩擦衬垫具有以下有益效果：
18.(1)采用永磁摩擦衬垫，通过引导装置引导钢丝绳克服永磁力与提升机摩擦轮分离，可以在围包角内获得更大的最大静摩擦力(不打滑的最大摩擦力)，增大提升系统的能力和运转安全性，将摩擦式提升机的应用范围拓展至浅井提升。
19.(2)永磁摩擦衬垫结构简单，加工制作简便，成本低；使用安全可靠，不易损坏，维护量小。
20.(3)可根据提升系统的需要选取磁力不同的永磁材料制作永磁摩擦衬垫，以获得设计要求的正压力和最大静摩擦力。
21.(4)永磁摩擦衬垫达到安全规程要求的磨损量需要更换时，只需更换永磁摩擦衬垫的上部结构,降低成本。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例的永磁摩擦衬垫的横截面图；
23.图2是本实用新型实施例的永磁摩擦衬垫的纵向截面图；
24.图3是本实用新型实施例的永磁摩擦衬垫安装在提升机摩擦轮上的正视图；
25.图4是本实用新型实施例的永磁摩擦衬垫安装在提升机摩擦轮上的侧视图；
26.图5是图3、图4的a、b、c处放大图；
27.图6是本实用新型实施例的引导装置的示意图；
28.图7是本实用新型实施例的引导滚轮的示意图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实施例的摩擦式提升机用永磁摩擦衬垫，包括多个衬垫分段，图1是本实施例的衬垫分段的横截面图，图2是本实施例的衬垫分段的纵向截面示意图。如图1、图2所示，本实施例的衬垫分段1为圆弧段，沿圆弧段的径向由上部结构11和下部结构12两部分组成，所述上部结构11的上表面设有绳槽14，绳槽14沿圆弧段的圆周向延伸，且优选为平行的双绳槽，用于和钢丝绳接触。下部结构12为永磁铁，衬垫分段的上部结构的材质为常用的复合材料，
例如聚氯乙烯、聚氨酯橡胶以及树脂类材料。
31.衬垫分段的下部结构12的曲率与提升机摩擦轮外圆周曲率相同，以便于贴附在摩擦轮外圆周上，优选地，衬垫分段的整体以与摩擦轮100外圆周曲率相同的形式弯曲。多个衬垫分段1可以串联排列呈环状环绕在提升机摩擦轮的外圆周上。还可以如图3所示沿轴向并列排列多个环状环绕在提升机摩擦轮的外圆周上。
32.衬垫分段1的一个侧面为由上至下逐渐向外的倾斜表面，以便于与压块21接触，通过压块接触该倾斜表面，将衬垫分段1安装在摩擦轮外圆周上，从而限制其径向窜动，相对的另一个侧面为竖直平面，用于安装时与固定块22接触，通过固定块22限制其轴向窜动。压块和固定块与摩擦轮的连接可以是通过例如螺栓连接。需要说明的是，压块和固定块是固定衬垫分段的常用技术，在此不做详述。而且，衬垫分段也可以采用过盈连接的方式安装在摩擦轮外圆周的楔形槽内。
33.上部结构的下表面与下部结构的上表面紧密贴合，上部结构和下部结构可以是一体成型，也可以是采用组装的方式安装连接在一起。优选地，上部结构与下部结构是组装为衬垫分段，当衬垫分段达到安全规程要求的磨损量时，只需更换衬垫分段的上部结构。其中，上部结构与下部结构可以通过过盈连接的方式安装在摩擦轮外圆周的楔形槽内，当需要拆除更换上部结构时，将其拆卸下来更换即可。
34.优选地，下部结构的厚度约为衬垫分段总厚度的2/3。
35.图3是衬垫分段安装在摩擦轮上的正视图，图4是衬垫分段安装在摩擦轮上的侧视图。图5是图3和图4中的a、b、c处的放大图，下面以图3、图4来说明其工作过程。如图4所示，随着提升机摩擦轮100的转动，当钢丝绳200从奔入点进入摩擦轮的围包角(指围绕接触衬垫分段的钢丝绳角度)范围内时，奔入点上侧的一块衬垫分段在永磁铁的磁场作用下，永磁摩擦衬垫对进入绳槽的钢丝绳产生吸引力。在该吸引力的作用下，绳槽中的钢丝绳被吸引在永磁摩擦衬垫上，钢丝绳对永磁摩擦衬垫产生更大的压力，该压力为常规的钢丝绳自重及终端载荷与永磁摩擦衬垫对钢丝绳的吸引力之和，因而钢丝绳和永磁摩擦衬垫之间可以获得更大的最大静摩擦力(不打滑的最大摩擦力)，增大提升系统的能力和运转稳定性。
36.进一步的，还包括一对引导装置300，在摩擦轮的钢丝绳奔入点和奔离点处，在衬垫分段的永磁铁磁场的作用下，钢丝绳200在奔入摩擦轮之前和奔离摩擦轮之后的一小段距离内，有偏离正常运行方向而被吸引在衬垫分段上的趋势。基于此，在该处设置该引导装置300，钢丝绳200与引导装置300的引导滚轮32接触，引导装置给钢丝绳提供外力以克服永磁铁对钢丝绳的作用力，保证钢丝绳在奔入点和奔离点附近沿正常运行方向运行。引导滚轮在钢丝绳的带动下转动。
37.每个引导装置300包括支架30以及安装在支架30上的多排引导滚轮。一对引导装置分别安装在摩擦式提升机的摩擦轮上钢丝绳的奔入点和奔离点处。如图6所示，引导装置的支架30可以用槽钢和钢板焊接成，以螺栓固定安装在摩擦轮旁侧基础上。每排引导滚轮的形式为一个芯轴33上串联多个滚轮32，每个滚轮32与芯轴固定连接。每排引导滚轮的芯轴两端设轴承31，安装在支架30上。
38.其中每排引导滚轮上的滚轮数量与摩擦式提升机的钢丝绳根数相同，一般为4或6个；相邻的引导滚轮之间的间距与钢丝绳间距相同。从而使得钢丝绳可以依次通过每排对应的引导滚轮。引导滚轮32与钢丝绳200接触，在引导滚轮32与钢丝绳200之间的摩擦力作
用下，引导滚轮32和芯轴33在支架上转动。
39.优选地，引导装置的引导滚轮排数为3排。
40.优选地，引导滚轮32的材质与衬垫分段的上部结构的材质相同。
41.每个引导滚轮32固定在芯轴33上，在钢丝绳200的带动下，引导滚轮32和芯轴33同步转动。如图7所示，引导滚轮32的轴向截面中与钢丝绳200接触的部分为圆弧形，以保证滚轮32与钢丝绳200充分接触。在保证强度的前提下，引导滚轮32的直径应尽量小，以尽可能地靠近钢丝绳200在提升机摩擦轮的奔离点和奔入点，充分克服永磁铁的磁场对钢丝绳的作用，保证钢丝绳沿正常运行方向运行。
42.优选地，引导滚轮32表面与钢丝绳200接触的圆弧部分的曲率半径为提升钢丝绳半径的1.1倍。
43.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，本领域技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本实用新型的权利要求的保护范围。