一种提升矿用设备可维护性的组合装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种提升矿用设备可维护性的组合装置及其使用方法。所述提升矿用设备可维护性的组合装置包括平面连杆机构和与平面连杆机构相连接的滑动机构，所述滑动机构包括连接板、滑道和与连接板固接的连接销，所述滑道设在平面连杆机构的连杆上，所述连接销位于滑道内且能在滑道内滑动。所述提升矿用设备可维护性的组合装置的使用方法：将上述装置安装在质量较大零部件的两侧；将质量较大零部件移出到壳体上方；水平推动质量较大零部件到壳体以外位置；按照与以上相反的步骤将质量较大零部件放回原位置。本发明通过平面连杆机构与滑动机构的有机组合，节省了人力物力，有助于快速完成井下设备的日常维护工作，使维护更加便捷。

说明书

 

技术领域

本发明涉及矿用设备维护领域，特别是一种提升矿用设备可维护性的组合装置及其使用方法。

背景技术

连杆机构应用广泛，连杆机构中的运动副一般均为低副，低副运动副为面接触，压力较小，具有较大承载能力。低副元素的接触是依靠本身的几何约束来保证的，只需合理确定机构自由度与驱动方式，连杆可以可靠地完成设定工作轨迹。此外连杆机构还可起到增力和扩大行程的作用，连杆机构与滑动机构配合可以在狭小空间内部按照设定轨迹较大距离移动部件。

防爆壳体内部安装有许多电器部件，为节约空间，这些部件在空间布置上具有层次特点，当需要对底层元器件进行检查与维护工作时，需要先将上层元器件先移出挪开后才能进行，对于大而笨重的元器件每次维护时都需要反复拆卸与安装，这在人员与工具有限的矿井环境下，给维护工作带来很大的困难。

矿井环境下的矿用设备由于使用的特殊环境限制，要求设备具有极高的可靠性，提升设备的可维护性能是确保设备正常运转的重要手段之一。在矿井环境下，对维护人员、维护工具的运转不便以及有限的操作空间，要求维护设备时能在工作地点快捷地进行维护操作。基于井下防爆性能要求，井下设备电气部件大多分层安装布置在空间有限的防爆壳体内部，目前很少有专门的机构能用于快速便捷地挪动内部笨重的零部件，导致井下设备日常维护困难，操作难度大等缺点。

目前矿用设备很少有专门用于元器件拆卸的机构，大多通过人工进行拆卸与移动，人工拆卸与移动在矿井环境下操作不便，尤其对于比较笨重的元器件，维护过程费时费力，造成维护成本高。

经检索，没有发现与本发明相同的国内现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提升矿用设备可维护性的组合装置及其使用方法，其能方便、快捷、平稳的从矿用设备壳体内部挪出笨重的零部件，腾出空间以便对矿用设备壳体内其他元器件进行日常维护操作，提升了系统的可维护性，保障矿用设备工作的可靠性。

本发明的技术方案是：所述提升矿用设备可维护性的组合装置，包括平面连杆机构和与平面连杆机构相连接的滑动机构，所述平面连杆机构包括基座、第一连架杆、第二连架杆和连杆，所述滑动机构包括组成移动副的连接板和滑道，所述滑道设在连杆上，所述连接板与滑道相连接且能在滑道内滑动。

 所述平面连杆机构是铰链四杆机构，优选平行四边形机构；所述滑动机构是导轨滑块机构，所述导轨滑块机构包括连接板、滑道和与连接板固接的连接销，所述滑道设在连杆上，所述连接销位于滑道内且能在滑道内滑动。

所述平面连杆机构还包括位于基座上的定位销和位于第一连架杆上的定位销孔。

所述连杆与第一连架杆、连杆与第二连架杆的连接方式均是铰接，该两个铰接点的连线与所述滑道垂直。

在连杆上的滑道上方设有第一弹珠定位机构和第二弹珠定位机构，所述第一弹珠定位机构和第二弹珠定位机构均包括固定在连杆上的螺钉、一端连接螺钉的弹簧和位于弹簧另一端的钢球，所述钢球的小半部分露出在滑道内。

所述提升矿用设备可维护性的组合装置的使用方法，包括以下步骤：

A、将两个提升矿用设备可维护性的组合装置分别安装在矿用设备中的质量较大零部件的两侧，将基座固定在矿用设备壳体内壁上，连接板固定在质量较大零部件上；

B、松开矿用设备上的连接母排和紧固螺栓，使质量较大零部件在矿用设备壳体横梁支撑下处于工作时的安装位置；

C、用手托住质量较大零部件的端部驱动连架杆将质量较大零部件、连接板和连杆通过平面连杆机构以水平姿态从矿用设备壳体内部完全移出到壳体上方，当第一连架杆运动到其定位销孔对准基座上的定位销时，将定位销插入定位销孔，锁住平面连杆机构的位置状态，保持质量较大零部件的位置状态不变；

D、水平推动质量较大零部件，在水平推力作用下连接销开始接触钢球，并使钢球开始压缩弹簧并向上运动，连接板带动质量较大零部件在滑道内滑过第一弹珠定位机构从滑道的一端向另一端运动，在接近另一端的极限位置时同样滑过第二弹珠定位机构，从而使质量较大零部件稳定地停留在滑道的另一端；此时质量较大零部件从矿用设备壳体正上方移动到壳体以外位置，腾出空间位置以便维护人员对壳体内底部元器件进行维护操作；

E、对壳体内部元器件维护完毕后，按照与以上相反的步骤将质量较大零部件放回原工作位置。

上述方法中，所述矿用设备是矿用防爆电机。

本发明通过平面连杆机构与滑动机构的有机组合，充分利用平面连杆机构承载能力强、机构具有省力和扩大行程的优点，可根据实际需要，改变杆长和滑道尺寸来达到理想的移动位置，通过合理优化设计连杆尺寸参数可可靠完成预定运动轨迹，同时配合滑道机构可进一步扩大机构运动范围，实现了在有限空间范围内平稳地移动笨重零部件的功能，在有限的空间内扩大了元器件的移动范围，通过定位机构可将质量较大零部件牢固锁定在预定位置，在此过程中节省了人力物力，有助于快速完成井下设备的日常维护工作。本发明在分析井下环境中矿用设备特点的基础上，提升了井下设备的可维护性，可以较小的驱动力把部件移出壳体内部，使得维护过程更加便捷。

附图说明

图1是本发明提升矿用设备可维护性的组合装置的结构示意图；

图2是本发明中的第一弹珠定位机构示意图；

图3是矿用防爆电机壳体内部元器件结构示意图；

图4是矿用防爆电机中的质量较大零部件在壳体横梁支撑下处于工作时的安装位置的示意图；

图5是利用本发明提升矿用设备可维护性的组合装置将矿用防爆电机中的质量较大零部件移出并定位在壳体正上方时的状态示意图；

图6是利用本发明提升矿用设备可维护性的组合装置将矿用防爆电机中的质量较大零部件移动到壳体以外时的状态示意图。

其中：1、基座，   2、定位销，   3、定位销孔，   4、第一连架杆，  5、滑道，6、第一弹珠定位机构，7、连接销，8、连接板， 9、连杆， 10、第二弹珠定位机构，11、第二连架杆，  12、螺钉，   13、弹簧，  14、钢球，15、质量较大零部件，16、横梁，  17、壳体内底部元器件，18、壳体，19、连接母排，20、提升矿用设备可维护性的组合装置。

具体实施方式

 如图1、图2所示，所述提升矿用设备可维护性的组合装置20，包括平行四边形机构和与平行四边形机构相连接的导轨滑块机构，所述平行四边形机构包括基座1、第一连架杆4、第二连架杆11、连杆9、位于基座1上的定位销2和位于第一连架杆4上的定位销孔3；所述导轨滑块机构包括连接板8、滑道5和与连接板8固接的连接销7，所述滑道5设在连杆9上，所述连接销7位于滑道5内且能在滑道5内滑动。

 所述连杆9与第一连架杆4、连杆9与第二连架杆11的连接方式均是铰接，该两个铰接点的连线与所述滑道5垂直。在连杆9上的滑道5上方设有第一弹珠定位机构6和第二弹珠定位机构10，所述第一弹珠定位机构6和第二弹珠定位机构10均包括固定在连杆9上的螺钉12、一端连接螺钉12的弹簧13和位于弹簧13另一端的钢球14，所述钢球14的小半部分露出在滑道5内，如图2所示。

 平行四边形机构：其基座可固定在矿用防爆电机防爆壳体内壁，第一连架杆和第二连架杆可以相同的转动速度同向转动，在回转过程中可以保持对边之间的平行关系，通过驱动连架杆作回转运动，可平稳地改变与连杆连在一起的质量较大零部件的空间位置，通过定位销的定位作用可将平行四边形机构固定在极限位置。

滑动机构：与连接板固接的连接销可在滑道内移动，当基座竖直安装时，可保障滑道在运动过程中始终保持水平，在滑道上方布置有第一弹珠定位机构和第二弹珠定位机构，由于滑道保持水平状态，在无外力驱动作用下可有效地将连接板及与之固连的质量较大零部件固定在滑道两端的极限位置。

矿用防爆电机壳体18内部元器件结构布置如图3所示，壳体18内腔上部布置有两个质量较大零部件15（在此为支撑电容，以下均称质量较大零部件），并与壳体横梁16通过螺栓固定，壳体内腔下部布置有许多元器件，需要定期进行维护操作。

所述提升矿用设备可维护性的组合装置的使用方法，包括以下步骤：

A、将两个图1所示的提升矿用设备可维护性的组合装置分别安装在矿用防爆电机中的质量较大零部件的两侧，将基座固定在矿用防爆电机壳体内壁上，连接板固定在质量较大零部件上，如图4所示；

B、松开矿用防爆电机上的连接母排19和紧固螺栓，此时质量较大零部件在矿用防爆电机壳体横梁支撑下处于工作时的安装位置；

C、用手托住质量较大零部件的端部驱动连架杆将质量较大零部件、连接板和连杆通过平行四边形机构以水平姿态从矿用防爆电机壳体内部完全移出到壳体上方，在此过程中由于杠杆效应，可以较小的驱动力把部件移出壳体内部，并且在第一弹珠定位机构的限制下可使质量较大零部件不会在滑道内移动，当第一连架杆运动到其定位销孔对准基座上的定位销时，将定位销插入定位销孔，锁住平行四边形机构的位置状态，保持质量较大零部件的位置状态不变，如图5所示；

D、水平推动质量较大零部件，在水平推力作用下连接销开始接触钢球，并使钢球开始压缩弹簧并向上运动，连接板带动质量较大零部件在滑道内滑过第一弹珠定位机构从滑道的一端向另一端运动，在接近另一端的极限位置时同样滑过第二弹珠定位机构，从而使质量较大零部件稳定地停留在滑道的另一端；此时质量较大零部件从矿用防爆电机壳体正上方移动到壳体以外位置，腾出空间位置以便维护人员对壳体内底部元器件17进行维护操作，如图6所示；

E、对壳体内部元器件维护完毕后，需要将质量较大零部件重新安置在工作位置，按照与以上相反的步骤将质量较大零部件放回原工作位置。

以上所述的实施例中，平行四边形机构也可用其他铰链四杆机构代替来完成相似功能。导轨滑块机构也可用一般的移动副构成机构代替，均可完成类似功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。