CN110979292A - 一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置，通过设置在车辆制动系统中增添设置气控换向阀，确保执行机构只有在车辆处于制动状态时才能进行操作，行车过程中，即使不慎触碰了操作按钮，执行机构也不会有动作。同时为避免驾驶人员没有关好车门的情况下就挂挡行车，在挂挡回路中增加了相应的保护装置，只有在驾驶室门关上后，会触发门闭锁阀动作，从而控制挂挡回路生效，实现挂挡行车。在井下无轨辅助运输车辆上增加该套行车安全防护装置后，可有效提高车辆的安全行驶性能，对降低车辆运行事故有重要作用，对保障井下作业人员的人身安全有积极意义。

Description

一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，特别是涉及一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置。

背景技术

井下无轨辅助运输车辆，除运人车辆外，运料车、多功能作业车及特种车辆均有油缸等执行机构，由于井下巷道路面崎岖不平，大部分区域没有照明，视线较差，同时井下作业人员佩戴有矿灯、自救器、定位仪等安全装备，在驾驶车辆过程中，发生颠簸，极容易误碰触到操作按钮，造成执行机构的误动作，会严重威胁车辆周边作业人员生命安全。

目前公开的发明专利中，针对井下防爆无轨辅助运输车辆有涉及门闭锁检测的装置，该发明中提到的门闭锁检测方法是，将门闭锁检测阀安装至保护电磁阀的出气口，当门处于开启状态时，主气路在门闭锁检测阀处截止，整车无法着车，只有当驾驶室门关闭后，该阀换向，主气路中的高压气体能达到启动阀，整车才能正常着车。该装置存在的主要问题是，当车辆行驶过程中，驾驶室门由于颠簸等状况，导致门意外开启时，防爆柴油机会熄火，导致转向会突然失灵，从而引发行车安全问题。本发明装置克服了以上问题，门闭锁阀只对挂挡控制起作用，当车辆的驾驶室门在行车过程中意外开启时，整车无法挂挡，只会靠惯性继续行驶，不影响转向和制动操作，有利于提高行车安全性能。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置，包括：储气罐、门锁检测阀、解锁阀、第一气控换向阀、减压阀、气压表、变矩器+变速箱、第二气控换向阀、液压泵、多路换向阀、变矩器泵、第三气控换向阀、挂挡装置、第四气控换向阀、制动蓄能器、脚踏制动阀、前制动器和后制动器；

其中，储气罐连接至门锁检测阀的第一连接口、解锁阀的第一连接口及第一气控换向阀的第一连接口，门锁检测阀的第二连接口连接至第一气控换向阀的第四连接口；解锁阀的第二连接口连接至第二气控换向阀的第四连接口和第四气控换向阀的第四连接口；第一气控换向阀的第二连接口与减压阀、气压表依序连接，变矩器+变速箱中集成设置了变矩器泵、第三气控换向阀和挂挡装置，气压表同时连接至第三气控换向阀的第四连接口，第三气控换向阀的第二连接口连接挂挡装置，第三气控换向阀的第一连接口连接至变矩器泵；第二气控换向阀的第二连接口连接液压泵的X连接口，第三连接口连接液压泵的S连接口，第一连接口连接多路换向阀的第三连接口；多路换向阀的第一连接口连接液压泵的P连接口，多路换向阀的第二连接口连接液压泵的S连接口，液压泵的S连接口还连接第四气控换向阀的第三连接口及脚踏制动阀的第三连接口，同时接地；第四气控换向阀的第二连接口连接制动蓄能器，第四气控换向阀的第一连接口连接脚踏制动阀的第一连接口，脚踏制动阀的第二连接口连接前制动器和后制动器。

区别于现有技术，本发明的井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置通过设置在车辆制动系统中增添设置气控换向阀，确保执行机构只有在车辆处于制动状态时才能进行操作，行车过程中，即使不慎触碰了操作按钮，执行机构也不会有动作。同时为避免驾驶人员没有关好车门的情况下就挂挡行车，在挂挡回路中增加了相应的保护装置，只有在驾驶室门关上后，会触发门闭锁阀动作，从而控制挂挡回路生效，实现挂挡行车。在井下无轨辅助运输车辆上增加该套行车安全防护装置后，可有效提高车辆的安全行驶性能，对降低车辆运行事故有重要作用，对保障井下作业人员的人身安全有积极意义。

附图说明

图1是本发明提供的一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置中制动系统原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置，图1中圆圈结合数字的标号标识本发明各部件的连接口，举例说明，在图1中，3标识解锁阀，图中解锁阀3上标注的①、②、③则分别表示解锁阀3的第一连接口、第二连接口及第三连接口。其他阀体依次如图对应标识。该装置包括：

储气罐1、门锁检测阀2、解锁阀3、第一气控换向阀4、减压阀5、气压表6、变矩器+变速箱7、第二气控换向阀8、液压泵9、多路换向阀10、变矩器泵11、第三气控换向阀12、挂挡装置13、第四气控换向阀14、制动蓄能器15、脚踏制动阀16、前制动器17和后制动器18；

其中，储气罐1连接至门锁检测阀2的第一连接口、解锁阀3的第一连接口及第一气控换向阀4的第一连接口，门锁检测阀2的第二连接口连接至第一气控换向阀4的第四连接口；解锁阀3的第二连接口连接至第二气控换向阀8的第四连接口和第四气控换向阀14的第四连接口；第一气控换向阀4的第二连接口与减压阀5、气压表6依序连接，变矩器+变速箱7中集成设置了变矩器泵11、第三气控换向阀12和挂挡装置13，气压表6同时连接至第三气控换向阀12的第四连接口，第三气控换向阀12的第二连接口连接挂挡装置13，第三气控换向阀12的第一连接口连接至变矩器泵11；第二气控换向阀8的第二连接口连接液压泵9的X连接口，第三连接口连接液压泵9的S连接口，第一连接口连接多路换向阀10的第三连接口；多路换向阀10的第一连接口连接液压泵9的P连接口，多路换向阀10的第二连接口连接液压泵9的S连接口，液压泵9的S连接口还连接第四气控换向阀14的第三连接口及脚踏制动阀16的第三连接口，同时接地；第四气控换向阀14的第二连接口连接制动蓄能器15，第四气控换向阀14的第一连接口连接脚踏制动阀16的第一连接口，脚踏制动阀16的第二连接口连接前制动器17和后制动器18。

由于特殊的防爆要求，井下无轨辅助运输车辆均采用了湿式制动器，制动系统为全液压制动，典型的制动系统原理如图２所示。由于井下的材料车及多功能车、特种车辆基本都采用弹簧制动液压释放的安全型制动器，因此行车制动与驻车制动采用了同一套摩擦片。同时煤炭安全规程规定，车辆必须配备行车制动和驻车制动操作按钮，因此上图中解锁阀３为驻车制动操作阀，脚踏制动阀16作为行车制动操作阀。解锁阀３为气阀，拔出为解锁状态，排下为制动状态。储气罐１为解锁阀３提供气压。解锁阀3的第一连接口为进气口，与储气罐1相连，第二连接口为工作口，与第四气控换向阀14中作为控制口的第四连接口相连，解锁阀的第三连接口为排气口，与大气相连。制动蓄能器15为解制动提供动力源，液压泵9向制动蓄能器15中补充高压油。制动蓄能器15与第四气控换向阀14中作为进油口的第二连接口相连。第四气控换向阀14为气控液换向阀，气体提供换向的动力，而液体通过主阀芯。当解锁阀3为制动状态时，第四气控换向阀14的控制口经由解锁阀3的工作口及排气口与大气相通，因此工作在初始状态，此时的前制动器17和后制动器18活塞腔中的液压油经由制动踏板阀16中作为出油口的第二连接口及作为进油口的第一连接口，再经过第四气控换向阀14的工作口及作为卸油口的第三连接口流回制动蓄能器15，两个制动器在弹簧力的作用下处于制动状态。当拔出解锁阀3时，解锁阀3工作在解锁状态，储气罐1中的高压气体通过解锁阀3的进气口及工作口进入第四气控换向阀14的控制口，迫使第四气控换向阀14换向，此时制动蓄能器15中的高压油经过气控换向阀14的工作口进入制动踏板阀16，进而流入制动器中，液压力克服弹簧预紧力，从而使行车制动器处于制动释放状态，确保能正常行车。行车过程中，如需制动车辆，则踩下制动踏板阀16，该阀换向工作，将进油口的高压油切断，同时制动器中的油液经制动踏板阀16流回制动蓄能器15，此时制动器在弹簧力的作用下，实现制动。

井下无轨辅助车辆为实现多种装卸功能，通常有很多工作机构，这些机构往往通过油缸实现动作。车辆上配备有液压泵9，给油缸提供动力源。多路换向阀10实现油缸的动作控制。为尽可能的节能，提高液压泵9的工作效率，大部分车辆采用了负载敏感泵，只有当多路换向阀10中作为压力信号口的第三连接口反馈至液压泵9中作为压力感应口的S连接口时，液压泵9才输出相应的流量和压力。为实现行车安全，在多路换向阀10至液压泵9的反馈回路中，设置第二气控换向阀8。液压泵9的出油口P连接口与多路换向阀10的作为进油口的第一连接口相连，液压泵9的吸油口S连接口与多路换向阀10的作为回油口的第二连接口分别与第四气控换向阀14的第三连接口连接，从而实现与制动蓄能器15相连接。多路换向阀10的压力信号口与气控换向阀8中作为进油口的第一连接口相连，气控换向阀8作为工作油口的第二连接口与液压泵9的X连接口相连接，气控换向阀8作为回油口的第三连接口与第四气控换向阀14的第三连接口连接，从而实现与制动蓄能器15相连接。第二气控换向阀8为气控液换向阀，气体提供换向的动力，而液体通过主阀芯。第二气控换向阀8作为控制口的第四连接口连接至解锁阀3的工作口。

当解锁阀3处于制动状态时，解锁阀3的工作口与大气相通，第二气控换向阀8作为控制口的第四连接口没有压力，因此工作在下位，多路换向阀10的压力信号口通过该阀能正常反馈至液压泵9的压力感应口X连接口，操作多路换向阀10，油缸能正常动作。当解锁阀3处于制动释放状态时，车辆即将处于运行状态，解锁阀3的工作口与进气口相通，第二气控换向阀8的控制口产生压力，迫使第二气控换向阀8换向，工作在上位，多路换向阀10的压力信号口通过该阀泄回制动蓄能器15，液压泵9的压力感应口S连接口处于关闭状态，即使操作多路换向阀10，压力信号也不能正常反馈至液压泵9，油缸不会动作，确保了行车安全。

门锁检测阀2用于检测驾驶室门是否关闭，该阀中作为进气口的第一连接口与储气罐1相连接，作为工作口的第二连接口与第一气控换向阀 4中作为控制口的第四连接口相连接。变矩器+变速箱7内部集成有变矩器泵11，该泵主要用于循环冷却变矩器油及为挂挡装置13提供换挡动力。第一气控换向阀4为气控气换向阀，该阀中作为进气口的第一连接口与储气罐1连接，作为工作口的第二连接口与减压阀5的进气口连接，在减压阀5的出口连接有气压表6。减压阀5的主要作用是降低第三气控换向阀12控制口的压力，气压表6可以监控减压阀5的出口压力，便于压力调整到位。当驾驶室门处于开启状态时，门锁检测阀2工作在下位，工作口与大气相通，第一气控换向阀4的控制口没有压力，其工作在初始位置(图中所示位置)，储气罐1中的高压经过第一气控换向阀4的第一连接口及第二连接口到达减压阀5的进气口，通过读取气压表6的读数，将减压阀5调整的压力调整至合理的区间(0.2~0.3bar), 第三气控换向阀12作为控制口的第四连接口产生压力，迫使该阀换向，工作在上位，此时变矩器泵11到挂挡装置13的高压油被截断，导致变速箱不能挂挡，即使操作换挡阀，变速箱也不会有相应的执行动作，保证了行车安全。当驾驶室门关闭后，门锁检测阀2换向，工作在上位，储气罐1中的高压气体经门锁检测阀2进入到第一气控换向阀4的控制口，迫使第一气控换向阀4换向工作到下位，储气罐1中的高压气体被封堵，减压阀5的进气口与大气相通，同时第三气控换向阀12的控制口压力也与大气相通，最终换向工作在下位，此时变矩器泵11出口的高压油经该阀的第一连接口和第二连接口到达挂挡装置13，可以实现挂挡操作，保证行车顺利。

本发明可以应用于除运人车外所有矿用防爆柴油机车辆上。通过在驾驶室门附近安装门闭锁检测阀，实现只有当驾驶室门可靠关闭后才能挂挡行车的功能，提高了行车安全性能，确保了驾驶人员的人身安全。通过在解制动回路中增加气控换向阀，将执行机构至液压泵的反馈信号切断，从而实现行车过程中执行机构无法操作的功能，避免了误操作导致的行车安全问题。本发明应用于所有运料车、多功能车及特种车辆上，增加该装置后基本既可以提高驾驶人员的人身安全，又可以避免行车过程中由于执行机构误动作导致的周围作业人员的人身安全，有效的提高了无轨辅助运输车辆的运行安全性，对提高整车的工作效率也有积极的作用。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种井下无轨辅助运输车辆的行车安全防护装置，其特征在于，包括：储气罐（1）、门锁检测阀（2）、解锁阀（3）、第一气控换向阀（4）、减压阀（5）、气压表（6）、变矩器+变速箱（7）、第二气控换向阀（8）、液压泵（9）、多路换向阀（10）、变矩器泵（11）、第三气控换向阀（12）、挂挡装置（13）、第四气控换向阀（14）、制动蓄能器（15）、脚踏制动阀（16）、前制动器（17）和后制动器（18）；

其中，储气罐（1）连接至门锁检测阀（2）的第一连接口、解锁阀（3）的第一连接口及第一气控换向阀（4）的第一连接口，门锁检测阀（2）的第二连接口连接至第一气控换向阀（4）的第四连接口；解锁阀（3）的第二连接口连接至第二气控换向阀（8）的第四连接口和第四气控换向阀（14）的第四连接口；第一气控换向阀（4）的第二连接口与减压阀（5）、气压表（6）依序连接，变矩器+变速箱（7）中集成设置了变矩器泵（11）、第三气控换向阀（12）和挂挡装置（13），气压表（6）同时连接至第三气控换向阀（12）的第四连接口，第三气控换向阀（12）的第二连接口连接挂挡装置（13），第三气控换向阀（12）的第一连接口连接至变矩器泵（11）；第二气控换向阀（8）的第二连接口连接液压泵（9）的X连接口，第三连接口连接液压泵（9）的S连接口，第一连接口连接多路换向阀（10）的第三连接口；多路换向阀（10）的第一连接口连接液压泵（9）的P连接口，多路换向阀（10）的第二连接口连接液压泵（9）的S连接口，液压泵（9）的S连接口还连接第四气控换向阀（14）的第三连接口及脚踏制动阀（16）的第三连接口，同时接地；第四气控换向阀（14）的第二连接口连接制动蓄能器（15），第四气控换向阀（14）的第一连接口连接脚踏制动阀（16）的第一连接口，脚踏制动阀（16）的第二连接口连接前制动器（17）和后制动器（18）。

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