CN106740978A - 电控气动式斜巷防跑车装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控气动式斜巷防跑车装置及控制方法，斜巷轨道侧面设置有执行开关组，所述执行开关组沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有触发开关组；触发开关沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有复位开关；执行开关组沿斜巷轨道下降方向设置有矿车拦截装置；所述矿车拦截装置包括设置在轨道中部的挡车板，挡车板上端设置有转动轴，转动轴与设置在巷道顶部的支撑座铰链连接；挡车板的下端中部与钢丝绳的一端相连接，钢丝绳的另一端与气缸的活塞杆的端部相连接。本发明电控气动式斜巷防跑车装置，结构简单，操作方便，安全可靠，防止斜巷跑车时安全事故的发生，保证了矿工的生命安全，降低了财产损失。

Description

电控气动式斜巷防跑车装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种跑车控制装置及控制方法，具体的说，是涉及一种电控气动式斜巷防跑车装置及控制方法。

背景技术

当矿车在煤矿等矿下运输时，发生的跑车事故已成为我国以及世界矿下运输安全的一大隐患，鉴于目前我国国内大多使用的手动式防跑车装置对人的危险系数极大，不符合本质安全化，存在诸多隐患。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种结构简单，操作方便，安全可靠的电控气动式斜巷防跑车装置。

本发明所采取的技术方案是：

一种电控气动式斜巷防跑车装置，包括斜巷轨道，以及设置在斜巷轨道上的矿车，斜巷轨道侧面设置有执行开关组，所述执行开关组沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有触发开关组；触发开关沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有复位开关；执行开关组沿斜巷轨道下降方向设置有矿车拦截装置；所述矿车拦截装置包括设置在轨道中部的挡车板，挡车板与轨道呈倾斜设置，挡车板与轨道下降方向的夹角为锐角；挡车板为矩形板，挡车板上端设置有转动轴，转动轴与设置在巷道顶部的支撑座铰链连接；挡车板的下端中部与钢丝绳的一端相连接，钢丝绳的另一端与气缸的活塞杆的端部相连接，气缸设置在巷道顶部沿轨道方向水平设置；巷道顶部设置有滑轮支撑座，滑轮支撑座支撑钢丝绳，挡车板在钢丝绳的拉动下沿围绕支撑座逆时针旋转；

执行开关组与触发开关组使用双开关串联，复位开关采用单光电开关；

执行开关组与触发开关组的光电开关正极线均接电源正极，其中一个光电开关的负极线连接直流电源负极，信号线连接另一个激光开关的负极从而实现两个光电开关的串联；

继电器包括：第一延时继电器，第二延时继电器，以及第一继电器，第二继电器；

第一延时继电器控制两个开关，分别为第十一开关和第十二开关

第二延时继电器控制两个开关，分别为第二十一开关和第二十二开关，第二十一开关和第二十二开关均为延时断开的动合触点 ；

第一继电器控制的触点开关为第一开关K1，与第二继电器控制的触点开关为第二开关；第一开关、第二开关均为瞬动常闭触点；

电路控制电磁气阀为直流二位五通电磁气阀，用于控制气缸的伸缩从而实现对挡车板的控制；

电磁气阀W的线圈正极经第二十一开关和第十一开关与电源正极相连，负极接电源负极。

电源正极直接连接光电开关的正极和第一继电器、第二继电器的正极；

电源正极依次经过第一开关、第二开关连接第一延时继电器、第二延时继电器的正极；

电源负极经第十二开关与第一延时继电器负极相连接；

电源负极经第二十二开关接第二延时继电器负极，实现第一延时继电器和第二延时继电器的自锁；

执行开关组的负极线与第十二开关相连后接电源负极，从而实现对执行开关组的控制，执行开关组信号输出端与继电器负极相连，用于控制继电器；

触发开关组的负极线连接电源负极，信号输出端连接第一延时继电器和第二延时继电器的负极，用于启动第一延时继电器和第二延时继电器；

复位开关的正极接电源正极，负极接电源负极，信号输出端连接第二继电器负极，用于控制第二继电器；

所述第二延时继电器负极外连接一个二极管后与第一延时继电器负极和触发开关组信号线连接，在执行开关组负极线与第一二极管阳极相连接，第一二极管阴极与第十二开关一端相连接；第十二开关另一端与电源负极相连接。

所述第二延时继电器的负极与第二二极管阳极相连接，第二二极管阴极与第一延时继电器的负极和第一二极管阴极相连接；第一二极管阴极与触发开关组信号输出端相连接；触发开关组信号输出端与第二二极管阴极相连接。

一种电控气动式斜巷防跑车装置的控制方法，系统处于待机状态时，第十一开关闭合，第十二开关、第二十一开关、第二十二开关断开，第一开关、第二开关均闭合，触发开关组和复位开关通电，处于工作状态，其他各部件均处于断电状态；气缸伸长，挡车板闭合；

当矿车自上向下行驶时，会首先触发复位开关，第二继电器工作，第二开关断开，第一延时继电器和第二延时继电器的正极与电源正极断开，此时电路不工作；

矿车离开复位开关之后，第二继电器停止工作，第二开关闭合，第一延时继电器和第二延时继电器正极与电源正极接通，处于待机状态；

矿车经过触发开关组时，触发开关组会发出信号使第一延时继电器和第二延时继电器开始工作，第十一开关断开，第十二开关、第二十一开关、第二十二开关闭合，第一延时继电器与第二延时继电器分别经第十二开关和第二十二开关实现自锁，第十二开关同时也为执行开关组供电，执行开关组开始工作；

第一延时继电器设置时间为3s，第二延时继电器设置时间为14s；

在3s内矿车正常行驶不触发执行开关，则到3s时，第一延时继电器计时结束，第十一开关闭合，第二延时继电器断开。；

执行开关组断电，第二延时继电器仍然在计时，电磁阀处于通电状态，气缸供气收缩，使挡车板开启，矿车可以通过；

第二延时继电器计时达到14s，第二延时继电器计时结束，第二十一开关、第二十二开关断开，此时电磁阀处于断电状态，气缸伸长，挡车栏依靠重力闭合，矿车将无法通过；

矿车超速行驶，则在第一延时继电器计时结束以前矿车会触发执行开关组，第一继电器工作，第一开关断开，切断第一延时继电器和第二延时继电器正极供电，电路停止工作，恢复待机状态，挡车板不会开启，超速矿车会被挡车板拦截；

当矿车上行时，挡车板会被矿车顶开，经过触发开关时会触发系统，但是矿车会在3s内触发复位开关，第二继电器JS1工作，此时第一延时继电器和第二延时继电器系统断电，停止计时，矿车离开后，系统会恢复待机状态；

挡车板只有在矿车经过触发开关组后的3-14 s这个时间段是开启的，其它时间段都是关闭的。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明电控气动式斜巷防跑车装置，结构简单，操作方便，安全可靠，防止斜巷跑车时安全事故的发生，保证了矿工的生命安全，降低了财产损失。

附图说明

图1是本发明电控气动式斜巷防跑车装置的主视结构示意图；

图2是本发明电控气动式斜巷防跑车装置的俯视结构示意图；

图3是本发明电控气动式斜巷防跑车装置的电路原理示意图。

附图中主要部件符号说明：

图中：

1、矿车 2、气缸

3、滑轮支撑座 4、挡车板

5、斜巷轨道 6、执行开关组

7、触发开关组 8、复位开关

9、钢丝绳。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

附图1-3可知，一种电控气动式斜巷防跑车装置，包括斜巷轨道，以及设置在斜巷轨道上的矿车1，斜巷轨道5侧面设置有执行开关组6，所述执行开关组沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有触发开关组7；触发开关沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有复位开关8；执行开关组6沿斜巷轨道5下降方向设置有矿车拦截装置；所述矿车拦截装置包括设置在轨道中部的挡车板4，挡车板4与轨道呈倾斜设置，挡车板4与轨道下降方向的夹角为锐角；挡车板为矩形板，挡车板上端设置有转动轴，转动轴与设置在巷道顶部的支撑座铰链连接；挡车板4的下端中部与钢丝绳9的一端相连接，钢丝绳9的另一端与气缸2的活塞杆的端部相连接，气缸2设置在巷道顶部沿轨道方向水平设置；巷道顶部设置有滑轮支撑座3，滑轮支撑座支撑钢丝绳，挡车板在钢丝绳的拉动下沿围绕支撑座逆时针旋转；

执行开关组6与触发开关组7使用双开关串联，复位开关8采用单光电开关；

执行开关组6与触发开关组7的光电开关正极线均接电源正极，其中一个光电开关的负极线连接直流电源负极，信号线连接另一个激光开关的负极从而实现两个光电开关的串联；

继电器包括：第一延时继电器KT1，第二延时继电器KT2，以及第一继电器JS1，第二继电器JS2；

第一延时继电器KT1控制两个开关，分别为第十一开关KT11和第十二开关 KT12

第二延时继电器KT2控制两个开关，分别为第二十一开关KT21和第二十二开关KT22，第二十一开关KT21和第二十二开关KT22均为延时断开的动合触点 ；

第一继电器JS1控制的触点开关为第一开关K1，与第二继电器JS2控制的触点开关为第二开关K2；第一开关K1、第二开关K2均为瞬动常闭触点；

电路控制电磁气阀W为直流二位五通电磁气阀，用于控制气缸的伸缩从而实现对挡车板的控制；

电磁气阀W的线圈正极经第二十一开关KT21和第十一开关KT11与电源正极相连，负极接电源负极。

电源正极直接连接光电开关的正极和第一继电器JS1、第二继电器JS2的正极；

电源正极依次经过第一开关K1、第二开关K2连接第一延时继电器KT1、第二延时继电器KT2的正极；

电源负极经第十二开关KT12与第一延时继电器KT1负极相连接；

电源负极经第二十二开关kt22接第二延时继电器KT2负极，实现第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2的自锁；

执行开关组6的负极线与第十二开关KT12相连后接电源负极，从而实现对执行开关组6的控制，执行开关组6信号输出端与继电器JS1负极相连，用于控制继电器JS1；

触发开关组7的负极线连接电源负极，信号输出端连接第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2的负极，用于启动第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2；

复位开关8的正极接电源正极，负极接电源负极，信号输出端连接第二继电器JS2负极，用于控制第二继电器JS2。

所述第二延时继电器KT2负极外连接一个二极管后与第一延时继电器KT1负极和触发开关组7信号线连接，在执行开关组6负极线与第一二极管D1阳极相连接，第一二极管D1阴极与第十二开关KT12一端相连接；第十二开关KT12另一端与电源负极相连接。

第一延时继电器收到启动信号开始计时时，第十二开关KT12闭合，同时为第一延时继电器供电，形成第一延时继电器的自锁，当第一延时继电器计时结束之后，第十二开关KT12断开，此时第一延时继电器断电。由于触发开关组的信号线输出端在没有信号时输出高电平，因此会干扰执行开关组的工作，所以在触发开关组的信号线与执行开关组的负极线之间加入第一二极管D1。

所述第二延时继电器KT2的负极与第二二极管D2阳极相连接，第二二极管D2阴极与第一延时继电器KT1的负极和第一二极管D2阴极相连接；第一二极管D1阴极与触发开关组7信号输出端相连接；触发开关组7信号输出端与第二二极管D2阴极相连接。

由于第一延时继电器计时结束时第二延时继电器仍然在计时，第二十二开关闭合，会给第一延时继电器供电，所以在第二延时继电器负极上串联第二二极管D2，保证开关二十二不会给第一继电器和执行开关组供电。

系统运行时，当没有车经过时触点开关KT11闭合，开关KT12、KT21、KT22断开；此时电磁气阀处于断电状态，挡车板闭合。

执行开关组断电，处于不工作状态。

设定第一延时继电器KT1计时时间为3s，设定第二延时继电器KT2计时时间为14s，当矿车经过触发开关组时，第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2同时开始计时，开关KT11断开，开关KT12，KT21，KT22均闭合；第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2同时开始计时，此时电磁阀仍处于断电状态，挡车板闭合，执行开关组开始工作。

如果在3s内矿车正常行驶不触发执行开关，则到3s时，KT1计时结束，KT11闭合KT12断开，此时电磁阀处于通电状态，执行开关组断电，挡车板开启，矿车可以通过。

KT2计时达到14s，KT2计时结束，此时电磁阀仍处于断电状态，挡车板闭合，执行开关组开始工作。

如果矿车超速行驶，则在第一延时继电器KT1计时结束以前矿车会触发执行开关，第一普通继电器JS1工作，切断第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2供电，则挡车板不会开启，超速矿车会被挡车板拦截。

当矿车上行时，挡车板会被矿车顶开，经过触发开关时会触发系统，但是矿车会在3s内复位开关，第二普通继电器JS1工作，此时第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2系统断电，停止计时，矿车离开后，系统会恢复待机状态。

挡车板只有在矿车经过触发开关组后的3-14 s这个时间段是开启的，其它时间段都是关闭的。

一种电控气动式斜巷防跑车装置的控制方法，

系统处于待机状态时，第十一开关KT11闭合，第十二开关KT12、第二十一开关KT21、第二十二开关KT22断开，第一开关K1、第二开关K2均闭合，触发开关组7和复位开关8通电，处于工作状态，其他各部件均处于断电状态；气缸伸长，挡车板闭合；

当矿车自上向下行驶时，会首先触发复位开关8，第二继电器JS2工作，第二开关K2断开，第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2的正极与电源正极断开，此时电路不工作；

矿车离开复位开关之后，第二继电器JS2停止工作，第二开关K2闭合，第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2正极与电源正极接通，处于待机状态；

矿车经过触发开关组7时，触发开关组7会发出信号使第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2开始工作，第十一开关KT11断开，第十二开关KT12、第二十一开关KT21、第二十二开关KT22闭合，第一延时继电器KT1与第二延时继电器KT2分别经第十二开关KT12和第二十二开关KT22实现自锁，第十二开关KT12同时也为执行开关组（6）供电，执行开关组6开始工作；

第一延时继电器KT1设置时间为3s，第二延时继电器KT2设置时间为14s；

在3s内矿车正常行驶不触发执行开关，则到3s时，第一延时继电器KT1计时结束，第十一开关KT11闭合，第二延时继电器KT12断开；

执行开关组6断电，第二延时继电器KT2仍然在计时，电磁阀处于通电状态，气缸供气收缩，使挡车板开启，矿车可以通过；

第二延时继电器KT2计时达到14s，第二延时继电器KT2计时结束，第二十一开关KT21、第二十二开关KT22断开，此时电磁阀处于断电状态，气缸伸长，挡车栏依靠重力闭合，矿车将无法通过；

矿车超速行驶，则在第一延时继电器KT1计时结束以前矿车会触发执行开关组6，第一继电器JS1工作，第一开关K1断开，切断第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2正极供电，电路停止工作，恢复待机状态，挡车板不会开启，超速矿车会被挡车板拦截；

当矿车上行时，挡车板会被矿车顶开，经过触发开关时会触发系统，但是矿车会在3s内触发复位开关8，第二继电器JS1工作，此时第一延时继电器KT1和第二延时继电器KT2系统断电，停止计时，矿车离开后，系统会恢复待机状态；

挡车板只有在矿车经过触发开关组后的3-14 s这个时间段是开启的，其它时间段都是关闭的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。

Claims (4)

1.一种电控气动式斜巷防跑车装置，包括斜巷轨道，以及设置在斜巷轨道上的矿车，其特征在于：斜巷轨道侧面设置有执行开关组（6），所述执行开关组沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有触发开关组（7）；触发开关沿斜巷轨道上升方向的侧面设置有复位开关（8）；执行开关组（6）沿斜巷轨道下降方向设置有矿车拦截装置；所述矿车拦截装置包括设置在轨道中部的挡车板，挡车板与轨道呈倾斜设置，挡车板与轨道下降方向的夹角为锐角；挡车板为矩形板，挡车板上端设置有转动轴，转动轴与设置在巷道顶部的支撑座铰链连接；挡车板的下端中部与钢丝绳的一端相连接，钢丝绳的另一端与气缸的活塞杆的端部相连接，气缸设置在巷道顶部沿轨道方向水平设置；巷道顶部设置有滑轮支撑座，滑轮支撑座支撑钢丝绳，挡车板在钢丝绳的拉动下沿围绕支撑座逆时针旋转；

执行开关组（6）与触发开关组（7）使用双开关串联，复位开关（8）采用单光电开关；

执行开关组（6）与触发开关组（7）的光电开关正极线均接电源正极，其中一个光电开关的负极线连接直流电源负极，信号线连接另一个激光开关的负极从而实现两个光电开关的串联；

继电器包括：第一延时继电器（KT1），第二延时继电器（KT2），以及第一继电器（JS1），第二继电器（JS2）；

第一延时继电器（KT1）控制两个开关，分别为第十一开关（KT11）和第十二开关（KT12）；

第二延时继电器KT2控制两个开关，分别为第二十一开关（KT21）和第二十二开关（KT22），第二十一开关（KT21）和第二十二开关（KT22）均为延时断开的动合触点 ；

第一继电器（JS1）控制的触点开关为第一开关（K1），与第二继电器（JS2）控制的触点开关为第二开关（K2）；第一开关（K1）、第二开关（K2）均为瞬动常闭触点；

电路控制电磁气阀（W）为直流二位五通电磁气阀，用于控制气缸的伸缩从而实现对挡车板的控制；

电磁气阀（W）的线圈正极经第二十一开关（KT21）和第十一开关（KT11）与电源正极相连，负极接电源负极；

电源正极直接连接光电开关的正极和第一继电器（JS1）、第二继电器（JS2）的正极；

电源正极依次经过第一开关（K1）、第二开关（K2）连接第一延时继电器（KT1）、第二延时继电器（KT2）的正极；

电源负极经第十二开关（KT12）与第一延时继电器（KT1）负极相连接形成第一延时继电器（KT1）的自锁；

电源负极经第二十二开关（kt22）接第二延时继电器（KT2）负极，实现第二延时继电器（KT2）的自锁；

执行开关组（6）的负极线与第十二开关（KT12）相连后接电源负极，从而实现对执行开关组（6）的控制，执行开关组（6）信号输出端与继电器（JS1）负极相连，用于控制继电器（JS1）；

触发开关组（7）的负极线连接电源负极，信号输出端连接第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）的负极，用于启动第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）；

复位开关（8）的正极接电源正极，负极接电源负极，信号输出端连接第二继电器（JS2）负极，用于控制第二继电器（JS2）。

2.根据权利要求1所述电控气动式斜巷防跑车装置，其特征在于：所述第二延时继电器（KT2）负极外连接一个二极管后与第一延时继电器（KT1）负极和触发开关组（7）信号线连接，在执行开关组（6）负极线与第一二极管D1阳极相连接，第一二极管D1阴极与第十二开关（KT12）一端相连接；第十二开关（KT12）另一端与电源负极相连接。

3.根据权利要求1所述电控气动式斜巷防跑车装置，其特征在于：所述第二延时继电器（KT2）的负极与第二二极管D2阳极相连接，第二二极管D2阴极与第一延时继电器（KT1）的负极和第一二极管D2阴极相连接；第一二极管D1阴极与触发开关组（7）信号输出端相连接；触发开关组（7）信号输出端与第二二极管D2阴极相连接。

4.一种权利要求1至3任意一项所述的电控气动式斜巷防跑车装置的控制方法，其特征在于：

系统处于待机状态时，第十一开关（KT11）闭合，第十二开关（KT12）、第二十一开关（KT21）、第二十二开关（KT22）断开，第一开关（K1）、第二开关（K2）均闭合，触发开关组（7）和复位开关（8）通电，处于工作状态，其他各部件均处于断电状态；气缸伸长，挡车板闭合；

当矿车自上向下行驶时，会首先触发复位开关（8），第二继电器（JS2）工作，第二开关（K2）断开，第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）的正极与电源正极断开，此时电路不工作；

矿车离开复位开关之后，第二继电器（JS2）停止工作，第二开关（K2）闭合，第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）正极与电源正极接通，处于待机状态；

矿车经过触发开关组（7）时，触发开关组（7）会发出信号使第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）开始工作，第十一开关（KT11）断开，第十二开关（KT12）、第二十一开关（KT21）、第二十二开关（KT22）闭合，第一延时继电器（KT1）与第二延时继电器（KT2）分别经第十二开关（KT12）和第二十二开关（KT22）实现自锁，第十二开关（KT12）同时也为执行开关组（6）供电，执行开关组（6）开始工作；

第一延时继电器（KT1）设置时间为3s，第二延时继电器（KT2）设置时间为14s；

在3s内矿车正常行驶不触发执行开关，则到3s时，第一延时继电器（）KT1计时结束，第十一开关（）KT11闭合，第二延时继电器（）KT12断开；

执行开关组（6）断电，第二延时继电器（）KT2仍然在计时，电磁阀处于通电状态，气缸供气收缩，使挡车板开启，矿车可以通过；

第二延时继电器（KT2）计时达到14s，第二延时继电器（KT2）计时结束，第二十一开关（KT21）、第二十二开关第二延时继电器（KT22）断开，此时电磁阀处于断电状态，气缸伸长，挡车栏依靠重力闭合，矿车将无法通过；

矿车超速行驶，则在第一延时继电器（KT1）计时结束以前矿车会触发执行开关组（6），第一继电器（JS1）工作，第一开关（K1）断开，切断第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）正极供电，电路停止工作，恢复待机状态，挡车板不会开启，超速矿车会被挡车板拦截；

当矿车上行时，挡车板会被矿车顶开，经过触发开关时会触发系统，但是矿车会在3s内触发复位开关（8），第二继电器（JS1）工作，此时第一延时继电器（KT1）和第二延时继电器（KT2）系统断电，停止计时，矿车离开后，系统会恢复待机状态；

挡车板只有在矿车经过触发开关组后的3-14 s这个时间段是开启的，其它时间段都是关闭的。