CN109969219A - 一种斜巷防跑矿车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜巷防跑矿车，包括矿车本体，安装在矿车本体两侧车轮之间的制动装置，安装在车轮与车轴上的超速触发器，制动装置与超速触发器之间通过牵拉绳连接，在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器动作，将牵拉绳割断使制动装置动作，制动块下落与钢轨摩擦实现矿车制动减速直至停车。本发明在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器动作，装有刀片的离心块将牵拉绳割断，制动装置动作，制动块下落与钢轨摩擦，矿车制动减速直至停车。矿车在轨道上制动逐渐减速停车，不存在高速撞击环节，不会损坏巷道内及车上装载的物件，也不会伤害到巷道内的人员，避免斜巷跑车事故带来的安全和经济损失。

Description

一种斜巷防跑矿车

技术领域

本发明涉及一种矿用车辆，尤其涉及一种斜巷防跑矿车。

背景技术

斜巷运输是矿井作业的重要环节，矿车在斜巷运输过程中因脱钩、断绳、掉道发生跑车事故，不仅损坏巷道内设施设备，而且危及沿线人员安全，造成重大财产损失和人员伤亡。

目前，公开使用的方法主要是在倾斜巷道中安装各类阻拦式防跑车装置，通过气、液活塞缸或电动推杆带动挡车栏上、下开闭实现防跑车。正常提升时，矿车行进到挡车栏前方一定距离，挡车栏拉起，高过矿车高度，矿车从挡车栏下方正常通过。矿车通过后，挡车栏下降，低于矿车高度。发生跑车事故时，挡车栏拦住高速下滑矿车，实现防跑车功能。该类型防跑车装置由于存在高速撞击环节，不仅损坏矿车本身及巷道内的设备设施，也会伤害巷道内人员，且系统复杂，受运行环境恶劣及人员可能存在误操作影响，存在误动作现象，影响其安全性及可靠性。

部分矿山使用的插爪式、抱轨式斜巷矿车，因技术结构复杂，制造成本高，对使用环境、使用条件要求高等诸多因素制约，无法大范围推广，仅限于部分矿山固定轨道斜巷运输人员使用。查询已有的斜井防跑矿车专利技术，大多存在结构复杂，制动效果不理想，制造成本高等缺陷，难以推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有防跑车功能的斜巷防跑矿车，在发生斜巷跑车时，能实现斜巷制动减速停车，避免斜巷跑车安全事故的发生。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种斜巷防跑矿车，包括矿车本体，安装在矿车本体两侧车轮之间的制动装置，安装在车轮与车轴上的超速触发器，制动装置与超速触发器之间通过牵拉绳连接，在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器动作，将牵拉绳割断使制动装置动作，制动块下落与钢轨摩擦实现矿车制动减速直至停车。

进一步的，所述制动装置设置2套，2套制动装置分别装配在矿车本体两侧前后车轮之间；每辆矿车装配1套超速触发器和2套制动装置，超速触发器安装在矿车本体的一个车轮上，制动装置底端与运行的轨道间保留一定的距离。

进一步的，所述超速触发器包括装配在车轴上的触发器外壳，装配在触发器外壳内腔，通过圆柱销与车轮连接的若干离心块，连接离心块的拉簧，离心块外缘面安装弧形刀片，在触发器外壳上设置一对相邻的通孔，牵拉绳依次穿过两个通孔。

更进一步的，所述触发器外壳与车轴焊接固定，在触发器外壳水平方向设置有一对通孔，离心块设置三块，以车轮轮颈套外圆周均布，离心块与车轮的轮颈套之间通过圆柱销连接，且离心块能沿圆柱销轴线方向滑动，三块离心块之间装配拉簧。

更进一步的，所述触发器外壳与车轮之间设置有密封，牵拉绳由易切割的合成纤维材料制成；超速触发器与2套制动装置之间设置防护管，牵拉绳装配在防护管内。

进一步的，所述制动装置包括制动装置壳体，安装在制动装置壳体内腔的制动块、空气阻尼器，空气阻尼器上端固定在制动装置壳体内腔上部设置的隔板上，下端装配在制动块的沉孔里，限位器装配在制动块阶梯孔内。

更进一步的，所述限位器由压簧及带孔销轴组成，安装在制动块水平阶梯孔内，并与制动装置壳体内侧板通孔相对应，牵拉绳穿过超速触发器的两个拉绳通孔，分别与矿车两侧的制动装置的限位器连接；所述制动装置壳体上端与矿车车厢焊接连接，下部与矿车底盘焊接连接。

更进一步的，所述制动块为磁力制动块，底部涂有一层高摩阻材料。

更进一步的，所述空气阻尼器包括活塞柱、缸体和橡胶密封，缸体与隔板及制动块固定在一起，缸体上端设置阻尼孔；活塞柱与缸体之间装配有橡胶密封，活塞柱可在缸体中进行上下运动；制动块下落带动活塞柱下移，缸体内产生负压，空气通过上端的阻尼孔进入，从而使制动块下落速度减缓。

本发明的有益技术效果是：在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器动作，装有刀片的离心块将牵拉绳割断，制动装置动作，制动块下落与钢轨摩擦，矿车制动减速直至停车。矿车在轨道上制动逐渐减速停车，不存在高速撞击环节，不会损坏巷道内及车上装载的物件，也不会伤害到巷道内的人员，避免斜巷跑车事故带来的安全和经济损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

图1是本发明防跑矿车的主视结构示意图；

图2是本发明防跑矿车的左视结构示意图；

图3是本发明的超速触发器结构局部剖视示意图；

图4是本发明的超速触发器结构局部的A-A剖面图；

图5是本发明的制动装置结构主视剖面示意图；

图6是本发明的制动装置结构左视剖面示意图；

图7是本发明的限位器结构局部剖视示意图；

图8是本发明的空气阻尼器结构局部剖视示意图。

图中：1、制动装置，2、牵拉绳，3、超速触发器，4、车轴，5、车轮，6、筋板，7、车厢，8、底盘，9、轨道，10、触发器外壳，11、拉绳通孔，12、弧形刀片，13、圆柱销，14、拉簧，15、离心块，16、轴承，17、轮颈套，18、制动器壳体，19、空气阻尼器，20、制动块，21、隔板，22、限位器，23、内侧板通孔，24、压簧，25、带孔销轴，26、阻尼孔，27、活塞柱，28、缸体，29、橡胶密封。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种斜巷防跑矿车，包括矿车本体，2套安装在矿车本体两侧车轮5之间的制动装置1，安装在车轮5与车轴4上的超速触发器3，制动装置1与超速触发器3之间通过牵拉绳2连接，在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器3动作，将牵拉绳2割断使制动装置1动作，制动块20下落与钢轨摩擦实现矿车制动减速直至停车。

作为一种优选，所述制动装置1设置2套，2套制动装置1分别装配在矿车本体两侧前后车轮5之间。每辆矿车装配1套超速触发器3及2套制动装置1，这套超速触发器装配在矿车的一个车轮上，2套制动装置1装配在矿车两侧车轮5之间，制动装置1底端与运行的轨道9间保留一定的距离，超速触发器3与制动装置1之间由牵拉绳2相连接。

作为一种优选，牵拉绳由易切割的合成纤维材料制成。

超速触发器3与2套制动装置1之间装配有细钢管，牵拉绳2装配在细钢管内。

如图3和图4所示，所述超速触发器3包括装配在车轴4上的触发器外壳10，装配在触发器外壳内腔，通过圆柱销13与车轮5连接的若干离心块15，连接离心块15的拉簧14，离心块15外缘面安装弧形刀片12，在触发器外壳10上设置一对相邻的拉绳通孔11，牵拉绳2依次穿过两个拉绳通孔11。

所述触发器外壳10与车轴4焊接固定，在触发器外壳10水平方向设置有一对拉绳通孔11，离心块15设置三块，与车轮的轮颈套17之间通过圆柱销13连接，且离心块15能沿圆柱销13轴线方向滑动，三块离心块15之间装配拉簧14。

触发器外壳10与车轴4之间采用公知技术手段的焊接等工艺装配在一起，触发器外壳10一侧水平方向加工2个平行布置的拉绳通孔11。离心块15安装在外壳10内腔中，共3块，每块之间装配有拉簧14，离心块15外缘面安装有弧形刀片12。离心块15通过圆柱销13安装在车轮轮颈套17上，圆柱销13的螺纹端与轮颈套17上的螺孔联接，圆柱销13的另一端与离心块15上的销孔呈间隙配合，离心块可沿圆柱销轴线方向滑动。

矿车正常运行时，车轮5转速较低，离心块15离心力较小，离心块15受到离心力、支持力与拉簧14预紧力的共同作用，在车轮5上保持相对静止状态。当矿车发生跑车事故时，随着车轮5转速增加，离心块15离心力逐渐增大，离心块15沿圆柱销13轴线方向滑动，旋转半径增大。当离心块15旋转半径增大到一定数值时，安装在离心块15外缘面的弧形刀片12将穿过拉绳通孔11的牵拉绳2割断，制动装置1制动，矿车减速直至停车。为了避免灰尘或异物进入超速触发器3内，在触发器外壳10与车轮5之间设置密封，密封采用公知的骨架密封型式，装拆方便。

如图5和图6所示，所述制动装置1包括制动装置壳体18，安装在制动装置壳体18内腔的磁力制动块20、空气阻尼器19，空气阻尼器19上端固定在制动装置壳体18内腔上部设置的隔板21上，下端装配在磁力制动块20的沉孔里，限位器22装配在磁力制动块阶梯孔内。

制动装置壳体18采用焊接等公知的工艺技术手段与车厢7及底盘8固定在一起，内腔上部采用焊接工艺等公知的技术手段固定一块隔板21。空气阻尼器19上端固定在壳体18内腔上部的隔板21上，下端装配在磁力制动块20沉孔里。

限位器22安装在磁力制动块20水平阶梯孔内，并与制动装置壳体18内侧板通孔23相对应。矿车正常运行时，磁力制动块20被限位器22限定在制动装置壳体18内；当矿车发生跑车事故超速时，超速触发器3动作，牵拉绳2被割断，限位器22失去牵拉力动作，磁力制动块20在重力的作用下下落，底部摩擦层与轨道道面摩擦制动，矿车减速直至停车。

如图7所示，所述限位器22由压簧24及带孔销轴25组成，安装在制动块20水平阶梯孔内，牵拉绳2穿过超速触发器的两个拉绳通孔11，分别与矿车两侧的制动装置1的限位器22连接；所述制动装置壳体18上端与矿车车厢7焊接连接，下部与矿车底盘8焊接连接。

矿车正常运行时，销轴25被牵拉绳2牵拉，压簧24呈压缩状态，销轴25一端在制动块20的阶梯孔内，另一端伸入到制动装置壳体18的内侧板通孔23内，从而实现对制动块20向下滑动的限位。当矿车发生超速跑车事故时，超速触发器3动作，牵拉绳2被割断，销轴25失去牵拉力的作用，在压缩的压簧24弹力作用下，销轴25从制动装置壳体18的内侧板通孔23中脱开，完全回缩到制动块20的阶梯孔内，制动块20受重力作用下落，最终与轨道9吸合并摩擦制动，矿车在斜巷轨道上的减速停车。

如图8所示，空气阻尼器19由阻尼孔26、活塞柱27、缸体28及橡胶密封29组成。缸体28采用粘结工艺等公知的技术手段与隔板21及磁力制动块20固定在一起，上端加工有阻尼孔26；活塞柱27与缸体28之间装配有橡胶密封29，活塞柱27可在缸体28中进行上下运动。制动块下落带动活塞柱下移，缸体内产生负压，空气通过上端的阻尼孔进入，从而使制动块下落速度减缓。

所述空气阻尼器19由塑料材料制成。

由于矿山斜巷运输一般采用多辆矿车串车提升方式，发生斜巷跑车事故时，受部件加工误差、使用环境、润滑条件等诸多因素影响，每辆矿车装配的制动装置无法实现动作同步，不同矿车制动存在响应时间差且相互影响，造成部分矿车速度不能达到超速触发器触发条件而制动失效，从而使整列矿车制动力不足，无法实现在斜巷轨道上减速停车。因此，我们设计了空气阻尼器19，利用其产生的阻力可以降低磁力制动块下落速度，延长矿车加速时间，保证每辆矿车超速触发器、制动装置均能正常动作，实现最好的制动效果。

为实现每辆矿车制动尽可能工作同步，每辆矿车装配的超速触发器、制动装置制动块等加工误差要控制在合理范围内，质量、材质及使用的润滑剂均应相同。

超速触发器3工作原理：矿车正常运行时，固定在车轮5轮颈套上的离心块15受到离心力F、支持力N及拉簧预紧力f的共同作用，与车轮一起旋转。由公式F=mV2/r及F=kx （胡克定律）可知，车轮转速较低，离心块离心力F较小时，拉簧形变量x较小，处于相对稳定状态；当矿车发生跑车事故时，随着车轮转速V增加，离心块离心力F增大，拉簧受力增大，拉簧形变量x增大，长度伸长，离心块沿圆柱销轴线方向滑动，旋转半径增大，当离心块旋转半径增大到一定数值时，安装在离心块外缘的弧形刀片将穿过小通孔11的牵拉绳2割断。牵拉绳2另一端与限位器22的销轴25相连，牵拉绳2断裂后，限位器22的销轴25失去牵拉力，在压簧24弹簧力的作用下，销轴25从制动器壳体18的通孔2中脱开，完全回缩到制动块20的阶梯孔内，磁力制动块20受空气阻尼器19及自身重力的共同作用下落，与轨道9吸合并摩擦制动，矿车在斜巷轨道上的制动停车。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种斜巷防跑矿车，包括矿车本体，其特征在于：安装在矿车本体两侧车轮之间的制动装置，安装在车轮与车轴上的超速触发器，制动装置与超速触发器之间通过牵拉绳连接，在斜巷发生跑车事故超速时，超速触发器动作，将牵拉绳割断使制动装置动作，制动块下落与钢轨摩擦实现矿车制动减速直至停车。

2.根据权利要求1所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述制动装置设置2套，2套制动装置分别装配在矿车本体两侧前后车轮之间；每辆矿车装配1套超速触发器和2套制动装置，超速触发器安装在矿车本体的一个车轮上，制动装置底端与运行的轨道间保留一定的距离。

3.根据权利要求1所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述超速触发器包括装配在车轴上的触发器外壳，装配在触发器外壳内腔，通过圆柱销与车轮连接的若干离心块，连接离心块的拉簧，离心块外缘面安装弧形刀片，在触发器外壳上设置一对相邻的通孔，牵拉绳依次穿过两个通孔。

4.根据权利要求3所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述触发器外壳与车轴焊接固定，在触发器外壳水平方向设置有一对通孔，离心块设置三块，以车轮轮颈套外圆周均布，离心块与车轮的轮颈套之间通过圆柱销连接，且离心块能沿圆柱销轴线方向滑动，三块离心块之间装配拉簧。

5.根据权利要求3所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述触发器外壳与车轮之间设置有密封，牵拉绳由易切割的合成纤维材料制成；超速触发器与2套制动装置之间设置防护管，牵拉绳装配在防护管内。

6.根据权利要求1所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述制动装置包括制动装置壳体，安装在制动装置壳体内腔的制动块、空气阻尼器，空气阻尼器上端固定在制动装置壳体内腔上部设置的隔板上，下端装配在制动块的沉孔里，限位器装配在制动块阶梯孔内。

7.根据权利要求7所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述限位器由压簧及带孔销轴组成，安装在制动块水平阶梯孔内，并与制动装置壳体内侧板通孔相对应，牵拉绳穿过超速触发器的两个拉绳通孔，分别与矿车两侧的制动装置的限位器连接；所述制动装置壳体上端与矿车车厢焊接连接，下部与矿车底盘焊接连接。

8.根据权利要求7所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述制动块为磁力制动块，底部涂有一层高摩阻材料。

9.根据权利要求7所述的斜巷防跑矿车，其特征在于：所述空气阻尼器包括活塞柱、缸体和橡胶密封，缸体与隔板及制动块固定在一起，缸体上端设置阻尼孔；活塞柱与缸体之间装配有橡胶密封，活塞柱可在缸体中进行上下运动；制动块下落带动活塞柱下移，缸体内产生负压，空气通过上端的阻尼孔进入，从而使制动块下落速度减缓。