CN104163186A - 一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置，包括：测速传感器，控制器，阻车器，控制器还设有遥控开关，阻车器包括：阻车支架，阻车支架上设有倾斜滚道，倾斜滚道的低端接近巷道，滚道上支撑阻车泡沫。本发明采用遥控开关和测速传感器启动阻车器，对车辆失控下滑进行阻挡，避免了仅在车内刹车而不能立即停车的问题。使用测速传感器的自动控制，避免了人为错误所导致的严重后果。阻车器利用重力，在不借助任何其他动力的情况下，避免了由于机械故障而造成的阻车泡沫运行失灵。阻车泡沫可以起到阻车、防撞、缓冲等多重效果，可有效降低煤矿副斜井无轨胶轮车辅助运输的事故率，保证了煤矿辅助运输的安全。

Description

一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置

技术领域

本发明涉及一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置，是一种机电一体化装置，是一种用于矿井中的机电一体化安全设施。

背景技术

随着高产高效矿井的建设和煤矿辅助运输方式的发展，无轨胶轮车辅助运输在煤矿的应用日益广泛，是矿井运送人员、设备、材料的一种较为便捷的辅助运输方式，是矿井辅助运输的主要发展方向，尤其综采矿井在运输液压支架和采煤机等大型设备时，其优越性更为突出。因此，无轨胶轮车的运行状况直接影响着矿井的安全生产，尤其行驶在煤矿副斜井的坡度路面上，如果发生车辆脱档、刹车失效、司机操作失误等现象时，车辆会沿坡度路面快速下滑，从而引发车辆损坏和人员伤亡的恶性事故。现有一些防止溜车事故的设施，但都有一定点弱点，如：在车辆上增设多套刹车系统，或在坡道上设置安全岔道等，这些方式的共同问题是完全依靠车内驾驶人员的人为判断和操作，一旦驾驶人员在溜车事故发生时操作不当，就会失去自救的机会，而产生严重后果。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置。通过测速雷达以及自动控制装置，对车辆自动进行测试和判断是否产生溜车事故，一旦判断出现溜车，则自动启动阻车器，在车辆外部形成阻挡车辆行进的障碍，从而保证煤矿副斜井无轨胶轮车行车的安全性。

本发明的目的是这样实现的：一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置，包括：安装在斜井巷道中的至少一个测速传感器，所述的测速传感器与控制器电连接，所述的控制器与阻车器的解锁器电连接，所述的控制器还设有遥控开关，所述的阻车器包括：安装在中心轴线与巷道轴线垂直的硐室中的阻车支架，所述的阻车支架上设有倾斜滚道，所述的倾斜滚道的低端接近巷道，所述的滚道上支撑阻车泡沫，所述的阻车泡沫的一端设有挂钩，所述的挂钩与所述的解锁器连接。

进一步的，所述的测速传感器是测速雷达。

进一步的，所述的控制器是PLC、工控计算机中的一种。

进一步的，所述的解锁器包括：将所述的挂钩挂住的挂栓，所述的挂栓与气缸的缸杆连接，所述的气缸与电磁阀连接，所述的电磁阀与所述的控制器电连接。

进一步的，所述的阻车支架包括：放置在地面上的底架，所述的底架通过支撑杆与倾斜的斜架连接，所述的斜架上设置形成所述的倾斜滚道的滚辊。

进一步的，所述的阻车泡沫为长条状矩形，所述长条形矩形的一端设有所述的挂钩，所述长条状矩形的长度接近巷道的宽度，所述长条状矩形的横截面为不等边梯形，所述不等边梯形的一个侧面为圆弧形曲线，所述的圆弧形曲线与车辆的前轮曲率半径契合。

进一步的，所述的阻车泡沫的材料是阻燃聚氨酯。

本发明产生的有益效果是：本发明采用车内或车外设置的遥控装置和测速传感器启动阻车器，对车辆失控下滑进行阻挡，避免了仅在车内刹车而不能立即停车的问题。使用测速传感器的自动控制，避免了人为错误所导致的严重后果。阻车器利用重力，在不借助任何其他动力的情况下，使阻车泡沫可以横在下滑的车辆前面，避免了由于机械故障而造成的阻车泡沫运行失灵。优化的阻车泡沫外形设计，可以起到阻车、防撞、缓冲等多重效果，可有效降低煤矿副斜井无轨胶轮车辅助运输的事故率，保证了煤矿辅助运输的安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一所述装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例一所述装置的结构示意图，是图1中A向视图；

图3是本发明的实施例一、五所述阻车器结构示意图；

图4是本发明的实施例六所述阻车泡沫的截面形状示意图，是图3中B向视图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置，如图1、2所示。本实施例包括：安装在斜井巷道3中的至少一个测速传感器2，所述的测速传感器与控制器4电连接，所述的控制器与阻车器5的解锁器501电连接，所述的控制器还设有遥控开关401，所述的阻车器包括：安装在中心轴线与巷道轴线垂直的硐室1中的阻车支架502，所述的阻车支架上设有倾斜滚道503，所述的倾斜滚道的低端接近巷道，所述的滚道上支撑阻车泡沫504，所述的阻车泡沫的一端设有挂钩505，所述的挂钩与所述的解锁器连接。

本实施例所述的测速传感器是指专门用于在物体外部测量物体位移速度的一种传感器，这类传感器有多种类型，如：激光测速仪，测速雷达等。由于电子器件的发展，使多普勒雷达的价格变得十分低廉，因此，采用雷达测速作为测速传感器十分经济、实用。在测速传感器上设定一定的物体运动速度阈值，一旦超过这个阈值，则发出信号，告警或直接操作阻车器动作。

测速传感器至少应当设置一个或更多个，多个测速传感器可以从多个位置和角度测量下坡车辆的速度，使测速更加准确，防止误判。但过多的测速传感器必然增加成本。

测速传感器安装位置，在巷道高度方向上，可以安装在巷道的顶部或斜上方，在巷道长度方向上可以安装在倾斜巷道的中间偏下的位置。测速传感器可以面对车辆来的方向，也可以背对车辆来的方向，即：前者检测的是车辆的接近速度，后者是检测车辆的离去速度。如果设置多个测速传感器，则可以即检测车辆的接近速度，同时也检测车辆的离去速度，经过比较分析后得出车辆是否失控，使检测更加准确无误。

所述的控制器是一种可以进行数据处理和数据储存的电子装置，可以是PLC或者是工控计算机，也可以是单片机或微处理器、微控制器等单一芯片的处理器。所述的控制器主要是用于将测速传感器或遥控开关的信号处理为控制解锁器的动作信号。

遥控开关可以放在车辆中，也可以由巡视在巷道中的安全员手持，或者两者兼有，为以防万一。如果车内的遥控开关失灵可以通过呼喊安全员打开阻车器。遥控开关可以使用标准的无线控制器，控制范围应当在数百米之内。

本实施例采取了两种开启阻车器的控制方式，一种是测速传感器，一种是遥控开关，两者是或的关系，即两者都可以单独开启阻车器。

本实施例的关键在于所述的阻车器。使车辆停止并非易事，特别是对于满载的货车，仅仅依靠车辆本身自带的刹车装置，在下坡路上刹车更十分困难。因此，在矿井这样十分特殊的环境下，必须提出更加有力的措施。本实施例采取的是设置具有一定弹性的材料阻挡在下滑车辆的前面，一方面利用阻挡物与车轮契合的形状制动车轮的滚动，同时利用阻挡物与地面的摩擦力阻止车辆的惯性前行，同时利用阻挡物的弹性防止对人员的冲撞，以及下滑车辆遇到与坚硬物质冲撞时，避免较大的车辆冲击变形，保护车中的人员。

阻车器安装的硐室的长方向轴线与巷道的长方向轴线垂直，这一点也十分重要，因为阻挡物要横在车辆的前面，因此，阻挡物应当以从车辆运行方向垂直或接近垂直的方向进入到车辆的前方。本实施例放置阻车器的硐室，可以利用沿巷道设立的常规躲避硐室，选择合适位置的硐室进行改造，安装阻车器即可。

另一点十分关键的问题是，如何使阻挡物在溜车发生的紧急时刻，将阻挡物迅速准确的放置在快速下滑的车辆前面，而不会出现卡死或动作缓慢等故障，失去宝贵的救援机会。

本实施例采取了两项关键性的措施：首先将阻挡物放置在于巷道垂直的硐室中，使阻挡物能够横向冲出，以最短的运动距离横担在巷道的行车路线上，第二是设置坡道，并在坡道上设置滚辊，阻挡物在重力的作用下，可以在坡道上以最小的摩擦力，最快的速度，由坡顶向坡下运动，冲至巷道中央。在这一过程中没有任何机械或人工介入，避免了任何机械和人为的错误而产生的故障。本实施例所述的阻挡物是有具有弹性的塑料泡沫构成，内衬钢架，这种材料具有良好的弹性，并经得起摩擦，经车辆撞击后不易破损。

为安全、快速的释放阻挡物，本实施例阻车泡沫的后端（根据阻车泡沫运动方向确定的前后）设置了挂钩。并用解锁器钩住挂钩，在紧急时刻快速的脱钩，就可以释放阻车泡沫。

所述的解锁器可以使用液压、气动、或电动的方式进行动作，其要点是可以迅速，无故障的完成动作为最佳。

阻车器可以采取型钢焊接的支架，顶部形成倾斜的坡面，在坡面上设置滚辊，使阻车泡沫可以在上面轻松的滑动。

阻车泡沫的形状十分重要，可以做成长条形，其长度与巷道的宽度相近，可以横在巷道中。阻车泡沫的截面形状也可以有多种形状。可以是矩形或梯形。为增加阻力可以在迎车的一面，设置凹陷的曲线，曲线的曲率半径与车辆前轮的曲线半径相近似，当车辆撞上阻车泡沫的时候，车的前轮正好陷入阻车泡沫的凹陷中，可以起到自动块的作用。效果更好。

阻车泡沫必须是阻燃材料，否则车辆撞上阻车泡沫的时候，由于车辆并不能马上停下，还会带着阻车泡沫一起向前移动，这时阻车泡沫就会与地面发生摩擦，在摩擦过程中会产生大量的热量，如果阻车泡沫是易燃材料，就会发生火灾，这在矿井中是灾难性的，会发生严重事故，因此，必须避免。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于测速传感器的细化。本实施例所述的测速传感器是测速雷达。

例如可以使用CS-12型测速雷达。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于控制器的细化。本实施例所述的控制器是PLC、工控计算机中的一种。

本实施例所述的PLC（可编程控制器）是各种市售的成熟产品。所述的工控计算机，可以是带有主板、内存、硬盘等标准配置的工控计算机，也可以是有微控制器、微处理器、单片机等核心芯片组成的简单行工控计算机。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于解锁器的细化。本实施例所述的解锁器包括：将所述的挂钩挂住的挂栓，所述的挂栓与气缸的缸杆连接，所述的气缸与电磁阀连接，所述的电磁阀与所述的控制器电连接。

本实施所述的解锁器是一种气动解锁器，因在矿井中气源十分方便，并且气动缸动作灵敏，速度快，完全符合快速解锁的要求。

本实施例所述的挂栓实际可以直接利用汽缸的缸杆，如图3所示。缸杆直接进入挂钩中，钩住挂钩，当汽缸动作时，缸杆从挂钩中拔出，产生解锁的效果，使阻车泡沫可以沿倾斜滑道下滑。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于阻车支架的细化。本实施所述的阻车支架包括：放置在地面上的底架，所述的底架通过支撑杆与倾斜的斜架连接，所述的斜架上设置形成所述的倾斜滚道的滚辊506，如图3所示。

本实施例所述的阻车支架主要是为了形成一个倾斜的滑动，在倾斜滑动上设置滚辊，使阻车泡沫可以迅速的滑向巷道。当然也可以不使用支架，而直接将硐室地面开掘为一个斜坡，放上带有滚辊的斜架，作为阻车泡沫的滑动面。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于阻车泡沫的细化。本实施所述的阻车泡沫为长条状矩形，所述长条形矩形的一端设有所述的挂钩，所述长条状矩形的长度接近巷道的宽度，所述长条状矩形的横截面为不等边梯形，所述不等边梯形的一个侧面为圆弧形曲线507，所述的圆弧形曲线与车辆的前轮（图4中的虚线圆圈表示）曲率半径契合，如图4所示。

阻车泡沫采用阻燃聚氨酯材料制作，为软泡自结皮的结构，车辆的车轮碾压后能有一定强度，阻车泡沫底部与路面接触，产生一定的摩擦力，会使下滑的车辆滑行一段距离后，最终停止滑行。阻车泡沫整体采用梯形外形，内衬槽钢保证阻车泡沫的机械强度，其中梯形的一个边，为内凹弧形设计，更好的与车轮啮合，防止车轮越过泡沫。

实施例七：

本实施例是实施例六的改进，是实施例六关于阻车泡沫的细化，本实施例所述的阻车泡沫的材料是阻燃聚氨酯。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如阻车器的排列方式、阻车泡沫的形式、控制方式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种应用于煤矿副斜井的无轨胶轮车防跑车装置，其特征在于，包括：安装在斜井巷道中的至少一个测速传感器，所述的测速传感器与控制器电连接，所述的控制器与阻车器的解锁器电连接，所述的控制器还设有遥控开关，所述的阻车器包括：安装在中心轴线与巷道轴线垂直的硐室中的阻车支架，所述的阻车支架上设有倾斜滚道，所述的倾斜滚道的低端接近巷道，所述的滚道上支撑阻车泡沫，所述的阻车泡沫的一端设有挂钩，所述的挂钩与所述的解锁器连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的测速传感器是测速雷达。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的控制器是PLC、工控计算机中的一种。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的解锁器包括：将所述的挂钩挂住的挂栓，所述的挂栓与气缸的缸杆连接，所述的气缸与电磁阀连接，所述的电磁阀与所述的控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的阻车支架包括：放置在地面上的底架，所述的底架通过支撑杆与倾斜的斜架连接，所述的斜架上设置形成所述的倾斜滚道的滚辊。

6.根据权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述的阻车泡沫为长条状矩形，所述长条形矩形的一端设有所述的挂钩，所述长条状矩形的长度接近巷道的宽度，所述长条状矩形的横截面为不等边梯形，所述不等边梯形的一个侧面为圆弧形曲线，所述的圆弧形曲线与车辆的前轮曲率半径契合。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的阻车泡沫的材料是阻燃聚氨酯。