CN112223993B - 一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，包含液压装置、电气装置和空间可变拓展客厢；客厢顶距离传感器和座椅位置传感器和电控箱电连接，电控箱连接有客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀，客厢举升油缸电控分配阀连接有客厢举升油缸，座椅回位油缸电控分配阀连接有座椅回位油缸；客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀分别连接有蓄能器，两个蓄能器分别连接有充液阀，充液阀通过油泵连接有油箱；油箱连接有驻车制动阀，驻车制动阀分别与制动器和客厢举升油缸电控分配阀连接。本发明能够使可变高度客厢实现自动化控制，避免人为操作因素造成防爆无轨胶轮车设备的损坏，保证了防爆无轨胶轮车的安全性。

Description

一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统
技术领域
本发明涉及防爆无轨胶轮运人车装备领域，特别是涉及一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统。
背景技术
防爆无轨胶轮运人车由于其机动性、灵活性以及高效性等特点，受到了煤矿用户的广泛认可。然而对于低矮型巷道所使用的可变高度的防爆无轨胶轮车，无法实现自动化控制车辆高度，对于巷道形状复杂的矿井，其单靠人为控制无法最优化的保证车辆的安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，以解决上述现有技术存在的问题，使可变高度客厢实现自动化控制，避免人为操作因素造成防爆无轨胶轮车设备的损坏，保证了防爆无轨胶轮车的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，包含液压装置、传感器、电气装置和空间可变拓展客厢；所述传感器包括客厢顶距离传感器和座椅位置传感器，所述电气装置包括电控箱；所述客厢顶距离传感器和座椅位置传感器分别和电控箱电连接，所述电控箱电连接有客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀，所述客厢举升油缸电控分配阀通过液压管路连接有客厢举升油缸，所述座椅回位油缸电控分配阀通过液压管路连接有座椅回位油缸；所述客厢举升油缸、座椅回位油缸和座椅分别安装于空间可拓展客厢内，所述座椅回位油缸与所述座椅连接；所述客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀分别通过液压管路连接有蓄能器，两个所述蓄能器分别连接有充液阀，所述充液阀通过油泵连接有油箱；所述油箱连接有驻车制动阀，所述驻车制动阀分别与制动器和所述客厢举升油缸电控分配阀连接。所述客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀为防爆电控三位四通阀；所述手动控制阀为手动控制三位四通阀，所述手动控制阀与所述座椅回位油缸电控分配阀的操控通过所述换向阀实现。
可选的，所述座椅回位油缸电控分配阀与所述蓄能器之间设置有换向阀，所述换向阀两端分别与手动控制阀和所述座椅回位油缸电控分配阀通过液压管路连接，所述手动控制阀输出端和所述座椅回位油缸电控分配阀输出端分别与所述座椅回位油缸通过液压管路连接；所述换向阀、客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀的回油口分别与所述油箱连通。
可选的，所述驻车制动阀和换向阀分别与所述电控箱电连接，所述电控箱连接有驻车制动按钮。
可选的，所述电控箱电连接有声光报警器；所述蓄能器连接有压力表。
可选的，所述电控箱采用隔爆型箱体，内部设置有微处理器。
可选的，所述空间可拓展客厢包括客厢体和客厢顶；所述客厢体侧壁上均匀设置有多个导向柱，所述导向柱内穿设有导向杆，所述导向杆顶部与所述客厢顶固定连接；所述客厢举升油缸固定设置于所述客厢体的内侧壁上，所述客厢举升油缸的活塞杆端部与所述客厢顶连接；所述导向柱底部开设有平衡气压孔；所述客厢顶上设置有多个左右隔板夹层，所述左右隔板夹层上设置有多个前后隔板夹层，所述左右隔板夹层开设有水平设置的左右开口，所述左右开口位置处设置有两个导轮，所述前后隔板夹层开设有水平设置的前后开口，所述前后开口位置处设置有两个所述导轮；所述导轮安装于支座上，所述支座固定设置于所述客厢体顶部；所述左右隔板夹层内设置有左右隔板，所述左右隔板一端与所述客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧与固定设置于所述左右隔板夹层内部的勾环固定连接；所述前后隔板夹层内设置有前后隔板，所述前后隔板一端与所述客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧与固定设置于所述前后隔板夹层内部的勾环固定连接。
可选的，所述座椅设置于所述客厢体内；所述座椅包括通过销轴连接的座椅板和座椅背，销轴上设置有扭簧；所述客厢体内设置有水平设置的滑轨和竖直设置的滑轨，水平设置的所述滑轨底部通过座椅支座固定设置于所述客厢体内底部上，竖直设置的所述滑轨设置于所述客厢体内侧壁上，所述座椅板底部通过滑轮滑动设置于所述座椅支座上的所述滑轨上，所述座椅背顶端外侧通过滑轮滑动设置于所述客厢体内侧壁上的所述滑轨上；所述座椅板底部固定安装有竖直设置的油缸耳座，所述油缸耳座与所述座椅回位油缸的活塞杆端部连接，所述座椅回位油缸远离所述油缸耳座的一端与所述客厢体内侧壁固定连接，所述回位油缸水平设置。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明可实现可变高度防爆无轨胶轮车的高度根据井工条件自动化调节，极大地提高防爆无轨胶轮车的行驶安全性，避免人为误操作对设备造成的损坏；客厢顶升降的同时，电控箱会使换向阀处于油液断开位置，避免乘坐人员在客厢顶升降过程中，误操作手动控制阀，使座椅位置过高，导致乘坐人员碰到客厢顶，安全性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明液压原理示意图；
图2为本发明电气结构示意图；
图3为本发明空间可拓展客厢结构示意图；
图4为本发明座椅结构示意图；
图5为本发明空间可拓展客厢的客厢顶结构示意图；
图中：1-蓄能器，2-换向阀，3-手动控制阀，4-座椅回位油缸电控分配阀，5-座椅回位油缸，6-客厢举升油缸，7-客厢举升油缸电控分配阀，8-制动器，9-驻车制动阀，10-油泵，11-充液阀，12-电控箱，13-客厢顶距离传感器，14-座椅位置传感器，15-驻车制动按钮，16-压力表，17-声光报警器，18-空间可拓展客厢，19-导向柱，20-左右隔板夹层，21-前后隔板夹层，22-导轮，23-支座，24-左右隔板，25-回位弹簧，26-勾环，27-前后隔板，28-座椅，28-1-座椅背，28-2-座椅板，28-3-扭簧，28-4-油缸耳座，28-5滑轮，29-滑轨，30-座椅支座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，以解决上述现有技术存在的问题，使可变高度客厢实现自动化控制，避免人为操作因素造成防爆无轨胶轮车设备的损坏，保证了防爆无轨胶轮车的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，如图1和图2所示，包括客厢顶距离传感器13、座椅位置传感器14、电控箱12、座椅回位油缸5、客厢举升油缸6、客厢举升油缸电控分配阀7、座椅回位油缸电控分配阀4、手动控制座椅回位油缸的手动控制阀3、换向阀2、蓄能器1、压力表16、充液阀11、油泵10、制动器8、油箱、驻车制动按钮15以及驻车制动阀9和声光报警器17。本发明液压回路为油泵10从油箱吸油经充液阀11分两路向两个蓄能器1充液。从蓄能器1出来连接各座椅回位油缸5的油液分两路，一路经座椅回位油缸电控分配阀4接入座椅回位油缸5；一路经换向阀2连入手动控制阀3，最终接入座椅回位油缸5。上述各液压阀回油口分别接入油箱。从另一蓄能器1出来的油液一路经驻车制动阀9接入制动器8；另一路经客厢举升油缸电控分配阀7接入客厢举升油缸6。客厢顶距离传感器13、座椅位置传感器14以及驻车制动按钮15接入电控箱12，而由电控箱12发出的指令经电缆传送至客厢举升油缸6和座椅回位油缸5的电控分配阀、换向阀和驻车制动阀。
如图3、图4和图5所示，本发明可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车的空间可拓展客厢18包括客厢体和客厢顶；客厢体侧壁上均匀设置有多个导向柱19，导向柱19内穿设有导向杆，导向杆顶部与客厢顶固定连接；客厢举升油缸6固定设置于客厢体的内侧壁上，客厢举升油缸6的活塞杆端部与客厢顶连接；导向柱19底部开设有平衡气压孔；客厢顶上设置有多个左右隔板夹层20，左右隔板夹层20上设置有多个前后隔板夹层21，左右隔板夹层20开设有水平设置的左右开口，左右开口位置处设置有两个导轮22，前后隔板夹层21开设有水平设置的前后开口，前后开口位置处设置有两个导轮22；导轮22安装于支座23上，支座23固定设置于客厢体顶部；左右隔板夹层20内设置有左右隔板24，左右隔板24一端与客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧25与固定设置于左右隔板夹层20内部的勾环26固定连接；前后隔板夹层21内设置有前后隔板27，前后隔板27一端与客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧25与固定设置于前后隔板夹层21内部的勾环26固定连接。左右隔板24和前后隔板27均采用柔性材料制成。
座椅28设置于客厢体内；座椅28包括通过销轴连接的座椅板28-2和座椅背28-1，销轴上设置有扭簧28-3；客厢体内设置有水平设置的滑轨29和竖直设置的滑轨29，水平设置的滑轨29底部通过座椅支座30固定设置于客厢体内底部上，竖直设置的滑轨29设置于客厢体内侧壁上，座椅板28-2底部通过滑轮28-5滑动设置于座椅支座30上的滑轨29上，座椅背28-1顶端外侧通过滑轮滑动设置于客厢体内侧壁上的滑轨29上；座椅板28-2底部固定安装有竖直设置的油缸耳座28-4，油缸耳座28-4与座椅回位油缸5的活塞杆端部连接，座椅回位油缸5远离油缸耳座28-4的一端与客厢体内侧壁固定连接，回位油缸5水平设置。在每个座椅28正前方，客厢体底部设置有脚踏，其通过销轴与客厢体连接；远离座椅一端设置有回位块。
本发明车辆在停车状态时，客厢顶会处于最低位置状态。车辆在启动后，液压泵在动力系统的带动下向各油缸供油，通过客厢顶距离传感器13，座椅位置传感器14的信号反馈，有电控箱12向各执行机构发出指令，调节客厢顶的高度，使车辆的客厢处于合适的高度，以便客厢乘坐人员拥有相对舒适的乘座姿势。在调高客厢顶高度时，客厢顶夹层中的隔板逐渐伸出，以补偿客厢顶的伸高的距离，与此同时，回位弹簧被隔板拉长。客厢顶伸高时，客厢顶与客厢体的竖直距离在加大，柔性材质的左右隔板和前后隔板相当于沿着导轮被拉出，回位弹簧也被拉长。左右隔板和前后隔板在客厢升降时，起一个客厢体与客厢顶连接的作用；在液压系统损坏时，可通过机械式连接结构中的回位弹簧完成客厢的复位，保证车辆的通过性能；在车辆处于熄火状态时，客厢顶自动回位最低状态，导轮起减少摩擦力作用，避免隔板与客厢产生较大的摩擦及异响。
正常工作状态下，油泵10从油箱吸入液压油，经充液阀11向蓄能器1充液；另一方面为各执行机构供油。当设备不工作时，油液经各操纵阀回油箱。当客厢顶距离传感器13检测到井工巷道不满足车辆通行条件时，经电控箱12分析发出指令，使得客厢举升油缸电控分配阀7动作，使油液经工作口流入客厢举升油缸6，同时，电控箱12通过座椅位置传感器14检测的信息，操纵座椅回位油缸电控分配阀4动作，控制座椅回位油缸5移动，防止客厢顶下降影响乘座人员。当电控箱12根据客厢顶距离传感器13检测到信息，需要降低客厢顶的同时，控制声光报警器17发出提示语音，为驾驶员提供车辆操纵指示。在客厢顶升降的同时，电控箱12会使换向阀2处于油液断开位置，避免乘坐人员在客厢顶升降过程中，误操作手动控制阀3，使座椅位置过高，导致乘坐人员碰到客厢顶。只有当客厢顶结束升降时，电控箱12才会允许油液经换向阀2操纵座椅回位油缸。
当车辆行经低矮巷道时，如果驾驶员未按照声光报警器17指示操纵或行驶速度过快时，造成客厢顶下降速度不足以使车辆安全通过时，电控箱12会操作驻车制动阀9使车辆紧急制动。同理，当巷道条件较好，车辆通过性较好时，电控箱12会发出指令使客厢顶调到合适位置。对于车辆在固定区域行驶，路线固定的车辆，可通过在电控箱12内部设置路径MAP图，并在巷道设置信号发射器，实现上述方案。本发明需把客厢顶距离传感器13更改为信号接收器，当车辆经过信号发射器，则由电控箱12发出指令实施相应的客厢升降措施，具体的操作过程同上。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：包含液压装置、传感器、电气装置和空间可变拓展客厢；所述传感器包括客厢顶距离传感器和座椅位置传感器，所述电气装置包括电控箱；所述客厢顶距离传感器和座椅位置传感器分别和电控箱电连接，所述电控箱电连接有客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀，所述客厢举升油缸电控分配阀通过液压管路连接有客厢举升油缸，所述座椅回位油缸电控分配阀通过液压管路连接有座椅回位油缸；所述客厢举升油缸、座椅回位油缸和座椅分别安装于空间可拓展客厢内，所述座椅回位油缸与所述座椅连接；所述客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀分别通过液压管路连接有蓄能器，两个所述蓄能器分别连接有充液阀，所述充液阀通过油泵连接有油箱；所述油箱连接有驻车制动阀，所述驻车制动阀分别与制动器和所述客厢举升油缸电控分配阀连接；所述空间可拓展客厢包括客厢体和客厢顶；所述客厢体侧壁上均匀设置有多个导向柱，所述导向柱内穿设有导向杆，所述导向杆顶部与所述客厢顶固定连接；所述客厢举升油缸固定设置于所述客厢体的内侧壁上，所述客厢举升油缸的活塞杆端部与所述客厢顶连接；所述导向柱底部开设有平衡气压孔；所述客厢顶上设置有多个左右隔板夹层，所述左右隔板夹层上设置有多个前后隔板夹层，所述左右隔板夹层开设有水平设置的左右开口，所述左右开口位置处设置有两个导轮，所述前后隔板夹层开设有水平设置的前后开口，所述前后开口位置处设置有两个所述导轮；所述导轮安装于支座上，所述支座固定设置于所述客厢体顶部；所述左右隔板夹层内设置有左右隔板，所述左右隔板一端与所述客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧与固定设置于所述左右隔板夹层内部的勾环固定连接；所述前后隔板夹层内设置有前后隔板，所述前后隔板一端与所述客厢体外顶部连接，另一端通过回位弹簧与固定设置于所述前后隔板夹层内部的勾环固定连接；所述座椅设置于所述客厢体内；所述座椅包括通过销轴连接的座椅板和座椅背，销轴上设置有扭簧；所述客厢体内设置有水平设置的滑轨和竖直设置的滑轨，水平设置的所述滑轨底部通过座椅支座固定设置于所述客厢体内底部上，竖直设置的所述滑轨设置于所述客厢体内侧壁上，所述座椅板底部通过滑轮滑动设置于所述座椅支座上的所述滑轨上，所述座椅背顶端外侧通过滑轮滑动设置于所述客厢体内侧壁上的所述滑轨上；所述座椅板底部固定安装有竖直设置的油缸耳座，所述油缸耳座与所述座椅回位油缸的活塞杆端部连接，所述座椅回位油缸远离所述油缸耳座的一端与所述客厢体内侧壁固定连接，所述座椅回位油缸水平设置。
2.根据权利要求1所述的可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：所述座椅回位油缸电控分配阀与所述蓄能器之间设置有换向阀，所述换向阀两端分别与手动控制阀和所述座椅回位油缸电控分配阀通过液压管路连接，所述手动控制阀输出端和所述座椅回位油缸电控分配阀输出端分别与所述座椅回位油缸通过液压管路连接；所述换向阀、客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀的回油口分别与所述油箱连通。
3.根据权利要求2所述的可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：所述驻车制动阀和换向阀分别与所述电控箱电连接，所述电控箱连接有驻车制动按钮。
4.根据权利要求1所述的可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：所述电控箱电连接有声光报警器；所述蓄能器连接有压力表。
5.根据权利要求1所述的可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：所述电控箱采用隔爆型箱体，内部设置有微处理器。
6.根据权利要求2所述的可变高度的矿用防爆无轨胶轮运人车控制系统，其特征在于：所述客厢举升油缸电控分配阀和座椅回位油缸电控分配阀为防爆电控三位四通阀；所述手动控制阀为手动控制三位四通阀，所述手动控制阀与所述座椅回位油缸电控分配阀的操控通过所述换向阀实现。
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