一种提升机尾绳剪切机的制作方法

本发明涉及一种提升机尾绳剪切机。

背景技术：

矿用提升机是金属矿和煤炭井下开采运输的关键设备，多绳提升机现场应用占据越来越重要位置，多绳提升机的平衡尾绳在更换后因为在井下不方便运到井上，尤其是宽扁形状的钢丝绳非常硬而且其断面比较大，因此多以火焰切割或者砂轮切割方式将其切成短的绳段再提运到地面。煤矿的井下是严格防爆场所，任何火焰形式的明火都是风险极高的作业；再者，由于井下通风不好，火焰切割废气直接侵害人体。为此，在井下配备一台利用液压原理工作的尾绳剪切机对尾绳直接进行快速剪切是一个安全快捷解决问题的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提升机尾绳剪切机，采用液压原理，利用动态切刀和静态切刀配合将尾绳一次性快速剪断，避免了在井下采用火焰切割或砂轮切割造成的安全隐患，提高了切割效率，为井下提升机尾绳的切割提供了一种新的方式。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种提升机尾绳剪切机，包括主机台，主机台顶面固定有龙门立柱、复位弹簧安装板及两个相对设置的滑轨，龙门立柱上端连接有龙门盖，龙门立柱将主机台和龙门盖紧固连接为一体，龙门盖下方设置有下置式加载油缸，油缸活塞杆的底面与位于龙门盖和主机台之间的动态切刀刀架的顶面接触性连接；动态切刀刀架安装于剪切机前后两个侧面的大夹板之间且固定在该两个大夹板上，动态切刀刀口朝下固定于动态切刀刀架；剪切机前后两个侧面的大夹板通过连接板连接，复位弹簧上端固定在该连接板上，下端固定在复位弹簧安装板上；动态切刀刀架两端的两个滑动臂安装在两个相对设置的滑轨中，在下置式加载油缸作用下，活塞杆驱动动态切刀刀架连同动态切刀沿滑轨往下运动从而接近静态切刀，动态切刀刀架往上的复位运动通过固定在连接板和复位弹簧安装板之间的复位弹簧的弹力作用实现；

主机台上两个相对应的滑轨之间开设有凹槽，凹槽底部一半挖空，另一半固定有刀口朝上的静态切刀，静态切刀安装到位后其刀口与主机台顶面齐平或低于主机台顶面0-5mm；所述的静态切刀的刀背和动态切刀的刀背为背靠背相对设置。

进一步地，初始状态下动态切刀刀口与静态切刀刀口之间的竖直间距h为30-100mm。

进一步地，可以将下置式加载油缸替换为顶置加载油缸，顶置加载油缸倒置于龙门盖上方。

进一步地，所述的静态切刀刀口为平口结构，其切齿斜角θ的角度范围为20°-90°。

进一步地，动态切刀横截面为直角梯形，其刀口为平口结构，刀口斜角δ1的角度范围为20°-90°。

进一步地，动态切刀刀口呈中凹弧形齿结构，其横截面中切齿斜角δ2的角度范围为20°-90°。

进一步地，动态切刀刀口呈中凸弧形齿结构，其横截面中切齿斜角δ3的角度范围为20°-90°。

进一步地，动态切刀刀口呈中凹阶梯斜齿结构，所有阶梯切齿斜角δ4的角度范围为20°-90°，且阶梯切齿斜角δ4的角度数从中间至两端逐渐减小。

进一步地，动态切刀刀口呈中凸阶梯斜齿结构，所有阶梯切齿斜角δ5的角度范围为20°-90°，且阶梯切齿斜角δ5的角度数从中间至两端逐渐增大。

进一步地，剪切机将尾绳切断后，动态切刀刀口低于静态切刀刀口2-20mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过不断研究试验，最终选定五种切割效果好、速度快的动态切刀刀型，其与静态切刀配合可以将难以切割的提升机尾绳快速一次性彻底剪断，避免了在井下采用火焰切割或砂轮切割造成的安全隐患，不产生火焰废气，不会对人体健康造成危害，而且采用液压原理，极大地节省了人体劳动，提高了切割效率，为井下提升机尾绳的切割提供了一种新的方式。

附图说明

图1是下置式加载油缸组成的剪切机的主视图；

图2是图1的立体图。

图3是主机台的俯视图。

图4是主机台的立体图。

图5是静态切刀安装位置示意图。

图6是初始状态下动态切刀和静态切刀位置示意图。

图7是尾绳彻底剪断后动态切刀和静态切刀位置示意图；

图8是静态切刀立体图；

图8-1是图8的右视图；

图9是动态切刀示例一的立体图；

图9-1是图9的右视图；

图10是动态切刀示例二的立体图；

图10-1是图10的横向剖视图；

图11是动态切刀示例三的立体图；

图11-1是图11的横向剖视图；

图12是动态切刀示例四的立体图；

图12-1是图12的横向剖视图；

图13是动态切刀示例五的立体图；

图13-1是图13的横向剖视图；

图14是动态切刀刀架的立体图一；

图15是图14另一视向的结构图；

图16是顶置加载油缸组成的剪切机的主视图。

【元件及符号说明】：

1：主机台；2：龙门立柱；3：复位弹簧安装板；4：滑轨；5：龙门盖；6：下置式加载油缸；7；动态切刀刀架；8：安装孔ⅰ；9：安装孔ⅱ；10：大夹板；11：连接板；12：复位弹簧；13：动态切刀；14：安装孔ⅲ；15：安装孔ⅳ；16：动态切刀刀口；17：滑动臂；18：活塞杆；19：凹槽；20：安装孔ⅴ；21：安装孔ⅵ；22：静态切刀；23：静态切刀刀口；24：尾绳穿入空间；25：动态切刀刀背；26：静态切刀刀背；27：顶置加载油缸；28：龙门立柱安装孔；29：复位弹簧安装板固定孔；30：尾绳；31：安装固定螺栓的平台。

具体实施方式

为进一步阐述本发明采取的技术手段和技术效果，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明包括主机台1，主机台顶面固定有四个龙门立柱2、两个复位弹簧安装板3、两个相对设置的滑轨4，龙门立柱上端连接有一龙门盖5，龙门立柱将主机台和龙门盖紧固连接为一体，龙门立柱可以通过螺栓等固定方式分别与主机台和龙门盖之间固定。龙门盖下方吊装连接有下置式加载油缸6，可以通过螺栓将下置式加载油缸与龙门盖紧固在一起。下置式加载油缸活塞杆的底面与位于龙门盖和主机台之间的动态切刀刀架7的顶面接触性连接。动态切刀刀架的顶面为凹状用于和活塞杆底部适配。动态切刀刀架两侧均设置有安装孔ⅰ8，大夹板10上设置有与安装孔ⅰ位置对应的安装孔ⅱ9，动态切刀刀架两侧均通过将螺栓插入安装孔ⅱ和安装孔ⅰ将动态切刀刀架固定在大夹板上。动态切刀刀架两个侧面的大夹板通过连接板11连接，复位弹簧12上端固定于连接板11，下端固定在复位弹簧安装板上。动态切刀13上设置有安装孔ⅲ14，动态切刀刀架上设置有与安装孔ⅲ对应的安装孔ⅳ15，安装孔ⅲ和安装孔ⅳ用于将动态切刀通过螺栓固定到动态切刀刀架上，动态切刀装配后其刀口16向下。动态切刀刀架两端的两个滑动臂17安装在两个相对设置的滑轨4中。在油缸作用下，下置式加载油缸活塞杆18驱动动态切刀刀架使动态切刀刀架携带动态切刀沿滑轨往下运动做切绳动作，完成切绳后，动态切刀刀架往上的复位运动通过固定在连接板和复位弹簧安装板之间的复位弹簧的弹力作用实现。

主机台上的两个相对应的滑轨4之间开设有凹槽19，凹槽底部一半挖空，另一半设置有安装孔ⅴ20，如图4所示。静态切刀22上设置有与安装孔ⅴ位置对应的安装孔ⅵ21，安装孔ⅵ和安装孔ⅴ对齐后通过螺栓将静态切刀刀口23朝上固定到凹槽19内，静态切刀安装到位后其刀口23与主机台顶面齐平或者低于主机台顶面0-5mm，如图5所示。

动态切刀和静态切刀之间的空间为提升机尾绳的穿入空间24，动态切刀的刀背25和静态切刀的刀背26相对设置，如图6所示。初始状态下动态切刀刀口16与静态切刀刀口23之间的竖直间距h为30-100mm，一种实施例为60mm；且动态切刀刀背25与静态切刀刀背26之间的水平间距始终为0或小于1mm。

进一步地，本发明还可以将下置式加载油缸改为顶置加载油缸27，如图16所示，顶置加载油缸倒置于龙门盖上方，其他结构设置同下置式加载油缸的剪切机。

进一步地，龙门立柱可以采用其它形式的结构件，比如方钢、槽钢、角钢、车用钢轨等，可以采用焊接形式与主机台和龙门盖固定在一起。

多绳提升机尾绳比较难以切断的规格为截面长方形编织尾绳，其是由几十股圆截面钢丝绳编织成的，需要合适的剪切刀型和很大的剪切力才能快速一次彻底剪断。为验证不同的静态切刀和动态切刀刀型，本发明人筛选了一些切刀型式做了对比试验，最终选定一种静态切刀和五种动态切刀均可以作为配型将尾绳快速一次性剪断。最终优选的静态切刀和动态切刀结构如下：

所述的静态切刀结构如图8所示，刀口为平口结构，切齿斜角θ的角度范围为20°-90°，优选45°或60°或75°。

所述的动态切刀有多种示例，示例一如图9所示：其横截面为直角梯形，刀口为平口结构，刀口斜角δ1的角度范围为20°-90°，优选45°或60°或75°。

动态切刀示例二如图10所示：在示例一的基础上，刀口呈中凹弧形齿结构，其横截面中弧形切齿斜角δ2的角度范围为20°-90°，优选45°或60°或75°；其安装孔内设置有平台31用于安装螺栓，如图10-1所示。

动态切刀示例三如图11所示：在示例一的基础上，刀口呈中凸弧形齿结构，其横截面中弧形切齿斜角δ3的角度范围为20°-90°，优选45°或60°或75°，其螺栓的安装方式同示例二。

动态切刀示例四如图12所示：在示例一的基础上，刀口呈中凹阶梯斜齿结构，所有阶梯切齿斜角δ4的角度范围限定为20°-90°，优选45°或60°或75°，且阶梯切齿斜角δ4的角度数从中间至两端逐渐减小；其安装孔内设置有平台31用于安装螺栓，如图12-1所示。

动态切刀示例五如图13所示：在示例一的基础上，刀口呈中凸阶梯斜齿结构，所有阶梯切齿斜角δ5的角度范围限定为20°-90°，优选45°或60°或75°，且阶梯切齿斜角δ5的角度数从中间至两端逐渐增大；其安装孔内设置有平台用于安装螺栓，如图13-1所示。

下面以下置式加载油缸配合平口刀口的动态切刀为例对本发明的工作原理进行详细说明：

动态切刀安装在动态切刀刀架上，静态切刀安装在两个相对应的滑轨之间开设的凹槽中，动态切刀刀背与静态切刀刀背相对安装，两个刀背的水平间距为0或小于1mm。初始状态下，动态切刀的刀口与静态切刀的刀口的竖直间距为60mm，将尾绳从静态切刀和动态切刀之间穿入，假定需要将尾绳切割成长度为l的小段，将尾绳预切割位置置于静态切刀刀口上，预切割位置是指距离尾绳一端为l处，操作液压站给油缸施加油压促使油缸活塞杆对动态切刀刀架施加压力，在油压作用下，活塞杆驱动动态切刀刀架沿滑轨向下(向静态切刀)运动，动态切刀随刀架向下运动，在油压作用下动态切刀和静态切刀逐渐接近直至剪断最外层的多股钢丝绳，动态切刀和静态切刀继续接近不断剪断中间的各层钢丝绳，为了彻底将尾绳剪断，动态切刀刀口与静态切刀刀口接触(位于同一水平面)后油缸活塞杆继续对动态切刀刀架施加作用力使动态切刀继续往下运动一个距离h，h＝2-20mm，如图7所示，即一个剪切程序完成后，动态切刀刀口低于静态切刀刀口2-20mm，这样彻底将尾绳一次性剪断。之后液压站油压控制油缸活塞杆反向朝上运行，在复位弹簧作用下，动态切刀随动态切刀刀架向上复位，为下次剪切做准备。复位弹簧的选择应使其弹力足以支持动态切刀刀架和动态切刀复位。其它动态切刀刀型所做剪切动作与前述过程相同。对于其他四种刀型，由于其刀口不是平口结构，初始状态下动态切刀刀口的最低位与静态切刀刀口之间的竖直间距h保证为30-100mm，优选60mm；尾绳剪断后动态切刀刀口的最高位应低于静态切刀刀口2-20mm。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。