用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器技术方案

一种用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器，包括一根一侧带有花键的主轴和一个两侧装有衬套且可绕主轴转动的滚筒，滚筒的外侧缠绕有钢丝绳，在主轴与滚筒之间的花键一侧套装有一副由多个交替接触设置的动摩擦片和静摩擦片组成的摩擦片组，其中静摩擦片通过花键与主轴连接，在主轴与滚筒之间另一侧主轴上同轴套装有由移动螺母和旋动螺母组成的螺母组，在摩擦片组与螺母组之间并行压装有弹簧，多根螺杆分别穿过旋动螺母和各动摩擦片后连接在滚筒两侧的衬套上。本实用新型专利技术利用摩擦片组产生的摩擦来提供可变制动力，可以有效吸收跑车动能，促进矿车制动。

Energy absorbing brake used in mine inclined shaft sports car protection system

A type of energy absorption brake for the protection system of a coal mine inclined shaft sports car, including a spindle with a spline on one side and a roller with a bushing on both sides and rotated around the spindle. The outside of the roller is twisted with a wire rope. A pair of movable friction plates set by a plurality of alternate contacts is set on the spline side of the spindle and the roller. A group of friction plates composed of a static friction piece, in which the static friction piece is connected to the spindle through the spline, and a group of nuts consists of a moving nut and a whirl nut on the other side of the main shaft between the spindle and the roller, and the spring is loaded in parallel between the friction plate group and the nut group, and the multiple screws pass through the spinning nuts and the moving friction respectively. After wiping the piece, it is connected to the bushing on both sides of the roller. The utility model utilizes the friction generated by the friction disc group to provide variable braking force, which can effectively absorb the kinetic energy of the sports car and promote the braking of the mine car.

【技术实现步骤摘要】
用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器
本技术属于矿井设备安全保护装置
，具体涉及一种用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器。
技术介绍
煤矿倾斜井巷采用钢丝绳牵引矿车沿轨道运行。牵引钢丝绳断裂，矿车将沿倾斜轨道加速运行，矿车速度高，动能大，必须及时制动。吸能制动器的主要功能是利用其内部摩擦机构将高速运行的矿车的动能转换为摩擦热，从而实现矿车制动。实际工况要求矿车必须在有限的距离内制动；而且需要减小制动力，以保护防护系统的各部件。现有设计中，多数吸能制动器的制动力为恒值，当吸能制动器的制动力较小时，有利于保护防护系统，但制动距离将增大；当吸能制动器的制动力较大时，矿车的制动距离减小，但防护系统的主要部件却受力较大。
技术实现思路
本技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构合理、安装及使用方便、制动性能可靠且制动效果好的用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器。为实现以上专利技术目的而采用的技术解决方案如下所述。一种用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器，包括一根一侧带有花键的主轴和一个两侧装有衬套且可绕主轴转动的滚筒，滚筒的外侧缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一头通过绳卡与滚筒一侧的衬套连接(另一头通过抱锁机构连接在斜井轨道上)，在主轴与滚筒之间的花键一侧套装有一副摩擦片组，该摩擦片组由多个交替接触设置的动摩擦片和静摩擦片组成，其中静摩擦片通过花键与主轴连接，在主轴与滚筒之间的另一侧套装有一副螺母组，该螺母组由套装在主轴上的移动螺母以及套装在移动螺母上的旋动螺母组成，移动螺母与主轴通过螺纹啮合传动，旋动螺母与移动螺母也通过螺纹啮合传动，在摩擦片组与螺母组之间并行压装有多副弹簧，将多根绕主轴的轴线均匀分布的螺杆并行穿过旋动螺母和各动摩擦片后连接在滚筒两侧的衬套上。上述用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器中，在螺母组与弹簧之间设置有弹簧挡架。具体实施中，将吸能制动器固定安装在一个连接于矿车后端的平板车上，并将钢丝绳的另一头通过抱锁机构固定连接在斜井轨道上。实际工作过程中，矿车与平板车沿倾斜轨道运动，拉力作用于钢丝绳，从而驱动滚筒连同衬套一同绕主轴转动，进而通过与衬套连接的螺杆带动动摩擦片及旋动螺母转动；当动摩擦片随螺杆转动时，由于主轴固定不动，连接在主轴上的静摩擦片与动摩擦片之间存在相对运动，两者之间存在的摩擦对滚筒提供阻力矩，阻碍滚筒转动，从而减小了平板车及矿车的速度；与此同时，当动摩擦片随螺杆转动时，旋动螺母也随之转动，继而带动移动螺母绕主轴转动，同时亦使移动螺母沿轴向移动，在此过程中逐渐压缩弹簧，使静摩擦片与动摩擦片之间的压力增大，摩擦力随之增大，对滚筒的阻力矩也同步增大，进一步促进平板车与矿车减速。钢丝绳驱动滚筒转动初期，矿车速度较高，此时矿车的动能高、动量大，弹簧的压缩量较小，故而静摩擦片与动摩擦片之间的压力及摩擦力也较小，即阻碍滚筒转动的阻力矩较小，滚筒转动速度较大，滚筒放绳速度较快，所以钢丝绳的拉力较小，有利于保护钢丝绳。随着矿车继续运行，钢丝绳继续驱动滚筒转动，在此过程中，移动螺母沿轴向的移动使弹簧逐步压缩，致使静摩擦片与动摩擦片之间的压力与摩擦力逐步增大，吸能制动器耗散矿车动能的能力也随之逐渐增大，这样随着滚筒的阻力矩逐渐增大以及滚筒的转速逐渐减小,最终实现制动矿车的作用。与现有技术相比，本技术的结构简单合理、体积小、安装使用方便、易于推广应用，它利用摩擦片组产生的摩擦来提供可变制动力，即在起始制动阶段，其制动力较小，有利于保护钢丝绳，随后该吸能制动器的制动力逐渐增大，可以有效吸收跑车动能，进而有利于促进矿车制动。附图说明图1是本技术一个实施例的结构示意图。图2是本技术的工作原理图。附图中各数字标号的名称分别是：1－支座，2－螺栓，3－螺母，4－支座上盖，5－主轴，6－橡胶圈，7－端盖，8－圆锥滚子轴承，9－衬套,10－滚筒,11－静摩擦片，12－动摩擦片，13－弹簧,14－弹簧挡架,15－移动螺母,16－旋动螺母，17－螺杆，18－螺母，19－固定螺钉,20－螺钉，21－钢丝绳,22－斜井轨道，23－平板车，24－矿车；I－吸能制动器。具体实施方式参见附图，本技术所述的用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器由支座1、主轴5、滚筒10、衬套9、端盖7、静摩擦片11、动摩擦片12、弹簧13、弹簧挡架14、移动螺母15、旋动螺母16、螺杆17、钢丝绳21等构件组成。主轴5两端通过支座1与平板车23固定连接，主轴5的一侧带有花键。缠绕于滚筒10上的钢丝绳21的一头通过抱锁机构(图中未画出)与斜井轨道22连接，另一头通过绳卡(图中未画出)与滚筒一侧的衬套9连接，工作时，矿车连同连接于后的平板车沿倾斜轨道运行，钢丝绳21受力，从而驱动滚筒10绕主轴5转动。滚筒10通过螺钉20与衬套9固定连接，所以衬套9也可以随滚筒10绕主轴5转动。在主轴5与滚筒10之间的花键一侧套装有一副由多个交替接触设置的动摩擦片12和静摩擦片11组成的摩擦片组，其中的静摩擦片11通过主轴5上的花键与主轴5固定连接；在主轴5与滚筒10之间的另一侧套装有一副由移动螺母15和旋动螺母16组成的螺母组，其中旋动螺母16与移动螺母15之间通过螺纹啮合传动；移动螺母15与主轴5之间也通过螺纹啮合传动；在摩擦片组与螺母组之间并行压装有弹簧13和弹簧挡架14。螺杆17分别穿过旋动螺母16和各动摩擦片12后连接在滚筒10两侧的衬套9上，当衬套9随滚筒10转动时，螺杆17也随衬套9同步转动，从而带动动摩擦片12、旋动螺母16一起转动。当动摩擦片12随螺杆17转动时，主轴5固定不动，静摩擦片11与动摩擦片12之间存在相对运动，两者产生摩擦，将平板车23、矿车24的动能耗散，摩擦对滚筒10提供阻力矩，从而阻碍滚筒10转动，也驱动矿车24及平板车23减速；螺杆17转动的同时，旋动螺母16随之转动。当旋动螺母16转动时，移动螺母15将绕主轴5转动，而且沿轴向移动，从而驱动弹簧挡架14随之轴向移动，压缩弹簧13，进而使静摩擦片11与动摩擦片12之间的压力增大，摩擦力随之增大，对滚筒10的阻力矩也增大。钢丝绳21驱动滚筒10转动的初期，矿车24的动能高，此时由于弹簧13的压缩量较小，静摩擦片11与动摩擦片12之间的压力及摩擦力也就较小，因此阻碍滚筒10转动的阻力矩较小，滚筒10转动速度较大，滚筒10放绳速度较快，钢丝绳21的拉力较小，有利于保护钢丝绳。矿车24继续运行，钢丝绳21继续驱动滚筒10转动，此时静摩擦片11与动摩擦片12之间持续摩擦，将矿车24的动能转化为摩擦热，促进矿车24速度、动能及动量均减小。期间，钢丝绳21驱动滚筒10转动过程中弹簧13被逐步压缩，使静摩擦片11与动摩擦片12之间的压力与摩擦力逐步增大，吸能制动器耗散矿车动能的能力逐渐增大，又致使滚筒10的阻力矩逐渐增大，滚筒10的转速逐渐减小，最终实现使矿车制动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器，其特征在于：包括一根一侧带有花键的主轴(5)和一个两侧装有衬套(9)且可绕主轴(5)转动的滚筒(10)，滚筒(10)的外侧缠绕有钢丝绳(21)，钢丝绳(21)的一头通过绳卡与滚筒(10)一侧的衬套(9)连接，在主轴(5)与滚筒(10)之间的花键一侧套装有一副摩擦片组，该摩擦片组由多个交替接触设置的动摩擦片(12)和静摩擦片(11)组成，其中静摩擦片(11)通过花键与主轴(5)连接，在主轴(5)与滚筒(10)之间的另一侧套装有一副螺母组，该螺母组由套装在主轴(5)上的移动螺母(15)以及套装在移动螺母(15)上的旋动螺母(16)组成，移动螺母(15)与主轴(5)通过螺纹啮合传动，旋动螺母(16)与移动螺母(15)也通过螺纹啮合传动，在摩擦片组与螺母组之间并行压装有多副弹簧(13)，将多根绕主轴(5)的轴线均匀分布的螺杆(17)并行穿过旋动螺母(16)和各动摩擦片(12)后连接在滚筒(10)两侧的衬套(9)上。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器，其特征在于：包括一根一侧带有花键的主轴(5)和一个两侧装有衬套(9)且可绕主轴(5)转动的滚筒(10)，滚筒(10)的外侧缠绕有钢丝绳(21)，钢丝绳(21)的一头通过绳卡与滚筒(10)一侧的衬套(9)连接，在主轴(5)与滚筒(10)之间的花键一侧套装有一副摩擦片组，该摩擦片组由多个交替接触设置的动摩擦片(12)和静摩擦片(11)组成，其中静摩擦片(11)通过花键与主轴(5)连接，在主轴(5)与滚筒(10)之间的另一侧套装有一副螺母组，该螺母组...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺文海，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61