[发明专利]一种矿井提升机天轮智能维护设备

说明书

本发明属于矿山运输设备领域，涉及为矿井提升设备中多绳摩擦提升机天轮维护设备，具体为一种矿井提升机天轮智能维护设备。本发明一种矿井提升机天轮智能维护设备包括无人机本体装置、电控组件、功能实施模块、运动机构和自动伸出支撑架。无人机本体装置包括旋转摄像头和遥控装置。用智能维护设备来代替人工攀爬对天轮进行维护，省工、省时、减少人的劳动强度，不仅适用于新产品，也适用于老产品的改造。本发明可以有效避免提升机天轮维护不当特别是轴瓦润滑不良造成的安全事故，提高摩擦提升机的运行安全性，实现了矿山摩擦式提升机的安全生产。

技术领域

本发明属于矿山运输设备领域，涉及为矿井提升设备中多绳摩擦提升机天轮维护设备，具体为一种矿井提升机天轮智能维护设备。

背景技术

多绳摩擦式提升机是一种重要的矿山机械运输设备，适用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的提升系统，提升容器是由多根提升钢丝绳共同悬挂的，一般采用偶数根，最常用4绳或6绳（以下均以4绳为例进行说明），所以提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升机的钢丝绳直径小，而且摩擦轮直径也小。因而在提升同样载荷的情况下，多绳摩擦式提升机具有体积小、重量轻、节约材料、制造容易、易安装和运输方便等特点。若发生了事故，多根钢丝绳同时断裂的可能性极小，因而有较好的安全可靠性。适用于深井，是未来矿山运输设备的发展方向。

多绳摩擦式提升机天轮装置作用是支托提升机摩擦轮到提升容器之间的钢丝绳并用来改变钢丝绳的方向，即导向作用。天轮装置结构有两种，普通天轮装置和新型天轮装置。大部分天轮装置为普通天轮结构，主要由轴承座、两端轴承、天轮轴、游动轮、固定轮、轴瓦、衬垫和卡箍等组成。其中，左端轮子为固定轮，与天轮轴靠平键联接；右侧 3 个轮子为游动轮，游动轮与天轮轴之间有轴瓦，轴瓦与游动轮毂之间靠高强度螺栓联接；轴瓦内部有储油槽，通过润滑油脂来实现游动轮与天轮轴灵活转动。当每根钢绳的线速度不完全相同时，游动轮与天轮轴之间可自由地相对转动，防止钢丝绳与衬垫之间产生滑动摩擦，避免衬垫过度磨损，起到保护钢丝绳的作用。该结构的天轮装置应用较为广泛，技术成熟。

新型天轮装置在游动轮与天轮轴之间采用滚动轴承代替轴瓦，以减少使用过程中出现的问题。该结构中每个游动轮的轮毂与轴之间各装有 2 个滚动轴承作为支撑，各轴承之间通过轴套进行轴向定位。当每根钢绳的线速度不完全相同时，每个游动轮与轴之间通过轴承可自由灵活地相对转动。在每个游动轮毂上留有注油孔，使润滑脂能够按周期注入轴承内，满足润滑需要。此结构的轴承选型受限，相关结构件加工难度大，成本高。如果设计选型不当，可能无法达到预期要求。

天轮装置为矿井提升机设备中重要的部件，由于其特殊的作业特性，需要定期检查维护保养才能够降低损耗，延长使用寿命。维护工作主要检测内容为：天轮装置所有紧固件是否松动、天轮绳槽及游动轮的轮毂是否磨损过度、天轮运行中是否摆动严重及有异常声音、轴承温度及振动是否超标、天轮轴瓦是否需要注油、天轮平台上维修工具及配件是否遗落、天轮是否需要清洁工作等。这些工作通常需要三至四个工人随身携带笨重工具及辅料沿井架外垂直梯子攀爬至大约50米高的天轮平台上进行，工作环境危险，劳动强度大。注油维护时间长。费时费力，影响生产，迫切需要能够代替人工维护作业的设备。

在上述天轮维护工作中，对天轮进行润滑维护是矿上至少每周要求进行一次的常规工作。在天轮装置轴瓦润滑不良的情况下，天轮运转时，轴瓦与天轮轴之间润滑油膜形成受阻，两者间由滑动润滑状态变成了干摩擦状态，导致天轮产生异响，此时天轮轴与轴瓦之间因相对运转形成的摩擦力由轴瓦与轮毂之间的固定螺栓承受，在长时间的正反转运行和冲击下，固定螺栓会逐渐被剪断。剪断之后如果未及时发现而继续使用，剪断的螺钉会在游动轮毂内孔端面形成环形沟槽，也会导致天轮产生异响。同时游动轮毂内孔会因轴瓦与游动轮毂的相对运动而产生磨损。由此可见，天轮中轴瓦是天轮运转的关键，轴瓦转动不灵活，会影响到天轮使用寿命，而且直接关系到矿山企业的效益。因此天轮必须定期进行加注润滑脂工作，以避免发生事故。

天轮轴瓦的润滑有多种方式，可以集中分为三大类：