CN101941580A - 带式输送机张紧绞车传动装置 - Google Patents

Abstract

一种带式输送机张紧绞车传动装置，主要由箱体、并列设在箱体内的主传动机构、副传动机构和设在箱体的前端与主传动机构相连的输出传动机构组成。采用主副两个离合器和五个齿轮组成的齿轮副，实现在放绳和卷绳时绞车的输入轴始终一个方向转动，以跟随输送带的张力变化，满足输送带较大范围内的变化，可直接通过电机实施发电制动，限制最大放绳速度，预防安全事故的发生。可实现卷绳时的软起动，降低钢丝绳及相关部件所承受的冲击力，延长其使用寿命。能精确控制张紧力的大小，适用于对带式输送机张紧绞车的控制，尤其适用于煤矿井下狭小空间的需要。其结构简单、维护方便、造价低、通用性强、可靠性高。

Description

带式输送机张紧绞车传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其是一种适用于带式输送机张紧绞车传动装置。

背景技术

带式输送机的张紧对其能否正常运行及输送带的使用寿命具有极其重要的作用，张紧主要是通过钢丝绳牵引张紧小车来实现，张紧小车上安装有输送带的改向滚筒，移动张紧小车即可实现输送带的张紧或防松。现有的张紧技术主要有重锤张紧、液压绞车张紧、普通绞车+油缸张紧等三种方式。重锤张紧是一种恒张力张紧方式，其缺点：一是不能满足输送带工作过程中因载荷变化而要求张力跟随变化的需要，二是重锤的增加或减少操作困难，劳动强度大。液压绞车张紧基本能克服重锤张紧的缺点，但存在两方面问题：一是液压系统响应慢，不能及时跟随输送带张力变化；二是液压马达效率太低，浪费能源。普通绞车+油缸张紧基本能克服上述两这种张紧方式的缺点，但仍存在不足：一是油缸的活塞行程有限，因此对输送带张力变化跟随性也就有限，特别是现在带式输送机长度逐步增加，由几百米增加到几公里，甚至十几或数十公里，油缸的跟随性能更不能满足要求；二是实现“两点式”张紧比较困难，即起动时一个张力，运行时要求另外一个张力，现在普遍采用压力继电器解决这一问题，但压力继电器故障率过高，不能保证生产的正常进行。近几年澳大利亚研究了一种新型绞车(代号APW或HDW)能够克服上述三种张紧方式的缺点，基本满足带式输送机张紧要求，但其结构复杂，安装较为困难，所采用的单向轴承目前只有国外少数几家公司能生产，且价格昂贵，难以满足国内市场需求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种结构简单、维护方便、造价低、通用性强、性能可靠的带式输送机张紧绞车传动装置。

技术方案：本发明的带式输送机张紧绞车传动装置，包括箱体、并列设在箱体内的主传动机构和副传动机构，箱体的前端设有与主传动机构相连的输出传动机构；所述的主传动机构包括输入轴、与输入轴在同一轴线上的主离合器输出轴，输入轴上依次设有主输入轴齿轮、主离合器油缸和主离合器，主离合器与主离合器油缸的主离合器油缸活塞之间设有主离合器推力板，主离合器推力板上设有第二主推力轴承；主离合器输出轴上设有主离合器固定齿轮，主离合器输出轴的轴承座与主离合器固定齿轮之间设有第一主推力轴承，主离合器经螺钉联接在主离合器固定齿轮上；所述的副传动机构包括副离合器输入轴、与副离合器输入轴在同一轴线上的副离合器输出轴，副离合器输入轴上依次设有副离合器输入轴齿轮、副离合器油缸和副离合器，副离合器与副离合器油缸的副离合器油缸活塞之间设有副离合器推力板，副离合器推力板上设有第一副推力轴承；副离合器输出轴上设有副离合器固定齿轮，副离合器输出轴的轴承座与副离合器固定齿轮之间设有第二副推力轴承，副离合器经螺钉联接在副离合器固定齿轮上；主离合器固定齿轮与副离合器固定齿轮相啮合，主输入轴齿轮与副离合器输入轴齿轮之间设有惰轮，惰轮的固定轴上设有吸油侧直接进入箱体油中的液压油泵，主副离合器油缸缸体上开有由液压油泵控制的主副离合器控制油口；所述的输出传动机构包括壳体，设在壳体内与主离合器输出轴相连接的输出轴，输出轴的外侧设有超越离合器，并设有固定在壳体外端部的端盖，输出轴的内侧设有与壳体内端扣合并固定的固定座，壳体经固定座固定在箱体上，壳体的内凹槽中设有套装于固定座上的活塞，活塞与壳体所围成空间的壳体壁上开有超越离合器控制油口，固定座内设有使活塞复位的碟簧，壳体内凹槽中设有套筒，设有套装在固定座上的摩擦片组和固定组件，端盖和固定座内分别设有支撑输入轴的深沟球轴承。

所述的主离合器中的摩擦片采用纸基摩擦材料，副离合器中的摩擦片采用铜基摩擦材料；所述的主副离合器为摩擦片式离合器；所述的输入轴和副离合器输入轴上开有轴向和径向孔；所述的输入轴在主离合器内安装摩擦片组处开有多个径向小孔；副离合器输入轴在副离合器内安装摩擦片组处开有多个与输入轴相对应的孔数相同的径向小孔；所述的摩擦片组由与固定座的外花键相配合的内花键摩擦片和与套筒内花键相配合的外花键摩擦片构成；所述的超越离合器内圈通过键联接在输出轴上，外圈通过键联接在套筒上。

有益效果：本发明张紧绞车双离合器采用两个离合器和五个齿轮，实现了在放绳和卷绳时绞车的输入轴始终一个方向转动，避免了绞车放绳和卷绳时电机转向的频繁切换，这样就能在电机开动时实现频繁卷绳和放绳，以跟随输送带的张力变化。由于是通过滚筒卷绳或放绳来牵引张紧小车，而滚筒的容绳量较大，因此能满足输送带较大范围内的变化。另外放绳时如果速度过快，直接通过电机实施发电制动，限制了最大放绳速度，预防了安全事故的发生。主离合器摩擦片采用纸基摩擦材料，实现了卷绳时的软起动，降低了钢丝绳及相关部件所承受的冲击力，延长其使用寿命。输出轴、超越离合器、套筒、摩擦片组、活塞、碟簧与固定座等构成了单向制动器，防止了卷绳过程中卷到一定张力后钢丝绳的反向移动，能精确控制张紧力的大小。这样就能容易地实现“两点式”张紧，即在带式输送机起动和运行时提供不同的张力。输入轴齿轮、副离合器输入轴齿轮和惰轮成三角形安装，惰轮不仅起到改变转动方向的作用，同时作为液压油泵的动力源，这样节省了液压油泵驱动电机，减小了安装空间。本发明的张紧绞车传动装置结构简单、维护方便、造价低、通用性强、性能可靠，更适合于煤矿井下狭小空间的需要。具体优点如下：

1、采用主副离合器实现卷绳和放绳动作时输入轴始终一个方向转动(卷绳指增大输送带张力，放绳指减小输送带张力)。卷绳时主离合器接合，副离合器松开，电机的转动通过输入轴、主离合器、主离合器输出轴传递到输出轴。放绳时输出轴反向转动，此时副离合器接合，主离合器松开，输出轴的转动通过配合花键传递到主离合器输出轴，通过主离合器固定齿轮、副离合器固定齿轮、副离合器输出轴、副离合器、副离合器输入轴、副离合器输入轴齿轮、惰轮和输入轴齿轮传递到输入轴，使输入轴转向仍与卷绳时相同，即驱动电机的转向始终是一个方向，这样就避免了卷绳和放绳时电机转向的频繁切换。另外这样可实现放绳时如果速度过快，直接通过电机发电实现制动，限制放绳速度，避免安全事故的发生。

2、主副离合器摩擦片采用不同的材料，当主离合器在卷绳时接合比较柔和，再加上控制离合器推进油缸压力，可实现卷绳时的软起动，大幅度减小钢丝绳及相关设备所承受的冲击力，延长其使用寿命。

3、采用超越离合器和摩擦片组构成了单向制动器，超越离合器内孔通过键和输出轴联接，外圈通过键和套筒联接，套筒另一端内孔通过花键和摩擦片组外花键摩擦片相联接，摩擦片组内花键摩擦片和固定座相联接，而固定座通过螺钉联接于箱体。卷绳及停机状态下，摩擦片组靠碟簧作用力压紧，使超越离合器外圈不能转动，内圈可向一个方向转动，即输出轴只能单向转动。放绳时输出轴反向转动，活塞和壳体构成的油缸内通入压力油，碟簧被压缩，摩擦片组松开，超越离合器外圈可随输出轴旋转。因此，超越离合器、套筒、摩擦片组、活塞、碟簧、固定座与壳体等构成了单向制动器。单向制动器最大的好处在于保证了卷绳过程中输出轴不会反转，即不会减小输送带张力，能精确控制张紧力，较好地满足了生产需求。

4、采用惰轮带动液压油泵旋转，节省了泵的驱动电机，简化了整机结构。惰轮与输入轴齿轮、副离合器输入轴齿轮成等腰三角形安装，且惰轮在上方。惰轮一方面起到在放绳时保证输入轴转向不变，另一方面作为液压油泵的动力源，带动液压油泵转动，以向系统提供所需要的压力油和润滑油。这样就节省了泵的驱动电机，减小了安装空间要求，使整台装置的结构更加紧凑。

附图说明

图1是本发明的带式输送机张紧绞车传动装置结构图。

图2是图1的A-A结构视图。

图3是图2的B-B结构视图

图中：1-输出轴，2-端盖，3-深沟球轴承，4-超越离合器，5-套筒，6-摩擦片组，7-活塞，8-碟簧，9-固定座，10-深沟球轴承，11-主离合器输出轴，12-轴承，13-第一主推力轴承，14-主离合器固定齿轮，15-主离合器，16-主离合器推力板，17-第二主推力轴承，18-主离合器油缸活塞，19-主离合器油缸，20-主输入轴齿轮，21-轴承，22-输入轴，23-副离合器输入轴齿轮，24-轴承，25-副离合器输入轴，26-箱体，27-副离合器油缸活塞，28-第一副推力轴承，29-副离合器推力板，30-副离合器，31-副离合器固定齿轮，32-第二副推力轴承，33-轴承，34-副离合器输出轴，35-壳体，36-隋轮，37-液压油泵，a-主离合器控制油口，b-副离合器控制油口，c-超越离合器控制油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

图1所示，带式输送机张紧绞车传动装置主要由箱体26、并列设在箱体26内的主传动机构、副传动机构和与主传动机构相连的输出传动机构组成。主传动机构主要由输入轴22、主离合器输出轴11、主离合器固定齿轮14、主离合器15、主离合器推力板16、主离合器油缸活塞18、主离合器油缸19、主输入轴齿轮20组成；副传动机构主要由副离合器输入轴齿轮23、副离合器输入轴25、副离合器油缸活塞27、副离合器推力板29、副离合器30，副离合器固定齿轮31、副离合器输出轴34组成；副离合器推力板29上设有第一副推力轴承28，副离合器输出轴34的轴承座与副离合器固定齿轮31之间设有第二副推力轴承32，副离合器输出轴34上对称设有轴承33；输出传动机构主要由输出轴1、端盖2、深沟球轴承3、超越离合器4、套筒5、摩擦片组6、活塞7、碟簧8、固定座9、深沟球轴承10、壳体35组成。输入轴22右端通过轴承21支撑在箱体26的右端盖上，左端通过轴承21支撑在主离合器15壳体上，主输入轴齿轮20通过键联接安装在输入轴22上，输入轴22左端安装主离合器15，主离合器输出轴11上装有主离合器固定齿轮14，与副离合器输出轴34上装设的副离合器固定齿轮31相啮合，同时主离合器输出轴11通过花键与输出轴1相连，输出轴1两端靠安装在端盖2内部的轴承3和固定座9内部的轴承10支撑，外面安装有超越离合器4，超越离合器4外设有套筒5，套筒5外部有壳体35。主离合器15外壳体通过螺钉联接在主离合器固定齿轮14上，在主离合器推力板16和主离合器油缸活塞18之间安装有第二主推力轴承17，主离合器固定齿轮14和箱体26之间安装有第一主推力轴承13。与主输入轴齿轮20相啮合的有惰轮36，图2所示，惰轮36又同副离合器输入轴齿轮23啮合，副离合器输入轴齿轮23带动副离合器输入轴25，副离合器输入轴25左端与副离合器30相连，副离合器输入轴25两端由轴承24支撑在箱体26和副离合器30壳体上，主离合器输出轴11通过两个角接触轴承12固定在箱体26上，输出轴1通过左右两个深沟球轴承3、10支撑，右边的深沟球轴承10安装在固定座9上，左边的深沟球轴承3安装在端盖2上，固定座9通过螺栓联接在箱体26上；壳体35通过螺栓联接在固定座9上，端盖2通过螺栓联接在壳体35上，超越离合器4内圈通过键联接在输出轴1上，外圈通过键联接在套筒5上，套筒5的另一端采用内花键与摩擦片组6的外花键摩擦片相联接，内花键摩擦片则与固定座9的外花键相联接，碟簧8通过活塞7作用于摩擦片组6上；惰轮36与液压油泵37同轴，图3所示；主输入轴齿轮20、副离合器输入轴齿轮23与惰轮36成等腰三角形安装，且惰轮36在上方，液压油泵37吸油侧直接进入箱体26油中，排油侧通过控制阀接到主副摩擦片式离合器控制油口a、b处和超越离合器控制油口c处。主离合器15摩擦片采用纸基摩擦材料，副离合器30摩擦片采用铜基摩擦材料。输入轴22和副离合器输入轴25开有轴向和径向孔，输入轴22在主离合器15内安装摩擦片组处开有多个径向小孔，副离合器输入轴25上的与输入轴22对应孔相同。

工作过程：

卷绳时，主离合器15接合，副离合器30松开，输入轴22通过主离合器15带动主离合器输出轴11转动，主离合器输出轴11通过配合花键带动输出轴转动1转动。此时摩擦片组6被碟簧8通过活塞7压紧，超越离合器4的外圈通过套筒5、摩擦片组6与固定座9联接，不能转动，即输出轴1不能反向转动。

放绳时，主离合器15松开，副离合器30接合，同时活塞7被压力油推开，摩擦片组6松开，超越离合器4处在自由状态，输出轴1在钢丝绳滚筒带动下以与卷绳相反的方向转动，即放绳。此时输出轴1通过配合花键带动主离合器输出轴11转动，主离合器11通过主离合器固定齿轮14带动副离合器固定齿轮31转动，进而带动副离合器输出轴34转动，通过副离合器30带动副离合器输入轴25转动，然后通过副离合器输入轴齿轮23带动惰轮36转动，惰轮36再带动输入轴齿轮20及输入轴22转动。

在卷绳和放绳时，惰轮36均带动液压油泵37转动，且转动方向相同，向主离合器15或副离合器30或摩擦片组6的推进油缸供压力油，同时向超越离合器4提供润滑油。

Claims (7)

1.一种带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：它包括箱体(26)、并列设在箱体(26)内的主传动机构和副传动机构，箱体(26)的前端设有与主传动机构相连的输出传动机构；所述的主传动机构包括输入轴(22)、与输入轴(22)在同一轴线上的主离合器输出轴(11)，输入轴(22)上依次设有主输入轴齿轮(20)、主离合器油缸(19)和主离合器(15)，主离合器(15)与主离合器油缸(19)的主离合器油缸活塞(18)之间设有主离合器推力板(16)，主离合器推力板(16)上设有第二主推力轴承(17)；主离合器输出轴(11)上设有主离合器固定齿轮(14)，主离合器输出轴(11)的轴承座与主离合器固定齿轮(14)之间设有第一主推力轴承(13)，主离合器(15)经螺钉联接在主离合器固定齿轮(14)上；所述的副传动机构包括副离合器输入轴(25)、与副离合器输入轴(25)在同一轴线上的副离合器输出轴(34)，副离合器输入轴(25)上依次设有副离合器输入轴齿轮(23)、副离合器油缸和副离合器(30)，副离合器(30)与副离合器油缸的副离合器油缸活塞(27)之间设有副离合器推力板(29)，副离合器推力板(29)上设有第一副推力轴承(28)；副离合器输出轴(34)上设有副离合器固定齿轮(31)，副离合器输出轴(34)的轴承座与副离合器固定齿轮(31)之间设有第二副推力轴承(32)，副离合器(30)经螺钉联接在副离合器固定齿轮(31)上；主离合器固定齿轮(14)与副离合器固定齿轮(31)相啮合，主输入轴齿轮(20)与副离合器输入轴齿轮(23)之间设有惰轮(36)，惰轮(36)的固定轴上设有吸油侧直接进入箱体(26)油中的液压油泵(37)，主副离合器油缸缸体上开有由液压油泵(37)控制的主副离合器控制油口(a、b)；所述的输出传动机构包括壳体(35)，设在壳体(35)内与主离合器输出轴(11)相连接的输出轴(1)，输出轴(1)的外侧设有超越离合器(4)，并设有固定在壳体(35)外端部的端盖(2)，输出轴(1)的内侧设有与壳体(35)内端扣合并固定的固定座(9)，壳体(35)经固定座(9)固定在箱体(26)上，壳体(35)的内凹槽中设有套装于固定座(9)上的活塞(7)，活塞(7)与壳体(35)所围成空间的壳体壁上开有超越离合器控制油口(c)，固定座(9)内设有使活塞(7)复位的碟簧(8)，壳体(35)内凹槽中设有套筒(5)，设有套装在固定座(9)上的摩擦片组(6)和固定组件，端盖(2)和固定座(9)内分别设有支撑输入轴(1)的深沟球轴承(3、10)。

2.根据权利要求1所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的主离合器(15)中的摩擦片采用纸基摩擦材料，副离合器(30)中的摩擦片采用铜基摩擦材料。

3.根据权利要求1或2所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的主副离合器(15、30)为摩擦片式离合器。

4.根据权利要求1所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的输入轴(22)和副离合器输入轴(25)上开有轴向和径向孔。

5.根据权利要求1所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的输入轴(22)在主离合器(15)内安装摩擦片组处开有多个径向小孔；副离合器输入轴(25)在副离合器(30)内安装摩擦片组处开有多个与输入轴(22)相对应的孔数相同的径向小孔。

6.根据权利要求1所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的摩擦片组(6)由与固定座(9)的外花键相配合的内花键摩擦片和与套筒(5)内花键相配合的外花键摩擦片构成。

7.根据权利要求1所述的带式输送机张紧绞车传动装置，其特征在于：所述的超越离合器(4)内圈通过键联接在输出轴(1)上，外圈通过键联接在套筒(5)上。

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