CN104210509B - 一种离心力自动落闸制动矿车 - Google Patents

Abstract

一种离心力自动落闸制动矿车，只在现有矿车上改装一只车轮和在底盘上加装落闸制动装置，离心机构和拨杆弹射装置密封在车轮内，落闸机构和制动闸设置在底盘中，不影响矿车原有功能。不超速时离心机构和拨杆装置只随着车轮旋转而不动作，落闸机构和制动闸保持锁挂状态，不影响矿车运行。超速后离心力启动弹射机构弹出拨杆，拨杆借用矿车的惯力拨动落闸机构落下制动闸，制动闸挂住轨枕及道床部件或卡住道轨停车。离心部件形状对称，平衡精度高抗干扰性好对速度反应准确稳定，矿车在进出罐笼及翻罐卸载等剧烈撞击和晃动时不误动作。离心和拨杆部件密封在车轮内便于防尘防水和保养，可标准化制造提高产品质量和降低成本，适宜在各种矿车上应用。

Description

一种离心力自动落闸制动矿车

技术领域

本发明涉及斜井矿车提升跑车防护安全技术领域。

背景技术

在倾斜井巷矿车提升中，一旦发生矿车在运行中断绳、脱钩或在井口误 送未连挂车辆跑车事故，往往会造成井筒装备和井巷支护损坏甚至人员伤亡 的重大事故，其中人的因素造成跑车事故在客观上是难以杜绝的。我国在《煤 矿安全规程》和《金属非金属矿山安全规程》中都规定了专门条款，要求在 倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。目 前，跑车的防护方法主要有以下几种：

多年来常用的方法是在倾斜井巷内设置矿车运行速度监测装置和挡车 栏，当矿车运行超过设定速度时，速度监测装置自动落下前方的挡车栏，将 失控下溜的矿车拦住。这种方法存在的问题是在矿山开采生产中提升运输的 坡道很多，实际中不可能在所有提升矿车的坡道密集安装这种跑车防护装置， 大多矿山都只在重要的提升井巷安装一道或很少几道这种跑车防护装置，只 能防范拦截范围之内的跑车事故，而分布广、运输距离长、服务期较短、工 作条件较差的采区提升坡道和辅助运输提升坡道，大都没有防范跑车事故的 设施。另外，这种方法还存在溜车距离长撞击速度高破坏损失较大的问题。

在矿山生产中，常用的防范矿车连接脱销的简便方法是采用拦罐绳又称 保险绳将矿车尾端或一串矿车的尾端与提升主钩连接，一旦发生矿车连接脱 销，拦罐绳连接着矿车尾端防止跑车。其局限性是只能防范矿车脱销事故， 不能解决提升主绳断绳和井口误送未连挂车辆的跑车问题。另外，若是矿车 向上运行发生矿车连接脱销，拦罐绳将拉着矿车尾端或一串矿车的尾端顶着 向上拉，存在拉翻矿车造成二次跑车的危险。

对于斜井人车和牵引车等倾斜井巷专用车辆，常用的方法是在车上设置 自动落闸制动装置，利用提升时钢丝绳的拉力压缩弹簧收起制动闸，一旦断 绳后弹簧自动驱动落闸装置落闸制动停车。其局限性是这种方法只能在有提 升绳拉力的斜坡道上应用，矿车在平道上运行还要有专门的装置把制动闸收

近年来互联网上介绍了一种超速时离心力控制制动闸制动的专用矿车， 离心机构设置在车架上，制动闸制动由动力驱动，机构较复杂，不适宜在普 通矿车上应用。

综上所述，目前还没有能够全面防范矿山所有跑车事故的技术措施，杜 绝重大跑车事故一直是安全生产急需解决的一项重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心力自动落闸制动矿车，结构简单，矿车 不超速时制动系统保持闭锁状态，不影响矿车正常运行，一旦矿车运行速度 超过设定值，离心力启动落闸机构利用矿车运行惯力落闸，制动闸落下挂住 轨枕或卡住道轨制动停车，动作可靠，适宜在各种矿车上应用。

本发明的技术方案是：

一种离心力自动落闸制动矿车，包括车架、离心车轮、离心机构、拨杆 弹射装置、落闸机构和制动闸，其特征在于：离心机构和拨杆弹射装置设置 在离心车轮内，随车轮旋转；落闸机构和制动闸设置在车架上。

离心机构包括离心板、离心板铰轴、离心板弹簧、平衡连板和连板铰轴；离心板为两个，分别安装在两个离心板铰轴上，均可以绕轴转动，两个离心板铰轴对称设置在离心车轮轮毂两侧的车轮辐板上，两个离心板的重心分别设置在偏离两个离心板铰轴连线的两侧，平衡连板由连板铰轴连接在偏离两个离心板铰轴连线同一侧的两个离心板上，两个离心板被平衡连板铰接着只能绕离心板铰轴同步转动，即只能在两个离心板铰轴连线两侧做张开和合拢的运动，两个离心板同步转动时带动平衡连板顺着两个离心板铰轴连线的方向移动；两个离心板随车轮旋转时产生的离心力通过平衡连板相互叠加，两个离心板上的重力及同方向的惯性力通过平衡连板相互抵消；离心板弹簧一端连接在离心板上，另一端连接在车轮上或与另一个离心板连接，当离心板上的离心力小于离心板弹簧的弹力时，两个离心板重心的一端将做合拢运动，当离心力大于弹力时，两个离心板重心的一端将做张开运动。

拨杆弹射装置包括拨杆滑套、拨杆和弹射弹簧；拨杆滑套穿过离心车轮

落闸机构包括接力板、挂扣和传动机构；接力板是可转动的转柄或者是可移动的挡板，设置在车架侧梁的外面，接力板的端部与拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹对应设置，当接力板的端部处在中间位置时，其端部设置在拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹中，拨杆随车轮旋转时可搭在接力板端部拨动接力板转动或移动；挂扣是可以绕轴转动或者是可以插拔的锁扣，设置在车架上；传动机构是连杆或者是拉绳或者是液压等传动机构；挂扣由传动机构与接力板连接，挂扣与接力板是同步联动的，当挂扣处在锁挂位置时，接力板的端部设在中间位置，当接力板转动或移动移后，挂扣处在释放位置。

制动闸是钩爪式闸爪或是插钎式闸爪或是轨卡式闸爪，闸爪端部设有爪 尖或楔形卡槽，尾部设有铰接轴孔，安装在铰轴上，可绕轴转动，铰轴设置 在车架上；闸爪上设有与挂扣对应的吊挂装置，吊挂装置可以是挂杆或者挂 销或者挂环，闸爪的端部可由吊挂装置悬挂在挂扣中，当挂扣处在释放位置 时，闸爪端部下落，闸爪端部的爪尖可落在道床上挂住道床部件停止矿车运 行，或者闸爪端部的楔形卡槽落在道轨上卡住道轨停止矿车运行。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其离心板铰轴与拨杆滑套是一体 的，即拨杆滑套兼做离心板铰轴。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其平衡连板在两个离心板上铰接 的两个连板铰轴与两个离心板铰轴相互之间的连线构成平行四边形。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其制动闸是钩爪式闸爪，闸爪端 部设有爪尖，尾部设有铰接轴孔，按矿车运行方向，钩爪的端部朝后、爪弓 朝前、爪尖朝下安装在矿车的车轴上，可绕轴转动，钩爪上设有与挂扣对应 的吊挂装置，可悬挂在挂扣中；爪尖距铰轴中心的长度大于铰轴中心距道床 面的垂直距离，当钩爪下落在道床上后，能挂住道床部件，停止矿车运行；

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其制动闸是插钎式闸爪，插钎的 端部设有钎尖，尾部设有铰接轴孔，按矿车运行方向，插钎的端部朝前安装 在插钎铰轴上，可绕轴转动，插钎铰轴设置在车架上；插钎上设有与挂扣对 应的吊挂装置，插钎的端部可由吊挂装置悬挂在挂扣中；在插钎铰轴与道床 面垂直线前方的车架上设置有插钎限位挡，插钎设置在插钎限位挡前面，插 钎限位挡可挡住插钎不能向后翻转，防止插钎翻转失效；插钎的端部距插钎 铰接轴中心的长度大于插钎铰轴中心距道床面的重力线距离，即在坡道上插 钎能落在道床上挂住道床部件，停止矿车运行。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，制动闸是轨卡式闸爪，轨卡的端部设有楔形卡槽，尾部设有铰接轴孔，按矿车运行方向，轨卡的端部朝前、楔形卡槽对着道轨安装 在轨卡铰轴上，可绕轴转动，轨卡铰轴设置在车架上；轨卡上设有与挂扣对应的吊挂装置， 轨卡的端部可由吊挂装置悬挂在挂扣中。在轨卡铰轴与道轨垂直线前方的车架上设置有轨卡限位挡，可挡住轨卡不能向后翻转，防止轨卡翻转失效；轨卡端部的楔形卡槽内与道轨的摩擦面距轨卡铰轴中心的长度大于轨卡铰轴中心距道轨摩擦面位置的重力线距离，即在坡道上轨卡落下后能卡住道轨停止矿车运行。轨卡限位挡可由车轮代替。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其制动闸是由钩爪板和钩爪夹板 搭接压紧组成的钩爪式闸爪，闸爪受拉力时闸爪上的搭接面滑动摩擦缓冲。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其传动机构是单向拉动机构，连 杆上与转柄铰接的销孔为长槽孔，连杆上的长槽孔紧挂在转柄的销轴上，连 杆可拉动转柄转动，当连杆反向推动时，长槽孔在销轴上滑动，转柄不动； 或者是转柄上与连杆铰接的销孔为长槽孔，转柄上的长槽孔紧挂在连杆的销 轴上，转柄转动可拉动连杆，当转柄反向转动时，转柄上的长槽孔在连杆的 销轴上滑动，连杆不动。

所述的一种离心力自动落闸制动矿车，其传动机构中设有止退装置，止 退装置由止退凸台、止退卡扣和止退弹簧组成。止退凸台与接力板连接，止 退卡扣安装在止退卡扣铰轴上，可绕铰轴转动，止退卡扣上的扣爪设置在止 退凸台的凸面上，可在凸面上滑动，止退弹簧的弹力向着凸台面压在止退卡 扣上，止退卡扣距止退凸台边沿的距离与拨杆拨动接力板的搭接行程一致， 当拨杆拨动接力板运动至搭接行程终止时，止退弹簧压动止退卡扣落在止退 凸台的边沿下，挡住止退凸台不能退回，与止退凸台连着的接力板也不能退回，可防止拨杆重复打击接力板。

本发明的积极效果是：

1、矿车运行不超速时，离心力小于弹簧拉力，离心机构和拨杆弹射机构 密封在离心车轮内只随着车轮旋转而不动作，制动闸保持锁挂状态，不影响 矿车正常运行。

2、离心板铰轴两侧离心机构的部件形状对称，易于提高平衡精度，抗干 扰性好，离心板对速度的反应准确性和稳定性好。

3、落闸的动力是借用矿车的惯性力，动力大，落闸可靠，并可允许在挂 扣上施加较大的锁定力增加稳定性，防止矿车在过道轨接口、进出罐笼及翻 罐卸载等剧烈颠簸、撞击和晃动时打开挂扣误动作。

4、制动闸可设置在车架的后部，在陡坡上制动时矿车不向前翻车。

5、在现有矿车基础上增加的部件少，只改装一只离心车轮，在车架底盘 上加装结构简单的制动闸和落闸机构，制动闸的铰轴可由车轴代替，限位挡 可由车轮代替。离心机构和拨杆弹射装置设置在车轮内，便于密封防尘防水 和保养，落闸机构和制动闸设置在车架底盘下，占用空间小，不影响矿车原 有功能，适宜在各种矿车上应用。零部件形状简单，易于机械化和标准化制 造，便于提高产品质量和降低制造成本。

以下结合附图及实施例作详述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明制动闸是钩爪式闸爪实施例的基本结构示意图

图2为图1中的离心车轮放大图

图3为离心力小于离心板弹簧拉力时离心机构状态示意图

图4为离心力大于离心板弹簧拉力时离心机构状态示意图

图5为拨杆弹射装置在拨杆未弹出时状态示意图

图6为拨杆弹射装置在拨杆弹出后状态示意图

图7为接力转柄处在中间位置时传动机构状态示意图

图8为拨杆拨动接力转柄转动后传动机构状态示意图

图9为拨杆反向拨动接力转柄转动后传动机构状态示意图

图10为搭接压紧组成的钩爪式闸爪平面剖视图

图11为搭接压紧组成的钩爪式闸爪侧面剖视图

图12为钩爪式闸爪落闸制动示意图

图13为本发明制动闸是插钎式闸爪实施例的基本结构示意图

图14为插钎式闸爪落下的状态示意图

图15为本发明制动闸是轨卡式闸爪实施例的基本结构示意图

图16为轨卡的平面剖视图

图17为轨卡的侧面剖视图

图18为接力转柄处在中间位置时轨卡的悬挂状态示意图

图19为接力转柄转动后轨卡落下的状态示意图

图20为接力转柄反向转动后轨卡落下的状态示意图

图21为接力装置是接力挡板的示意图

图22为拨杆拨动接力挡板移动的示意图

图23为拨杆反向拨动接力挡板移动的示意图

上列图中的各代号为：1挂扣转柄、2连杆、3离心车轮、4拨杆弹射装置、 5离心机构、6接力转柄、7转柄轴、8连杆转柄、9车架、10普通车轮、11道轨、 12轨枕、13车轴、14钩爪、15闸爪挂杆、16挂扣转轴、17挂扣、18压紧弹簧、 19车轮密封盖、20内钳卡平衡连板、21两个离心板铰轴连线、22离心板铰轴、 23外钳卡平衡连板、24离心板弹簧、25离心板、26轮毂、27车轮辐板、28拨 杆滑套、29拨杆、30内钳卡、31外钳卡、32挡肩、33弹射弹簧、34离心板、 35连板铰轴、36连板铰轴、37连板铰轴、38连板铰轴、39弹簧挡板、40拨杆 弹出滑套后随车轮旋转的轨迹、41止退凸台、42止退卡扣、43止退弹簧、44 卡扣铰轴、45钩爪板、46压紧螺栓、47钩爪夹板、48卡轴板、49对接螺栓、50道床、51插钎、52插钎铰轴、53插钎限位挡、54轨卡铰轴、55轨卡、56轨 卡挂销、57轨卡挂扣、58联动转轴、59轨卡端部楔形卡槽内与道轨的摩擦接 触面、60接力挡板；箭头表示部件的运动方向；B1和B2代表钳卡口合拢和张 开的幅度。

具体实施方式

图1所示为本发明制动闸是钩爪式闸爪实施例的基本结构示意图，图2所 示为图1中的离心车轮放大图。结合图1和图2详细说明如下：

基本结构主要包括车架9、离心车轮3、离心机构5、拨杆弹射装置4、落 闸机构和制动闸14。离心机构5和拨杆弹射装置4设置在离心车轮3内，随车轮 旋转，落闸机构和制动闸14设置在车架9上。

离心机构包括离心板25、离心板34、离心板铰轴22、离心板弹簧24、内 钳卡平衡连板20和外钳卡平衡连板23，另一个离心板铰轴由拨杆滑套28代替。 两个离心板铰轴对称设置在离心车轮3中轮毂26两侧的车轮辐板27上，两个离 心板分别安装在两个离心板铰轴上，可以绕轴转动，两个离心板的重心分别 设置在偏离两个离心板铰轴连线21的两侧。内钳卡平衡连板20与两个离心板 铰轴连线21平行铰接在同一侧的两个离心板上，外钳卡平衡连板23与两个离 心板铰轴连线21平行铰接在另一侧的两个离心板上。两个离心板被平衡连板 铰接着只能绕轴同步转动，即只能在两个离心板铰轴连线21两侧做张开和合 拢的运动，两个离心板同步转动时带动两侧的平衡连板顺着两个离心板铰轴 连线21方向相反移动。离心板弹簧24拉接在离心板上25和离心板34上，当离 心板上的离心力小于离心板弹簧24的拉力时，两个离心板重心的一端将向着 两个离心板铰轴连线21转动合拢，当离心力大于弹力时，两个离心板重心的 一端将将相对两个离心板铰轴连线21张开。

拨杆弹射装置包括拨杆滑套28、拨杆29和弹射弹簧33。拨杆29穿在拨杆 滑套28中，可以轴向滑动，拨杆29的前端可以伸出拨杆滑套28在车轮辐板外 侧的套口；弹射弹簧33的一端顶在拨杆29的后面，拨杆29向后滑行时压缩弹 射弹簧33，弹射弹簧33可顶着拨杆29向前滑行。拨杆29的后端设有挡肩32， 在挡肩32前方的拨杆滑套28上设置有与挡肩32对应的挡沿，拨杆29向前滑行 时挡肩32可挡在挡沿上，可限制拨杆29向前滑行的行程。在两个平衡连板上 都设有钳卡，钳卡与平衡连板连为一体，离心板带动平衡连板移动时钳卡也随着一同移动。钳卡设置的位置与拨杆和挡肩对应：在离心板25重心一侧铰 接的外钳卡平衡连板23端部上连接的外钳卡31设置在拨杆29的外侧，在离心 板25非重心一侧铰接的内钳卡平衡连板20端部上连接的内钳卡30设置在拨杆 29的内侧，内钳卡30和外钳卡31的钳口与拨杆29相对，当拨杆29处在后方的 位置、两个离心板的重心侧也同时处在合拢的位置时，内钳卡30和外钳卡31 设在挡肩32前面靠在拨杆29的位置上，内钳卡30和外钳卡31可挡住挡肩32使 拨杆29不能向前滑行。拨杆上挡肩32的外径小于内钳卡30和外钳卡31随平衡连板移动张开的幅度，当内钳卡30和外钳卡31随平衡连板方向相反移动离开 挡肩32的肩沿后，被压缩着的弹射弹簧33推动拨杆29向前滑行，拨杆29的前 端弹出拨杆滑套28的套口。

落闸机构包括接力板、挂扣17和传动机构。接力板是可以转动的接力转 柄6，由转柄轴7安装在车架9的侧梁外面；接力转柄6的端部与拨杆弹出滑套 后随车轮旋转的轨迹40对应设置：接力转柄6处在中间位置时，其柄端设置在 拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹40之中，拨杆29随车轮旋转时可拨动接力 转柄6转动。挂扣17是可以绕轴转动的挂钩，固定在挂扣转轴16上，挂扣转轴 16安装在车架9上，可以在车架9上转动，挂扣17由压紧弹簧18拉紧在锁挂位 置，需有外力才能打开至释放位置，是常闭式的锁扣。传动机构是连杆传动机构，由连杆2连接连杆转柄8和挂扣转柄1组成。连杆转柄8与接力转柄6同轴 固定在转柄轴7上，挂扣转柄1与挂扣17同轴固定在挂扣转轴16上，均为同步 转动；连杆2、挂扣17、挂扣转轴16、挂扣转柄1、连杆转柄8和接力转柄6都 是同步联动的，当挂扣17处在锁挂位置时，接力转柄6设在中间位置，接力柄 转6转动后，挂扣17处在释放位置。

制动闸是钩爪式闸爪，钩爪14的尾部设有铰接轴孔，端部设有钩尖，按 矿车运行方向，钩爪14端部朝后、爪弓朝前、爪尖朝下安装在矿车的车轴13 上，可绕轴转动，钩爪14设有闸爪挂杆15，钩爪14的端部可由闸爪挂杆15悬 挂在挂扣17中，爪尖距铰轴中心的长度大于铰轴中心距道床面的垂直距离， 当挂扣17处在释放位置时，钩爪14可落下，挂住轨枕12停止矿车运行。

在图1中：10、普通车轮；11、道轨；19、车轮密封盖。

图3所示为离心力小于离心板弹簧拉力时离心机构状态示意图。在离心板 25重心一侧铰接的外钳卡平衡连板23端部上连接的外钳卡31设置在拨杆29的 外侧，在离心板25非重心一侧铰接的内钳卡平衡连板20端部上连接的内钳卡 30设置在拨杆29的内侧，内钳卡30和外钳卡31的钳口与拨杆29相对。离心板 弹簧24拉接在离心板上25和离心板34上。当离心板上的离心力小于离心板弹 簧24的拉力时，离心板25和离心板34的重心一端向着两个离心板铰轴连线21 合拢，靠近在轮毂26两侧，内钳卡30和外钳卡31的钳口靠在拨杆29上。图中 B1代表内钳卡30和外钳卡31合拢后钳口相距的幅度。

在图中可以看出，连板铰轴35、连板铰轴38、离心板铰轴22和拨杆滑套 28之间的连线构成平行四边形，连板铰轴36、连板铰轴37、离心板铰轴22和 拨杆滑套28之间的连线也构成平行四边形。根据平行四边形原理，两个离心 板被两个平衡连板铰接着着只能绕轴同步转动，两个离心板随车轮旋转时产 生的离心力是叠加的，两个离心板上的重力及同方向的惯性力是相互抵消的。

在图3中：3、离心车轮；26、轮毂；27、车轮辐板。

图4所示为离心力大于离心板弹簧拉力时离心机构状态示意图。当离心板 35和离心板34上的离心力大于离心板弹簧24的拉力时，两个离心板的重心一 端将向外转动张开，带动两个平衡连板方向相反移动，外钳卡平衡连板23及 与其连接的外钳卡31将向上移动，内钳卡平衡连板20及与其连接的外钳卡30 将向下移动，内钳卡30和外钳卡31张开。图中B2代表内钳卡30和外钳卡31钳 口张开的幅度。

在图4中：3、离心车轮；21、两个离心板铰接轴之间的连线；26、轮毂； 27、车轮辐板；29、拨杆；35～38都为连板铰轴；箭头表示离心板转动张开 方向。

图5所示为拨杆弹射装置在拨杆未弹出时状态示意图。弹射弹簧33的一端 从后面顶在拨杆29的腔孔内，另一端顶在弹簧挡板39上，弹簧挡板39设置在 拨杆滑套28的后方，弹射弹簧33的回弹方向朝着拨杆前方顶在拨杆上；当拨 杆29压缩弹射弹簧33处在后方的位置时，内钳卡30和外钳卡31的钳口合拢， 挡在挡肩32前面，挡住拨杆29不能向前滑动，拨杆29缩在拨杆滑套28内。

在图5中：27为车轮辐板。

图6所示为拨杆弹射装置在拨杆弹出后状态示意图。当内钳卡30和外钳卡 31的钳口张开的幅度大于挡肩32后，挡肩32失去阻挡，弹射弹簧33推动拨杆 29向前滑动，拨杆29的前端弹出拨杆滑套28的套口。

在拨杆滑套28的套口，还可以设置拨杆弹出时可顶开的一次性防尘防水 密封罩。

在图6中：27、车轮辐板；39、弹簧挡板；箭头表示部件的运动方向。

图7所示为接力转柄处在中间位置时传动机构状态示意图。接力板为接力 转柄6，连杆转柄8与接力转柄6同轴联动，连杆2上与挂扣转柄1铰接的销孔为 长槽孔，两边的连杆2分别与两边的连杆转柄8铰接，当接力转柄6处在中间位 置时，其端部设置在拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹40中，两边的连杆2 上的长槽孔都同时紧拉在挂扣转柄1的销轴上。

止退装置设置在连板2上，止退装置由止退凸台41、止退卡扣42和止退弹 簧43组成，止退凸台41设置连杆2上，止退卡扣42安装在卡扣铰轴44上，可绕 铰轴转动，扣爪设置在止退凸台41的凸面上，可在止退凸台41的凸面上滑动， 止退弹簧43向着凸台面拉在止退卡扣42上，止退卡扣42距止退凸台41两边台 沿的距离与拨杆29拨动接力转柄6的搭接行程一致。

图8所示为拨杆拨动接力转柄转动后传动机构状态示意图。当矿车运行中 拨杆29随车轮旋转拨动接力转柄6转动时，连杆转柄8与接力转柄6同步转动， 以矿车运行方向为前方，连杆转柄8将拉动后方一侧的连杆2带动后方一侧的 挂扣转柄1同步转动，同时连杆转柄8推动前方一侧的连杆2向前移动，前方连 杆2上的长槽孔在前方一侧挂扣转柄1的销轴上滑动，前方的挂扣转柄1不动。

拨杆29随车轮旋转拨动接力转柄6转动的同时，连板2上的止退凸台41也 同步向前移动，由于止退卡扣42距止退凸台41台沿的距离与拨杆29拨动接力 转柄6转动的搭接行程是一致的，当拨杆29拨动接力转柄6转动至搭接行程终 止时，止退弹簧43将拉动止退卡扣42落在止退凸台41后边的台沿下，挡住止 退凸台不能退回，与止退凸台连着的接力转柄6也不能退回，可防止拨杆29 重复打击接力转柄6。

在图8中：40、拨杆弹出拨杆滑套后随车轮旋转的轨迹；44、卡扣铰轴； 图中箭头表示为部件的运动方向。

图9所示为拨杆反向拨动接力转柄转动后传动机构状态示意图。当矿车反 向运行时，矿车原来运行的前方变为后方，拨杆29将随车轮旋转拨动接力转 柄6反向转动时，连杆转柄8也反向转动，连杆转柄8将拉动改变为后方一侧的 连杆2带动该侧的挂扣转柄1转动，同时连杆转柄8推动改变为前方一侧的连杆2向前移动，该连杆2上的长槽孔在该侧挂扣转柄1的销轴上滑动，该侧的挂扣 转柄1不动。

接力转柄6反向转动时，连板2上的止退凸台41也反向移动，由于止退卡 扣42距止退凸台41两边台沿的距离与拨杆29拨动接力转柄6转动的搭接行程 都是一致的，当接力转柄6反向转动至搭接行程终止时，止退弹簧43将拉动止 退卡扣42落在止退凸台41的另一侧台沿下，挡住止退凸台不能退回，与止退 凸台连着的接力转柄6也不能退回，可防止拨杆29反向重复打击接力转柄6。

在图9中：40、拨杆弹出拨杆滑套后随车轮旋转的轨迹；44、卡扣铰轴； 箭头表示为部件的运动方向。

图10和图11所示为搭接压紧组成的钩爪式闸爪的平面剖视图和侧面剖视 图。钩爪式闸爪由钩爪板45与两件钩爪夹板47搭接组成，搭接处通过压紧螺 栓46压紧，当钩爪板45与钩爪夹板47受拉力时，搭接面滑动摩擦缓冲，钩爪 夹板47与卡轴板48通过对接螺栓49连接，便于在铰轴上装卸。

图12所示为本发明制动闸是钩爪式闸爪实施例落闸制动示意图。钩爪夹 板47与卡轴板48对接安装在车轴13上，挂扣17转动后释放闸爪，闸爪下落在 道床50上，可挂住轨枕12制动，钩爪板45与钩爪夹板47的搭接面受拉力滑动 缓冲。图中箭头表示为部件的运动方向。

图13所示为本发明制动闸是插钎式闸爪实施例的基本结构示意图。制动 闸是尾部设有铰接轴孔的插钎51，安装插钎铰轴52上，可绕轴转动，插钎铰 轴52设置车架9上，插钎51的端部设有闸爪挂杆15，矿车正常运行时，顺矿车 运行的方向，插钎51端部朝前由闸爪挂杆15悬挂在挂扣17中，挂扣17由压紧 弹簧18压紧。在插钎51的后面，在车架上插钎铰轴52与道床面垂直的位置上 设置有插钎限位挡53，插钎限位挡53可挡住插钎51不能向后翻转，防止插钎 51翻转失效。图中：1、挂扣转柄；2、连杆；3、离心车轮；4、拨杆弹射装 置；5、离心机构；6、接力转柄；7、转柄轴；8、连杆转柄；9、车架；10、 普通车轮；11、道轨；12、轨枕；箭头表示为部件的运动方向。

图14所示为插钎式闸爪落下的状态示意图。在车架上插钎铰轴52与道床 面的垂直线位置上设置插钎限位挡53，插钎51设置在插钎限位挡53前面，插 钎限位挡53可挡住插钎51不能向后翻转，防止插钎51翻转失效；插钎51的端 部距插钎铰轴中心的长度大于插钎铰轴中心距道床面的重力线距离，即在坡 道上插钎51能落在道床50上挂住轨枕12，停止矿车运行。

图15所示为本发明制动闸是轨卡式闸爪实施例的基本结构示意图。制动 闸是轨卡式闸爪，轨卡55的端部设有楔形卡槽，尾部设有铰接轴孔，按矿车 运行方向，轨卡55的端部朝前、楔形卡槽对着道轨安装在轨卡铰轴54上，可 绕轴转动，轨卡铰轴54设置车轮前面的在车架9上，车轮兼做轨卡55的限位挡， 可挡着轨卡不能向后翻转，防止轨卡翻转失效。轨卡55的端部设有轨卡挂销 56，矿车正常运行时，轨卡55的端部朝前由轨卡挂销56悬挂在轨卡挂扣57中。 轨卡挂扣57与接力转柄6联轴固定在联动转轴58上，联动转轴58设置在车架9 上，可在车架9上转动，轨卡挂扣57与接力转柄6是同步联动的，当接力转柄6 处在中间位置时，轨卡挂扣57也设置在中间位置。另一侧的轨卡挂扣也同轴 联接在联动转轴58上。轨卡端部上楔形卡槽内与道轨的摩擦接触面距离轨卡 铰轴54中心的长度，大于在坡道上轨卡铰轴54中心重力线距道上轨摩擦面的 距离，即在坡道上轨卡55落下后端部上楔形卡槽能卡住道轨11停止矿车运行。

在图15中：3、离心车轮；40、拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹。

图16所示为轨卡的平面剖视图。

图17所示为轨卡的侧面剖视图。轨卡55的端部设有与道轨10对应的楔形 卡槽，楔形卡槽落在道轨10上受压力后，轨卡端部上楔形卡槽内与道轨的摩 擦接触面59可卡紧道轨10。图中56为轨卡挂销。

图18所示为接力转柄处在中间位置时轨卡的悬挂状态示意图。当接力转 柄6处在中间位置时，接力转柄6的端部设置在拨杆弹出滑套后随车轮旋转的 轨迹40中，轨卡挂扣57也设置在中间位置，矿车正常运行时，两侧轨卡的端 部由各自的轨卡挂销悬挂在轨卡挂扣57的两侧。

在图18中：3、离心车轮；10、普通车轮；11、道轨；29、拨杆。

图19所示为接力转柄转动后轨卡落下的状态示意图。当弹出的拨杆29随 着离心车轮3旋转拨动接力转柄6转动时，按矿车运行方向，轨卡挂扣57向前 转动，释放端部朝前面的轨卡式闸爪55，轨卡55的端部落下后，端部上楔形 卡槽可卡在道轨11上，在矿车运行惯力的作用下，车轮将推压轨卡55，端部 的楔形卡槽卡紧道轨11停止矿车运行。另一侧的轨卡悬挂在轨卡挂扣中。

图20所示为接力转柄反向转动后轨卡落下的状态示意图。当弹出的拨杆 29随着离心车轮3反向旋转拨动接力转柄6转动时，轨卡挂扣57也反向转动， 释另一只轨卡55，由于轨卡与道轨的摩擦接触面距离轨卡铰轴54中心的长度 大于在坡道上轨卡铰轴54中心重力线距道轨的距离，另一只轨卡55的端部落 下后也可卡在道轨11上，在矿车运行惯力的作用下，另一只车轮将推压该轨 卡55端部的楔形卡槽卡紧道轨11停止矿车运行。

图21所示为落闸机构中的接力板是接力挡板的示意图。落闸机构中的接 力板是可平移的接力挡板60，设置在车架侧梁的外面，接力挡板60的端部与 拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹40对应设置，当接力挡板60处在中间位置 时，其端部设置在拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹40中，拨杆随车轮旋转 时其伸出拨杆滑套后的端部可拨动接力挡板60移动，接力挡板60与连杆2连 接，连杆2两边的长槽孔都同时紧挂在挂扣转柄1的销轴上。图中29为拨杆。

图22所示为拨杆拨动接力挡板移动的示意图。当矿车运行中拨杆29随车 轮旋转拨动接力挡板60转动时，以矿车运行方向为前方，接力挡板60将拉动 后方一侧的连杆2带动后方一侧的挂扣转柄1转动，同时接力挡板60推动前方 一侧的连杆2向前移动，前方连杆2上的长槽孔在前方一侧挂扣转柄1的销轴上 滑动，前方的挂扣转柄1不动。

在图22中：40为拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹。

图23所示为拨杆反向拨动接力挡板移动的示意图。当矿车反向运行拨杆 29随车轮旋转拨动接力挡板60反向转动时，接力挡板60将拉动另一侧的连杆2 带动另一侧的挂扣转柄1转动。图中40为拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹。

在实施本发明时，离心机构中离心板弹簧可以是一种弹力阀门装置，其 弹力达到规定值时弹力阀门打开失去弹力，可使离心板迅速转动张开平衡板 上的钳卡口，可缩短落闸的反应速度，利于多车串车提升时能有尽可能多的 矿车同时落闸。

对于重要用途的矿车，制动闸上可以设置气缸缓冲或液压缓冲装置。对 于运行速度较低的普通小型矿车，自动落闸制动停车冲击造成的损坏是可预 见的，在满足安全要求的前提下，制动闸可不设置缓冲装置。

Claims (1)

1.一种离心力自动落闸制动矿车，包括车架、离心车轮、离心机构、拨杆弹射装置、落闸机构和制动闸，其特征在于：离心机构和拨杆弹射装置设置在离心车轮内，随车轮旋转；落闸机构和制动闸设置在车架上；离心机构包括两个离心板、两个离心板铰轴、离心板弹簧、平衡连板和连板铰轴；两个离心板铰轴对称设置在离心车轮轮毂两侧，两个离心板分别安装在离心板铰轴上，可以绕轴转动，两个离心板的重心分别设置在偏离两个离心板铰轴连线的两侧，平衡连板由连板铰轴连接在偏离两个离心板铰轴连线同一侧的两个离心板上，两个离心板只能绕轴在两个离心板铰轴连线两侧做张开和合拢的运动，带动平衡连板移动；离心板弹簧连接在离心板上；拨杆弹射装置包括拨杆滑套、拨杆和弹射弹簧；拨杆滑套穿过离心车轮的辐板固定在辐板上，拨杆穿在拨杆滑套中，可以轴向滑动，拨杆的前端可以伸出车轮辐板外侧的拨杆滑套口；弹射弹簧设置在拨杆后面，回弹方向朝着拨杆前方顶在拨杆上；拨杆后端设有挡肩，在挡肩前方的拨杆滑套上设置有对应的挡沿，拨杆向前滑行时挡肩可挡在挡沿上；在平衡连板上设有钳卡，钳卡与平衡连板为一体；钳卡设置的位置与拨杆和挡肩对应：在离心板重心一侧铰接的平衡连板一端连接的钳卡设置在拨杆的外侧，在离心板非重心一侧铰接的平衡连板一端连接的钳卡设置在拨杆的内侧，当拨杆处在后方的位置、两个离心板的重心侧也同时处在合拢的位置时，钳卡设在挡肩前面靠在拨杆的位置上，钳卡可挡着挡肩使拨杆不能向前滑行；拨杆上挡肩的外径小于钳卡随平衡连板移动的幅度；落闸机构包括接力板、挂扣和传动机构；接力板是可转动的转柄或者是可移动的挡板，设置在车架侧梁外面，接力板的端部与拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹对应设置，当接力板的端部处在中间位置时，其端部设置在拨杆弹出滑套后随车轮旋转的轨迹中，拨杆旋转时可搭着接力板端部拨动接力板转动或移动；挂扣是可以绕轴转动或者是可以插拔的锁扣，设置在车架上；传动机构是连杆或是拉绳或是液压传动机构；挂扣由传动机构与接力板连接，挂扣与接力板是同步联动的，当挂扣处在锁挂位置时，接力板的端部设在中间位置，当接力板转动或移动后，挂扣处在释放位置；制动闸是钩爪式闸爪或是插钎式闸爪可落下挂住道床部件停止矿车运行的制动装置，或者是楔形卡式闸爪可落下卡住轨道停止矿车运行的制动装置。