一种矿用隔爆型电缆卷筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿山机电领域的卷筒收放技术领域，具体涉及一种矿用隔爆型电缆卷筒ο
【背景技术】
[0002]对于地下电能源车辆，电缆卷筒起着储存电缆的作用，收放一定长度的电缆，从而为整车提供一定范围内的自由活动能力。目前用于井下电缆收放的矿用隔爆电缆卷筒主要有以下形式:
[0003]电控式隔爆电缆卷筒:它的驱动形式是隔爆电机加上液粘耦合器，电缆卷盘具有隔爆功能，卷筒与移动设备的同步性能稳定可靠，收放电缆过程中张力大小可调，起到保护电缆的作用。
[0004]液控式隔爆电缆卷筒:它的驱动形式是液压马达，它通过液压栗提供动力源，靠液压马达驱动隔爆电缆卷筒，进行电缆的收放。液控式卷筒可实现自动泄压、缓冲减振以及过载保护，有效增加了设备运行距离，提高设备运行的速度，简化操作程序。
[0005]弹簧式隔爆电缆卷筒:它是一种利用放出电缆卷取弹簧发条储能的原理自动卷取电缆的机械装置，卷筒采用隔爆技术。当弹簧被拉出时，利用卷筒的转动收紧蜗圈弹簧而储能；当弹簧回返时，卷筒将自动收卷电缆。它的优点是同步性能佳，电缆张力小、尺寸相对较小。
【发明内容】
[0006]上述三种矿用隔爆式电缆卷筒的体积相对较大，主要应用于大、中型井下工程机械上，如大型挖掘机、隧道扒渣机等。然而，井下的小型电力驱动的工程机械，如微型装载机等，尺寸较小，安装空间有限，无法安装上述隔爆电缆卷筒。在主机工作时，接在电动机上的电缆的收放要靠人工来完成，这不但影响整机的作业效率，并且电缆长期在复杂的地面上拖曳，时间稍长极易发生漏电和断电，危及设备和人身安全等事故。为了实现电缆收放机械化、自动化、提高设备的作业效率，保障工人的安全，减轻工人的劳动强度，开发理想的小型尾部电缆收放装置非常有必要。
[0007]本发明提出一种矿用隔爆型电缆卷筒，以解决现有隔爆电缆卷筒体积较大，不适于安装在小型电能驱动的工程机械上的问题。
[0008]本发明提出的隔爆电缆卷筒，主要由卷筒支架、卷筒、空心轴、电刷总成、传动轴、离合器、液压马达等组成。卷筒左、右两侧分别通过螺栓与卷筒连接左、右端盖固定。由于电缆卷筒的电缆缠绕与提升钢丝绳的缠绕情况不同，电缆一端需与电机相连，另一端则与电网相连。
[0009]为了防止卷筒转动时，卷筒的两端会同时随卷筒转动，采用了如下措施:卷筒轴采用两根半轴，左半轴为空心轴且固定不动，空心轴从左端插入卷筒，并依靠卷筒支架和卷筒连接左端盖内的轴承支承，空心轴右端与电刷架连接板通过螺栓固定，电刷总成与电刷架连接板通过螺栓固定，卷筒与电机间的电缆穿过轴心与电刷架连接板上的滑环连接；集电环插入右侧的传动轴，并通过轴肩限位；传动轴右端依靠右支承架内嵌的轴承支承，并与卷筒右端盖通过销连接，从而在转动过程中带动集电环、卷筒旋转，卷筒内腔的固定集电环与电缆另一端连接，该端电缆从卷筒壳体上所开孔出来与电网相连，并可随卷筒的转动而缠绕在卷筒上。
[0010]牙嵌离合器左右半轴将传动轴与液压马达的输出轴相连接，牙嵌离合器左半轴装有分离拨叉，用以实现马达与卷筒的分离与连接；液压马达通过螺栓连接固定于马达支架上。
[0011]为了确保在卷筒内部发生爆炸时，卷筒不会发生变形和损坏，选用钢板外壳，外壳厚度为8mm，外壳各结合面装配允许间隙< 0.5mm，结合面宽度多200mm，且所有零件厚度及结合面长度和间隙均按照隔爆要求进行设计。
[0012]卷筒由液压栗提供动力源并直接由液压马达进行驱动，卷筒收电缆与放电缆则与工程机械的行走马达的前进与后退保持一致，这一点由液压系统来保证。
[0013]与现有技术相比，隔爆电缆卷筒的发明效果是:
[0014]它采用的两个半轴的结构，有效解决了卷筒转动时，电缆两端会同时随卷筒转动的问题，且使卷筒直径尺寸减小，可安装在微型装载机等小型工程机械上；
[0015]所有零件厚度及结合面长度和间隙均按照隔爆要求进行设计，因而符合井下对电缆卷绕装置的隔爆要求；
[0016]卷筒由液压栗提供动力源并直接由液压马达进行驱动，液压系统确保收放电缆与工程机械行走速度一致；
[0017]卷筒直径尺寸可根据卷缆要求在在一定范围内调整，适用范围广。
【附图说明】
[0018]图1隔爆电缆卷筒结构剖视示意图
[0019]图2传动轴结构图
[0020]1-卷筒支架、2-卷筒、3-卷筒连接左端盖、4-空心轴、5-固定端盖、6-电刷架连接板、7-电刷总成、8-传动轴、9-右支承左端盖、10-右支承、11-右支承右端盖、12-分离支架、13-分离拨叉、14-牙嵌离合器左半轴、15-马达支架、16-液压马达、17-牙嵌离合器右半轴、18-衬环、19-键、20-轴承、21-卷筒连接右端盖、22-轴、23-销、24-集电环、25-螺母、26，27-垫圈
【具体实施方式】
[0021]为了使本领域人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中的对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制使用。
[0022]实施图1、2给出了一种隔爆电缆卷筒，它主要由卷筒支架1、卷筒2、卷筒连接左端盖3、空心轴4、固定端盖5、电刷架连接板6、电刷总成7、传动轴8、右支承左端盖9、右支承10、右支承右端盖11、分离支架12、分离拨叉13、牙嵌离合器左半轴14、马达支架15、液压马达16、牙嵌离合器右半轴17、轴承20、卷筒连接右端盖21、集电环24等组成。
[0023]卷筒2左、右两端分别通过螺栓与卷筒连接左端盖3、卷筒连接右端盖21固定。
[0024]空心轴4插入卷筒2左侧并依靠卷筒支架1和卷筒连接左端盖3内的轴承支承，空心轴右侧通过螺栓与电刷架连接板6相连，电刷总成7通过螺栓与电刷架连接板6相连。
[0025]传动轴8由轴22、卷筒连接右端盖21、销23、集电环24等组成，并依靠右支承10内嵌的轴承20支承。其轴22与卷筒连接右端盖21通过销23连接，集电环24插入轴22左端，左端依靠螺母25压紧，右端依靠轴肩定位。在转动过程中，轴22带动集电环24、卷筒2旋转。
[0026]牙嵌离合器左、右半轴14、17将传动轴8与液压马达16的输出轴相连接，牙嵌离合器左半轴14上装有分离拨叉13 ;液压马达16通过螺栓连接固定于马达支架15上。
[0027]为使卷筒2与液压马达16间的电缆转动过程中不出现相对运动，在卷筒2内采用了电刷和集电环。为了确保在卷筒2内部发生爆炸时，卷筒2不会发生变形和损坏，选用钢板外壳，外壳厚度为8mm，外壳各结合面装配允许间隙彡0.5mm，结合面宽度多200mmo
[0028]本发明的工作过程为:
[0029]当需要卷缆时，牙嵌离合器左、右半轴14、17相连，液压马达16在液压能的作用下转动，带动传动轴8转动，由于隔爆电缆卷筒2卷筒连接右端盖21与传动轴8通过销固连，故卷筒2也随之转动。传动轴8带动卷筒旋转，卷筒内腔固定集电环24与电缆连接，该端电缆从卷筒2壳体上所开孔出来与电网相连，并随卷筒的转动而缠绕在卷筒2上；卷筒2转动过程中，空心轴4是固定不动的，卷筒2与电机间的电缆穿过空心轴4轴心与电刷架连接板6上的滑环连接。这样，采用两个半轴的形式，实现了电能的传递，且避免了卷筒转动时，电缆两端会同时随着卷筒转动的问题。
[0030]当无需卷缆时，通过操作分离拨叉使离合器左右半轴分离，卷筒与液压马达分离，卷筒停止缠绕。
【主权项】
1.一种矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于:包括卷筒支架、卷筒、卷筒连接左端盖、空心轴、固定端盖、电刷架连接板、电刷总成、传动轴、右支承左端盖、右支承、右支承右端盖、分离支架、分离拨叉、牙嵌离合器左半轴、马达支架、液压马达、牙嵌离合器右半轴、轴承、卷筒连接右端盖、集电环； 电缆卷筒的卷筒轴采用两根半轴的形式，左端为空心轴，右端为传动轴；空心轴插入卷筒左端并依靠卷筒支架和卷筒连接左端盖内的轴承支承，空心轴右端通过螺栓与电刷架连接板相连；电刷总成通过螺栓与电刷架连接板固定相连，传动轴左端插入集电环，并通过销与卷筒连接右端盖固连，传动轴右端依靠右支承内嵌的轴承支承；牙嵌离合器左半轴和牙嵌离合器右半轴将传动轴与液压马达的传动轴相连接，牙嵌离合器左半轴上装有分离拨叉，从而实现卷筒与液压马达的分离与连接；液压马达通过螺栓连接固定于马达支架上面。2.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于:在卷筒内设置有电刷总成和集电环，使卷筒与液压马达间的电缆转动过程中不出现相对运动。3.根据权利要求2所述的一种矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于:卷筒选用钢板外壳，外壳厚度为8_，外壳各结合面装配允许间隙< 0.5_，结合面宽度多200_，确保在卷筒内部发生爆炸时，卷筒不会发生变形和损坏。4.根据权利要求3所述的一种矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于:卷筒轴采用两根半轴，左半轴为空心轴且固定不动，卷筒与电机间的电缆穿过空心轴轴心与电刷架连接板上的滑环连接，右半轴为传动轴带动卷筒旋转，卷筒内腔固定集电环与电缆另一端连接，该端电缆从卷筒壳体上所开孔出来与电网相连，并可随卷筒的转动而缠绕在卷筒上。5.根据权利要求4所述的一种矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于:在需卷缆工作时，可通过操作分离拨叉使离合器左右半轴分离，卷筒与液压马达分离，卷筒停止缠绕。
【专利摘要】本发明属于矿山机电领域的卷筒收放技术领域，具体涉及一种矿用隔爆型电缆卷筒。电缆卷筒的卷筒轴采用两根半轴的形式，左端为空心轴，右端为传动轴；空心轴插入卷筒左端并依靠卷筒支架和卷筒连接左端盖内的轴承支承，空心轴右端通过螺栓与电刷架连接板相连；电刷总成通过螺栓与电刷架连接板固定相连，传动轴左端插入集电环，并通过销与卷筒连接右端盖固连，传动轴右端依靠右支承内嵌的轴承支承；牙嵌离合器左半轴和牙嵌离合器右半轴将传动轴与液压马达的传动轴相连接，牙嵌离合器左半轴上装有分离拨叉，从而实现卷筒与液压马达的分离与连接；液压马达通过螺栓连接固定于马达支架上面。
【IPC分类】B65H75/44
【公开号】CN105347122
【申请号】CN201510764909
【发明人】王桂梅, 杨立洁, 张永硕, 褚涛, 程洪波, 崔磊
【申请人】河北工程大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月11日