CN105109514B - 一种挂钩制动式矿车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挂钩制动式矿车，包括制动防跑车装置，所述装置包括与前后节矿车相连的拉杆，拉杆的另一端穿过固定在机架上的导向套，导向套内侧连接一个压簧，压簧套连在拉杆上，拉杆的端部通过销轴连接一个导向板，压簧的另一端与导向板相接触；拉杆的中部与弯杆组其中一边的中部通过销轴I铰接；制动拉杆组包括两个对称的制动板，两个制动板的一端通过制动轴连接在一起，制动轴上套有可以围绕其旋转的制动套筒，制动套筒抓捕制动齿条轨道上的齿槽，制动拉杆另一端通过销轴与机架铰接；弯杆组的一端与制动拉杆组上中部位置通过销轴II铰接。本发明结构简单，跑车事故时可以迅速机械制动，平巷中亦可使用，安装、拆卸、维护方便。

Description

一种挂钩制动式矿车

技术领域

本发明涉及一种制动式矿车，具体涉及一种挂钩制动式矿车。

背景技术

斜井矿车轨道运输是煤矿等矿山广泛采用的一种运输方式，其运输形式是通过安装在斜井上方的绞车牵引矿车组进行运输，矿车运行时经常出现断绳、断链或断销等现象而引发矿车或矿车组列跑车的问题，致使安全生产伤亡事故经常发生。

目前常用的防跑车装置具有以下几种形式，一种是在矿井中通过传感器检测矿车的运行速度，一旦发现失速情况利用挡车网或者挡车栏阻挡矿车。这种方式不足之处在于：拦截装置重量较大，现场安装搬运及维修不便，难于普及使用；拦截装置只能一次性使用，既浪费材料，又破坏了矿井生产的连续性，处理事故费时又费力。

另一种是在矿车上安装电子检测设备，采用制动爪或抱轨机构对矿车制动。这种方式的缺陷在于：设备调试、维护程序复杂等繁杂，设备中所使用的电子产品抗尘、抗腐蚀性能差，经长时间使用后电子产品性能不稳定，有时还会在关键时刻失灵、失效或误动作；更有甚者，一个斜井要多段拦截才能达到较理想的效果，这不仅增加矿山成本，而且还达不到100％的拦截效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种挂钩制动式矿车，本矿车上具有在斜巷中变坡点向下任何一点由于断绳、脱钩等造成跑车事故时提供安全保护的装置，同时结构简单，成本低，安装维修极其方便。

为了实现上述目的，一种挂钩制动式矿车，包括制动防跑车装置，所述装置对称地安装在矿车前后两端的机架上，斜巷中间铺设一条制动齿条轨道；防跑车装置包括与前节矿车或者后节矿车相连的拉杆，拉杆穿过机架上的安装孔并可在机架内滑动，拉杆的另一端穿过固定在机架上的导向套，导向套内侧连接一个压簧，压簧套连在拉杆上，拉杆的端部通过螺母连接一个导向板，压簧的另一端与导向板相接触；

防跑车装置还具有一个弯杆组和一个制动拉杆组，弯杆组由两个对称相连的90°弯板组成，拉杆的中部与弯杆组其中一边的中部通过销轴I铰接；制动拉杆组包括两个对称的制动板，两个制动板的一端通过制动轴连接在一起，制动轴上套有可以围绕其旋转的制动套筒，制动套筒抓捕制动齿条轨道上的齿槽，制动拉杆组的另一端铰接在与机架相连的轴座上；弯杆组的一端与制动拉杆组上中部位置通过销轴II铰接。

一旦发生绞车牵引钢丝绳断绳或者脱钩的情况，矿车前或后的连接部分便失去了牵引力，由于导向套内压簧的弹性恢复力，压簧推动导向板以及拉杆向着与矿车前进方向相反的方向移动，拉杆在机架的安装孔中滑动，拉杆通过销轴I带动弯杆组转动，弯杆组的转动通过销轴带动制动拉杆组围绕轴座的铰接点转动，当弯杆组转动到制动轴连同其上的制动套筒进入到制动齿条导轨的齿槽中时，制动套筒与齿槽相互啮合卡在其中，可以迅速阻止矿车跑车。

进一步的，本装置还具有一个开关机构，所述开关机构包括偏心轮、轮轴和拨杆，偏心轮通过轮轴连接在机架之间，偏心轮与轮轴通过键相连，轮轴与拨杆通过键相连，拨杆带动偏心轮及轮轴围绕机架上的孔旋转并挤压弯杆组。

当矿车在水平巷道运输过程中，不希望制动系统工作，可以通过开关机构将制动装置关闭，拨杆通过轮轴带动偏心轮旋转，偏心轮通过挤压弯杆组，使弯杆组转动的同时带动制动拉杆组转动，制动拉杆组带动制动轴及制动套筒从制动齿条导轨的齿槽中拉出，由于制动套筒与制动轴之间是滚筒摩擦，所以制动拉杆组转动的过程中阻碍力矩很小。制动装置关闭后，矿车可以在牵引力的作用下自由行驶

进一步的，拨杆的一端开有固定孔，机架上开有两个定位孔，定位销穿过拨杆上的固定孔将其固定在机架的定位孔上；定位销与拨杆动联接，定位销的销轴上开有两个环形槽，拨杆的侧面开有螺纹孔，螺钉的一端通过弹簧连接一个钢球，螺钉安装在螺纹孔内，且钢球与其中一个环形槽相互配合；拨杆与其中一个定位孔相连时，偏心轮与弯杆组具有间隙，拨杆与另一个定位孔相连时，偏心轮与弯杆组上的导轮相接触。

将定位销从机架上定位孔外拔，由于弹簧的弹性力，钢球与定位销上的另一圈环形孔啮合将定位销固定，此时拨杆不受约束；然后转动拨杆180°，并将定位销插入另一个定位孔上，钢球与定位销上的另一圈环形孔啮合可以防止定位销丢失。

进一步的，弯杆组的两个弯板的顶端孔中穿过连接轴，连接轴上在弯杆组的两个弯板之间套连一个可围绕其旋转的导轮，开关机构关闭时，偏心轮与导轮相接触。偏心轮与导轮滚动接触，阻力矩小，使操作过程更加顺畅，提高设备零部件使用寿命。

进一步的，制动套筒的外圆周面上均布若干滚花。提高制动滚筒与制动齿条导轨之间的摩擦力，使制动性能更加可靠。

进一步的，所述的制动拉杆组的上方具有固定在机架的限位块。限位块用于限制制动拉杆组的极限位置。

进一步的，机架内侧的拉杆上固定有挡块。挡块用于限制矿车牵引过程中拉杆的极限位置并将牵引力通过挡块直接作用到机架上。

本发明结构简单，在斜巷中变坡点向下任何一点由于断绳、脱钩等造成跑车事故时可以机械制动，平巷使用时亦可通过开关机构关闭制动装置，适用范围更广；同时安装、拆卸、维护方便。

附图说明

图1为矿车上防跑车装置制动时的工作图；

图2为矿车上防跑车装置不制动时的工作图；

图3为图1中防跑车装置放大示意图；

图4为图2中防跑车装置放大示意图；

图5为图4中A-A局部剖视图；

图6为图4中B-B局部剖视图；

图7为图4中C-C局部剖视图；

图8为图3中D-D局部旋转剖视图；

图中：1、拉杆；2、机架；3、挡块；4、制动齿条轨道；5、弯杆组；6、导向板；7、导向套；8、压簧；9、制动拉杆组；10、限位块；11、轴座；12、销轴I；13、销轴II；14、拨杆；15、定位销；16、连接轴；17、导轮；18、偏心轮；19、轮轴；20、制动轴；21、制动套筒；22、钢球；23、弹簧；24、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，箭头所示为矿车前进方向，一种挂钩制动式矿车，包括制动防跑车装置，所述装置对称地安装在矿车前后两端的机架2上，斜巷中间铺设一条制动齿条轨道4；防跑车装置包括与前节矿车或者后节矿车相连的拉杆1，拉杆1穿过机架2上的安装孔并可在机架2内滑动，拉杆1的另一端穿过固定在机架上的导向套7，导向套7内侧连接一个压簧8，压簧8套连在拉杆1上，拉杆1的端部通过螺母连接一个导向板6，压簧8的另一端与导向板6相接触；

如图3、图4和图7所示，防跑车装置还具有一个弯杆组5和一个制动拉杆组9，弯杆组5由两个对称相连的90°弯板组成，拉杆1的中部与弯杆组5其中一边的中部通过销轴I12铰接；制动拉杆组9包括两个对称的制动板，两个制动板的一端通过制动轴20连接在一起，制动轴20上套有可以围绕其旋转的制动套筒21，制动套筒21抓捕制动齿条轨道4上的齿槽，制动拉杆组9的另一端铰接在与机架相连的轴座11上；弯杆组5的一端与制动拉杆组9上中部位置通过销轴II13铰接。

如图1和图3所示，一旦发生绞车牵引钢丝绳断绳或者脱钩的情况，矿车前或后的连接部分便失去了牵引力，由于导向套内压簧的弹性恢复力，压簧推动导向板以及拉杆1向着与矿车前进方向相反的方向移动，拉杆1在机架2的安装孔中滑动，拉杆1通过销轴I12带动弯杆组5转动，弯杆组5的转动通过销轴II13带动制动拉杆组9围绕轴座11的铰接点转动，当弯杆组9转动到制动轴20连同其上的制动套筒21进入到制动齿条导轨4的齿槽中时，制动套筒21与齿槽相互啮合卡在其中，可以迅速阻止矿车跑车。

如图3和图4所示，本装置还具有一个开关机构，所述开关机构包括偏心轮18、轮轴19和拨杆14，偏心轮18通过轮轴19连接在机架2之间，偏心轮18与轮轴19通过键相连，轮轴19与拨杆14通过键相连，拨杆14带动偏心轮18及轮轴19围绕机架2上的孔旋转并挤压弯杆组5。

如图2和图4所示，当矿车在水平巷道运输过程中，不希望制动系统工作，可以通过开关机构将制动装置关闭，拨杆通过轮轴带动偏心轮旋转，偏心轮通过挤压弯杆组，使弯杆组转动的同时带动制动拉杆组转动，制动拉杆组带动制动轴20及制动套筒21从制动齿条导轨4的齿槽中拉出，由于制动套筒21与制动轴20之间是滚筒摩擦，所以制动拉杆组9转动的过程中阻碍力矩很小。制动装置关闭后，矿车可以在牵引力的作用下自由行驶

如图3、图4、图6和图8所示，拨杆14的一端开有固定孔，机架2上开有两个定位孔，定位销15穿过拨杆14上的固定孔将其固定在机架2的定位孔上；定位销15与拨杆14动联接，定位销15的销轴上开有两个环形槽，拨杆14的侧面开有螺纹孔，螺钉24的一端通过弹簧23连接一个钢球22，螺钉24安装在螺纹孔内，且钢球22与其中一个环形槽相互配合；拨杆14与其中一个定位孔相连时，偏心轮18与弯杆组5具有间隙，拨杆与另一个定位孔相连时，偏心轮18与弯杆组5相接触。

将定位销15从机架2上定位孔外拔，由于弹簧23的弹性力，钢球22与定位销15上的另一圈环形孔啮合将定位销固定，此时拨杆14不受约束；然后转动拨杆180°，并将定位销插入另一个定位孔上，钢球与定位销上的另一圈环形孔啮合可以防止定位销丢失。

如图3、图4和图6所示，弯杆组5的两个弯板的顶端孔中穿过连接轴16，连接轴16上在弯杆组的两个弯板之间套连一个可围绕其旋转的导轮17，开关机构关闭时，偏心轮18与导轮17相接触。偏心轮与导轮滚动接触，阻力矩小，使操作过程更加顺畅，提高设备零部件使用寿命。

进一步的，制动套筒21的外圆周面上均布若干滚花。提高制动滚筒21与制动齿条导轨之间的摩擦力，使制动性能更加可靠。

如图3和图4所示，所述的制动拉杆组9的上方具有固定在机架2的限位块10。限位块10用于限制制动拉杆组9的极限位置。

进一步的，机架2内侧的拉杆1上固定有挡块3。挡块3用于限制矿车牵引过程中拉杆的极限位置并将牵引力通过挡块直接作用到机架上。

工作过程如下：

图2为矿车正常前行时制动防跑车装置关闭的示意图，图1为本矿车与前部矿车断开时制动防跑车装置工作时的示意图；

如图4所示，图中的开关机构处于图3位置。当矿车正常前行，前部矿车与图中矿车通过拉杆1相连，牵引力拉动拉杆1在机架2的安装孔中向前移动，同时带动导向板6压缩压簧8向车前进方向运动，拉杆1的运动通过销轴I12带动弯杆组5顺时针转动，弯杆组5的转动通过销轴II13带动制动拉杆组9绕轴座11上的铰接点逆时针转动，将制动拉杆组上的制动轴20及制动套筒21从制动齿条导轨4的齿槽中拉出，由于制动套筒21与制动轴20之间是滚筒摩擦，所以制动拉杆组9转动的过程中阻碍力矩很小。作用在拉杆1上的牵引力通过拉杆1上的挡块作用到机架2上从而带动矿车前行，拉杆1上联接的其他杆件不受牵引力。

如图3所示，当牵引矿车绞车的牵引钢丝绳断绳后，在压簧8的弹性恢复力下，拉杆1连同导向板6向着矿车前进方向相反的方向移动，拉杆1通过销轴I12带动弯杆组5逆时针转动，弯杆组5通过销轴II13带动制动拉杆组9绕轴座11上的铰接点顺时针转动，当弯杆组9转动到制动轴20以及制动套筒21进入到制动齿条导轨4的齿槽中时，制动套筒21卡在制动齿条导轨的齿槽中，阻止矿车下行，实现断绳矿车的迅速制动。

当矿车在平巷中前行时，可以开启开关机构，使矿车上的整个制动装置不起作用，如图6和图8所示，拔出定位销15，钢球22在弹簧23的作用下卡在定位销的环形槽上，同时定位销脱离机架2上的定位孔，转动拨杆14，拨杆14通过轮轴19带动偏心轮18转动，当拨杆转动至机架上另一个定位孔的位置时，给定位销15施加向下的压力，使钢球22卡在定位销另一个环形槽上，并将定位销15插入机架的定位孔上，如图4所示，此时偏心轮18通过挤压导轮17从而带动弯杆组5顺时针转动，弯杆组5通过销轴I12带动拉杆1向车前移动，直至挡块3与机架2接触，同时弯杆组5带动制动拉杆组9逆时针转动，使制动套筒21与制动齿条轨道4脱离，直至制动拉杆组9紧贴限位块10。当矿车在斜巷中前行时，关闭开关机构，偏心轮18远离弯杆组5，从而使制动装置的启闭完全由施加在拉杆1上的牵引力控制。

挂钩制动式矿车在斜巷中行驶时，前段开关机构关闭，后端开关机构开启，即是矿车前部的防跑车装置工作，后部的防跑车装置不工作。

Claims (7)

1.一种挂钩制动式矿车，包括制动防跑车装置，所述装置对称地安装在矿车前后两端的机架(2)上，其特征在于，斜巷中间铺设一条制动齿条轨道(4)；防跑车装置包括与前节矿车或者后节矿车相连的拉杆(1)，拉杆(1)穿过机架(2)上的安装孔并可在机架(2)内滑动，拉杆(1)的另一端穿过固定在机架上的导向套(7)，导向套(7)内侧连接一个压簧(8)，压簧(8)套连在拉杆(1)上，拉杆(1)的端部通过螺母连接一个导向板(6)，压簧(8)的另一端与导向板(6)相接触；

防跑车装置还具有一个弯杆组(5)和一个制动拉杆组(9)，弯杆组(5)由两个对称相连的90°弯板组成，拉杆(1)的中部与弯杆组(5)其中一边的中部通过销轴I(12)铰接；制动拉杆组(9)包括两个对称的制动板，两个制动板的一端通过制动轴(20)连接在一起，制动轴(20)上套有可以围绕其旋转的制动套筒(21)，制动套筒(21)抓捕制动齿条轨道(4)上的齿槽，制动拉杆组(9)的另一端铰接在与机架相连的轴座(11)上；弯杆组(5)的一端与制动拉杆组(9)上中部位置通过销轴II(13)铰接。

2.如权利要求1所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，本装置还具有一个开关机构，所述开关机构包括偏心轮(18)、轮轴(19)和拨杆(14)，偏心轮(18)通过轮轴(19)连接在机架(2)之间，偏心轮(18)与轮轴(19)通过键相连，轮轴(19)与拨杆(14)通过键相连，拨杆(14)带动偏心轮(18)及轮轴(19)围绕机架(2)上的孔旋转并挤压弯杆组(5)。

3.如权利要求2所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，拨杆(14)的一端开有固定孔，机架(2)上开有两个定位孔，定位销(15)穿过拨杆(14)上的固定孔将其固定在机架(2)的定位孔上；定位销(15)与拨杆(14)动联接，定位销(15)的销轴上开有两个环形槽，拨杆(14)的侧面开有螺纹孔，螺钉(24)的一端通过弹簧(23)连接一个钢球(22)，螺钉(24)安装在螺纹孔内，且钢球(22)与其中一个环形槽相互配合；拨杆(14)与其中一个定位孔相连时，偏心轮(18)与弯杆组(5)具有间隙，拨杆与另一个定位孔相连时，偏心轮(18)与弯杆组(5)相接触。

4.如权利要求3所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，弯杆组(5)的两个弯板的顶端孔中穿过连接轴(16)，连接轴(16)上在弯杆组(5)的两个弯板之间套连一个可围绕其旋转的导轮(17)，开关机构关闭时，偏心轮(18)与导轮(17)相接触。

5.如权利要求4所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，制动套筒(21)的外圆周面上均布若干滚花。

6.如权利要求5所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，所述的制动拉杆组(9)的上方具有固定在机架(2)的限位块(10)。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的挂钩制动式矿车，其特征在于，机架(2)内侧的拉杆(1)上固定有挡块(3)。