专利名称：落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速更换落地式多绳摩擦提升机首绳和尾绳的装置。
背景技术：
多绳摩擦式提升机的维护工作相对于缠绕式提升机来说比较复杂，因为必须保持多绳摩擦式提升机的每根钢丝绳长度相等，从而使更换、检查、调整钢丝绳的工作量增大，特别是换绳工作。根据我国《煤矿安全规程》第379条规定；摩擦提升机钢丝绳(即首绳)的使用期限不得超过二年，平衡钢丝绳(即尾绳)的使用期限不得超过四年，因此，对于主、副井均为摩擦提升机的矿井来说，平均每年需要换一次首绳，两年更换一次尾绳。目前，各矿采用的换绳装置主要是自己加工，由于没有正规的设计和强度计算，存在着换绳装置强度不够的问题，是矿井安全生产的隐患。同时，由于主提升机与稳车不同步，存在绳扭劲，拧死弯，新钢丝绳与旧钢丝绳、新钢丝绳与新钢丝绳扭在一起等问题，直接影响换绳的质量，甚至会使新绳受损、受伤，危及矿井的安全。
发明内容
本发明的目的就是克服上述现有技术的不足、提供一种可缩短换绳时间、提高安全性、并减小工人劳动强度的落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置。
本发明包括有步进换绳机构、防跑绳机构和自动监测报警装置。步进换绳机构包括有步进油缸、夹紧机构和底座；步进油缸是一个双作用活塞杆液压缸；夹紧机构包括有上压块、下压块、双作用单活塞杆液压缸、大摇杆、小摇杆和销轴；步进油缸一端与夹紧机构的下压块通过螺栓联接，上压块与下压块通过大摇杆、小摇杆和销轴连接起来，双作用单活塞杆液压缸通过销轴安装在两个大摇杆之间。底座固定在地基上。
防跑绳机构包括有套筒、穿绳管、压盖、楔形块、弹簧及弹簧座、液压缸、安装架、销子、U型卡、针阀式油杯和槽钢；弹簧、弹簧座、楔形块放入套筒中，套筒与压盖通过螺栓连接，针阀式油杯安装在套筒上；U型卡将液压缸固定在安装架上，液压缸通过销子与槽钢相连，槽钢与楔形块紧挨。
自动监测报警装置包括有压力监测报警机构和跑绳监测报警机构。压力监测报警机构包括有A/D转换器、压力传感器、PLC、继电器和压力模块。跑绳监测报警机构包括有测速发电机、电磁换向阀、A/D转换器、PLC和继电器。压力监测报警机构安装在防跑绳机构的液压缸上。跑绳监测报警机构的测速发电机通过橡胶轮与新钢丝绳接触，PLC发出信号控制电磁换向阀的动作。
上压块与下压块内表面涂有聚胺脂摩擦材料。压力传感器是硅扩散压力传感器。
压力监测报警机构根据压力值的变化控制电机的开停。跑绳监测报警机构将钢丝绳的直线运动转化为旋转运动，把新钢丝绳的下放速度转化为电信号，电信号传给PLC，发出信号控制电磁换向阀的动作。
步进换绳机构的工作原理为供油时，步进油缸活塞杆伸出带动夹紧机构向前移动；不供油时，步进油缸回油，夹紧机构复位。而将钢丝绳从下压块与上压块之间穿过，通过双作用单活塞杆液压缸的伸缩，带动大摇杆的运动，从而实现夹紧机构的夹绳和松绳的功用。本发明采用“旧绳带新绳悬挂，新绳带旧绳回收”一次性换绳方案，同时引入了步进换绳机构将钢丝绳送入天轮和滚筒，确保了换绳的质量。步进换绳机构的上、下压块内表面涂有聚胺脂摩擦材料，可对钢丝绳起保护作用，保证了换绳的质量。
压力监测报警机构采用PLC控制电动机从而控制油泵是否向液压缸供油，利用压力传感器检测出压力值并经过压力模块转变为数字信号。PLC将来自压力模块的数字信号与压力给定值进行比较，作为控制信号控制电动机的开、停，并带有动态LED压力值和报警显示。显示灯为红色表示电动机工作即泵给液压缸补油，为绿色则表示电动机不动作，当红绿灯交错闪烁时表示跑绳自动监测机构已经动作。跑绳检测报警机构利用测速发电机测得钢丝绳下放速度。当速度大于设定值时，PLC发出指令，防跑绳机构的液压缸回油，抱紧钢丝绳，同时显示灯为红色。
本发明可适用于不同绳径的提升机。它能够实现提升机钢丝绳的快速更换，结构简单，动作可靠，占用设备少，减小了工人的劳动强度，施工时间短，仅用0.5个工作日就将500米钢丝绳下放完毕。因钢丝绳是同时更换，受力比较均匀，减少钢丝绳的磨损。快速换绳系统所有的机构、传感器、电控装置都设在井口，方便使用、便于操作。经济效益显著。
图1是本发明总体构成示意图。
图2是步进换绳机构的结构示意图。
图3是防跑绳机构的结构示意图。
图4是压力监测报警机构原理框图。
图5是跑绳监测报警机构原理框图。
图中1、钢丝绳滚筒，2、新钢丝绳，3、防跑绳机构，4、步进换绳机构，5、导向滚筒，6、接头，7、导向天轮，8、主滚筒，9、旧钢丝绳，10、副箕斗，11、主箕斗，12、底座，13、销轴，14、步进油缸，15、下压块，16、大摇杆，17、轴，18、双作用液压缸，19、上压块，20、小摇杆，21、压盖，22、套筒，23、弹簧，24、穿绳管，25、弹簧座，26、楔形块，27、针阀式油杯，28、安装架，29、销子，30、液压缸，31、槽钢，32、U型卡。
具体实施例方式
以五绳摩擦式提升机为例。
将弹簧23、弹簧座24、楔形块26放入套筒22中，用螺栓将套筒22与压盖21相连，并将针阀式油杯27安装在套筒22上，就构成防跑绳机构3。将五套防跑绳机构安装在安装架28上，液压缸30通过销子29与一根槽钢31相连，U型卡32将液压缸30固定在安装架28上。槽钢31与楔形块26紧挨，当活塞杆伸出时带动槽钢31运动，楔形块26也随之运动，压缩弹簧23。当液压缸30运动到最大行程时，可将新钢丝绳2分别穿过五套防跑绳机构。槽钢31采用8#槽钢。
将步进油缸14一端与夹紧机构的下压块15用螺栓联接，底座12固定在地基上。底座12上安装有两套上压块19、下压块15、大摇杆16、小摇杆20和销轴17。上压块19与下压块15内表面涂有聚胺脂摩擦材料，上压块19与下压块15通过大摇杆16、小摇杆20和销轴17连接起来。双作用液压缸18通过销轴17安装在两个大摇杆16之间，给步进油缸14供油时，活塞杆伸出，大摇杆16向两侧摆动，带动小摇杆20、上压块19、销轴17也随之运动即夹紧钢丝绳。由于本发明用于五绳摩擦式提升机，将五套步进机构根据摩擦式提升机钢丝绳的中心距平行安装。
钢丝绳滚筒1上的新钢丝绳2依次穿过防跑绳机构3的楔形块26、弹簧座25、穿绳管24，从步进机构4的上压块19和下压块15之间穿过，然后穿过导向滚筒5后通过接头6与旧钢丝绳9相连。
压力监测报警机构的压力传感器安装在防跑绳机构的液压缸上，给PLC发出信号，PLC发出指令控制电机的开停。跑绳监测报警机构的五个测速发电机通过橡胶轮分别与五条新钢丝绳接触，将钢丝绳的直线运动转化为旋转运动，给PLC发出信号，控制防跑绳机构的液压缸30。当钢丝绳下放超过设定值，PLC速度发出的指令，防跑绳机构的液压缸30回油，弹簧23复位，此时楔形块26动作，抱紧钢丝绳。
权利要求
1.一种落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置，其特征是包括有步进换绳机构、防跑绳机构和自动监测报警装置；步进换绳机构包括有步进油缸、夹紧机构和底座；步进油缸是一个双作用单活塞杆液压缸；夹紧机构包括有上压块、下压块、双作用单活塞杆液压缸、大摇杆、小摇杆和销轴；步进油缸一端与夹紧机构的下压块通过螺栓联接，上压块与下压块通过大摇杆、小摇杆和销轴连接起来，双作用液压缸通过销轴安装在两个大摇杆之间；防跑绳机构包括有套筒、穿绳管、压盖、楔形块、弹簧及弹簧座、液压缸、安装架、销子、U型卡、针阀式油杯和槽钢；弹簧、弹簧座、楔形块放入套筒中，套筒与压盖通过螺栓连接，针阀式油杯安装在套筒上；U型卡将液压缸固定在安装架上，液压缸通过销子与槽钢相连，槽钢与楔形块紧挨；自动监测报警装置包括有压力监测报警机构和跑绳监测报警机构；压力监测报警机构包括有A/D转换器、压力传感器、PLC、继电器和压力模块；跑绳监测报警机构包括有测速发电机、电磁换向阀、A/D转换器、PLC和继电器；压力监测报警机构安装在防跑绳机构的液压缸上；跑绳监测报警机构的测速发电机通过橡胶轮与新钢丝绳接触，PLC发出信号控制电磁换向阀的动作。
2.如权利要求1所述的落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置，其特征是压力传感器是硅扩散压力传感器。
3.如权利要求1所述的落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置，其特征是上压块与下压块内表面涂有聚胺脂摩擦材料。
4.如权利要求1所述的落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置，其特征是压力监测报警机构根据压力值的变化控制电机的开停；跑绳监测报警机构将钢丝绳的直线运动转化为旋转运动，把新钢丝绳的下放速度转化为电信号，电信号传给PLC，程序发出信号控制电磁换向阀的动作。
全文摘要
一种落地式多绳摩擦提升机快速换绳装置，主要用于落地式多绳摩擦式提升机首绳和尾绳更换。其目的是缩短换绳时间、提高安全性、减小工人劳动强度。本发明包括有步进换绳机构、防跑绳机构和自动监测报警装置；步进换绳机构包括有步进油缸、夹紧机构和底座；防跑绳机构包括有套筒、穿绳管、压盖、楔形块、弹簧及弹簧座、液压缸、安装架、销子、U型卡、针阀式油杯和槽钢；自动监测报警装置包括有压力监测报警机构和跑绳监测报警机构；压力监测报警机构包括有A/D转换器、压力传感器、PLC、继电器和压力模块；跑绳监测报警机构包括有测速发电机、电磁换向阀、A/D转换器、PLC和继电器。
文档编号B66B19/02GK1597491SQ20041001255
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月27日 优先权日2004年9月27日
发明者谭鹏辉, 寇子明, 吴娟, 白宏峰, 丰胜成 申请人:山西潞安矿业(集团)有限责任公司常村煤矿, 太原理工大学