CN108529438A - 一种矿用升降车车载触顶保护装置及其触顶保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿用辅助运输设备领域，为了能实现升降车上升触顶时使平台停止继续上升，提高井下施工作业的安全性，本发明提供了一种矿用升降车车载触顶保护装置及其触顶保护控制方法触顶保护装置，包括机构安装架、触顶杆、弹性碰撞组件、隔爆型行程开关和凸轮阀，所述机构安装架包括矩形管、盖板、回复弹簧、上导向管组件、下导向管组件、和行程开关限位板。车载触顶保护装置的凸轮阀的进油口P与升降车升降系统的主进油管路相连、凸轮阀的出油口T与升降车升降系统的主回油管路相连，车载触顶保护装置的隔爆型行程开关与升降车升降系统中的隔爆电磁换向阀串联；通过车载触顶保护装置实现利用电信号与液压信号对升降车升降系统进行双重保护控制。

Description

一种矿用升降车车载触顶保护装置及其触顶保护控制方法

技术领域

本发明涉及矿用辅助运输设备领域，特别是涉及一种矿用升降车车载触顶保护装置及其触顶保护控制方法。

背景技术

目前井下使用矿用升降车在给主巷道及辅助运输巷道内布置水管、电缆吊挂维护、防爆水带安装维护、图牌指示板安装维护等施工项目时，主要通过人为观察控制操作平台升起的高度。当操作失误或系统故障时，易发生操作平台与煤矿巷道顶部碰撞问题，造成设备损伤或人员伤害。为提供升降车设备使用的安全性及可靠性、需设计一种矿用升降车车载触顶保护装置，可满足巷道各种高空作业辅助施工要求，能有效的自动控制升降车操作台继续上升，以避免因操作台继续上升而发生的安全事故，提高施工作业的安全性。

发明内容

本发明为了能实现升降车上升触顶时是平台停止继续上升，提高井下施工作业的安全性，进而提供了一种矿用升降车车载触顶保护装置及其触顶保护控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种矿用升降车车载触顶保护装置，包括机构安装架、触顶杆、弹性碰撞组件Ⅰ和隔爆型行程开关，所述机构安装架包括矩形管、盖板、回复弹簧、上导向管组件、下导向管组件、和行程开关限位板，上导向管组件包括上导向管和连接板，下导向管组件包括下导向管和底座板；

矩形管侧壁上开有若干竖向导槽，盖板和底座板分别连接安装于矩形管的顶端和底端，上导向管和下导向管通过回复弹簧同轴连接并安装于矩形管内，上导向管顶端穿过盖板与触顶杆连接，连接板设于盖板下方、套装于上导向管上，连接板能随上导向管沿矩形管的导槽竖向自由运动，下导向管底端通过底座板与矩形管底端固定连接，弹性碰撞组件Ⅰ与连接板连接并随连接板上下运动，隔爆型行程开关位于弹性碰撞组件Ⅰ正下方的行程范围内、并安装于矩形管外壁上，矩形管侧壁上安装有用于控制弹性碰撞组件Ⅰ下极限位置的有行程开关限位板。即盖板与行程开关限位板之间的导槽段构成弹性碰撞组件Ⅰ的行程。

所述连接板上设有两个水平共面的连接耳，矩形管侧壁上对应开有两道竖向导槽，两个连接耳分别沿对应的导槽竖向运动，一个连接耳用于安装弹性碰撞组件Ⅰ，另一个连接耳上连接有弹性碰撞组件Ⅱ，弹性碰撞组件Ⅱ正下方的行程范围内设有凸轮阀、凸轮阀安装于矩形管外壁上，矩形管侧壁上安装有用于控制弹性碰撞组件Ⅱ下极限位置的凸轮阀限位块，且凸轮阀限位块在矩形管侧壁上的安装高度低于隔爆型行程开关。即盖板与凸轮阀限位块之间的导槽段构成弹性碰撞组件Ⅱ的行程。

所述上导向管和触顶杆上分别开有若干销孔，导向管和触顶杆通过固定销连接，利用不同销孔可调节触顶杆的高度，触顶杆的调节范围为0.8～2.2米。

所述弹性碰撞组件Ⅰ和弹性碰撞组件Ⅱ的结构相同，包括碰撞底壳、弹性圆柱销、外套、复位弹簧、螺堵套、固定螺母和螺栓杆，外套为空心环状柱体、外径与碰撞底壳内径相等，碰撞底壳和外套通过弹性圆柱销连接为一体；螺堵套与外套间隙配合连接，螺堵套能相对外套转动和上下运动，螺栓杆的下段穿过螺堵套伸入外套内腔，螺栓杆的上段通过固定螺母与连接板的连接耳连接固定，复位弹簧设于外套内腔、安装于螺栓杆的下段上，复位弹簧的底端与碰撞底壳内底板中央的凸台固定连接，复位弹簧顶端与螺堵套的内顶壁自然接触，复位弹簧能随螺堵套的上下运动受压或复位。

一种矿用升降车车载触顶保护控制方法，车载触顶保护装置的凸轮阀的进油口P与升降车升降系统的主进油管路相连、凸轮阀的出油口T与升降车升降系统的主回油管路相连，车载触顶保护装置的隔爆型行程开关与升降车升降系统中的隔爆电磁换向阀串联；通过车载触顶保护装置实现利用电信号与液压信号对升降车升降系统进行双重保护控制，且电信号优先于液压信号保护控制，升降车升降系统上升过程中发生触顶时，先利用车载触顶保护装置的隔爆型行程开关使升降车液压升降系统中的隔爆电磁换向阀断电卸载；若隔爆电磁换向阀断电卸载后，升降车升降系统仍继续上升，再利用车载触顶保护装置的凸轮阀使升降车液压升降系统中的主供油管路卸载。

升降车升降系统上升时的触顶保护过程如下：

电信号保护控制过程：升降车升降系统上升过程中，车载触顶保护装置的触顶杆触顶受压向下运动，触顶杆带动机构安装架内的上导向管向下运动，同时上导向管带动弹性碰撞组件Ⅰ向下运动，当弹性碰撞组件Ⅰ的碰撞底壳与隔爆型行程开关产生碰撞，压缩隔爆型行程开关受力断开断电，进而使升降车液压升降系统中的隔爆电磁换向阀断电卸载；

液压信号保护控制过程：隔爆电磁换向阀断电卸载后，升降车升降系统继续上升，触顶杆继续带动弹性碰撞组件Ⅱ向下移动，弹性碰撞组件Ⅱ的碰撞底壳与凸轮阀碰撞，凸轮阀的受力凸轮向下打开阀门出油口T，使升降车液压升降系统中的主供油管路卸载；

当触顶保护解除后（即触顶杆不再触顶），触顶杆通过复位弹簧恢复至初始位置，弹性碰撞组件Ⅰ和弹性碰撞组件Ⅱ分别通过复位弹簧恢复至初始位置。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用电信号与液压信号进行双重保护控制，且电信号优先于液压信号保护控制，可有效保证触顶装置的触顶杆与顶板碰撞接触后，使平台停止继续上升，能实时控制、稳定性好，能有效解决矿用升降车车厢平台因操作失误或系统故障导致车载升降操作平台与巷道顶部产生碰撞问题，从而避免车载升降操作平台触顶事故的发生，提高生产安全系数；

2、可以根据不同工况条件，利用上导向管和触顶杆的连接销孔调节平台底面与巷道顶板之间的安全距离；

3、本发明所述触顶保护装置为车载结构，总体占用空间小，重量轻，安装方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为机构安装架的主剖视图；

图3为机构安装架的俯剖视图；

图4为弹性碰撞组件的结构示意图；

图5为触顶保护控制原理图；

图中：1-机构安装架、2-触顶杆、3-固定销、4-弹性碰撞组件Ⅰ、5-弹性碰撞组件Ⅱ、6-凸轮阀、7-隔爆型行程开关、8-隔爆电磁换向阀、9-泵、10-溢流阀；

101-矩形管、102-盖板座、103-盖板、104-触顶装置安装板、105-回复弹簧、1061-上导向管、1062-连接板、1071-下导向管、1072-底座板、108-凸轮阀阀限位块、109-凸轮阀安装板、110-行程开关限位板；

401-碰撞底壳、402-弹性圆柱销、403-外套、404-复位弹簧、405-螺堵套、406-固定螺母、407-螺栓杆。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示的矿用升降车车载触顶保护装置，是由机构安装架1、触顶杆2、固定销3、弹性碰撞组件Ⅰ4、弹性碰撞组件Ⅱ5、凸轮阀6、隔爆型行程开关7组成。机构安装架1包括矩形管101、盖板座102、盖板103、触顶装置安装板104、回复弹簧105、上导向管组件（上导向管和连接板）、下导向管组件、凸轮阀限位块108、凸轮阀安装板109、行程开关限位板110等。盖板座102和上导向管组件106通过焊接与矩形管101连接在一起，盖板103通过螺栓与盖板座102连接在一起；矩形管10）内部装有上导向管1061，回复弹簧105安装在下导向管1071和上导向管1061之间，通过受力使得上导向管组件可以在一定工作范围内上下移动。

触顶杆2通过固定销3固定安装在机构安装架1内，两件弹性碰撞组件（4）分别通过固定螺母406固定在上导向管组件上，凸轮阀6通过六角螺栓固紧安装在凸轮阀安装板109上，隔爆型行程开关7安装在矩形管101上。凸轮阀6的进油口P、出油口T通过液压胶管与车载升降系统的主进、回油路系统相连；隔爆型行程开关7通过矿用电缆与车载升降系统中的隔爆电磁换向阀串联。

弹性碰撞组件4包括碰撞底壳401、弹性圆柱销402、外套403、复位弹簧404、螺堵套405、固定螺母406螺栓杆407等。碰撞底壳401与外套403通过弹性圆柱销402固紧连接，复位弹簧404通过碰撞底壳401上的凸台固定安装在外套403与碰撞底壳401之间，螺堵套405与外套403间隙配合，以保证发生碰撞及碰撞解除时，复位弹簧404受压缩或复位，碰撞底壳401与外套403一起上下运动。

在工作时，根据矿井巷道高度及升降车升降平台需升降的工作高度之间的距离调节触顶杆的伸出高度，触顶杆的高度调节范围是0.8～2.2米。当矿用升降车操作平台上升到工作位置，如发生因操作失误或系统故障时操作平台不能及时停止，触顶杆与矿井巷道顶板发生碰撞，触顶杆受力下压，通过固定销带动机构安装架内的上导向管组件向下运动，同时带动弹性碰撞组件Ⅰ向下运动，当弹性碰撞组件Ⅰ与隔爆型行程开关产生碰撞，压缩隔爆型行程开关受力断开断电，因隔爆型行程开关与车载升降系统中的隔爆电磁换向阀为串联关系，导致隔爆电磁换向阀断打开卸载口，使升降车液压升降系统停止继续供液上升；如因隔爆型行程开关或车载升降系统中的隔爆电磁换向阀出现故障，升降车液压升降系统不能有效的停止上升，弹性碰撞组件Ⅰ因行程开关限位板（110）阻挡，停止继续向下位移，触顶杆带动弹性碰撞组件Ⅱ继续向下移动，弹性碰撞组件Ⅱ与凸轮阀碰撞，凸轮阀受力凸轮向下打开阀出油口T，因凸轮阀出油口T与车载升降系统的主回油路系统相连，使车载升降系统中主供油管路卸载停止继续供液上升，对升降台进行触顶电液双层保护；当装置触顶保护解除后，触顶杆通过复位弹簧恢复至初始位置，连带弹性碰撞组件Ⅰ及弹性碰撞组件Ⅱ通过复位弹簧恢复至初始位置。

Claims (6)

1.一种矿用升降车车载触顶保护装置，其特征在于：包括机构安装架（1）、触顶杆(2）、弹性碰撞组件Ⅰ（4）和隔爆型行程开关（7），所述机构安装架（1）包括矩形管（101）、盖板（103）、回复弹簧（105）、上导向管组件、下导向管组件、和行程开关限位板（110），上导向管组件包括上导向管（1061）和连接板（1062），下导向管组件包括下导向管（1071）和底座板（1072）；

矩形管（101）侧壁上开有若干竖向导槽，盖板（103）和底座板（1072）分别连接安装于矩形管（101）的顶端和底端，上导向管（1061）和下导向管（1071）通过回复弹簧（105）同轴连接并安装于矩形管（101）内，上导向管（1061）顶端穿过盖板（103）与触顶杆(2）连接，连接板（1062）设于盖板（103）下方、套装于上导向管（1061）上，连接板（1062）能随上导向管（1061）沿矩形管（101）的导槽竖向自由运动，下导向管（1071）底端通过底座板（1072）与矩形管（101）底端固定连接，弹性碰撞组件Ⅰ（4）与连接板（1062）连接并随连接板（1062）上下运动，隔爆型行程开关（7）位于弹性碰撞组件Ⅰ（4）正下方的行程范围内、并安装于矩形管（101）外壁上，矩形管（101）侧壁上安装有用于控制弹性碰撞组件Ⅰ（4）下极限位置的有行程开关限位板（110）。

2.根据权利要求1所述的矿用升降车车载触顶保护装置，其特征在于：所述连接板（1062）上设有两个水平共面的连接耳，矩形管（101）侧壁上对应开有两道竖向导槽，两个连接耳分别沿对应的导槽竖向运动，一个连接耳用于安装弹性碰撞组件Ⅰ（4），另一个连接耳上连接有弹性碰撞组件Ⅱ（5），弹性碰撞组件Ⅱ（5）正下方的行程范围内设有凸轮阀（6）、凸轮阀（6）安装于矩形管（101）外壁上，矩形管（101）侧壁上安装有用于控制弹性碰撞组件Ⅱ（5）下极限位置的凸轮阀限位块（108），且凸轮阀限位块（108）在矩形管（101）侧壁上的安装高度低于隔爆型行程开关（7）。

3.根据权利要求2所述的矿用升降车车载触顶保护装置，其特征在于：所述上导向管（1061）和触顶杆(2）上分别开有若干销孔，导向管（1061）和触顶杆(2）通过固定销（3）连接。

4.根据权利要求3所述的矿用升降车车载触顶保护装置，其特征在于：所述弹性碰撞组件Ⅰ（4）和弹性碰撞组件Ⅱ（5）的结构相同，包括碰撞底壳（401）、弹性圆柱销（402）、外套（403）、复位弹簧（404）、螺堵套（405）、固定螺母（406）和螺栓杆（407），外套（403）为空心环状柱体、外径与碰撞底壳（401）内径相等，碰撞底壳（401）和外套（403）通过弹性圆柱销（402）连接为一体；螺堵套（405）与外套（403）间隙配合连接，螺堵套（405）能相对外套（403）转动和上下运动，螺栓杆（407）的下段穿过螺堵套（405）伸入外套（403）内腔，螺栓杆（407）的上段通过固定螺母（406）与连接板（1062）的连接耳连接固定，复位弹簧（404）设于外套（403）内腔、安装于螺栓杆（407）的下段上，复位弹簧（404）的底端与碰撞底壳（401）内底板中央的凸台固定连接，复位弹簧（404）顶端与螺堵套（405）的内顶壁接触，复位弹簧（404）能随螺堵套（405）的上下运动受压或复位。

5.一种矿用升降车车载触顶保护控制方法，其特征在于，车载触顶保护装置的凸轮阀（6）的进油口P与升降车升降系统的主进油管路相连、凸轮阀（6）的出油口T与升降车升降系统的主回油管路相连，车载触顶保护装置的隔爆型行程开关（7）与升降车升降系统中的隔爆电磁换向阀（8）串联；通过车载触顶保护装置实现利用电信号与液压信号对升降车升降系统进行双重保护控制，且电信号优先于液压信号保护控制，升降车升降系统上升过程中发生触顶时，先利用车载触顶保护装置的隔爆型行程开关（7）使升降车液压升降系统中的隔爆电磁换向阀（8）断电卸载；若隔爆电磁换向阀（8）断电卸载后，升降车升降系统仍继续上升，再利用车载触顶保护装置的凸轮阀（6）使升降车液压升降系统中的主供油管路卸载。

6.根据权利要求5所述的矿用升降车车载触顶保护控制方法，其特征在于，升降车升降系统上升时的触顶保护过程如下：

电信号保护控制过程：升降车升降系统上升过程中，车载触顶保护装置的触顶杆(2）触顶受压向下运动，触顶杆(2）带动机构安装架（1）内的上导向管（1061）向下运动，同时上导向管（1061）带动弹性碰撞组件Ⅰ（4）向下运动，当弹性碰撞组件Ⅰ（4）的碰撞底壳（401）与隔爆型行程开关（7）产生碰撞，压缩隔爆型行程开关（7）受力断开断电，进而使升降车液压升降系统中的隔爆电磁换向阀（8）断电卸载；

液压信号保护控制过程：隔爆电磁换向阀（8）断电卸载后，如果升降车升降系统继续上升，触顶杆(2）继续带动弹性碰撞组件Ⅱ（5）向下移动，弹性碰撞组件Ⅱ（5）的碰撞底壳与凸轮阀（6）碰撞，凸轮阀（6）的受力凸轮向下打开阀门出油口T，使升降车液压升降系统中的主供油管路卸载；

当触顶保护解除后，触顶杆(2）通过复位弹簧（105）恢复至初始位置，弹性碰撞组件Ⅰ（4）和弹性碰撞组件Ⅱ（5）分别通过复位弹簧（404）恢复至初始位置。