CN111824204A - 一种矿用阻拦系统中的拦截装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用阻拦系统中的拦截装置及使用方法，包括地钩装置和地钩触发装置。当触发装置接收到来自失速胶轮车上发出的报警信号后，立刻由装置内部的控制电路控制电磁铁动作，通过电磁铁向前动作破坏铰接结构的平衡后，使悬挂在整个铰接结构上的重物砝码下落，带动连接在重物上的钢丝绳向上提起，使钢丝绳的另一端带动触发地钩的销子做横向移动释放地钩，地钩从地面下被弹簧弹出地面，从而确保失速的矿用车上的拖曳钢丝绳能够及时的挂上地钩，而地钩上的钢丝绳依靠自动增扭矩装置所产生的制动力，再经过钢丝绳缓冲器将力放大来拖拽住车辆，使得车辆在短时间内停止，达到对失速矿用车的保护目的。

Description

一种矿用阻拦系统中的拦截装置及使用方法

技术领域

本发明属于矿用阻拦系统领域，尤其涉及一种矿用阻拦系统中的拦截装置及其使用方法。

背景技术

在煤矿井下作业的矿用车辆经常出现超载的情况，由于严重超载，在重力加速度的作用下，车辆运动惯性较大，可能会直接导致刹车失灵。并且矿用车辆在长下坡时出现刹车失灵或者挂不上档导致车辆出现滑行的现象。此外矿用车辆长时间作业很少进行维护工作，所以经常导致因缺乏定期保养刹车系统失灵的事故。由于刹车泵里杂质太多，密封不严，刹车油污染严重等情况导致刹车系统受热后出现刹车泵漏油、储气罐或管路接口漏气，从而发生刹车失灵。致驾驶员在刹车制动时操作不当导致机件失灵，也是导致车辆刹车失灵的主要因之一，如长时间下坡会使刹车片摩擦生热、刹车毂炭化、刹车功能完全失效。煤矿井下作业车辆由于刹车失灵而失速是导致交通事故的主要原因之一。

发明内容

本发明的目的在于：发明了一套矿用阻拦系统中的拦截装置，依靠提升后的重物机械装置作为触发装置，通过钢丝绳触发地钩弹起，对失速车辆进行有效拦截。

本发明采用的技术方案如下：

一种矿用阻拦系统中的拦截装置，包括地钩触发装置和地钩装置，所述的地钩触发装置括外壳、重物砝码、钢丝绳、定滑轮和提绳机构，所述的提绳机构包括提绳杆和装在提升杆上面的提绳环，提升机构在外壳的最上端，外壳最下面的重物砝码通过砝码挂钩挂在拉环下端上，拉环上端直接与钢丝绳连接，钢丝绳通过定滑轮后，另一端的钢丝绳末端直接与地钩装置的驱动机构相连。

优选的，所述的重物砝码放在砝码垫上面，重物砝码通过稳定杆直接顶在横梁上，稳定杆悬挂重物砝码的前端。

优选的，所述的拉环右边连接着横梁，横梁固定在横梁销上，并且可以绕横梁销转动，当横梁销进行旋转时，挂在横梁销尖端的重物砝码则会立刻掉落，立刻提起第一钢丝绳，横梁的尖端通过拉环悬挂重物，横梁的后端与外连杆相连，外连杆上面紧连内连杆，内连杆和外连杆共同组成一个铰接结构，内连杆和的铰接处连接电磁铁前部。

优选的，所述的第一钢丝绳嵌入在钢丝绳卡子里面。

优选的，电磁铁向前动作击打在内连杆和外连杆连接的铰接点上，使铰接点向前移动，破坏内外连杆的铰接平衡，导致横梁的后端在外连杆的带动下旋转，从而使挂着砝码的拉环从横梁的尖端脱开。

优选的，所述的地钩装置包括驱动机构，驱动机构通过驱动杆与地钩座连接，构成整个地钩装置，由地钩触发装置上的钢丝绳末端直接与驱动机构连接，触发装置通过作用于驱动杆，而驱动杆带动固定地钩的销子做横向运动，从而触发整个地钩装置，地钩被固定在地钩座内，地钩上装有防脱板，地钩下面装有弹簧。地钩在弹簧的作用下被弹起，使车辆上的第一钢丝绳挂在地钩上，而地钩上的防脱板用于防止钢丝绳脱离地钩，避免制动失败。

优选的，所述的驱动杆被固定在驱动杆轨道槽内，连接杆连接地钩座和驱动杆轨道槽。

优选的，所述的地钩座与钢丝绳槽相连埋在地面下，用于固定地钩装置的位置，第二钢丝绳固定在钢丝绳槽内。

优选的，所述的地钩有三个。

优选的，一种矿用阻拦系统中的拦截装置的使用方法，当接收到来自失速胶轮车上发出的报警信号后，地钩触发装置内部的控制电路控制电磁铁向前动作，直接击打在内连杆和外连杆的铰接处，直接破坏铰接结构的平衡，使得横梁的后端在外连杆的带动下，绕着横梁销转动，导致悬挂在横梁前端的重物砝码迅速下落，带动连接在重物上的第一钢丝绳向上提起，使钢丝绳的末端直接带动地钩装置的驱动机构，驱动机构带动驱动杆在驱动槽内做横向移动，从而带动固定地钩的销子向左移动，释放后的地钩在弹簧的作用下被迅速弹出地面，当失速车辆放下拖曳第一钢丝绳后，三个地钩同时挂上车辆的第一钢丝绳，防脱板卡住第一钢丝绳防止其脱落，利用地钩来拖拽住车辆，让车辆在短时间内实现制动。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在刹车失灵，矿用车辆失速的情况下，阻拦系统在接收到失速信号后应该立刻开始工作，保证能够对矿用车辆进行有效的直接拦截。

2、本发明中，矿用阻拦系统的核心便是整个拦截装置，并且拦截装置应该具有长期的稳定性、触发速度快、易于维护等特点。

3、本发明中，研发应用于实际井下矿用阻拦系统的拦截装置，提高阻拦系统响应的实时性和阻拦系统执行的有效性，才能使整个阻拦系统安全系数的提高，从而达到对矿用车在失速后的阻拦保护目的。

4、本发明中，由于降低伤亡，提高了安全系数，给煤矿带来了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明矿用阻拦系统中的地钩触发装置的结构图；

图2为本发明矿用阻拦系统中的地钩装置的三维示意图；

图3为本发明矿用阻拦系统中的地钩触发装置的三维示意图；

图4为本发明矿用阻拦系统中的地钩装置的分布三维示意图。

图中标记：1-砝码垫、2-重物砝码、3-砝码挂钩、4-拉环、5-稳定杆、6-横梁销、7-第一钢丝绳、8-钢丝绳卡子、9-提绳机构、10-提绳杆、11-定滑轮、12-提绳环、13-外壳、14-内连杆、15-电磁铁、16-外连杆、17-横梁、18-钢丝绳末端、19-驱动机构、20-驱动杆、21-驱动杆轨道槽、22-连接杆、23-弹簧、24-防脱板、25-地钩、26-地钩座、27-钢丝绳槽、28-第二钢丝绳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种矿用阻拦系统中的拦截装置，如图1所示包括地钩触发装置和地钩装置，所述的地钩触发装置括外壳13，重物砝码2、第一钢丝绳7、定滑轮11和提绳机构9，提绳机构9包括提绳杆10和装在提升杆上面的提绳环12，提绳机构9在外壳13的最上端，外壳13最下面的重物砝码2通过砝码挂钩3挂在拉环4下端上，拉环4上端直接与第一钢丝绳7连接，第一钢丝绳7通过定滑轮11后，另一端的钢丝绳末端18直接与地钩装置的驱动机构19相连。

所述的重物砝码2放在砝码垫1上面，重物砝码2通过稳定杆5直接顶在横梁17上，悬挂重物砝码2的前端。

所述的拉环4右边连接着横梁17，横梁17固定在横梁销6上，并且可以绕横梁销6转动，当横梁销6进行旋转时，挂在横梁销6尖端的重物砝码2则会立刻掉落，立刻提起第一钢丝绳7，横梁17的尖端通过拉环4悬挂重物，横梁17的后端与外连杆16相连，外连杆16上面紧连内连杆14，内连杆14和外连杆16共同组成一个铰接结构，内连杆14和外连杆16的铰接处连接电磁铁15前部。

所述的第一钢丝绳7嵌入在钢丝绳卡子8里。

所述的电磁铁15向前动作击打在内连杆14和外连杆16连接的铰接点上，使铰接点向前移动，破坏内外连杆的铰接平衡，导致横梁17的后端在外连杆16的带动下旋转，从而使挂着重物砝码2的拉环4从横梁17的尖端脱开。

如图2所示，所述的地钩装置包括驱动机构19，驱动机构19通过驱动杆20与地钩座26连接，构成整个地钩装置，由地钩触发装置上的钢丝绳末端18直接与驱动机构19连接，地钩25被固定在地钩座26内，地钩25上装有防脱板24，地钩25下面装有弹簧23，地钩触发装置通过作用于驱动杆20，而驱动杆20带动固定地钩25的销子做横向运动，从而触发整个地钩装置，地钩25在弹簧23的作用下被弹起，使车辆上的第一钢丝绳7挂在地钩25上，而地钩25上的防脱板24用于防止第一钢丝绳7脱离地钩25，避免制动失败。

所述的驱动杆20被固定在驱动杆轨道槽21内，连接杆22用于连接地钩座26和驱动杆轨道槽21。

所述的与钢丝绳槽27相连，第二钢丝绳28固定在钢丝绳槽27内。

所述的地钩25有三个。

一种矿用阻拦系统中的拦截装置的使用方法，当接收到来自失速胶轮车上发出的报警信号后，地钩触发装置内部的控制电路控制电磁铁15向前动作，直接击打在内连杆14和外连杆16的铰接处，直接破坏铰接结构的平衡，使得横梁17的后端在外连杆16的带动下，绕着横梁销6转动，导致悬挂在横梁前端的重物砝码2迅速下落，带动连接在重物上的第一钢丝绳7向上提起，使钢丝绳的末端18直接带动地钩装置的驱动结构19，驱动结构带动驱动杆20在驱动槽21内做横向移动，从而带动固定地钩25的销子向左移动，释放后的地钩25在弹簧23的作用下被迅速弹出地面，当失速车辆放下拖曳第一钢丝绳7后，三个地钩25同时挂上车辆的第一钢丝绳7，防脱板24卡住第一钢丝绳7防止其脱落，利用地钩25来拖拽住车辆，让车辆在短时间内实现制动。

正常情况下，重物挂在横梁17前端，横梁17后端连接铰接结构中的外连杆16，重物对横梁17垂直向下的拉力以横梁销6为支点转化成横梁17后端对外连杆16垂直向上的压力，使得由内外连杆组成的铰接结构处于稳定状态。同时，在横梁17前端增加了一个稳定杆5，直接顶在重物的拉环4前面，保证挂着重物的拉环4在正常情况下，不会因为提绳机构9的意外震动导致重物意外落下，避免触发装置的意外失效，从而保证了矿用阻拦系统中的拦截装置的稳定性。

整个地钩装置包括驱动槽部分、钢丝绳部分和地钩部分全部埋在地面下。由于该装置的作用是使得车辆在失速情况下，失速车辆的拖曳第一钢丝绳7能及时的挂住地钩25，并且能在预定距离内迅速制动，那么最重要的就是保证地钩装置的有效性，为防止一个地钩25出现机械故障等其他问题，该装置设计了三个地钩25，由同一钢丝绳槽27连接，不仅可以防止因某一个地钩25出现故障而无法制动车辆，还可以将制动力平均分配，不会产生由于制动力太大而导致车辆上的第一钢丝绳7瞬间断裂等情况。

当地钩触发装置未接收到车辆的危险信号时，整个地钩装置处于固定在地面下的状态，由于没有力作用于驱动机构19，使得其处于静止状态，驱动杆20固定在驱动杆轨道槽21内不能产生直线运动，而地钩25被销子固定在地钩座26内，弹簧23被地钩25压紧，整个装置处于稳定状态。同时在地钩座25下设有排水管，可以及时排水防止影响装置的高效性。

当地钩触发装置接收到来自失速胶轮车上发出的报警信号后，立刻由装置内部的控制电路控制电磁铁15动作，通过电磁铁15向前动作，直接击打在内外连杆的铰接处。破坏铰接结构的平衡后，使得横梁17后端在外连杆16的带动下，绕着横梁销6转动，导致悬挂在横梁前端的重物砝码2迅速下落，带动连接在重物上的第一钢丝绳7向上提起，使钢丝绳末端18带动驱动机构19，驱动机构19上的销子带动拨叉开始旋转作圆周运动，由于驱动杆20只能作直线运动，因此拨叉上连接驱动杆20的通孔设置成长椭圆形，防止驱动杆20被锁住而无法进行运动。此时驱动杆20沿着驱动杆轨道槽21向左进行直线运动，带动连接杆22上的销子脱离地钩25，地钩25下方的弹簧23由于恢复弹性形变而产生弹力将地钩25弹起。为防止地钩25弹起的角度过大，在地钩25连接地钩座26的地方设计成斜截面来控制其弹起角度。车辆上的第一钢丝绳7挂在地钩25上，并被地钩25上的防脱板24固定住，防止第一钢丝绳7滑落，利用自动增扭矩装置所产生的制动力，再经过第一钢丝绳7缓冲器将力放大来拖拽住车辆，完成车辆的制动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种矿用阻拦系统中的拦截装置，包括地钩触发装置和地钩装置，其特征在于：所述的地钩触发装置括外壳(13)、重物砝码(2)、第一钢丝绳(7)、定滑轮(11)和提绳机构(9)，提绳机构(9)包括提绳杆(10)和装在提升杆上面的提绳环(12)，提绳机构(9)在外壳(13)的最上端，外壳(13)最下面的重物砝码(2)通过砝码挂钩(3)挂在拉环(4)下端上，拉环(4)上端直接与第一钢丝绳(7)连接，第一钢丝绳(7)通过定滑轮(11)后，另一端的钢丝绳末端(18)直接与地钩装置的驱动机构(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的重物砝码(2)放在砝码垫(1)上面，重物砝码(2)通过稳定杆(5)直接顶在横梁(17)上，悬挂在重物砝码(2)的前端。

3.根据权利要求1所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的拉环(4)右边连接着横梁(17)，横梁(17)固定在横梁销(6)上，横梁(17)的后端与外连杆(16)相连，外连杆(16)上面紧连内连杆(14)，内连杆(14)和外连杆(16)共同组成一个铰接结构，内连杆(14)和外连杆(16)的铰接处连接电磁铁(15)前部。

4.根据权利要求1所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的第一钢丝绳(7)嵌入在钢丝绳卡子(8)里。

5.根据权利要求1所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的地钩装置包括驱动机构(19)，驱动机构(19)通过驱动杆(20)与地钩座(26)连接，地钩(25)被固定在地钩座(26)内，地钩(25)上装有防脱板(24)，地钩(25)下面装有弹簧(23)。

6.根据权利要求5所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的驱动杆(20)被固定在驱动杆轨道槽(21)内，连接杆(22)连接地钩座(26)和驱动杆轨道槽(21)。

7.根据权利要求5所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的与钢丝绳槽(27)相连，第二钢丝绳(28)固定在钢丝绳槽(27)内。

8.根据权利要求5所述的一种矿用阻拦系统中的拦截装置，其特征在于：所述的地钩(25)有三个。

9.一种矿用阻拦系统中的拦截装置的使用方法，其特征在于：当接收到来自失速胶轮车上发出的报警信号后，地钩触发装置内部的控制电路控制电磁铁(15)向前动作，直接击打在内连杆(14)和外连杆(16)的铰接处，直接破坏铰接结构的平衡，使得横梁(17)的后端在外连杆(16)的带动下，绕着横梁销(6)转动，导致悬挂在横梁前端的重物砝码(2)迅速下落，带动连接在重物上的第一钢丝绳(7)向上提起，使钢丝绳的末端(18)直接带动地钩装置的驱动机构(19)，驱动机构(19)带动驱动杆(20)在驱动槽(21)内做横向移动，从而带动固定地钩(25)的销子向左移动，释放后的地钩(25)在弹簧(23)的作用下被迅速弹出地面，当失速车辆放下拖曳第一钢丝绳(7)后，三个地钩(25)同时挂上车辆的第一钢丝绳(7)，防脱板(24)卡住第一钢丝绳(7)防止其脱落，利用地钩(25)来拖拽住车辆，让车辆在短时间内实现制动。

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