一种矿井垂直救援提升机的制作方法
【专利摘要】一种矿井垂直救援提升机是由车辆底盘、电机减速器模块、液压站模块、提升机主轴模块、万向联轴器模块和操作台及控制柜模块构成；其中各模块通过U型卡环固定在车辆底盘上；所述提升机主轴模块、操作台和控制柜模块与救援舱之间通过电缆线连接，电缆线另一端与导电滑环转子及其车载电控系统连接，实现矿井垂直提升救援。本实用新型响应时间短、救援速度快，安全可靠性高，极大地提高了矿井遇难矿工的存活率。
【专利说明】
一种矿井垂直救援提升机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种矿井事故救援提升机，具体是一种用于矿井重特大事故垂直救生的救援提升机。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国矿难事故的频繁出现，矿山救援装备的技术水平越来越受到人们的关注。目前在救援提升机领域存在几种救援设备，比如陕西煤田地质机械制造有限公司申请的公开号为203796313U的“一种垂直救生救援系统”，以及山西中煤华晋能源有限责任公司申请的公开号为203905999U的“一种车载救援提升系统”，这两种救援系统将液压绞车、井架和救生舱配套设备集成在一体式底座上，虽然结构比较紧凑，但是由于其复杂的操纵结构，存在着控制系统功能不足，不便于装卸搬运，满足不了快速达到救援现场，耽误救援最佳时机的目的，而且固定在并占用一个卡车浪费资源。因此，提高救援装备的技术水平，最大限度地发挥救援装备的整体效能，将矿难的损失降到最低程度，是矿山救援装备的必要条件。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供响应时间短、救援速度快，安全可靠的一种矿井垂直救援提升机。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型所采用的措施如下。
[0005]—种矿井垂直救援提升机，包括车底盘、提升机主轴模块、电机减速器模块、液压站模块、万向联轴器模块和操作台及控制柜模块；
[0006]所述的一种矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述车辆底盘为东风DFL1250A9型汽车底盘，是由两根车底盘纵梁和十七根车底盘横梁组成，矿井垂直救援提升机的各模块通过U型卡环固定在车底盘横梁上，U型卡环结构为U型钢柱，两末端部有螺纹；
[0007]所述提升机主轴模块包括滚筒、主轴、支轮、导电滑环、承荷探测电缆和两个轴承座及其相对应的两个滚筒支座、盘式制动器装置、制动器支座和槽钢结构底座m;所述滚筒由筒壳、挡绳板、制动盘、塑衬、腹板组成，其中筒壳是由一定厚度的矩形钢板弯曲闭合焊接而成的筒状结构，在筒壳两侧分别有两排通孔，每一排有十八个通孔，共有七十二个孔，挡绳板共有两块，分别在筒壳的两侧，其中一个在筒壳的边缘，另外一个靠近另外一侧，挡绳板焊接在筒壳上，在靠近挡绳板的筒壳上开有椭圆形的孔，承荷探测电缆从这个椭圆孔穿过;所述制动盘位于筒壳的另外一侧端部，跟筒壳焊接固定，塑衬是由三十六块条形塑衬组成，每一块塑衬上面在两端有通孔，塑衬放置在两块挡绳板的中间，三十六块塑衬与筒壳通过穿过各自通孔的螺栓连接固定，腹板共有左右两片，腹板为圆环状结构，在腹板上开有四个通孔，通孔一方面起到减轻重量的作用，另一方面可以将承荷探测电缆经通孔固定在腹板上，每一块腹板跟筒壳焊接固定，在环状腹板内圆周向开有通孔；
[0008]所述提升机主轴模块的主轴是铸件阶梯轴结构，在主轴的两侧两个轴肩部与所述两个支轮为过盈配合固定，支轮通过高强度螺栓跟滚筒的腹板联接固定;在主轴的一侧轴肩部安装有导电滑环，导电滑环的转子部分通过四个周向紧定螺钉跟主轴固定;主轴在两侧端部轴肩固定在轴承座上，导电滑环的定子部分固定有U型环，在轴承座靠近导电滑环一侧的轴承盖上焊接有一个螺母，导电滑环通过双头螺柱与轴承座相对固定；
[0009]所述提升机主轴模块是腹板上通过压绳板将电缆固定于滚筒上;所述承荷探测电缆固定端跟所述导电滑环的转子连接，承荷探测电缆的另一端跟救生舱内部设备连接，通过承荷探测电缆和导电滑环，救生舱内部设备跟提升机系统的电控部分进行信号传递；
[0010]所述提升机主轴模块是两个轴承座分别通过螺栓与滚筒支座进行螺栓连接，所述滚筒支座是由不同系列的槽钢焊接在一起的;所述盘式制动器装置通过螺栓与制动器支座可靠连接在一起，所述制动器支座同上述滚筒支座是由不同系列的槽钢焊接在一起的；所述槽钢结构底座m为槽钢焊接结构；
[0011]所述电机减速器模块包括电机及电机支座、行星齿轮减速器及减速器支座、两者配套的弹性棒销联轴器和槽钢结构底座I;所述电机通过螺栓固定在由6根横着和6根竖着的槽钢焊接在一起的电机支座上;所述弹性棒销联轴器通过平键分别与电机的电机轴和减速器输入端进行连接，减速器与减速器支座的连接同电机与电机支座连接的形式；
[0012]所述液压站模块包括液压站和槽钢结构底座Π;液压站焊接放在槽钢结构底座Π上;槽钢结构底座Π与车底盘的连接形式相同。
[0013]所述万向联轴器模块包括SWP型十字轴式万向联轴器、减速器低速端连接盘、滚筒端连接盘和防护罩;所述减速器低速端连接盘的轮毂部分通过一个平键与减速器低速轴进行连接，而减速器低速端连接盘的轮盘部分通过10个螺栓与SWP型十字轴式万向联轴器的连接盘进行连接，SWP型十字轴式万向联轴器的另一端的连接盘通过10个螺栓与滚筒端连接盘的轮盘部分进行连接，而滚筒端连接盘的轮毂部分则通过两个呈180°布置的平键与滚筒主轴进行连接，这样就可以实现由减速器把动力可靠传递到滚筒的全过程;防护罩由一块弯板和旁边两块直板焊接而成，完全包裹万向联轴器模块，在工作时可以在预防万向联轴器高速时甩出，保护操作人员的安全；
[0014]所述操作台及控制柜模块包括主控柜、制动柜、变频电源柜、操作台、椅子、底板和槽钢结构底座IV;槽钢结构底座IV左侧从车前到车后分别焊接有变频电源柜、制动柜、主控柜，槽钢结构底座右侧为操作台，槽钢结构底座IV的中间为人站立的设置有一块底板，底板上有椅子，这样人活动更加方便，避免了操作人员直接踩在槽钢结构上发生意外的危险;所述操作台左部安装监控设备，实时对提升机滚筒运行的状态进行监控；中部为触摸屏，显示救生舱的提升运行工况;右部设置显示器对救生舱舱内环境进行监控和与人员进行通讯。
[0015]实施上述本实用新型所提供的一种矿井垂直救援提升机的技术方案，与现有技术相比，其所具有的优点与有益效果如下。
[0016]第一，矿井垂直救援提升机具有可拆装性能。将本系统安装在汽车上，能够保证矿难发生的时候，快速到达灾难现场，另外在不需要的时候，将所有设备放入仓库中，这样就增加了系统的使用寿命，维护也更方便。平时卡车还能用做它用，救援时再安装相关设备，卡车有效利用率高。
[0017]第二，强大的通信功能。通过优选承荷探测电缆和导电滑环，救生舱内部设备跟提升机系统的电控部分进行信号传递。救生舱内部设备收集到的气体成分、环境温度等信号以及视频、语音信号可以传递到地面设备。
[0018]第三，车上和地面两种工作模式共存。根据矿难发生地的周围地势选择。
[0019]第四，本实用新型结构简单，采用人性化的设置理念，该被困人员以宽松的生存条件，同时快速救援提升机响应时间短、救援速度快，安全可靠，极大地提高了矿井遇难矿工的存活率。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的主视整体结构示意图。
[0021 ]图2是本实用新型的俯视整体结构示意图。
[0022]图3是本实用新型的滚筒结构示意图。
[0023]图中:1:车底盘;2:车底盘横梁;3:车底盘纵梁;4:提升机主轴模块;5:滚筒支座；6:轴承座；7:滚筒;8:槽钢结构底座ΙΠ ; 9:盘式制动器装置；10:制动器支架；11:制动器支座；12:承荷探测电缆；13:塑衬；14:筒壳；15:挡绳板；16:制动盘；17:腹板；18:支轮；19:主轴;20:导电滑环;21:电机减速器模块;22:电机;23:电机支座;24:弹性棒销联轴器;25:行星齿轮减速器;26:减速器支座;27:槽钢结构底座I ； 28:液压站模块;29:液压站;30:槽钢结构底座Π ; 31:万向联轴器模块;32:减速器低速端连接盘;33: SWP型十字轴式万向联轴器；34:滚筒端连接盘；35:防护罩；36:操作台和控制模块;37:变频电源柜；38:底板；39:制动柜;40:椅子;41:主控柜;42:操作台；43:槽钢结构底座IV。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0025]实施一种具有通讯及探测功能车载救援提升机系统，包括:车辆底盘1、提升机主轴模块4、电机减速器模块21、液压站模块28、万向联轴器模块31和操作台及控制柜模块36。
[0026]所述的一种矿井垂直救援提升机，其特征在于所述车底盘I为东风DFL1250A9型汽车底盘，车底盘I距离地面为1400mm，所述矿井垂直救援提升机的各模块通过U型卡环固定在车底盘I上，U型卡环结构为U型钢柱，两末端部有螺纹。U型卡环套住车底盘横梁2，穿过各模块的槽钢结构底座的孔，末端用螺栓固定。
[0027]所述提升机主轴模块4，其特征是:包括滚筒7、主轴19、支轮18、导电滑环20、承荷探测电缆12和两个轴承座6及其相对应的两个滚筒支座5、盘式制动器装置9、制动器支座11和槽钢结构底座ΙΠ ο所述滚筒7，由筒壳14、挡绳板15、制动盘16、塑衬13、腹板17组成，其中筒壳14是由一定厚度的矩形钢板弯曲闭合焊接而成的筒状结构，在筒壳两侧分别有两排通孔，每一排有18个通孔，共有72个孔，挡绳板15共有两块，分别在筒壳14的两侧，其中一个在筒壳14的边缘，另外一个靠近另外一侧，挡绳板15焊接在筒壳14上，在靠近挡绳板15的筒壳14上开有椭圆形的孔，承荷探测电缆12从这个椭圆孔穿过;所述制动盘16位于筒壳14的另外一侧端部，跟筒壳14焊接固定;塑衬13是由三十六块条形塑衬组成，每一块塑衬上面在两端有通孔，塑衬13放置在两块挡绳板15的中间，三十六块塑与筒壳14通过穿过各自通孔的螺栓连接固定;腹板17共有左右两片，为圆环状结构，在腹板17上开有四个通孔，每块腹板的内侧周向有十二个通孔，每一块腹板跟筒壳14焊接固定，跟支轮18通过高强度螺栓固定；主轴19是铸件阶梯轴结构，在主轴19的两侧两个轴肩部与所述两个支轮18为过盈配合固定，支轮18通过高强度螺栓跟滚筒的腹板17联接固定;在主轴19的一侧轴肩部安装有导电滑环20，导电滑环20的转子部分通过四个周向紧定螺钉跟主轴19固定；主轴19在两侧端部轴肩固定在轴承座6上，导电滑环20的定子部分固定有U型环，在轴承座6靠近导电滑环20—侧的轴承盖上焊接有一个螺母，导电滑环20通过双头螺柱与轴承座6相对固定。腹板17上焊接有压绳板，将电缆固定于滚筒7上。所述承荷探测电缆12固定端跟所述导电滑环20的转子连接，承荷探测电缆12的另一端跟救生舱内部设备连接，通过承荷探测电缆12和导电滑环20，救生舱内部设备跟提升机系统的电控部分进行信号传递。两个轴承座6分别通过螺栓与滚筒支座5进行螺栓连接，所述滚筒支座5是由不同系列的槽钢焊接在一起的；所述盘式制动器装置9通过螺栓与制动器支座11可靠连接在一起，所述槽钢结构底座m为槽钢焊接结构。
[0028]所述提升机主轴模块4，其特征是:两个轴承座6分别通过螺栓与滚筒支座5进行螺栓连接，所述滚筒支座5是由不同系列的槽钢焊接在一起的；所述盘式制动器装置9通过螺栓与制动器支座11可靠连接在一起，槽钢结构底座m为槽钢焊接结构。
[0029]所述电机减速器模块21，其特征是:包括电机22及电机支座23、行星齿轮减速器25及减速器支座26、两者配套的弹性棒销联轴器24和槽钢结构底座127。所述电机22通过螺栓固定在由六根横着和六根竖着的槽钢焊接在一起的电机支座23上。所述弹性棒销联轴器24通过平键分别与电机22的电机轴和减速器25输入端进行连接，行星齿轮减速器25与减速器支座26的连接同电机25与电机支座26连接的形式。而槽钢结构底座I与车底盘横梁2的连接则采用U型螺栓的形式从底部卡主横梁，可以保证车上救援模式时，电机减速器模块21可以与汽车底盘稳定连接，正常工作。
[0030]所述液压站模块28包括液压站29和槽钢结构底座Π30。液压站29焊接放在槽钢结构底座Π 30上。
[0031]所述万向联轴器模块31包括SWP型十字轴式万向联轴器33、减速器低速端连接盘32、滚筒端连接盘34和防护罩35。所述减速器低速端连接盘32的轮毂部分通过一个平键与减速器低速轴进行连接，而减速器低速端连接盘32的轮盘部分通过10个螺栓与SWP型十字轴式万向联轴器33的连接盘进行连接，SWP型十字轴式万向联轴器33的另一端的连接盘通过10个螺栓与滚筒端连接盘34的轮盘部分进行连接，而滚筒端连接盘34的轮毂部分则通过两个呈180°布置的平键与滚筒主轴19进行连接。防护罩35由一块弯板和旁边两块直板焊接而成，完全包裹万向联轴器模块31，在工作时可以在预防万向联轴器高速时甩出，保护操作人员的安全。
[0032]所述操作台及控制柜模块36包括主控柜41、制动柜39、变频电源柜37、操作台42、椅子40、底板38和槽钢结构底座IV43。槽钢结构底座IV43左侧从车前到车后分别焊接有变频电源柜37、制动柜39、主控柜41，槽钢结构底座IV43右侧为操作台，中间为人站立的设置有一块底板，底板上有椅子，这样人活动更加方便，避免了操作人员直接踩在槽钢结构上发生意外的危险。所述操作台分为三部分，左部安装监控设备，实时对提升机滚筒运行的状态进行监控；中部为触摸屏，显示救生舱的提升运行工况;右部设置显示器对救生舱舱内环境进行监控和与人员进行通讯。
【主权项】
1.一种矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述救援提升机是由车辆底盘(I)、提升机主轴模块(4)、电机减速器模块(21)、液压站模块(28)、万向联轴器模块(31)和操作台及控制柜模块(36)构成。2.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述车辆底盘(I)为东风DFL1250A9型汽车底盘，是由两根车底盘纵梁(3)和十七根车底盘横梁(2)组成，矿井垂直救援提升机的各模块通过U型卡环固定在车底盘横梁(2)上，U型卡环结构为U型钢柱，两末端部有螺纹。3.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:包括滚筒(7)、主轴(19)、支轮(18)、导电滑环(20)、承荷探测电缆(12)和两个轴承座(6)及其相对应的两个滚筒支座(5)、盘式制动器装置(9)、制动器支座(11)和槽钢结构底座(8);所述滚筒(7)，由筒壳(14)、挡绳板(15)、制动盘(16)、塑衬(13)、腹板(17)组成，其中筒壳(14)是由一定厚度的矩形钢板弯曲闭合焊接而成的筒状结构，两侧分别有两排通孔，每一排有18个通孔，共有72个孔，挡绳板(15)共有两块，分别在筒壳(14)的两侧，其中一个在筒壳的边缘，另外一个靠近另外一侧，挡绳板(15)焊接在筒壳上，在靠近挡绳板(15)的筒壳(14)上开有椭圆形的孔，承荷探测电缆(12)从这个椭圆孔穿过;所述制动盘(16)位于筒壳(14)的另外一侧端部，跟筒壳(14)焊接固定，塑衬(13)是由三十六块条形塑衬组成，每一块塑衬上面在两端有通孔，塑衬放置在两块挡绳板(15)的中间，三十六块塑衬(13)与筒壳(14)通过穿过各自通孔的螺栓连接固定，腹板(17)共有左右两片，腹板(17)为圆环状结构，在腹板上开有四个通孔，每一块腹板(17)跟筒壳(14)焊接固定，在环状腹板(17)内圆周向开有通孔。4.根据权利要求3所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述主轴(19)是铸件阶梯轴结构，在主轴的两侧两个轴肩部与所述两个支轮(18)为过盈配合固定，支轮(18)通过高强度螺栓跟滚筒的腹板(17)联接固定;在主轴(19)的一侧轴肩部安装有导电滑环(20)，导电滑环(20)的转子部分通过四个周向紧定螺钉跟主轴(19)固定;主轴(19)在两侧端部轴肩固定在轴承座(6)上，导电滑环(20)的定子部分固定有U型环，在轴承座(6)靠近导电滑环(20)—侧的轴承盖上焊接有一个螺母，导电滑环(20)通过双头螺柱与轴承座(6)相对固定。5.根据权利要求3所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述腹板(17)上焊接有压绳板，承荷探测电缆(12)穿过压绳板绳槽与主轴(19)固定连接。6.根据权利要求3所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:两个轴承座(6)分别通过螺栓与滚筒支座(5)进行螺栓连接，所述滚筒支座(5)是由不同系列的槽钢焊接在一起的；所述盘式制动器装置(9)通过螺栓与制动器支座(11)可靠连接在一起，所述制动器支座(11)同上述滚筒支座(5)是由不同系列的槽钢焊接在一起的;按照滚筒安装要求，滚筒支座(5)和制动器支座(11)与槽钢结构底座ΙΠ(8)进行焊接，并在左右分别加加强筋和肋板，以增加承受能力;所述槽钢结构底座m (8)为槽钢焊接结构。7.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:包括电机(22)及电机支座(23)、行星齿轮减速器(25)及减速器支座(26)、两者配套的弹性棒销联轴器(24)和槽钢结构底座1(27);所述电机(22)通过螺栓固定在由6根横着和6根竖着的槽钢焊接在一起的电机支座(23)上;所述弹性棒销联轴器(24)通过平键分别与电机(22)的电机轴和减速器输入端进行连接，减速器(25)与减速器支座(26)的连接同电机(22)与电机支座(23)连接的形式;而槽钢结构底座1(27)与车底盘横梁(2)的连接则采用U型螺栓的形式从底部卡主横梁，穿过车底板和槽钢结构底座1(27)，上方再用螺栓固定，可以保证车上救援模式时，电机减速器模块(21)可以与车底盘(I)稳定连接，正常工作。8.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述液压站(29)焊接放在槽钢结构底座II (30)上。9.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述万向联轴器模块(31)包括SWP型十字轴式万向联轴器(33)、减速器低速端连接盘(32)、滚筒端连接盘(34)和防护罩(35);所述减速器低速端连接盘(32)的轮毂部分通过一个平键与减速器低速轴进行连接，而减速器低速端连接盘(32)的轮盘部分通过十个螺栓与SWP型十字轴式万向联轴器(33)的连接盘进行连接，SWP型十字轴式万向联轴器(33)的另一端的连接盘通过10个螺栓与滚筒端连接盘(34)的轮盘部分进行连接，而滚筒端连接盘(34)的轮毂部分则通过两个呈180°布置的平键与滚筒主轴(19)进行连接，实现由行星齿轮减速器(25)将动力传递到滚筒(7)的全过程;防护罩(35)由一块弯板和旁边两块直板焊接而成，完全包裹万向联轴器模块(31)。10.根据权利要求1所述的矿井垂直救援提升机，其特征在于:所述操作台及控制柜模块(36)包括主控柜(41)、制动柜(39)、变频电源柜(37)、操作台(42)、椅子(40)、底板(38)和槽钢结构底座IV(43);槽钢结构底座IV(43)左侧从车前到车后分别焊接有变频电源柜(37)、制动柜(39)、主控柜(41)，槽钢结构底座IV(43)右侧为操作台(42)，槽钢结构底座IV(43 )中间为人站立的设置有一块底板，底板上有椅子(40 )，这样人活动更加方便，避免了操作人员直接踩在槽钢结构上发生意外的危险;操作台(42)左部安装监控设备，实时对提升机滚筒运行的状态进行监控，中部为触摸屏，显示救生舱的提升运行工况，右部设置显示器对救生舱舱内环境进行监控和与人员进行通讯。
【文档编号】E21F11/00GK205419635SQ201620106859
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】杨兆建, 陈宗顺, 谢嘉成, 王淑平, 张利军, 邱卫忠, 丁慧, 张耀成, 王义亮
【申请人】山西省煤炭地质115勘查院, 太原理工大学