一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置及方法

1.本发明涉及矿用提升设备技术领域，尤其是一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置及方法。


背景技术：

2.在矿井提升机运输提升过程中，由于矿用防爆设备(视频监测设备、加速度检测设备、信号采集设备、无线收发装置等)随提升容器做上下运动，因此不便对此防爆设备进行远距离供电。但是这些防爆设备是矿井提升安全监测的重要装置需要长时间进行供电。例如，对于矿井罐道的故障检测需要用到振动传感器、倾角传感器，这些传感器安装于箕斗上需要对罐道作实时的监控监测，需要电源进行不间断的供电。如果通过电缆对防爆设备进行供电的话，防爆设备岁提升容器上下移动，需要长距离的电缆，并且对电缆损耗特别严重，需要定期更换，费用成本较高；如果通过直接加装电源装置的方式进行供电，则需要不定时的进行更换电源，耗费人力物力，此外，在井筒中较深处进行钻孔、焊接、检修、照明等作业时，均对容器上的供给电源提出了要求。


技术实现要素：

3.为了解决提升容器上的防爆设备持续供电问题，本发明提供了一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置及方法，具体技术方案如下。
4.一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置，包括罐道、提升容器、滚轮罐耳、摩擦轮、防爆发电机、调距螺栓、铰链、横梁和转换电池，所述提升容器沿罐道运动，横梁设置在提升容器上，防爆发电机安装在横梁上，防爆发电机的传动轴前端配置有摩擦轮，摩擦轮通过调距螺栓调节与滚轮罐耳之间的距离，调距螺栓通过铰链连接防爆电机；所述转换电池安装于提升容器上，转换电池内配置有逆变器；所述上固定板固定安装在横梁固上，上固定板和下固定板之间通过螺栓连接，螺栓上还设置有压力弹簧。
5.优选的是，提升容器上设置的振动传感器、倾角传感器和信号发射器通过转换电池供电，所述提升容器还设置有电源插接头。
6.优选的是，滚轮罐耳与摩擦轮接触，摩擦轮使用铸铁材料制作而成。
7.优选的是，横梁使用工字钢材料，横梁和上固定板之间通过焊接固定。
8.还优选的是，压力弹簧设置在上固定板和下固定板之间，设置多个平行的螺栓，通过螺母调整上固定板和下固定板之间的距离。
9.还优选的是，调距螺栓和铰链配置在下固定板与防爆发电机之间，转换电池固定在提升容器的支撑架上。
10.一种矿用提升容器滚动罐耳发电方法，利用上述的一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置，包括：防爆发电机安装在提升容器的横梁上，调整永磁电机传动轴上摩擦轮和滚轮罐耳之间的接触力；提升容器运行过程中滚轮罐耳带动摩擦轮转动，摩擦轮转动带动防爆发电机发电，防爆发电机经过逆变器将交流电变为直流电存储在转换电池中。
11.本发明提供的一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置及方法的有益效果是，该发电装置采用机械能转化为电能的发电设计，通过可调节底座使永磁发电机摩擦轮与罐耳滚轮接触，在提升容器运行时滚动罐耳与罐道接触转动的同时带动发电机摩擦轮转动来实现发电；可伸缩结构使得发电机底座具有可调性，发电机通过摩擦轮与罐耳滚轮充分接触，同时底座上的弹簧设计保证在滚轮罐耳相较大幅度受力挤压或振动时发电机有活动空间，减少两者之间的碰撞频率避免发电机设备损坏，增加永磁发电机的使用寿命。摩擦轮的材料选用铸铁材质，一方面不会给罐耳带来明显的磨损，另一方面他自身具有良好的散热性能保证罐耳的使用时间。
附图说明
12.图1是矿用提升容器滚动罐耳发电装置的侧视图；
13.图2是矿用提升容器滚动罐耳发电装置的结构示意图；
14.图中：1-罐道，2-滚轮罐耳，3-摩擦轮，4-防爆发电机，5-调距螺栓，6-铰链，7-下固定板，8-压力弹簧，9-螺栓，10-上固定板，11-横梁，12-转换电池。
具体实施方式
15.结合图1和图2所示，对本发明提供的一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置及方法的具体实施方式进行说明。
16.一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置，包括罐道1、提升容器、滚轮罐耳2、摩擦轮3、防爆发电机4、调距螺栓5、铰链6、横梁9和转换电池12。提升容器在罐道1内移动，完成运输工作，滚轮罐耳2随提升容器移动，并且滚轮罐耳2与罐道1摩擦转动，防爆发电机4配合摩擦轮结构随滚轮罐耳转动发电，调距螺栓5和铰链6调整摩擦轮3和滚轮罐耳2之间的挤压力，转换电池存储发电机产生的电能。
17.其中提升容器沿罐道运动，提升容器在运动时，滚轮罐耳2也会随之转动，横梁11设置在提升容器上，防爆发电机4通过固定板和调距螺栓5、铰链6等结构安装在横梁上，防爆发电机4的传动轴前端配置有摩擦轮3，摩擦轮3带动防爆发电机的转动轴转动，永磁防爆发电机转动发电，摩擦轮3通过调距螺栓5调节与滚轮罐耳2之间的距离，从而调整摩擦轮3与滚轮罐耳2之间的摩擦力，调距螺栓5通过铰链6连接防爆电机4，防爆电机4随调距螺栓5转动而调整。转换电池12安装于提升容器上，转换电池12内配置有逆变器。上固定板10固定安装在横梁9上，可以通过焊接固定，上固定板10和下固定板7之间通过螺栓连接，可以在四角分别设置螺栓9，螺栓9通过螺母固定连接，螺栓9上还设置有压力弹簧8，用以实现缓冲。
18.提升容器上设置的振动传感器、倾角传感器和信号发射器通过转换电池12供电，提升容器还设置有电源插接头。其中在提升容器上设置的视频监测设备、加速度检测设备、信号采集设备、无线收发装置等设备，可以直接连接转换电池12从而保证用电。
19.滚轮罐耳2与摩擦轮3接触，摩擦轮3使用铸铁材料制作而成。横梁9使用工字钢材料，横梁9和上固定板之间通过焊接固定。摩擦轮3与滚轮罐耳2之间需要长时间转动，高频率的接触摩擦，滚轮罐耳2的材料大多为聚氨酯，存在散热性能较差的问题，时间过长会烧坏罐耳，所以摩擦轮的材料选用铸铁材质，一方面不会给罐耳带来明显的磨损，另一方面他自身具有良好的散热性能保证罐耳的使用时间。通过螺栓9、压力弹簧8将固定板固定这种
方式保证了下固定板具有可调节性，同时将永磁防爆发电机和弹簧调距螺栓通过铰链6连接，弹簧调距螺栓设计行程需要超过滚轮罐耳碟簧行程，因为滚轮罐耳2在提升加减速、罐道缝、罐道梁微凸造成滚轮罐耳摆动时可以避免永磁防爆发电机转子受力损坏。这样在提升容器运行时滚动罐耳与罐道接触转动的同时带动发电机摩擦轮转动来实现发电，并通过转换电池内部的逆变器将电量储存在转换电池，可以持续稳定的为矿用防爆设备提供电源。
20.压力弹簧8设置在上固定板10和下固定板7之间，设置多个平行的螺栓9，通过螺母调整上固定板和下固定板之间的距离。调距螺栓5和铰链6配置在下固定板与防爆发电机4之间，转换电池12固定在提升容器的支撑架上。将永磁防爆发电机安装在矿井提升容器上，通过螺栓9、压力弹簧8将底座固定板固定住，将永磁防爆发电机和弹簧调距螺栓通过铰链连接，适当调节永磁防爆发电机的传动轴的前端装有摩擦轮与滚轮罐耳之间的接触力度，确保他们之间可以紧密接触。
21.一种矿用提升容器滚动罐耳发电方法，利用上述的一种矿用提升容器滚动罐耳发电装置，包括：防爆发电机安装在提升容器的横梁上，调整永磁电机传动轴上摩擦轮和滚轮罐耳之间的接触力；提升容器运行过程中滚轮罐耳带动摩擦轮转动，摩擦轮转动带动防爆发电机发电，防爆发电机经过逆变器将交流电变为直流电存储在转换电池中。该发电装置及方法采用机械能转化为电能的发电设计，通过可调节底座使永磁发电机摩擦轮与罐耳滚轮接触，在提升容器运行时滚动罐耳与罐道接触转动的同时带动发电机摩擦轮转动来实现发电；可伸缩结构使得发电机底座具有可调性，发电机通过摩擦轮与罐耳滚轮充分接触，同时底座上的弹簧设计保证在滚轮罐耳相较大幅度受力挤压或振动时发电机有活动空间，减少两者之间的碰撞频率避免发电机设备损坏，增加永磁发电机的使用寿命。
22.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。