CN103287459B - 自动升降架桥式防跑车装置 - Google Patents

Abstract

本发明自动升降架桥式防跑车装置涉及一种矿山安全保护装置，安装在斜井中，包括安装在斜井井筒顶部的横梁架、架桥、电动机、操作台，在横梁支架上设置有磁性开关和行程开关；架桥上安装有磁铁，在靠近和远离活动轴的横梁支架端分别装有行程开关、磁性开关，架桥和斗车上均安装有磁铁，在靠近和远离活动轴的横梁支架端分别装有行程开关、磁性开关；电气控制箱内设有接触器，装置的控制电路采用架桥自动升降控制电路。采用本发明的装置，斗车与井筒中的磁性开关没有直接触碰，提高了防跑车装置的可靠性和使用寿命，防跑车装置在斜井内自动升降，不影响绞车的正常运行，具备操作简捷、结构简单，实用可靠，维护方便等优点。

Description

自动升降架桥式防跑车装置

技术领域

本发明涉及一种矿山安全保护装置，尤其涉及一种防跑车装置。

背景技术

在矿山斜井串车提升中, 因车钩挂接不牢或钢丝绳断裂等引起单个矿车或串车失去牵引，处于失重状态，顺着斜井轨道自然向下做加速运动的现象称为“跑车”。在矿山生产中，矿井运输伤亡事故是较多的，其中又以斜井跑车事故为其多发性事故之一，跑车事故会造成严重的人身伤亡或巨大经济损失。斜井跑车事故属于易发和难于管理的。它严重制约着矿井的安全生产。为了吸取事故教训，国家安全总局提出了“一坡三挡”的措施，简单讲就是：一、平台阻车器，二、变坡点下20米的挡车器，三、坡底的挡车栏。对于矿山小盲斜井防跑车事故的研究，国内外学者和采矿工作者采用不同研究方法经过多年探索和实践，总结出了许多防飞斗的经验、管理办法及原则，并取得了一定的效果。这些方法措施概括起来主要有加强设备和人员检查、采用躲避硐室法、安装防跑车装置等。

通过对以往小盲斜井跑车事故的原因进行研究，发现引起跑车的直接原因90%以上是由于挂钩工未挂好链锁就把串车推进斜井中引起的，而造成他们出现这种错误的原因却是井下高温潮湿缺氧的工作环境所造成的，工作人员在这种环境下长时间高强度的劳动，精神状态会快速下降，容易出现疏忽或错觉。

许多矿区由于经济状况等种种原因工作环境很难得到根本上的改善。为了减轻跑车事故造成的后果，只能把研究放在了防跑车装置上。

斜井防跑车装置就是为了阻止斜井中失控的车辆继续向下运行，防止事故进一步扩大的一种安全装置。防跑车装置目前主要有安装在斜井口的平台阻车器、安装在斜井中的常闭式拦截装置、安装在斜井底的平台挡车器。根据矿山安全法规定，小盲斜井提升必须在斜井中安装常闭式拦截装置。

目前，矿山使用的防跑车装置种类较多，无论采用哪种设计方法设计的防跑车装置都必须灵敏可靠，动作准确，成本低，其结构也不要过于复杂，以免制造和维护困难。

检索发现国内公开了相关的防跑车装置专利技术。

例如【专利号】 CN200820226025.3，【名称】撞杆式防跑车装置，【公开号】：CN201300864，公开了一种撞杆式防跑车装置，主要由钢丝绳、插环、挂钩、反应杆、基 座、转轴、撞杆和防护罩等组成，钢丝绳一端通过定滑轮和挡车杆相连，另一端与插环相连，插环挂在挂钩上，挂钩上部焊接反应杆，撞杆上有防护罩，反应杆和撞杆悬挂在基座上。撞杆式防跑车装置的驱动装置和车挡机构是完全悬空，不会因矿渣堵塞失灵，反映灵敏，整体结构较简单，并且维护方便。它的缺点是在装料过高或者一次运输矿车过多时，容易致使摆幅逐渐增大，引起误动作。此类防跑车装置属于常开式，现已不在使用。

【专利号】CN200620070130.3，【名称】常闭式矿用斜井防跑车挡车装置，【公开号】：CN2887697，公开了一种常闭式矿用斜井防跑车挡车装置，该装置设有电控箱、旋转编码器、收放绞车、挡车栏，电控箱、收放绞车和挡车栏直接安装在井筒内，挡车栏的一端安装在井筒的两侧壁上，另一端与收放绞车的钢丝绳连接并自然落在井筒内的运输轨道上与地平面构成大于 10度的夹角，收放绞车的安装高度高于挡车栏的安装高度，旋转编码器安装在牵引矿车的绞车上，电控箱通过电缆连接旋转编码器和收放绞车，其缺点是位置传感器易受周边环境的影响。

【专利号】CN200920066037.9，【名称】一种矿山防跑车装置测控系统，【公开号】：CN201650355U，公开了一种一种矿山防跑车装置测控系统，它包括有安装在巷道中的光电开关组、安装在井下和井上控制箱，所述光电开关组，包括三对平行布置在巷道侧壁上的光电开关，两对位于挡车门上游，一对位于下游，挡车门上、下方装有行程开关；井上和井下控制箱，井上控制箱包括PLC主机，声光报警装置，复位按钮，两个发送和四个接受信号的电力线载波开关，与PLC连接；井下控制箱包括电源，继电器和接触器，手动按钮，四个发送和两个接受信号的电力线载波开关，与传感器连接；井上和井下的电力线载波开关通过矿井内的电力线联结起来。但是红外线会被井下环境（如粉尘或其它物体）干扰，容易产生错误的动作，并且该装置所测的速度并非即时速度而是平均速度，对速度的判断则会有误差。

本发明人在《大众科技》2012年第1期《小盲斜井防跑车装置的研究与应用》提出了一种小盲斜井防跑车装置：架桥式防跑车装置安装在斜井井筒中。ST1行程开关安装在斜井口平台上，ST2行程开关安装在离斜井口4—5米的井筒中，ST3、ST4行程开关安装在架桥活动轴端， ST5、ST6行程开关安装在吊桥横梁架上，架桥离井口约20米。架桥操作按钮SB安装在斜井口附近。在小盲斜井不提升时，防飞斗装置处于下放状态，类似一副架桥拦截在斜井井筒中。如果斜井口有物料滚落斜井中，物料只能滚落到架桥上，而不能滚落到斜井底，这样就保护了处于斜井底的工作人员和设备。但是这种防跑车装置无论是可靠性和操作性都不令人满意，于是发明人对此作出进一步改进。

因此对比现有技术可以发现，传统防跑车装置存在可靠性低和稳定性不足的缺陷，有必要发明一种更加安全可靠的防跑车装置，降低金属矿山小盲斜井的事故率，保障工人生命安全。

发明内容

本发明的目的是克服传统防跑车装置可靠性低和稳定性不足的缺陷，提供了一种安全可靠的自动升降架桥式防跑车装置。

本发明自动升降架桥式防跑车装置安装在斜井中，包括安装在斜井井筒顶部的横梁架，对危险物料起主要阻挡作用的架桥通过活动轴与横梁架连接，横梁架装有驱动架桥上提和下放的电动机；还包括用于下放斗车、监控架桥的操作台，操作台设置在下放斗车的绞车滚筒旁边，操作台通过控制电路实现对架桥的控制；在横梁支架上设置有用于设定架桥上升或下放位置的磁性开关和防止架桥过卷的行程开关；架桥和斗车上均安装有磁铁，在靠近和远离活动轴的横梁支架端分别装有行程开关、磁性开关；电气控制箱内设有接触器；所述的控制电路采用架桥自动升降控制电路。

操作台内设有用于选择控制电路的操作手开关，操作手开关与绞车滚筒的旋转方位绑定。距离架桥18-22米的上方井筒中装有磁性开关。所述的自动升降控制电路包括架桥的下放控制电路和升起控制电路，两电路均为操作手开关、磁性开关、行程开关、接触器的串联。横梁架为倒“π”结构。只在斜井口设置信号指示器，信号指示器是红、绿两种颜色的指示灯。所述架桥用钢板制成，在着地端设有用于系钢索的横梁。安装在横梁架上的行程开关、磁性开关分别处于不同的水平面上。

采用本发明的自动升降架桥式防跑车装置，斗车与井筒中的磁性开关没有直接触碰，提高了防跑车装置的可靠性和使用寿命，防跑车装置在斜井内自动升降，不影响绞车的正常运行，具备操作简捷、结构简单，实用可靠，维护方便等优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的自动升降架桥式防跑车装置的结构示意图。

图2为本发明的自动升降架桥式防跑车装置的电控原理图。

图中，1—架桥；2—磁性开关；3—行程开关；4—信号指示器； 5—电气控制箱；6—操作台；7—斗车；8—绞车滚筒；9—电动机；10—活动轴；11—横梁架；12—斜井；13—磁铁；14—操作手开关；15—接触器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，为本发明的自动升降架桥式防跑车装置的结构示意图。

本发明的自动升降架桥式防跑车装置，安装在斜井12中，包括安装在斜井12井筒顶部的横梁架11，对危险物料起主要阻挡作用的架桥1通过活动轴10与横梁架连接，横梁架装有驱动架桥上提和下放的电动机9；还包括用于下放斗车7、监控架桥的操作台6，操作台6设置在下放斗车的绞车滚筒8旁边，操作台通过控制电路实现对架桥的控制；在横梁支架上设置有用于设定架桥上升或下放位置的磁性开关2和防止架桥过卷的行程开关3；架桥和斗车上均安装有磁铁13，在靠近和远离活动轴10的横梁支架端分别装有行程开关3、磁性开关2；电气控制箱5内设有接触器15；所述的控制电路采用架桥自动升降控制电路。

操作台内设有用于选择控制电路的操作手开关14，操作手开关与绞车滚筒8的旋转方位绑定。距离架桥18-22米的上方井筒中装有磁性开关2。所述的自动升降控制电路包括架桥的下放控制电路和升起控制电路，两电路均为操作手开关14、磁性开关2、行程开关3、接触器15的串联。横梁架11为倒“π”结构。 只在斜井口设置信号指示器4，信号指示器4是红、绿两种颜色的指示灯。所述架桥1用钢板制成，在着地端设有用于系钢索的横梁。安装在横梁架11上的行程开关3、磁性开关2分别处于不同的水平面上。

参见图2所示，为本发明的自动升降架桥式防跑车装置的电控原理图。

电控系统中起主要作用的是架桥下放和升起控制电路，两条电路均是操作手开关14、磁性开关2、行程开关3、接触器15的串联，操作手开关14和接触器15并联；与架桥下放和升起控制电路旁并联的是两条信号指示器电路，一条信号指示器电路是磁性开关2与信号指示器4中的绿灯形成串联，另外一条信号指示器电路是磁性开关2与信号指示器4中的红灯形成串联。

本发明自动升降架桥式防跑车装置的工作原理为：不提升时，井筒中的架桥1处于拦截状态，斜井口信号指示器4红灯亮、绿灯灭。卷扬司机下放空斗车7时，当绞车滚筒8旋转到指定方位，操作台6上的操作手开关14接通架桥升起控制电路（即架桥升起控制电路中的操作手开关14闭合）；当下放的斗车7经过磁性开关2（安装在距离架桥18-22米的上方井筒中）的工作区域时，斗车7中的磁铁与磁性开关2发生相互作用，接触器15得电吸合并自保，电动机9开始运行，架桥1被电动机9带动升起。

磁铁13（安装在桥架上）伴随架桥升起，当磁铁的有效磁场触碰到磁性开关2（安装在远离活动轴10的横梁支架端）时，架桥升起控制电路中的接触器15失电，电动机9停止，架桥停止上升，此时，斜井口信号指示器绿灯亮、红灯灭，表示架桥已升起到位，卷扬司机便可继续下放斗车。

当斗车7全部越过架桥后，绞车滚筒8旋转到另一指定方位，操作台6上的操作手开关14接通架桥下放控制电路（即架桥下放控制电路中的操作手开关14闭合），架桥下放控制电路中的接触器15得电吸合并自保，电动机9反向启动，架桥下降，磁铁13（安装在桥架上）伴随架桥下降，当磁铁的有效磁场触碰到磁性开关2（安装在靠近活动轴10的横梁支架端），架桥下放控制电路中的接触器15失电，电动机停止运行，架桥停止下降，同时，斜井口信号指示器红灯亮、绿灯灭，表示吊桥已恢复拦截状态。

行程开关3作为吊桥1上下过卷开关，用于防止吊桥上下过卷，当升起的架桥触碰到行程开关3（安装在远离活动轴10的横梁支架端）时，架桥升起控制电路中的接触器15失电，电动机9停止，架桥停止上升，避免向上过卷；当下降的架桥触碰到行程开关3（安装在靠近活动轴10的横梁支架端），架桥下放控制电路中的接触器15失电，电动机停止运行，架桥停止下降，避免向下过卷。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动升降架桥式防跑车装置，安装在斜井（12）中，包括安装在斜井(12)井筒顶部的横梁架（11），对危险物料起主要阻挡作用的架桥（1）通过活动轴（10）与横梁架连接，横梁架装有驱动架桥上提和下放的电动机（9）；还包括用于下放斗车（7）、监控架桥的操作台（6），操作台（6）设置在下放斗车的绞车滚筒（8）旁边，操作台通过控制电路实现对架桥的控制，在横梁架上设置有用于设定架桥上升或下放位置的磁性开关（2）和防止架桥过卷的行程开关（3），其特征在于：架桥和斗车上均安装有磁铁(13)，距离架桥18-22米的上方井筒中装有磁性开关（2），在靠近和远离活动轴(10)的横梁架端的每一端均装有行程开关（3）、磁性开关（2）；电气控制箱（5）内设有接触器(15)；所述的控制电路采用架桥自动升降控制电路。

2.根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：操作台内设有用于选择控制电路的操作手开关（14），操作手开关与绞车滚筒（8）的旋转方位绑定。

3. 根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：所述的自动升降控制电路包括架桥的下放控制电路和升起控制电路，两电路均为操作手开关（14）、磁性开关（2）、行程开关（3）、接触器（15）的串联。

4. 根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：横梁架（11）为倒“π”结构。

5. 根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：只在斜井口设置信号指示器（4），信号指示器（4）是红、绿两种颜色的指示灯。

6. 根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：所述架桥（1）用钢板制成，在着地端设有用于系钢索的横梁。

7. 根据权利要求1所述的自动升降架桥式防跑车装置，其特征在于：安装在横梁架（11）上的行程开关（3）、磁性开关（2）分别处于不同的水平面上。