[其他]增力矩氣動抓斗

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87200449
• 申請日: 1987-01-13
• 公開（公告）號: CN87200449U
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁超;雷立康;王振海;康立英
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省機(jī)械設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號: B66C3/00
• 分類號: B66C3/00
• 代理公司: 太原專利事務(wù)所
• 代理人: 王金鎖

本設(shè)計(jì)屬于一種抓巖工具。

國內(nèi)外已有多種立井抓巖氣動抓斗，此類抓斗以雙作用單活塞式的氣缸為動力，活塞桿端部連有耳盤，耳盤的多個耳子和抓片的抓耳用銷軸絞接，氣缸和抓片之間由較長的連桿絞接，當(dāng)活塞在氣壓的推動下，來回運(yùn)動時，與活塞桿絞接的耳盤帶著抓耳上下運(yùn)動，由于連桿的拉、推，使多個抓片張開與閉合，抓斗的氣缸頂部裝有配氣閥和消聲器。例如蘇聯(lián)1731743／22－3號專利圖1、圖2所示的掘進(jìn)多爪抓斗便是一個典型的例子。

已知的抓巖理論和電測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都表明，抓片抓巖閉合過程中，巖石的阻力矩是逐漸增大的，而現(xiàn)有的氣動抓斗的傳動力矩為逐漸減小的，如圖1所示，曲線1為理論巖石阻力矩，曲線2為增力矩傳動特性曲線，曲線3為減力矩傳動特性曲線，為了保證抓片接近閉合時有足夠大的傳動力矩，就必須加大氣缸直徑，結(jié)果使抓斗具有過多的動力（能容）發(fā)揮不出來，因而傳動機(jī)構(gòu)不夠合理。

現(xiàn)有抓斗的消聲器的外形為一體積不大的圓桶狀，屬于擴(kuò)張氣室式或微孔式，由于消聲器容積有限，擴(kuò)張比小，消聲效果不夠理想，豎井掘進(jìn)常采用冷凍法，井下溫度較低，而排氣時氣體膨脹是一吸熱過程，壓縮空氣中又帶有水份，常常使排氣微孔結(jié)冰堵死，為排除故障必須停止生產(chǎn)或不得不在沒有消聲器的條件下工作。

現(xiàn)有抓斗的爪尖和抓片是焊接成一體或做成一體的，由于抓巖過程中爪尖磨損相當(dāng)嚴(yán)重，爪尖的修復(fù)比較麻煩費(fèi)時。

現(xiàn)有抓斗在提吊時，抓斗的部分自重使抓片張開，為克服自重的作用要多消耗動力，在抓巖工作完成后，將抓斗吊離工作面時，抓斗氣缸中無氣壓，抓片會自動張開，因而很不安全，為保證抓片的閉合必須采取其它措施，既麻煩又浪費(fèi)工時。

本設(shè)計(jì)的目的是制造一種增力矩氣動抓斗，使傳動力矩的變化特性與巖石阻力矩變化特性相一致，同時克服以上提到的現(xiàn)有抓斗的缺點(diǎn)。

現(xiàn)有減力矩的傳動機(jī)構(gòu)可簡化為曲柄滑塊（或搖桿滑塊）機(jī)構(gòu)，如圖2，圖中的虛線表示抓片張開（即閉合初始）位置，粗實(shí)線表示抓片閉合終了時位置。

圖2中的β角在傳動中變化較小，一般β＜15°

故 1/(COSβ) ≈1.0～1.035

傳動力N＝ (P)/(COSβ) ≈P（無增力作用）

力臂h在抓片閉合過程中由大變小，

即h初＞h終

由力矩M＝ (Ph)/(COSβ) 知 (Ph初)/(COSβ) ＞ (Ph終)/(COSβ)

因此，傳動力矩為逐漸減少的。

本設(shè)計(jì)提出了漸增力矩四桿機(jī)構(gòu)，如圖3為一實(shí)施例機(jī)構(gòu)。

圖3中 β終≈40° 1/(COSβ) ≈1.3

N終＝ (P)/(COSβ) ≈1.3P（增力作用）

N終＞N初所以N終·h終＞N初·h初

因此，傳動力矩為逐漸增大的，增力矩四桿機(jī)構(gòu)關(guān)鍵是增大了偏心距e，縮短了連桿長AC。

為實(shí)現(xiàn)上述機(jī)構(gòu)采用了短連桿和大的偏心距（抓耳絞點(diǎn)和連桿上絞點(diǎn)的水平距離），在抓片閉合過程中，此機(jī)構(gòu)使每個抓片上所受的傳動力比氣缸主動力大，所以產(chǎn)生較大增力作用，另外，抓巖過程中傳動力對抓耳絞接點(diǎn)的力臂長是逐漸增大的，在抓片閉合位置附近力臂最大，因而傳動力矩（傳動力乘力臂）也為漸增的，抓片閉合時傳動力矩也最大。

為了實(shí)現(xiàn)短連桿和大偏心距機(jī)構(gòu)，連桿的上絞點(diǎn)位置必須向下和向外移，這樣連桿上絞點(diǎn)的支承件（支腿）懸臂過長，為了保證支腿有足夠的強(qiáng)度和剛性，在氣缸體6外圈的十字柜梁3下端接有一個空腔環(huán)形梁12，環(huán)形梁12由上環(huán)板、下環(huán)板、內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板構(gòu)成一封閉體其形狀可為圓形或正多邊形，環(huán)形梁12的下部又均布有和抓片數(shù)目相同的支腿11，支腿11的上部為一箱形結(jié)構(gòu)，由側(cè)板和上蓋板、下蓋板構(gòu)成，支腿11的側(cè)板上開有直角缺口，缺口和環(huán)形梁12外下角吻合并焊成一體，支腿11的下部和短連桿8的上端絞接，短連桿8的下端和抓片9絞接，抓片9的抓耳與耳盤10絞接，提吊抓斗的部位安裝在氣缸體6上端。

本設(shè)計(jì)的耳盤10和氣缸體6的下缸蓋絞接，由銷軸把提吊鋼絲繩2楔套和氣缸體6上部的兩側(cè)絞接，當(dāng)提吊抓斗時，提吊鋼絲繩2帶著氣缸體6與耳盤10向上，而與耳盤10在豎直方向上有相對運(yùn)動的零部件，包括活塞桿4、活塞5、十字柜梁3、環(huán)形梁12、配氣閥13和支腿11的自重就使這些零部件自身下滑，并通過連桿8作用到抓片9與連桿8的絞接點(diǎn)上，使抓片閉合。

環(huán)形梁12的徑向截面積比較大，做為消聲器的內(nèi)腔比較理想，消聲的擴(kuò)張比（消聲器橫截面積與消聲進(jìn)氣口面積之比）大，因而能較大的降低氣流速度，達(dá)到較好的消聲效果。