CN104401353B - 一种斜巷轨道制动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜巷轨道制动车，包括车架和车厢，车架下方设置有与轨道适配的轮对，所述车厢内设置有制动系统、控制系统和电源系统；所述制动系统包括液压站、制动油缸和制动器，液压站控制制动油缸油压和运动，制动油缸带动制动器对轨道进行抱轨制动；所述控制系统包括控制器、测速传感器、电液比例阀，所述测速传感器与控制器连接并将所测得的制动车的车速反馈给控制器，所述控制器连接到电液比例阀，控制器根据预先设置的车速阈值判断是否发生跑车故障，控制器根据预先设置的制动减速度输出相应的控制信号作用于电液比例阀上，电液比例阀控制液压站上输出实现平稳制动。本发明实现车辆在不同的负载下的恒减速制动，可以有效保障行车安全。

Description

一种斜巷轨道制动车

技术领域

本发明涉及矿山运输领域，特别是一种应用在斜巷轨道运输中的防跑车辆。

背景技术

目前，为预防斜巷轨道运输中的跑车事故，在生产实际中主要有以“一坡三挡”为代表的被动预防和在车辆上装设插爪、抱轨制动为代表的主动预防两种手段。前者的被动预防在发生跑车现象时，通过启动防护栏、网、门等装置拦住下行的车辆。这种方法可能由于通讯、机械故障而失效，可靠性并不理想。后者的主动预防时常会在车辆进入水平车场时因施加给车辆拉力用的拉杆上的张力骤减而让系统误判为发生跑车事故从而误动作造成停车，在一定程度上影响了生产的连续性。并且主动预防的车辆上的制动并未对不同的车辆采用有针对性的制动方案而是恒定制动力，因车辆的载荷不同从而导致制动虽然开启但却无法控制车辆的制动减速度，这种情况下，若车辆较重，则制动会变缓，安全系数较低。

发明内容

要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提出一种主动式斜巷轨道制动车，用于解决现有的斜巷轨道车辆在发生车辆跑车故障时，制动安全可靠性较低的技术问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种斜巷轨道制动车，包括车架和车厢，车架下方设置有与轨道适配的轮对，所述车厢内设置有制动系统、控制系统和电源系统；

所述制动系统包括液压站、制动油缸和制动器，液压站输出端连接到制动油缸一端并控制制动油缸油压和运动，制动油缸另一端带动制动器对轨道进行抱轨制动；

所述控制系统包括控制器、测速传感器、电液比例阀，所述测速传感器与控制器连接并将所测得的制动车的车速反馈给控制器作为控制器的输入，所述控制器的输出端连接到电液比例阀，所述控制器根据预先设置的车速阈值判断是否发生跑车故障，一旦确认发生跑车故障，控制器根据预先设置的制动减速度输出相应的控制信号作用于电液比例阀上，所述电液比例阀设置在液压站上并控制液压站的输出。

本发明的制动车上设置有智能检测和控制部分使得整个行车过程都有监控，大大提高了安全性；根据车速进行跑车现象的判断的方法更加科学合理，使得跑车现象判断的准确度高并且可以立即由控制器做出适当的制动反应，同时制动过程根据事先人为设定的参数进行，使得不同的车辆具有合适的减速度，最终在稳定且合适的减速度下进行减速。

进一步的，在本发明中，所述液压站上设置有双向泵提供液压能，双向泵通过传动装置驱动，所述传动装置包括连接轮对的轮对轴和增速器，所述轮对轴通过链轮链条与增速器的输入端连接，增速器的输出端连接到双向泵上。轮对轴的转速经过传动装置提速后适用于双向泵，双向泵将机械能转化为液压能供应与液压站。

进一步的，在本发明中，所述增速器的输出端还连接到发电装置上，所述发电装置配备有储电装置作为制动车的电源系统。制动车上有很多设备需要用电，同样是将升速后的转速用于发电装置的发电，将机械能转化为电能并存储在储电装置中以供使用。

进一步的，在本发明中，所述测速传感器为霍尔元件，且采用多点检测。霍尔元件为磁敏元件，只要与磁铁配合安装在旋转的物体如链轮的中轴上，结合周长、时间则很容易测到并换算得到当下制动车的速度。

进一步的，在本发明中，车厢上还设置有触摸屏，所述触摸屏与控制器连接，所述触摸屏上有制动车状态参数显示栏和制动参数输入栏。方便观察制动车运行情况和设置制动参数。

进一步的，在本发明中，所述制动油缸在车厢底面竖直安装，且制动油缸同时受到弹簧力和液压站提供的制动油压控制活塞杆伸缩，其中弹簧力拉动活塞杆伸出，制动油压拉动活塞杆缩回。

进一步的，在本发明中，所述制动器包括拉杆、四连杆机构和制动闸瓦；所述四连杆机构包括两个相同的短杆和两个相同的长杆，两个长杆在杆身相同的位置铰接成“X”形，铰接点同一侧的长杆端部分别铰接一个短杆的端部，两个短杆的端部再彼此铰接；所述拉杆设置在两个短杆彼此铰接处；所述制动闸瓦设置在长杆杆身处的铰接点的另一侧的长杆端部处。制动时，制动油缸在制动油的作用下活塞杆缩回，拉杆在活塞杆带动下上升，制动器上的制动闸瓦夹紧轨道。

进一步的，在本发明中，所述车架和轮对轴之间设置有缓冲器。缓冲器可以很好得缓冲车架和轮对轴之间的压力，使得车身在行车时更加平稳舒适，对车内各设备起好保护作用。

有益效果：

本发明的一种斜巷轨道制动车，在车上设置控制器、车速传感器用于监控行车状况并及时对发生的跑车现象进行认定，使得该现象一旦发生便立即开始制动，严格控制住了跑车持续的时间；

另外，采用车速测定的方式进行跑车现象的认定，相比于检测拉杆张力的方法更加科学合理，不会导致车辆进入水平车场时误判为发生跑车而制动，工作的连续性有保障；

最后，控制器的制动参数是事先根据车辆的情况进行人为设定的，这使得制动更加有针对性而不是统一的制动力，对大质量的车设定较大的制动力，该类车发生跑车时能够得到有效制动，对小质量的车设定较小的制动力，该类车发生跑车时不但可以有效制动还能保证不会出现急刹，从而对车上人员和物品的安全性提供保证。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明左视结构示意图；

图3为本发明俯视结构示意图；

图4为本发明制动器敞闸时结构示意图；

图5为本发明制动器抱闸时结构示意图；

图6为本发明轮对结构示意图。

图中标号：1轨道；2车架；3控制器；4储电装置；5制动油缸；6车厢；7增速器；8液压站；9连接器；10制动器；11轮对；12照明灯；13触摸屏；14缓冲器；15测速传感器；16双向泵；17发电装置；18链条；19拉杆；20四连杆机构；21制动闸瓦；22轮对轴；23轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、图2和图3所示，一种斜巷轨道制动车，包括车架2和车厢6，车架2下方设置有与轨道1适配的2组轮对11，每组轮对11通过设置轴承23将连接的左右两个车轮的轮对轴22连接起来，为了保护制动车内各种设备，所述车架2和轮对轴22之间设置有缓冲器14，所述车厢6内设置有制动系统、控制系统和电源系统；

所述制动系统包括液压站8、制动油缸5和制动器10；所述液压站8上设置有双向泵16，双向泵16通过传动装置驱动将机械能转化为液压能，所述传动装置中包括链轮链条和增速器，负责将轮对轴22的转动经过链轮和链条18传动至增速器7，经过增速器7内的齿轮传动增速后输出得到满足双向泵16额定转速要求的转速，将增速器7的输出端连接到双向泵16上；所述制动油缸5在车厢底面竖直安装，且制动油缸5同时受到弹簧力和液压站提供的制动油压控制活塞杆伸缩，其中弹簧力拉动活塞杆伸出，制动油压拉动活塞杆缩回；所述制动器包括拉杆19、四连杆机构20和制动闸瓦21；所述四连杆机构20包括两个相同的短杆和两个相同的长杆，两个长杆在杆身相同的位置铰接成“X”形，铰接点同一侧的长杆端部分别铰接一个短杆的端部，两个短杆的端部再彼此铰接；所述拉杆19设置在两个短杆彼此铰接处；所述制动闸瓦21设置在长杆杆身处的铰接点的另一侧的长杆端部处；液压站8输出端连接到制动油缸5一端并控制制动油缸5的油压和运动，制动油缸5另一端带动制动器10对轨道1进行抱轨制动；

所述控制系统包括控制器3、测速传感器15、电液比例阀；所述测速传感器15为霍尔元件，且采用多点检测以提高跑车诊断的可靠性，测速传感器15与控制器3连接并将所测得的制动车的车速反馈给控制器3作为控制器3的输入，控制器3的输出端连接到电液比例阀。

本装置中涉及的用电装置的电源来自配备的储电装置4，储电装置4中的电能由发电装置17产生。其中发电装置17安装在增速器7的输出端，此处的转速适用于发电装置17将机械能转化为电能。储电装置将经过调理后的电能存储并向车内的用电设备提供电源，这些用电设备包括测速传感器15、控制器3、触摸屏13、电液比例阀等。有了电源，车上还可以根据需要配备其余用电设备，如照明灯12等，使得行车更加安全方便。

车厢6上还设置有触摸屏13，所述触摸屏13与控制器3连接，所述触摸屏13上有制动车状态参数显示栏和制动参数输入栏。其中制动车状态参数包括当前车速、是否正常、车速阈值等人车组状态信息，同时也包括储电装置4电量、测速传感器15是否完好、液压站8工作油压等制动车状态信息。其中制动参数输入栏可以用于提供用户输入制动减速度等在内的制动参数，具体用户可参考斜巷人车的满载重量结合相关规程进行设置。

在使用制动车之前，通过固定充电的方式将储电装置4充满电量，并通过手压泵加压的方式使制动器10敞闸，液压站8工作油压达到设定值。

在制动车上设置连接器9，用连接器9将制动车与斜巷人车相连接，投入运行。所述控制器3根据触摸屏13预先设置的车速阈值判断是否发生跑车故障，一旦确认发生跑车故障，控制器3以车辆速度为负反馈，根据预先设置的制动减速度输出即时控制信号作用于电液比例阀上，所述电液比例阀设置在液压站8上并控制液压站8的输出，由此实时调节制动油缸5的油压和制动力，从而实现不同载荷下人车组的恒减速制动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种斜巷轨道制动车，包括车架(2)和车厢(6)，车架(2)下方设置有与轨道(1)适配的轮对(11)，其特征在于：所述车厢(6)内设置有制动系统、控制系统和电源系统；

所述制动系统包括液压站(8)、制动油缸(5)和制动器(10)，液压站(8)输出端连接到制动油缸(5)一端并控制制动油缸(5)油压和运动，制动油缸(5)另一端带动制动器(10)对轨道(1)进行抱轨制动；

所述控制系统包括控制器(3)、测速传感器(15)、电液比例阀，所述测速传感器(15)与控制器(3)连接并将所测得的制动车的车速反馈给控制器(3)作为控制器(3)的输入，控制器(3)的输出端连接到电液比例阀，所述控制器(3)根据预先设置的车速阈值判断是否发生跑车故障，一旦确认发生跑车故障，控制器(3)根据预先设置的制动减速度输出相应的控制信号作用于电液比例阀上，所述电液比例阀设置在液压站(8)上并控制液压站(8)的输出；

所述液压站(8)上设置有双向泵(16)提供液压能，双向泵(16)通过传动装置驱动，所述传动装置包括连接轮对的轮对轴(22)和增速器(7)，所述轮对轴(22)通过链轮链条与增速器(7)的输入端连接，增速器(7)的输出端连接到双向泵(16)上。

2.根据权利要求1所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：所述增速器(7)的输出端还连接到发电装置(17)上，所述发电装置(17)配备有储电装置(4)作为制动车的电源系统。

3.根据权利要求1所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：所述测速传感器(15)为霍尔元件，且采用多点检测。

4.根据权利要求1所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：车厢(6)上还设置有触摸屏(13)，所述触摸屏(13)与控制器(3)连接，所述触摸屏(13)上有制动车状态参数显示栏和制动参数输入栏。

5.根据权利要求1所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：所述制动油缸(5)在车厢底面竖直安装，且制动油缸(5)同时受到弹簧力和液压站提供的制动油压控制活塞杆伸缩，其中弹簧力拉动活塞杆伸出，制动油压拉动活塞杆缩回。

6.根据权利要求1～5中任意一条所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：所述制动器包括拉杆(19)、四连杆机构(20)和制动闸瓦(21)；所述四连杆机构(20)包括两个相同的短杆和两个相同的长杆，两个长杆在杆身相同的位置铰接成“X”形，铰接点同一侧的长杆端部分别铰接一个短杆的端部，两个短杆的端部再彼此铰接；所述拉杆(19)设置在两个短杆彼此铰接处；所述制动闸瓦(21)设置在长杆杆身处的铰接点的另一侧的长杆端部处。

7.根据权利要求6所述的一种斜巷轨道制动车，其特征在于：所述车架(2)和轮对轴(22)之间设置有缓冲器(14)。