专利名称：针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿用竖井罐笼防坠落安全装置，特别涉及一种针对加速度超规范
时罐笼防坠落抓捕器的控制装置。
背景技术：
目前，矿用竖井罐笼防坠落机构一般是由固定在罐笼两侧的抓捕器，连接抓捕器 的摆臂连杆机构，以及设在摆臂连杆机构与罐笼上梁之间的悬支弹簧构成，由于悬支弹簧 为普通螺旋弹簧，其弹簧刚度和预紧力偏小，恢复形变行程和控制行程粗略，因此只有在断 绳后罐笼完全失重时或提升机制动近于完全失灵使罐笼接近完全失重时才能推动防坠落 机构工作。然而在生产作业中，经常会发生由多种原因引起的罐笼下落加速度超出标准规 范要求，最终导致下落失控而发生安全事故。例如a、制动不完全失灵，即虽有制动力但不 足以克服罐笼整体重量而持续加速下滑；b、由于违章操作大开度松开制动器而加速下滑， 造成难以控制或失控；c、虽然人为控制一定的加速度下滑，但长时间下滑致使速度过快，造 成难以控制或失控。因此，对于没有断绳或制动完全失灵时，针对罐笼加速度达到可能失控 前的临界点进行控制是长期以来一直有待解决的技术难题。
发明内容本实用新型的目的是要提供一种针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制 装置，该装置能够对罐笼失重加速度超规范时进行制动控制，避免因加速度超规范导致下 落失控而发生安全事故，工作可靠，安全性能高。 本实用新型是这样实现的它包括罐笼，在罐笼两侧壁上设有抓捕器，在罐笼内两 侧对称铰接有制动摆臂，制动摆臂的外端顶靠在抓捕器的下端，制动摆臂的相对端连接吊 柱，在制动摆臂与罐笼上梁之间分别设有螺旋弹簧，其特征是所述的螺旋弹簧为变刚度弹 簧，在螺旋弹簧处设有预紧力调整机构。 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的预紧力调整机 构是由下固定座和通过螺纹连接在下固定座上的弹簧支座，通过螺栓固定在罐笼上梁上的 上支座，以及连接弹簧支座与上支座的调整螺杆和螺母构成，所述的螺旋弹簧为压簧套在 弹簧支座与上支座之间的调整螺杆上。 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的螺旋弹簧是由 三根拉簧并列组合而成，预紧力调整机构是由固定在罐笼上梁上且设有三个固定拉环的上 连接板、连接三根拉簧的中间拉簧下端与制动摆臂的下拉螺杆和两个锁紧螺母、设在制动 摆臂上且分别套在三根拉簧的两侧拉簧下部的可调拉簧座以及分别挂在两侧拉簧下端且 卡在可调拉簧座内的浮动卡盘构成。 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的可调拉簧座是 由通过螺母固定在制动摆臂上的两根可调支杆、通过螺母固定在两根可调支杆上端的定位 法兰构成。[0008] 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的制动摆臂的相对端通过连杆机构与吊柱连接。 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的连杆机构是由
分别铰接在制动摆臂上的连接臂和铰接在两个连接臂之间的横担构成，所述的吊柱铰接在
横担的中部，所述的螺旋弹簧为压簧且对称设在吊柱两侧的横担与罐笼上梁之间。 上述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，所述的连杆机构分别
是由铰接在制动摆臂上的连接臂和铰接在连接臂上端的单铰支摆臂构成，两个单铰支摆臂
的固定端相互交叉且分别铰接在罐笼上梁上，所述的吊柱铰接在两个单铰支摆臂上靠近其
固定端一侧，所述的螺旋弹簧为压簧且对称设在单铰支摆臂与罐笼上梁之间。 本实用新型的优点是通过变刚度弹簧控制制动摆臂，在罐笼失重加速度超规范
时，吊索牵引张力减小，螺旋弹簧变形控制制动摆臂启动抓捕器实现制动，同时利用变刚度
弹簧特性有效解决了空、满载负荷相对容许失重差异较大的问题。因此，该装置能够对罐笼
失重加速度超规范时启动抓捕机构实施缓冲制动，对罐笼按照标准规范要求的下落加速度
运行起到及时有效的保护，解决了长期以来因罐笼加速度超规范时无法控制最终导致下落
失控的技术难题，工作可靠、安全性能高；此外，通过预紧力调整机构能够实现对加速度临
界点的准确控制，以及对制造精度和使用磨损的补偿调整。
图1是本实用新型的结构示意图(对应实施例1); 图2是图1中螺旋弹簧处的局部放大图； 图3是本实用新型的结构示意图(对应实施例2); 图4是图3中螺旋弹簧处的局部放大图； 图5是本实用新型的结构示意图(对应实施例3); 图6是图5的A-A剖视图。 图中罐笼1，罐笼上梁101，制动摆臂2，制动钢索3，抓捕器4，抓捕器楔盒401，楔块402，支座5，横担6，螺旋弹簧7，吊柱8，下固定座9，连接臂10，调整螺杆11 ，螺母12，上支座13，弹簧支座14，锁紧螺母15，单铰支摆臂16，铰座17，下拉螺杆18，上连接板19，固定拉环20，定位法兰21，浮动卡盘22，可调支杆23。
具体实施方式
[0019] 实施例1 如图1和图2所示，本实用新型有一个罐笼l，在罐笼1两侧壁上对称设有抓捕器4，抓捕器4分别套在罐笼1两侧的制动钢索3上，本实施例中抓捕器4以楔块式抓捕器为例，其结构是由固定在罐笼1侧壁上的抓捕器楔盒401和插入抓捕器楔盒401内孔的两个楔块402构成。在罐笼1内两侧对称固定有支座5，在支座5下端分别铰接有制动摆臂2，制动摆臂2的外端为叉状并由罐笼1侧壁伸出且顶靠在两个楔块402下端，制动摆臂2的相对端通过连杆机构连接吊柱8，连杆机构是由分别铰接在制动摆臂2上的连接臂10和铰接在两个连接臂10之间的横担6构成，所述的吊柱8铰接在横担6的中部。在吊柱8两侧的横担6与罐笼上梁101之间对称设有两个螺旋弹簧7，该螺旋弹簧7为变刚度弹簧且为压簧，在螺旋弹簧7处分别设有预紧力调整机构，预紧力调整机构是由通过螺栓固定在横担6上的下固定座9，通过螺纹和锁紧螺母15连接在下固定座9上的弹簧支座14，通过螺栓固定在罐笼上梁101上的上支座13，以及连接弹簧支座14与上支座13的调整螺杆11和螺母12构成，所述的螺旋弹簧7套在弹簧支座14与上支座13之间的调整螺杆11上。[0021] 对于一个确定自重和允许载荷系统，在空、满载以及规范允许的失重加速度范围内时，螺旋弹簧7的运动行程和制动摆臂2外端的自由运动行程对应，抓捕器4不工作；当罐笼1因制动失灵、违章操作甚至断索等原因而导致失重加速度超过规范允许的范围时，螺旋弹簧7受力发生变化而产生变形并通过连杆机构带动制动摆臂2转动，从而推动楔块402动作抱紧制动钢索3实现制动。[0022] 实施例2 如图3和图4所示，所述的制动摆臂2的相对端分别通过连杆机构与吊柱8连接，所述的连杆机构分别由铰接在制动摆臂2上的连接臂10和铰接在连接臂10上端的单铰支摆臂16构成，两个单铰支摆臂16的固定端相互交叉且分别通过铰座17铰接在罐笼上梁101上，所述的吊柱8铰接在两个单铰支摆臂16上靠近其固定端一侧，在单铰支摆臂16的自由端与罐笼上梁101之间对称设有螺旋弹簧7。在螺旋弹簧7处分别设有预紧力调整机构，预紧力调整机构是由通过螺栓固定在单铰支摆臂16上的下固定座9，通过锁紧螺母15连接在下固定座9上的弹簧支座14，通过螺栓固定在罐笼上梁101上的上支座13，以及连接弹簧支座14与上支座13的调整螺杆11和螺母12构成。其它结构同实施例1。[0024] 实施例3 如图5和图6所示，本实用新型有一个罐笼l，在罐笼1两侧壁上对称设有抓捕器4，抓捕器4分别套在罐笼1两侧的制动钢索3上。在罐笼l内两侧对称固定有支座5，在支座5下端分别铰接有制动摆臂2，在每个制动摆臂2上靠近抓捕器4 一侧与罐笼上梁101之间分别设有一组螺旋弹簧7，每组螺旋弹簧7是由三根拉簧并列组合而成且每根拉簧均为变刚度弹簧，在螺旋弹簧7处设有预紧力调整机构，预紧力调整机构是由通过螺栓固定在罐笼上梁101上且设有三个固定拉环20的上连接板19、连接三根拉簧的中间拉簧下端与制动摆臂2的下拉螺杆18和两个锁紧螺母、设在制动摆臂2上且分别套在三根拉簧的两侧拉簧下部的可调拉簧座以及分别挂在两侧拉簧下端且卡在可调拉簧座内的浮动卡盘22构成，所述的可调拉簧座分别是由通过螺母固定在制动摆臂2上的两根可调支杆23，通过螺母固定在两根可调支杆23上端的定位法兰21构成，所述的三根拉簧上端分别挂在三个固定拉环20上。其它结构同实施例1。
权利要求一种针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，包括罐笼，在罐笼两侧壁上设有抓捕器，在罐笼内两侧对称铰接有制动摆臂，制动摆臂的外端顶靠在抓捕器的下端，制动摆臂的相对端连接吊柱，在制动摆臂与罐笼上梁之间分别设有螺旋弹簧，其特征是所述的螺旋弹簧为变刚度弹簧，在螺旋弹簧处设有预紧力调整机构。
2. 根据权利要求1所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的预紧力调整机构是由下固定座和通过螺纹连接在下固定座上的弹簧支座，通过 螺栓固定在罐笼上梁上的上支座，以及连接弹簧支座与上支座的调整螺杆和螺母构成，所 述的螺旋弹簧为压簧套在弹簧支座与上支座之间的调整螺杆上。
3. 根据权利要求1所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的螺旋弹簧是由三根拉簧并列组合而成，预紧力调整机构是由固定在罐笼上梁上 且设有三个固定拉环的上连接板、连接三根拉簧的中间拉簧下端与制动摆臂的下拉螺杆和 两个锁紧螺母、设在制动摆臂上且分别套在三根拉簧的两侧拉簧下部的可调拉簧座以及分 别挂在两侧拉簧下端且卡在可调拉簧座内的浮动卡盘构成。
4. 根据权利要求3所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的可调拉簧座是由通过螺母固定在制动摆臂上的两根可调支杆、通过螺母固定在 两根可调支杆上端的定位法兰构成。
5. 根据权利要求1所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的制动摆臂的相对端通过连杆机构与吊柱连接。
6. 根据权利要求5所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的连杆机构是由分别铰接在制动摆臂上的连接臂和铰接在两个连接臂之间的横担 构成，所述的吊柱铰接在横担的中部，所述的螺旋弹簧为压簧且对称设在吊柱两侧的横担 与罐笼上梁之间。
7. 根据权利要求5所述的针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，其特征 是所述的连杆机构分别是由铰接在制动摆臂上的连接臂和铰接在连接臂上端的单铰支摆 臂构成，两个单铰支摆臂的固定端相互交叉且分别铰接在罐笼上梁上，所述的吊柱铰接在 两个单铰支摆臂上靠近其固定端一侧，所述的螺旋弹簧为压簧且对称设在单铰支摆臂与罐 笼上梁之间。
专利摘要一种针对加速度超规范时罐笼防坠落抓捕器的控制装置，它包括罐笼，在罐笼两侧壁上设有抓捕器，在罐笼内两侧对称铰接有制动摆臂，制动摆臂的外端顶靠在抓捕器的下端，制动摆臂的相对端连接吊柱，在制动摆臂与罐笼上梁之间设有螺旋弹簧，其特殊之处是所述的螺旋弹簧为变刚度弹簧，在螺旋弹簧处设有预紧力调整机构。优点是能够对罐笼失重加速度超规范时启动抓捕机构实施缓冲制动，对罐笼按照标准规范要求的下落加速度运行起到及时有效的保护，解决了长期以来因罐笼加速度超规范时无法控制最终导致下落失控的技术难题，工作可靠、安全性能高；此外，通过预紧力调整机构能够实现对加速度临界点的准确控制，以及对制造精度和使用磨损的补偿调整。
文档编号B66B5/16GK201442782SQ20092001607
公开日2010年4月28日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者李宝光 申请人:李宝