一种自动升降罐帘门的制作方法

本发明属于煤矿副井提升运输领域，涉及一种自动升降罐帘门。

背景技术：

煤矿副井提升机是煤矿生产、运输的主要设备之一，主要任务是向井下运输矿用设备和工作人员。煤矿副井提升机由电机带动相应的机械设备，从而带动提升机在井筒中进行升降，完成输送任务。随着科学技术的进步、生产工艺的精进、煤矿生产机械化、自动化的要求不断提高，相应的配套设备与控制系统等日趋完善，煤矿提升设备正逐步被新技术、新工艺所取代。有关副井提升机的机械机构改造的技术革新较少。因此，除了对提升机的控制改造外，对副井提升机罐帘门的改造，也是提升矿井自动化程度的重要手段之一。

目前现有自动升降罐帘门有以下几种形式：电气式自动罐帘门、弹簧储能式罐帘门以及液压传动式罐帘门。虽然目前部分副井现场使用的自动升降罐帘门已经基本满足实际的工作要求，但是上述提到的几种罐帘门升降的技术方案，都存在一定的不足之处：1、电气式自动罐帘门供电装置复杂，既要考虑防水，又要考虑带电体裸露防爆等问题，所需要的电源需要定时充电，续航能力有限；2、弹簧储能式罐帘门在使用过程中，把钩工开闭罐帘门时用力不当会导致安全帽掉落等，不利于把钩工的人身安全；乘坐提升机的人员在提升机还未停稳的情况下，若开启罐帘门将会威胁到乘坐人员的人身安全；提升机运行过程中突然制动或制动时的震动，会导致罐帘门弹起，不利于乘座人员和设备的安全等；3、液压传动式罐帘门相对于电驱动的形式，更加安全实际，在井下防爆方面有一定程度上提高，不足之处在于需要对提升机本身进行较大改动，由于提升机和侧壁之间的空间有限，考虑到装置本身的体积以及安装位置等因素，对于部分安装位置苛刻的煤矿副井，可能无法实现，很难达到通用性。综上所述，考虑到现有方案的不足，本发明致力于设计出一套可靠性高且结构紧凑，不需要外部动力就能完成罐帘升降工作的罐帘门自动升降装置。

技术实现要素：

虽然目前应用的自动升降罐帘门在功能上已经基本满足实际生产要求，但是在通用性，操作性，续航能力等方面存在不足。因此，本发明提供了一种设计操作简单，结构紧凑，续航能力好的自动升降罐帘门。

本发明的技术方案如下：一种自动升降罐帘门1，主要包括罐帘门5、提升机构2、摩擦轮机构3、液压储能集成模块4以及连接辅件。

所述自动升降罐帘门1的提升机构2是罐帘门开启、关闭的执行机构，包括提升绳轮6，提升丝杠7，提升液压缸8和横轴9。提升丝杠7位于横轴9上，横轴9两端各连接一个提升绳轮6。提升丝杠7与提升液压缸8布置在钢板上，提升液压缸8的活塞杆端部通过一定强度的钢板与丝杠螺母的法兰盘连接，提升丝杠7两端通过轴承座支撑。钢丝绳的一端固定在提升绳轮6上，另一端固定在罐帘上。

本发明优选提升绳轮6的钢丝绳为PP钢丝绳，PP钢丝绳具有强力高、伸长低、抗磨损、耐腐蚀、光滑柔软、防静电、便于操作等优点。可以很好地适应煤矿井下腐蚀性，粉尘性，温差变化大等环境。同样具有很好的耐磨性，保证自动升降罐帘门开启关闭与罐帘等发生摩擦时不易破损。

本发明优选提升丝杠7为滚珠丝杠，其功能是将回转运动转换成轴向往复运动，或将轴向往复运动转换成回转运动。滚珠丝杠的摩擦阻力小，广泛应用于各种工程机械和精密仪器。

所述自动升降罐帘门1的摩擦轮机构3是对液压储能集成模块4进行储能工作的机构。主要包括摩擦轮10、摩擦轮支撑架11、液压泵12，摩擦轮机构3安装于罐笼顶部边缘，摩擦轮10与罐道接触。

本发明的液压泵12优选为齿轮泵。

所述自动升降罐帘门1的液压储能集成模块4主要由蓄能器13、油箱14、连接块15和液压集成块16组成。

本发明的蓄能器13是液压集成系统模块中的压力油的存储单元，为提升装置提供动力。优选为液压蓄能器。

所述自动升降罐帘门1的连接辅件包括摩擦轮机构3和液压储能集成模块4之间的短油管组17以及液压储能集成模块4与提升机构2之间的长油管组18等。

本发明的液压集成块16是蓄能器13、油箱14和连接块15集成的载体，内部嵌入或外接多种系统运行所必须的泄荷阀和安全阀，提供进出油口以及测压油口。

附图说明

图1自动升降罐帘门示意图

图2提升机构示意图

图3摩擦轮机构示意图

图4液压储能集成模块示意图

标号说明：

1-自动升降罐帘门、2-提升机构、3-摩擦轮机构、4-液压储能集成模块、5-罐帘、6-提升绳轮、7-提升丝杠、8-提升液压缸、9-横轴、10-摩擦轮、11-摩擦轮支撑架、12-液压泵、13-蓄能器、14-油箱、15-连接块、16-液压集成块、17-短油管组、18-长油管组。

具体实施方式

自动升降罐帘门的工作过程主要分为两个部分：储能过程和罐帘门升降过程。

(1)储能过程：

1)当副井提升机进行升降工作时，摩擦轮机构3的摩擦轮10与罐道相摩擦发生转动，由于摩擦轮机构3与液压集成模块4通过短油管组17相连，摩擦轮10的转动带动液压泵12工作，将液压油从油箱14泵入蓄能器13中。

2)当液压集成模块4中的蓄能器13内压力达到额定压力值时，虽然摩擦轮机构3中的摩擦轮10仍然与罐道相摩擦，但是由于泄荷阀的作用，蓄能器13内的压力油不再增加。

3)液压储能集成模块4通过长油管组18与提升机构2相连，液压储能集成模块4中的蓄能器13内的压力油作为提升机构2的动力来源，当提升机构进行提升工作时，蓄能器13中的液压油进入提升液压缸8中。

(2)罐帘升降过程

1)当副井提升机在井口或井底停车到位需要升起罐帘门5时，控制手动换向阀，提升机构2进行提升工作，蓄能器13中的液压油进入提升液压缸8中，提升液压缸8带动丝杠螺母运动，丝杠螺母运动带动提升丝杠7发生转动，提升丝杠7位于横轴9上，提升丝杠7的转动带动横轴9转动，从而带动横轴9两端的提升绳轮6发生转动，将钢丝绳卷起，钢丝绳的一端固定在提升绳轮6上，一端固定在罐帘上，从而带动罐帘门5上升，实现罐帘门5的开启。当提升油缸8完成设定行程，罐帘门5被提升到设定高度，罐帘门停止上升的动作，完成罐帘门5开门的动作，副井提升机内的工作人员或物资可以自由出入。

2)当工作人员或物资进入副井提升机就位需要降下罐帘门5时，控制手动换向阀，使换向阀到达卸荷位，提升液压缸8与液压储能集成模块4通过长油管组18联通，罐帘门5通过自身重力向下运动，带动提升绳轮6反向运动，带动丝杠螺母反向运动，丝杠螺母通过连接板带动提升液压缸8的活塞杆缩回，提升液压缸8内的压力油被压回到油箱14内。当罐帘门5降落到规定位置时，控制手动换向阀到达急停位，此时罐帘门5停在规定的关门位置，完成罐帘门5的关门过程，副井提升机可以进行升罐和降罐的工作。

提升机构的工作原理：

当液压储能集成模块4的蓄能器13将压力油泵入提升液压缸8内，提升液压缸8的活塞杆伸出。由于液压缸的输出力通过提升丝杠7转化到提升绳轮6上的力大于罐帘门的自身重力，活塞杆端部与丝杠螺母通过特定的钢板连接，带动丝杠螺母轴向运动，丝杠螺母运动带动提升丝杠7转动，带动横轴9转动，从而带动横轴9两端的提升绳轮6发生转动。

当提升液压缸8内的压力油卸载，罐帘门的自身重力大于提升液压缸8的输出力，罐帘门通过自身重力带动提升绳轮6进行反方向转动，带动横轴9反方向转动，进而带动提升丝杠7反方向转动，提升丝杠7的反方向转动带动丝杠螺母向反方向轴向运动，提升液压缸8的活塞杆缩回。