一种摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫

摘要

本实用新型公开一种摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫，包括多个衬垫分段，衬垫分段为圆弧段，多个衬垫分段串联排列呈环状安装在提升机摩擦轮的外圆周上，每一衬垫分段沿圆弧段的径向包括：上部结构，上部结构的上表面设有绳槽，绳槽沿圆弧段的圆周向延伸，下部结构，与上部结构连接，下部结构为电磁铁，在下部结构的下表面设置有压力传感器，控制电路，与电磁铁和压力传感器连接，控制电路接收压力传感器的压力信号，发送信号给电磁铁，控制电磁铁的通电和断电，衬垫分段在围包角范围以内时通电，在围包角范围以外时断电。本申请通过摩擦衬垫中的电磁铁对钢丝绳产生吸引力来增大钢丝绳对摩擦衬垫的正压力，从而改善摩擦衬垫与钢丝绳之间的防滑性能。

说明书

技术领域

本实用新型属于摩擦式提升机技术领域，具体的，涉及一种摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫。

背景技术

多绳摩擦式提升机是利用摩擦衬垫和钢丝绳之间的静摩擦力来带动钢丝绳以牵引提升容器升降。摩擦衬垫安装在多绳摩擦式提升机摩擦轮的圆周上，上表面设有绳槽。摩擦衬垫的摩擦系数和抗压强度直接关系到提升机的工作能力和安全性。在恶劣工况下摩擦系数不够时，或在摩擦提升系统的加速和减速运动状态下，钢丝绳和摩擦衬垫之间容易发生滑动现象，影响提升系统的安全运行。

此外，目前多绳摩擦式提升机的适用范围有限，不能经济有效的适应重载浅井提升。这是由于在重载浅井提升时，摩擦轮两侧的钢丝绳静张力差过大，导致钢丝绳容易在摩擦轮上发生滑动。一般地，采用重平衡绳或加重提升容器的方式可以解决该问题，但是会导致提升系统庞大，造成成本过高和能源浪费。而通过增大提升机摩擦衬垫和钢丝绳之间的摩擦系数，能有效增大提升机的提升能力，使得多绳摩擦式提升机在重载浅井提升工况下安全高效地运行。因此，开发摩擦系数更高的摩擦衬垫，对于竖井多绳摩擦式提升机的安全运行是十分必要的，对于扩展多绳摩擦式提升机在重载浅井提升的高效应用是至关重要的。现有摩擦衬垫材料的选取经历了从聚氯乙烯、聚氨酯到新型复合材料的转变，致力于从材料本身追求更高的摩擦系数,从而获得更大的最大静摩擦力。但更高摩擦系数的新型衬垫材料的研发进展缓慢。

中国专利CN210480520U提出在衬垫两侧设置两个挤压块，可对钢丝绳产生挤压，进而增大提升机钢丝绳与衬垫的接触面积以增大摩擦力，使得该提升机工作时稳定性更好，提升载荷的效率更高。但这种摩擦衬垫的结构复杂，维护和维修量大，可靠性差。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型公开一种摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫，包括多个衬垫分段，所述衬垫分段为圆弧段，多个衬垫分段用于串联排列呈环状安装在提升机摩擦轮的外圆周上，每一衬垫分段沿圆弧段的径向包括：

上部结构，所述上部结构的上表面设有绳槽，绳槽沿圆弧段的圆周向延伸，

下部结构，与上部结构连接，所述下部结构为电磁铁，在下部结构的下表面设置有压力传感器，

控制电路，与所述电磁铁和压力传感器连接，控制电路接收压力传感器的压力信号，发送信号给电磁铁，控制电磁铁的通电和断电，

其中，衬垫分段在围包角范围以内时通电，在围包角范围以外时断电，

所述衬垫分段的一个侧面为由上至下逐渐向外的倾斜表面，相对的另一个侧面为竖直平面，通过压块接触该倾斜表面，通过固定块接触该竖直平面，将衬垫分段安装在摩擦轮外圆周上。

可选地，衬垫分段沿轴向并列排列多个环状安装在提升机摩擦轮的外圆周上。

可选地，所述下部结构的厚度为衬垫分段总厚度的2/3。

可选地，所述控制电路通过改变电磁铁的输入电流改变电磁铁的吸引力，从而调整钢丝绳对衬垫分段的正压力。

可选地，所述下部结构的曲率与提升机摩擦轮外圆周曲率相同。

可选地，所述绳槽为双绳槽。

可选地，所述压力传感器镶嵌在下部结构的下表面内。

可选地，控制电路采用无线传输方式与压力传感器和电磁铁连接。

本申请的摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫具有以下有益效果：

(1)可以获得更大的最大静摩擦力(不打滑的最大摩擦力)，增大提升系统的能力和运转安全性，将摩擦式提升机的应用范围拓展至浅井提升。

(2)结构简单，使用安全可靠。

(3)电磁摩擦衬垫与钢丝绳接触时，产生吸引力；不接触时，吸引力消失，节能降耗，且不影响钢丝绳正常运行。

(4)可根据提升系统的需要改变输入电流的大小，电磁铁磁场强度随之改变，钢丝绳所受吸引力改变，以获得设计要求的正压力和最大静摩擦力；

(5)电磁摩擦衬垫达到安全规程要求的磨损量，需要更换时，只需更换电磁摩擦衬垫的上部结构，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电磁摩擦衬垫的横截面图；

图2是本实用新型实施例的电磁摩擦衬垫的纵向截面图；

图3是本实用新型实施例的电磁摩擦衬垫安装在提升机摩擦轮上的正视图；

图4是本实用新型实施例的电磁摩擦衬垫安装在提升机摩擦轮上的侧视图；

图5是图3的A处放大图；

图6是图4的B处放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例的摩擦式提升机用电磁摩擦衬垫，包括多个衬垫分段，图1是本实施例的衬垫分段的横截面图，图2是本实施例的衬垫分段的纵向截面示意图。如图1、图2所示，本实施例的衬垫分段1为圆弧段，沿圆弧段的径向由上部结构11和下部结构12两部分组成，所述上部结构11的上表面设有绳槽14，绳槽14沿圆弧段的圆周向延伸，且优选为平行的双绳槽，用于和钢丝绳接触。衬垫分段的上部结构的材质为常用的复合材料，例如聚氯乙烯、聚氨酯橡胶以及树脂类材料。

下部结构12为电磁铁，在下部结构12的下表面设有压力传感器13，用于检测钢丝绳200对衬垫分段的压力，可以是镶嵌在下部结构的下表面内。

衬垫分段的下部结构12的曲率与提升机摩擦轮外圆周曲率相同，以便于贴附在摩擦轮外圆周上，优选地，衬垫分段的整体以与摩擦轮100外圆周曲率相同的形式弯曲。多个衬垫分段1可以串联排列呈环状环绕在提升机摩擦轮的外圆周上。还可以如图3所示沿轴向并列排列多个环状环绕在提升机摩擦轮的外圆周上。

衬垫分段1的一个侧面为由上至下逐渐向外的倾斜表面，以便于与压块21接触，通过压块接触该倾斜表面，将衬垫分段1安装在摩擦轮外圆周上，从而限制其径向窜动，相对的另一个侧面为竖直平面，用于安装时与固定块22接触，通过固定块22限制其轴向窜动。压块和固定块与摩擦轮的连接可以是通过例如螺栓连接。需要说明的是，压块和固定块是固定衬垫分段的常用技术，在此不做详述。而且，衬垫分段也可以采用过盈连接的方式安装在摩擦轮外圆周的楔形槽内。

所述电磁铁与控制电路连接，控制电路与压力传感器连接，压力传感器与控制电路之间、控制电路与电磁铁之间的信号传输采用无线传输方式。控制电路接收压力传感器的压力信号，控制电路发送信号给电磁铁，控制电磁铁的通电和断电。

上部结构的下表面与下部结构的上表面紧密贴合，上部结构和下部结构可以是一体成型，也可以是采用组装的方式安装连接在一起。优选地，上部结构与下部结构是组装为衬垫分段，当衬垫分段达到安全规程要求的磨损量时，只需更换衬垫分段的上部结构。其中，上部结构与下部结构可以通过过盈配合嵌入在摩擦轮的楔形槽内，当需要拆除更换上部结构时，将其拆卸下来更换即可。

优选地，下部结构的厚度约为衬垫分段总厚度的2/3。

优选地，衬垫分段1在围包角范围以内时通电，在围包角范围以外时断电。下面以图3、图4来说明其通断电过程。图3是衬垫分段安装在摩擦轮上的正视图，图4是衬垫分段安装在摩擦轮上的侧视图。如图4所示，随着提升机摩擦轮100的转动，当钢丝绳200从奔入点进入摩擦轮的围包角(指围绕接触衬垫分段的钢丝绳角度)范围内时，奔入点上侧的一块衬垫分段下部结构的压力传感器13检测到钢丝绳对该块衬垫分段的压力后，向控制电路输出压力信号，控制电路控制该块衬垫分段下部结构的电磁铁通电，该块衬垫分段产生磁场，对钢丝绳产生吸引力。在该吸引力的作用下，围包角范围内的钢丝绳被吸引在衬垫分段并对该块衬垫分段的压力增大。

进入围包角范围内的每块衬垫分段均经历上述过程，其下部结构的电磁铁为通电状态。围包角范围内的钢丝绳受到衬垫分段的磁场作用，绳槽中的钢丝绳被吸引在衬垫分段上，钢丝绳200对衬垫分段1产生更大的压力，该压力为常规的钢丝绳自重及终端载荷与衬垫分段对钢丝绳的吸引力之和，因而钢丝绳200和衬垫分段1之间可以获得更大的最大静摩擦力(不打滑的最大摩擦力)，增大提升系统的能力和运转稳定性。

当钢丝绳200从奔离点离开摩擦轮100上的衬垫分段1时，衬垫分段1下部结构12中的压力传感器13检测到钢丝绳200对衬垫分段1的压力消失并向控制电路输出信号，控制电路控制不与钢丝绳接触的衬垫分段内的电磁铁断电，该电磁铁的磁场消失，不再对钢丝绳产生吸引力。

提升机的摩擦轮100每旋转一周，单个衬垫分段1下部结构12电磁铁通电和断电各一次。旋转至钢丝绳在摩擦轮上围包角以内的衬垫分段为通电状态，以保证与钢丝绳接触的衬垫分段对钢丝绳有吸引作用，钢丝绳对衬垫分段有更大的压力，两者之间可以获得更大的最大静摩擦力；旋转至围包角以外的衬垫分段为断电状态，其电磁铁的磁场消失，不再对钢丝绳产生吸引力，以保证钢丝绳在围包角以外沿正常运行路径运行。

进一步地，可以通过改变电磁铁的输入电流改变电磁铁的吸引力，以获得所需的钢丝绳对衬垫分段的正压力。当电磁铁通入电流后，会产生强大的磁场吸引铁磁性物质。改变输入电流的大小，相应的电磁铁吸引力大小随之改变，从而获得所需的钢丝绳对衬垫分段的正压力。

进一步地，该衬垫分段需要可靠的电源，当电网突然停电时，能够自动切换电源，可以采用备用电路给电磁铁继续供电，保证电磁铁继续吸引钢丝绳。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，本领域技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本实用新型的权利要求的保护范围。