CN103264710A - 常闭式缓冲捕车器 - Google Patents

Abstract

常闭式缓冲捕车器，包括安装座、移动架、抱轴机构、触发机构和缓冲机构，移动架通过止动轴和导向座轴连接在安装座内部，移动架可以在安装座内前后移动，移动架一端通过缓冲弹簧和安装座相抵触；抱轴机构由抱轴钩、抱轴钩转轴和自锁器组成，触发机构由触发器座、触发器、气缸以及触发器座转轴组成。本发明的有益效果是：结构简单紧凑，与挡车栏相比占用空间缩小，成本低；移动架和固定架通过弹簧连接，实现了缓冲捕车；该装置在正常状态下一直处于关闭状态，满足挡车装置必须处于“常闭状态”的要求；能够捕获矿车的后轴，防止了矿车倾翻。

Description

常闭式缓冲捕车器

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，尤其涉及矿车安全防护装置，特别涉及矿车跑车时的捕车装置。

背景技术

斜井运输中矿车在绞车的牵引下以恒定速度运行，如果矿车之间发生脱钩或牵引钢丝绳断裂就会引发跑车事故，矿车跑车后会对矿井中的人员成巨大的伤害，对设备造成巨大的损害。现有技术中，为降低跑车后的危险和伤害，是在矿车轨道上设有挡车栏，用挡车栏捕矿车。现有技术的不足是挡车栏占地面积大，基本只能使用一次，捕车后就会破坏挡车栏本身结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以缓冲捕车的缓冲捕车器，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：常闭式缓冲捕车器，包括安装座、移动架、抱轴机构、触发机构和缓冲机构，其特征在于：所述安装座是矩形框架，框架两端的下面带有挡板，框架的两端壁上设有固定板，固定板上设螺栓孔，框架两侧壁的后部开有支撑止动轴的长条孔，框架两侧壁的前部开有支撑导向座轴的长条孔，固定座前端壁上开有两个导向座轴的导向孔；所述移动架是置于安装座框架内的矩形框架，移动架框架内设有两道竖壁，将移动架分成框架内为三个空框的框架，移动架两侧壁和两道竖壁上分别开有止动轴孔、自锁孔、抱轴钩转轴孔、触发器座转轴孔和导向座轴孔，其中抱轴钩转轴孔位于移动架两侧壁和两道竖壁的中部，导向座轴孔位于移动架两侧壁和两道竖壁的前部，止动轴孔位于移动架两侧壁和两道竖壁的后部，两道竖壁的抱轴钩转轴孔和导向座轴孔之间还开有触发器座转轴孔；所述抱轴机构包括抱轴钩、抱轴钩自锁器、连接轴、抱轴钩转轴和止动轴，所述抱轴钩为两个，抱轴钩为弧形板状钩，抱轴钩的上部是向内的圆弧钩，上部圆弧钩的圆弧同矿车车轴的半圆周相同，抱轴钩的下部是向内的圆弧钩，下部圆弧钩的圆弧与止动轴1/4圆周相同，抱轴钩的重心部位开有转轴孔，抱轴钩下部开有连接轴孔，抱轴钩靠竖壁的表面固定有一块扇形的自锁板，自锁板位于转轴孔的斜上方，两根抱轴钩转轴分别穿过移动架两侧壁上的抱轴钩转轴孔和两道竖壁上的抱轴钩转轴孔将两个抱轴钩分别安装在移动架两侧壁和两道竖壁之间的空框内，抱轴钩可绕抱轴钩转轴旋转，连接轴安装在两抱轴钩的连接轴孔内，将两抱轴钩连接为一体，连接轴与触发机构的触发器座接靠，所述抱轴钩自锁器是弹簧自锁器，自锁器安装在两道竖壁的自锁孔（24）位置上，自锁器由自锁器壳、自锁弹簧、自锁推杆组成，自锁弹簧置于自锁器壳内，自锁推杆压装在自锁弹簧上，自锁推杆穿过竖壁上的自锁孔同抱轴钩上的自锁板相接触，所述止动轴穿过安装座框架两侧壁后部支撑止动轴的长条孔、移动架两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔，将移动架同安装座相连，其中止动轴与移动架两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔固定连接，止动轴可在安装座框架两侧壁后部支撑止动轴的长条孔内沿长条孔前后移动；所述触发机构包括触发器座、触发器、气缸、触发器座转轴和定位保护器，所述触发器座是方形壳体，方形壳体的上面中心位置开有圆孔，所述触发器为圆管，圆管下端为方管，方管下壁开有气缸活塞杆连接孔，触发器圆管穿过触发器座上面圆孔，触发器方管下壁气缸活塞杆连接孔与气缸的活塞杆相连，气缸固定在触发器座的壳体内下部，触发器安装在触发器座壳体的上部，触发器座通过触发器座转轴将触发器座安装在移动架两道竖壁之间的空框内，触发器座可绕触发器座转轴旋转，触发机构的正常状态是触发器伸出触发器座壳体的上部，气缸与控制系统相连，通过控制系统控制活塞杆的伸出或缩回，带动触发器伸出或缩进触触发器座内；所述定位保护器是两个脆性材料制作的L型薄壁构件，两个L型薄壁构件通过螺栓固定在移动架的两道竖壁的其中一道竖壁上，两个L型薄壁构件位于触发器座两侧，将触发器座的初始角度定位，所述触发器座的初始角度为与水平方向呈120°～135°角；所述缓冲机构包括两个缓冲弹簧、两个弹簧导向座和两个导向座轴，所述弹簧导向座是圆轴形导向座，两个弹簧导向座的前端置于安装座前端壁上的两个导向孔内，弹簧导向座的后端设有导向座轴孔，两个导向座轴穿过移动架两侧壁和两道竖壁的导向座轴孔将弹簧导向座的后端安装在移动架前部，弹簧导向座与导向座轴之间滑动配合，两个导向座轴穿过移动架两侧壁上的导向座轴孔支撑在安装座两侧壁前部的支撑导向座轴的长条孔内，所述两个缓冲弹簧分别套装在两个弹簧导向座上，缓冲弹簧的一端与安装座前端壁接靠；所述移动架置于安装座框架下面的挡板上，移动架的后端壁与安装座后端壁接靠，移动架的前端壁与缓冲弹簧另一端接靠。

本发明所述常闭式缓冲捕车器，其特征在于：所述与气缸相连的控制系统包括PLC控制器、电磁阀和测速传感器，PLC控制器设在矿井巷道内，测速传感器布置在常闭式缓冲捕车器的前后两边，PLC控制器、电磁阀和测速传感器之间电连接，电磁阀分别与触发机构的气缸和气缸的气源连接，PLC控制器根据测速传感器采集到的信号控制电磁阀的开、关，电磁阀的开、关控制气缸的伸出和缩回。

本发明所述常闭式缓冲捕车器的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括：将常闭式缓冲捕车器通过固定板固定在矿车轨道内侧，触发机构的触发器处于伸出状态，两抱轴钩位于非抱轴位置，当矿车按规定速度正常运行时，PLC控制器根据测速传感器采集到的矿车速度信号控制电磁阀使气缸的活塞杆缩回，矿车正常运行，当矿车发生意外跑车时，PLC控制器根据测速传感器采集到的矿车速度信号控制电磁阀使气缸的活塞杆不动，矿车前轴运行到触发机构的触发器位置时，矿车前轴碰撞触发器使触发器转动，触发器带动触发器座旋转，触发器座旋转将定位保护器破坏，触发器座旋转带动抱轴钩上的连接轴，使两抱轴钩和触发器座一起旋转到抱轴钩上部的圆弧钩到钩捕位置，自锁器的自锁推杆弹到抱轴钩上的自锁板下，将抱轴钩锁住，使抱轴钩不能回转，抱轴钩上部的圆弧钩将勾住矿车后轴，移动架随矿车向前移动并压缩缓冲弹簧，在缓冲弹簧的作用下缓冲停止，完成捕车。

本装置由于移动架可以在安装座内前后移动，两个抱轴钩用连接轴连接成一体，实现联动，缓冲弹簧对移动架的移动起到缓冲和吸能作用。正常情况下，矿车按照规定的速度经过时，气缸将触发器缩回，触发器不会碰到矿车轴，矿车能够顺利通过。如果矿车超速或意外跑车，气缸不动作，气缸使触发器处于伸出状态，矿车前轴碰到触发器，触发器带动触发器座旋转并将定位保护器破坏，触发器座带动抱轴钩上的连接轴，使抱轴钩和触发器座一起旋转到抱轴钩上部的圆弧钩旋转到钩捕位置，同时自锁器将抱轴钩锁紧，抱轴钩将勾住矿车后轴，移动架将随矿车向前移动，移动框架将压缩缓冲弹簧，在缓冲弹簧的作用下缓冲停止，完成捕车。

本发明的有益效果是：

1、结构简单紧凑，与挡车栏相比占用空间缩小，成本低；

2、移动架和固定架通过弹簧连接，实现了缓冲捕车；

3、该装置在正常状态下一直处于关闭状态，满足了《煤矿安全规程》第三百七十条中对挡车装置必须处于“常闭状态”的要求；

4、能够捕获矿车的后轴，防止了矿车倾翻。

附图说明

图1为常闭式缓冲捕车器结构的主视示意图；

图2为常闭式缓冲捕车器结构的俯视示意图；

图3为安装座示意图；

图4为移动架示意图。

图5为抱轴钩结构三维示意图；

图6为自锁器结构示意图；

图7为触发器结构示意图；

图8为定位保护器安装示意图；

图9为常闭式缓冲捕车器处于勾住矿车后轴的示意图；

图10为常闭式缓冲捕车器的三维整体示意图

图中：1.安装座，2.移动架，3.抱轴钩，4.触发器座，5.触发器，6.定位保护器，7.气缸，8.缓冲弹簧，9.止动轴，10.抱轴钩自锁器，11.抱轴钩转轴，12.连接轴，13.触发器座转轴，14.弹簧导向座，15.导向座轴,16、导向孔，17、挡板，18、支撑止动轴的长条孔，19、支撑导向座轴的长条孔，20、固定板，21、螺栓孔，22、竖壁，23、止动轴孔，24、自锁孔，25、移动架上的抱轴钩转轴孔，26、触发器座转轴孔，27、导向座轴孔，28、止动板，29、抱轴钩上的转轴孔，30、抱轴钩上的连接轴孔，31、自锁器壳，32、自锁弹簧，33、自锁推杆，34、触发器下壁气缸活塞杆连接孔，

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如附图所示，常闭式缓冲捕车器包括安装座1、移动架2、抱轴钩3、触发器座4、触发器5、定位保护器6、气缸7、缓冲弹簧8、止动轴9、抱轴钩自锁器10、抱轴钩转轴11、连接轴12、触发器座转轴13、弹簧导向座14和导向座轴15。

安装座1是矩形框架，框架两端的下面带有挡板17，框架的两端壁上设有固定板20，固定板20上设螺栓孔21，框架两侧壁的后部开有支撑止动轴的长条孔18，框架两侧壁的前部开有支撑导向座轴的长条孔19，固定座前端壁上开有两个导向孔16。移动架2是置于安装座1框架内的矩形框架，移动架2框架内设有两道竖壁22，将移动架2分成三个空框的框架，移动架2两侧壁和两道竖壁22上分别开有止动轴孔23、自锁孔24、移动架上抱轴钩转轴孔25、触发器座转轴孔26和导向座轴孔27，其中抱轴钩转轴孔25位于移动架2两侧壁和两道竖壁22的中部，导向座轴孔27位于移动架2两侧壁和两道竖壁22的前部，止动轴孔23位于移动架2两侧壁和两道竖壁22的后部，两道竖壁22的抱轴钩转轴孔25和导向座轴孔27之间还开有触发器座转轴孔26。两个抱轴钩3是弧形板状钩，抱轴钩3的上部是向内的圆弧钩，上部圆弧钩的圆弧同矿车车轴的半圆周相同，抱轴钩3的下部是向内的圆弧钩，下部圆弧钩的圆弧与止动轴9的1/4圆周相同，抱轴钩3的重心部位开有转轴孔29，抱轴钩3下部开有连接轴孔30，抱轴钩靠竖壁22的表面固定有一块扇形的自锁板28，自锁板（28）位于转轴孔25的斜上方，两根抱轴钩转轴11分别穿过移动架2两侧壁上的抱轴钩转轴孔25和两道竖壁22上的抱轴钩转轴孔25将两个抱轴钩3分别安装在移动架2两侧壁和两道竖壁之间的空框内，抱轴钩3可绕抱轴钩转轴11旋转，连接轴12安装在两抱轴钩3的连接轴孔内，将两抱轴钩3连接为一体，连接轴12与触发机构的触发器座4接靠，抱轴钩自锁器10安装在两道竖壁的自锁孔24位置上，自锁器由自锁器壳31、自锁弹簧32、自锁推杆33组成，自锁弹簧32置于自锁器壳31内，自锁推杆33压装在自锁弹簧32上，自锁推杆穿过竖壁22上的自锁孔24同抱轴钩上的自锁板28相接触，止动轴9穿过安装座1框架两侧壁后部支撑止动轴的长条孔18、移动架2两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔23，将移动架2同安装座1相连，其中止动轴9与移动架2两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔23固定连接，止动轴9可在安装座1框架两侧壁后部支撑止动轴9的长条孔18内前后移动。触发器座4、触发器5、气缸7、触发器座转轴13和定位保护器6组成了触发机构，触发器座4是方形壳体，方形壳体的上面中心位置开有圆孔，触发器5为圆管，圆管下端为方管，方管下壁开有气缸活塞杆连接孔34，触发器圆管穿过触发器座4上面圆孔，触发器5方管下壁气缸活塞杆连接孔34与气缸的活塞杆相连，气缸7固定在触发器座4的壳体内下部，触发器5安装在触发器座4壳体的上部，触发器座4通过触发器座转轴13将触发器座4安装在移动架2两道竖壁之间的空框内，触发器座4可绕触发器座转轴13旋转，触发机构的正常状态是触发器5伸出触发器座4壳体的上部，气缸7与电磁阀以及PLC控制器相连，通过PLC控制器控制活塞杆的伸出或缩回，带动触发器5伸出或缩进触发器座4内；定位保护器6是两个L型构件，两个L型构件通过螺栓固定在移动架的两道竖壁22的其中一道竖壁上，两个L型构件位于触发器座4两侧，将触发器座4的初始角度定位，触发器座4的初始角度为与水平方向呈120°～135°角；定位保护器6由2mm厚的脆性材料制成，正常情况下可以依靠自身强度把触发器座保持在要求角度下，发生跑车时矿车前轴与触发器剧烈碰撞，就会将定位保护器6破坏，从而保证触发器座绕触发器座转轴13旋转。两个缓冲弹簧8、两个弹簧导向座14和两个导向座轴15组成了缓冲机构，弹簧导向座14是圆轴形导向座，两个弹簧导向座14的前端置于安装座1前端壁上的两个导向孔16内，弹簧导向座14的后端设有导向座轴孔，两个导向座轴5穿过移动架2两侧壁和两道竖壁的导向座轴孔将两个弹簧导向座14后端安装在移动架2前部，弹簧导向座14与导向座轴15之间滑动配合，两个导向座轴15穿过移动架2两侧壁上的导向座轴孔支撑在安装座1两侧壁前部的支撑导向座轴的长条孔19内，两个缓冲弹簧8分别套装在两个弹簧导向座14上，缓冲弹簧8的一端与安装座1前端壁接靠。移动架2置于安装座1框架下面的挡板17上，移动架2的后端壁与安装座1后端壁接靠，移动架2的前端壁与缓冲弹簧8另一端接靠。气缸的控制系统是PLC控制系统，PLC控制系统安装在矿井巷道内，PLC控制系统结合测速传感器一起使用，PLC控制系统根据测速传感器检测到的矿车运行速度控制气缸活塞杆的伸缩。包括：当检测到的矿车运行速度为规定速度时，计算机控制系统控制气缸活塞杆缩回到触发器座4内，当检测到的矿车运行速度高于规定速度时，计算机控制系统控制气缸活塞杆不动。

Claims (4)

1.常闭式缓冲捕车器，包括安装座（1）、移动架（2）、抱轴机构、触发机构和缓冲机构，其特征在于：所述安装座（1）是矩形框架，框架两端的下面带有挡板（17），框架的两端壁上设有固定板（20），固定板（20）上设螺栓孔（21），框架两侧壁的后部开有支撑止动轴的长条孔（18），框架两侧壁的前部开有支撑导向座轴的长条孔（19），固定座前端壁上开有两个导向孔（16）；所述移动架（2）是置于安装座（1）框架内的矩形框架，移动架（2）框架内设有两道竖壁（22），将移动架（2）分成框架内为三个空框的框架，移动架（2）两侧壁和两道竖壁（22）上分别开有止动轴孔（23）、自锁孔（24）、抱轴钩转轴孔（25）、触发器座转轴孔（26）和导向座轴孔（27），其中抱轴钩转轴孔（25）位于移动架（2）两侧壁和两道竖壁（22）的中部，导向座轴孔（27）位于移动架（2）两侧壁和两道竖壁（22）的前部，止动轴孔（23）位于移动架（2）两侧壁和两道竖壁（22）的后部，两道竖壁（22）的抱轴钩转轴孔（25）和导向座轴孔（27）之间还开有触发器座转轴孔（26）；所述抱轴机构包括抱轴钩（3）、抱轴钩自锁器（10）、连接轴（12）、抱轴钩转轴（11）和止动轴（9），所述抱轴钩（3）为两个，抱轴钩（3）为弧形板状钩，抱轴钩（3）的上部是向内的圆弧钩，上部圆弧钩的圆弧同矿车车轴的半圆周相同，抱轴钩（3）的下部是向内的圆弧钩，下部圆弧钩的圆弧与止动轴（9）1/4圆周相同，抱轴钩（3）的重心部位开有转轴孔（29），抱轴钩（3）下部开有连接轴孔（30），抱轴钩靠竖壁（22）的表面固定有一块扇形的自锁板（28），自锁板（28）位于转轴孔（25）的斜上方，两根抱轴钩转轴（11）分别穿过移动架（2）两侧壁上的抱轴钩转轴孔（25）和两道竖壁（22）上的抱轴钩转轴孔（25）将两个抱轴钩（3）分别安装在移动架（2）两侧壁和两道竖壁之间的空框内，抱轴钩（3）可绕抱轴钩转轴（11）旋转，连接轴（12）安装在两抱轴钩（3）的连接轴孔内，将两抱轴钩（3）连接为一体，连接轴（12）与触发机构的触发器座（4）接靠，所述抱轴钩自锁器（10）是弹簧自锁器，自锁器安装在两道竖壁的自锁孔（24）位置上，自锁器由自锁器壳（31）、自锁弹簧（32）、自锁推杆（33）组成，自锁弹簧（32）置于自锁器壳（31）内，自锁推杆（33）压装在自锁弹簧（32）上，自锁推杆穿过竖壁（22）上的自锁孔（24）同抱轴钩上的自锁板（28）相接触，所述止动轴（9）穿过安装座（1）框架两侧壁后部支撑止动轴（9）的长条孔（18）、移动架（2）两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔（23），将移动架（2）同安装座（1）相连，其中止动轴（9）与移动架（2）两侧壁和两道竖壁上的止动轴孔（23）固定连接，止动轴（9）可在安装座（1）框架两侧壁后部支撑止动轴（9）的长条孔（18）内前后移动；所述触发机构包括触发器座（4）、触发器（5）、气缸(7)、触发器座转轴（13）和定位保护器（6），所述触发器座（4）是方形壳体，方形壳体的上面中心位置开有圆孔，所述触发器（5）为圆管，圆管下端为方管，方管下壁开有气缸活塞杆连接孔（34），触发器圆管穿过触发器座（4）上面圆孔，触发器（5）方管下壁气缸活塞杆连接孔（34）与气缸的活塞杆相连，气缸(7)固定在触发器座（4）的壳体内下部，触发器（5）安装在触发器座（4）壳体的上部，触发器座（4）通过触发器座转轴（13）将触发器座（4）安装在移动架（2）两道竖壁之间的空框内，触发器座（4）可绕触发器座转轴（13）旋转，触发机构的正常状态是触发器（5）伸出触发器座（4）壳体的上部，气缸(7)与控制系统相连，通过控制系统控制活塞杆的伸出或缩回，带动触发器（5）伸出或缩进触发器座（4）内；所述定位保护器（6）是两个脆性材料制作的L型薄壁构件，两个L型薄壁构件通过螺栓固定在移动架的两道竖壁（22）的其中一道竖壁上，两个L型薄壁构件位于触发器座（4）两侧，将触发器座（4）的初始角度定位，所述触发器座（4）的初始角度为与水平方向呈120°～135°角；所述缓冲机构包括两个缓冲弹簧（8）、两个弹簧导向座（14）和两个导向座轴（15），所述弹簧导向座（14）是圆轴形导向座，两个弹簧导向座（14）的前端置于安装座（1）前端壁上的两个导向孔（16）内，弹簧导向座（14）的后端设有导向座轴孔，两个导向座轴（15）穿过移动架（2）两侧壁和两道竖壁的导向座轴孔将两个弹簧导向座（14）后端安装在移动架（2）前部，弹簧导向座（14）与导向座轴（15）之间滑动配合，两个导向座轴（15）穿过移动架（2）两侧壁上的导向座轴孔支撑在安装座（1）两侧壁前部的支撑导向座轴的长条孔（19）内，所述两个缓冲弹簧（8）分别套装在两个弹簧导向座（14）上，缓冲弹簧（8）的一端与安装座（1）前端壁接靠；所述移动架（2）置于安装座（1）框架下面的挡板（17）上，移动架（2）的后端壁与安装座（1）后端壁接靠，移动架（2）的前端壁与缓冲弹簧（8）另一端接靠。

2.根据权利要求1所述常闭式缓冲捕车器，其特征在于：所述L型薄壁构件的厚度为2mm。

3.根据权利要求1所述常闭式缓冲捕车器，其特征在于：所述与气缸相连的控制系统包括PLC控制器、电磁阀和测速传感器，PLC控制器设在矿井巷道内，测速传感器布置在常闭式缓冲捕车器的前后两边，PLC控制器、电磁阀和测速传感器之间电连接，电磁阀分别与触发机构的气缸(7)和气缸(7)的气源连接，PLC控制器根据测速传感器采集到的信号控制电磁阀的开、关，电磁阀的开、关控制气缸(7)的伸出和缩回。

4.权利要求3所述常闭式缓冲捕车器的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括：将常闭式缓冲捕车器通过固定板（20）固定在矿车轨道内侧，触发机构的触发器（5）处于伸出状态，两抱轴钩（3）位于非抱轴位置，当矿车按规定速度正常运行时，PLC控制器根据测速传感器采集到的矿车速度信号控制电磁阀使气缸的活塞杆缩回，矿车正常运行，当矿车发生意外跑车时，PLC控制器根据测速传感器采集到的矿车速度信号控制电磁阀使气缸的活塞杆不动，矿车前轴运行到触发机构的触发器（5）位置时，矿车前轴碰撞触发器（5）使触发器（5）转动，触发器（5）带动触发器座（4）旋转，触发器座（4）旋转将定位保护器（6）破坏，触发器座（4）旋转带动抱轴钩上的连接轴（12），使两抱轴钩（3）和触发器座（4）一起旋转到抱轴钩（3）上部的圆弧钩旋转到钩捕位置，自锁器的自锁推杆（33）弹到抱轴钩上的自锁板（28）下，将抱轴钩锁住，使抱轴钩（3）不能回转，抱轴钩（3）上部的圆弧钩将勾住矿车后轴，移动架（2）将随矿车向前移动并压缩缓冲弹簧（8），在缓冲弹簧（8）的作用下缓冲停止，完成捕车。

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