电动罐帘门装置的制作方法

本实用新型涉及矿井提升装置领域，具体为一种电动罐帘门装置，实现罐笼的电动化操作。

背景技术：

作为一个多用途笼吊提升装置，罐笼不仅能提升人员、各类用于地下的机械和电气设备，也可以转移在矿井提升系统中的材料和矿物。在特殊时间提升人员时，必须确保人身安全。所以提升罐笼的出入口必须安装安全的罐笼，要求是安全、可靠和易于使用的。但罐帘门在作业中主要还是依靠工人或把钩工来进行手动操作。一方面，依靠手动操作，容易造成罐帘门下部横杆左右不平衡，运行不平行。易造成部件损坏，掉落副井造成安全事故。另一方面，罐帘门的开启与闭合没有与罐笼运行、安全门开启闭合形成系统控制和联动闭锁。使得工人们在手动操作时，易产生误操作，引发安全事故。导致生产效率与生产时间难以有效保障。

技术实现要素：

在这个科技发展迅速的时代，机械设备日新月异，这一特性在煤炭领域也不例外，其中在整个煤炭系统中起着最重要也是最或不可缺作用的设备之一——罐笼也在不断更新。本实用新型目的是对现有罐笼需手动打开罐帘门装置进行改进，提供一种电动罐帘门装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种电动罐帘门装置，包括罐笼，所述罐笼前后两侧对称安装有罐帘门；所述罐笼顶部安装有蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴孔插装传动轴，所述传动轴两端分别通过轴承支撑安装于罐笼顶部，所述传动轴上位于蜗轮蜗杆减速电机两侧各固定安装一对绳轮。

所述罐帘门包括若干平行布置的钢管，钢管通过拉索串联连接构成罐帘门后吊装在罐笼前后侧。

所述罐笼位于罐帘门左右两侧竖直设有导轨，罐帘门上每根钢管的两端分别通过套环套装在导轨上。

所述罐笼在位于罐帘门上方固定设有两个定滑轮；所述罐帘门上位于其最低端的钢管上固定连接两根钢丝绳，两根钢丝绳绕过各自的定滑轮后绕于相应的绳轮上。

分别用于提升两侧罐帘门的钢丝绳则相互反向绕于两个绳轮上，同步作用罐笼前后侧的罐帘门。

工作时，启动蜗轮蜗杆减速电机，通过传动轴驱动两对绳轮同时转动，由于一对绳轮上的两根钢丝绳是反向缠绕，则同时将罐笼前后侧的罐帘门拉起，实现同步打开罐帘门。并且，罐帘门沿其两侧的导轨运动，增加可靠性。

本实用新型设计了电动罐帘门，实现罐帘门的自动开启与关闭，并且可以与罐笼、安全门、操车系统实现自动控制与联锁控制，运行灵活可靠、自动化程度高，具有广泛的实用性和市场推广及应用价值。

附图说明

图1表示本实用新型正面示意图。

图2表示罐笼顶部的传动示意图。

图3表示本实用新型侧面示意图。

图4表示罐笼上安装无线充电装置示意图。

图5表示罐笼采用无线数据传输方式示意图。

图中：1-罐笼，2-罐帘门，3-蜗轮蜗杆减速电机，4-传动主轴，5-传动半轴，6-联轴器，7-轴承，8-定滑轮，9-钢丝绳，10-绳轮，11-钢管，12-拉索，13-套环，14-导轨，15-限位角铁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种电动罐帘门装置，包括罐笼1，如图3所示，罐笼1前后两侧对称安装有罐帘门2。如图2所示，罐笼1顶部安装有蜗轮蜗杆减速电机3，蜗轮蜗杆减速电机3的输出轴孔插装传动轴，该传动轴由传动主轴4和传动半轴5组合构成，传动主轴4穿过蜗轮蜗杆减速电机3的输出轴孔后通过联轴器6连接传动半轴5组成转动轴，联轴器6通过轴承支撑在罐笼1顶部，增大传动轴的支撑性，传动轴两端分别通过轴承7支撑安装于罐笼1顶部，传动主轴4和传动半轴5上各固定安装一对绳轮10，其中一个绳轮用于缠绕拉升位于前侧罐帘门的钢丝绳，另一个绳轮用于缠绕拉升位于后侧罐帘门的钢丝绳，两根钢丝绳的绕向相反。

如图1所示，罐帘门2包括若干平行布置的钢管11，钢管11通过拉索12串联连接构成罐帘门2后吊装在罐笼1前后侧。罐笼1位于罐帘门2左右两侧竖直设有导轨14，罐帘门2上每根钢管11的两端分别通过套环13套装在导轨14上，当钢丝绳9拉起罐帘门2时，钢管11沿其两侧的导轨14运动。导轨14下端设有限位角铁15，防止位于最底端的钢管滑脱。罐笼1在位于罐帘门2上方固定设有两个定滑轮8；罐帘门2上位于其最低端的钢管11上固定连接两根钢丝绳9，两根钢丝绳9绕过各自的定滑轮8后绕于相应的绳轮10上。分别用于提升两侧罐帘门的钢丝绳则相互反向绕于两个绳轮上，同步作用罐笼前后侧的罐帘门。

如图4所示，罐笼1顶部安装无线供电接收器及电控箱，当罐笼1运行至井口停车位或者井下停车位时，罐笼1顶部的无线供电接收器与固定在井口的无线供电发射器Ⅰ和固定在井下的无线供电发射器Ⅱ的距离均为10-20cm。本设计旨在对现有的罐帘门进行技术改造。使得其纳入罐笼运行、安全门开启的系统监控中。罐笼运行、安全门开启闭合、罐帘门的开启闭合与操车系统实现四者的系统控制与联动闭锁，减小工人把钩工的操作难度，提高作业效率，同时也避免了工人因手动操作导致部件工具掉落副机内而引起的安全事故，从而合理的安排人员运输，节省劳动力，提高劳动效率。

（1）、无线充电技术

①电缆供电，因为罐笼需要上下移动，所以此方案不可取；

②蓄电池供电，经考察，蓄电池需要频繁更换电池、充电，加上设备体积大，重量大，造成实际使用不方便。

③无线充电，具有移动自由和可靠坚固、经济安全等优势，特别适合在有特属供电需求、工作环境较为复杂的场合，在罐笼中使用，相对其他方式安装方式简单，维护省心。

电动罐帘门装置的供电电源考虑有以上几种方式，优劣取舍后，选择了无线充电技术。

如图4所示，左边是固定在罐笼上的无线供电接收器，右边是固定在井口的无线供电发射器Ⅰ，采用电磁共振无线隔空供电技术（传输距离10-20cm），当罐笼运行到井口停车位时，也就是安装在罐笼上的无线接收器和固定在井口的无线发射器Ⅰ对齐时，无线发射器Ⅰ开始给无线接收器进行无线供电，电能储存在电控箱内部的超级电容中，超级电容具有充电时间短，工作温度范围宽，充放电循环寿命长等特点。当罐笼离开井口后无线供电发射器Ⅰ停止工作，罐笼到达竖井底部后，无线供电发射器Ⅱ开始给罐笼顶部的无线接收器进行无线供电。无线充供电方案，解决传统供电的弊端，提高了罐帘门设备的灵活性与安全性，并最终实现罐笼的智能化管理与运行。

（2）、无线数据传输技术

为更准确的掌握罐帘门的运行状态，实现更精准控制，本设计共有4台电控箱，用于实现操作室内控制箱与罐笼上控制箱的数据交换，同时采用了无线传输的方式，省去布线及线缆维护费用，性能更稳定。

如图5所示，竖井上下各有两个控制室，放置两台可编程控制箱A1和A2，电控箱B和电控箱C是分别位于两个罐笼顶部的电控箱，当B在井上时，同A1进行无线通讯，C和A2通讯；当B在井下时，和A2进行通讯，C和A1通讯。具体运行流程如下：

1）、罐笼到位：罐笼到位信号传输罐笼顶部布置的可编程控制箱中，再通过无线传输，传输到控制室的可编程控制箱中，并允许操作人员打开安全门，未接收到罐笼到位信号前，安全门禁止打开。

2）、操作人员控制安全门打开，只有在接受到安全门开到位的信号后，系统才允许打开罐帘门，否则打开罐帘门的命令无效。

3）、罐帘门开启信号通过无线从控制室传递给罐笼顶部可编程控制箱，然后直流电机驱动罐帘门开启。罐帘门开到位后，会将信号通过无线传输回控制室。

4）、接收到罐帘门开到位信号后，操作人员才能控制操车系统进行矿车进出，否则操车系统无法启动。

5）、装好矿车后准备关门，原理同上，各设备之间具备联锁关系。系统确认操车系统归位后，操作人员对罐帘门发出关闭命令，无线传输到罐笼顶部可编程控制箱，关闭罐帘门，再将关到位信号传输回控制室；操作人员收到罐帘门关到位信号，再关闭安全门。

6）、收到安全门关到位的信号后，才允许继续控制罐笼。

上述设计带来的有益效果如下：

1、安全---信号工进行远程操作，把钩工无需靠近。

2、可靠---系统结构简单，外形美观，不改变罐笼原有构造，操作快捷、灵敏、可靠。

3、省时---采用全自动控制，节约了人工操作时间，提高了效率。

4、省力---无需把钩工操作，极大的降低了把钩工的劳动强度。

5、连锁---采用电气闭锁，与安全门连锁

针对目前矿用罐笼原理与结构的不足，本实用新型设计了电动罐帘门，并以 PLC为控制核心，采用无线充电技术和无线数据传输技术，实现罐帘门的自动开启与关闭，并且与罐笼、安全门、操车系统实现自动控制与联锁控制，运行灵活可靠、自动化程度高，具有广泛的实用性。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。