CN112283001B - 一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，包括通过各自管路和接口连接的启动气罐、截止阀、排水开关、车载空压机、单向阀、安全阀、总开关阀、卸荷阀、第一过滤器、第二过滤器、主启动阀、启动马达、启动阀、气动开关阀、气压表、第一气控换向阀、第一液控换向阀、第一梭阀、电磁阀、第二梭阀、倒档闭锁阀、前进闭锁阀、风门气缸、第二液控换向阀、调压阀、机油压力表、机油泵、油底壳、安装板、螺栓、变速箱换挡臂、异形板。本发明提供的煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，实现了驾驶员在不踩离合器的情况下实现空挡启动，减少了离合器的磨损，避免了由于带挡启动造成的溜车，提高了车辆的安全操纵性能。

Description

一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置

技术领域

本发明涉及煤矿井下防爆车安全启动技术领域领域，特别是涉及一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置。

背景技术

煤矿井下用机械传动的防爆胶轮车数量庞大，其传动路线为防爆柴油机--防爆离合器--变速箱--驱动桥。由于煤矿井下车辆用电控操纵系统存在需要解决防爆问题，且防爆后体积庞大，布置困难，同时成本增高，降低了整车成本竞争优势。在这种情况下，发明一种煤矿井下用手动机械换挡防爆车空挡安全启动装置显得尤为重要。煤矿井下用的机械传动的防爆胶轮车换向换挡为手动拉线操纵，变速箱上配有机械操纵机构及操纵阀，一般操纵为选档并换挡。车辆启动采用了气马达启动系统，气马达启动具有安全防爆且启动力矩大的特点。当启动车辆时，原则上要确保换挡操纵手柄在空挡位置，这样，启动力矩小更容易启动且节能。或者踩下离合使防爆柴油机与变速箱分离。但对于不熟练的司机，就存在不踩离合或者在带挡情况下启动车辆。带挡启动还会出现溜车等安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现了驾驶员在不踩离合器的情况下实现空挡启动，减少了离合器的磨损，避免了由于带挡启动造成的溜车，提高了车辆的安全操纵性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，包括启动气罐，所述启动气罐一端设置有截止阀，另一端通过总开关阀分别连接有第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器与主启动阀的O口连接，所述主启动阀的N口连接有启动马达，启动马达一侧与所述主启动阀的控制口S连接，另一侧与启动阀的O口连接，所述启动阀的N口与第二液控换向阀的O口连接，所述第二液控换向阀的N口分别与电磁阀的A口和风门气缸连接，电磁阀的P口与第一梭阀的P口连接，所述第一梭阀的O口与第一气控换向阀的O口连接，所述第一气控换向阀的N口与气动开关阀的O口连接，所述气动开关阀的N口与所述第二过滤器连接；所述第二液控换向阀的控制口S分别与第一液控换向阀的控制口S和机油泵连接，所述第一液控换向阀的O口与所述第一梭阀的N口连接，所述所述第一液控换向阀的N口分别与倒挡闭锁阀的N口、前进闭锁阀的N口和卸荷阀连接，所述倒挡闭锁阀的O口与第二梭阀的N口连接，所述前进闭锁阀的O口与所述第二梭阀的O口连接，所述第二梭阀的P口与所述第一气控换向阀的控制口S连接；所述卸荷阀通过车载空压机连接有单向阀，所述单向阀与所述启动气罐连接。

可选的，所述启动气罐上分别连接有安全阀和排水开关。

可选的，所述机油泵连接有油底壳，所述油底壳连接有调压阀，所述调压阀连接有机油压力表。

可选的，所述倒挡闭锁阀、前进闭锁阀和卸荷阀与所述第一液控换向阀的N口连接的管路上设置有气压表。

可选的，所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀均为滚轮操纵阀，所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀分别通过螺栓固定设置于安装板两端，且所述倒挡闭锁阀和所述前进闭锁阀之间呈小于90度的角度设置；所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀之间设置有异形板，所述异形板通过螺栓固定设置于变速箱换挡臂上，所述变速箱换挡臂与变速箱连接；所述异形板能够分别与所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀的滚轮接触连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明实现了驾驶员在不踩离合器的情况下实现空挡启动，减少了离合器的磨损，避免了由于带挡启动造成的溜车，提高了车辆的安全操纵性能；不仅操作简单可靠，而且成本低。适合井下煤矿用车辆防爆要求；可以应用于煤矿井下用机械传动手动换挡换向防爆柴油机车辆上。对现在煤矿井下对安全越来越严格控制的条件下，该项目不仅增加了车辆安全启动性能，同时保证了运行的及运行的可靠性和安全性。

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为本发明煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置原理是意图；

图2为煤矿井下防爆车空挡时异形板与前进闭锁阀和倒挡闭锁阀位置关系示意图；

图3为煤矿井下防爆车前进时异形板与前进闭锁阀和倒挡闭锁阀位置关系示意图；

图4为煤矿井下防爆车倒挡时异形板与前进闭锁阀和倒挡闭锁阀位置关系示意图；

附图标记说明：1为启动气罐；2为截止阀；3为排水开关；4为车载空压机；5为单向阀；6为安全阀；7为总开关阀；8为卸荷阀；9为第一过滤器；10为第二过滤器；11为主启动阀；12为启动马达；13为启动阀；14为气动开关阀；15为气压表；16为第一气控换向阀；17为第一液控换向阀；18为第一梭阀；19为电磁阀；20为第二梭阀；21为倒档闭锁阀；22为前进闭锁阀；23为风门气缸；24为第二液控换向阀；25为调压阀；26为机油压力表；27为机油泵；28为油底壳；29为安装板；30为螺栓；31为变速箱换挡臂；32为异形板。

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煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现了驾驶员在不踩离合器的情况下实现空挡启动，减少了离合器的磨损，避免了由于带挡启动造成的溜车，提高了车辆的安全操纵性能。

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。

本发明提供一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，如图1-图4所示，包括通过管路和各自接口连接的启动气罐1、截止阀2、排水开关3、车载空压机4、单向阀5、安全阀6、总开关阀7、卸荷阀8、第一过滤器9、第二过滤器10、主启动阀11、启动马达12、启动阀13、气动开关阀14、气压表15、第一气控换向阀16、第一液控换向阀17、第一梭阀18、电磁阀19、第二梭阀20、倒档闭锁阀21、前进闭锁阀22、风门气缸23、第二液控换向阀24、调压阀25、机油压力表26、机油泵27、油底壳28、安装板29、螺栓30、变速箱换挡臂31、异形板32。本发明使用过程中，当车辆启动前，打开截止阀2，通过外接气源向启动气罐充入压缩空气。车辆启动后，车载空压机4工作，向启动气罐1充气，当启动气罐1内压力达到用于调压的卸荷阀8的调定压力后，车载空压机4卸荷。运行一段时间后，将启动气罐1内析出的水及杂质通过排水开关3排出。保证进入系统的压缩空气清洁。单向阀5可以保压，在车辆熄火后，保证启动气罐1的压缩空气外流泄漏。安全阀6是保护启动气罐1不会超压损坏。

当车辆需要启动时，将换挡切换至空档位，将总开关阀7打开，将气动开关阀14打开到左位，按下启动阀13，这时，启动气罐1中的压缩气体经总开关阀7、过滤器10、气动开关阀14的N口及O口分别到达第一气控换向阀16、第一液控换向阀17、倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22的N口。只有在空挡时，倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22的N口处于附图1的位置，N口为封闭状态。同时，机油泵27没工作，机油压力表26显示为零。所以第一液控换向阀17和第二液控换向阀24的控制口S均没有压力，所以这两个阀的位置也如图1所示。这时压缩空气只能通过第一气控换向阀16的N口、O口及第一梭阀18的O口、P口到达电磁阀19的P口。启动车辆时电磁阀得电，换向至右位，这时电磁阀的P口与A口通，进入到风门气缸23，克服弹簧力，打开进气门。同时通过第二液控换向阀24的N口、O口及启动阀13的N口、O口进入到启动马达12，启动马达轴伸出后，进入到主启动阀11的控制口S，这时主启动阀换向至下位，主启动阀的N口和O口连通，启动气罐中的大流量压缩空气经总开关阀7、过滤器9、主启动阀的N口、O口进入到启动马达12，马达高速旋转从而启动车辆。

车辆启动后，车辆行驶过程中，变速箱档位不是在前进挡就是在倒退档。这时压缩空气或者经前进闭锁阀22或者经倒档闭锁阀21的N口到O口经第二梭阀20的P口控制第一气控换向阀16换向，从气罐来的压缩空气不能经该阀到电磁阀给风门气缸供气。而这时机油泵工作，建立起机油压力，第一液控换向阀17的控制口S由于机油作用使第一液控换向阀17换向，这时从启动气罐中的压缩气体经总开关阀7、过滤器10、气动开关阀14的N口及O口分别到达第一气控换向阀16、第一液控换向阀17，第一液控换向阀17口N口和O口连通通过电磁阀19继续给风门缸供气，维持车辆正常运行。

倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22为滚轮操纵阀，通过螺栓30安装在安装板29上，且安装位置在一个平面上，但相对位置比较特殊，异形板32通过螺栓30与变速箱换挡臂31紧固。车辆换挡时通过换挡拉线操纵变速箱换挡臂31实现。空档位时，异形板32不与倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22接触，当换到前进挡时，异形板32与前进闭锁阀22接触并压缩滚轮从而使该阀换向，当换到倒挡时，异形板32与倒闭锁阀21接触并压缩滚轮从而使该阀换向，当空挡时，异形板32与这两阀脱开。安装板29紧固在车架上。

车辆熄火后，如果变速箱没换到空挡而在前进挡时，这时启动车辆，由于连接在换挡臂上的特殊形状的异形板32正好压在前进闭锁阀22的滚轮上，将该阀阀芯压下换向至上位，这时启动气罐1中的压缩气体经总开关阀7、过滤器10、气动开关阀14的N口及O口分别到达第一气控换向阀16、第一液控换向阀17、倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22的N口。前进闭锁阀22的N口与O口处于连通位，压缩空气通过前进闭锁阀22后，由第二梭阀20的O口到P口作用到第一气控换向阀16的控制口S，将第一气控换向阀16换向到右位，压缩空气经该阀N口封闭，这样压缩空气无法通过电磁阀19给风门气缸23供气，风门打不开，防爆车辆无法启动。

车辆熄火后，如果变速箱没换到空挡而在倒档时，这时启动车辆，由于连接在换挡臂上的特殊形状的异形板32正好压在倒档闭锁阀21的滚轮上，将该阀阀芯压下换向至上位，这时启动气罐1中的压缩气体经总开关阀7、过滤器10、气动开关阀14的N口及O口分别到达第一气控换向阀16、第一液控换向阀17、倒档闭锁阀21及前进闭锁阀22的N口。倒档闭锁阀21的N口与O口处于连通位，压缩空气通过倒档闭锁阀21后，由第二梭阀20的N口到P口作用到第一气控换向阀16的控制口S，将第一气控换向阀16换向到右位，压缩空气经该阀N口封闭，这样压缩空气无法通过电磁阀19给风门气缸23供气，风门打不开，防爆车辆无法启动。

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 (5)

1.一种煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，其特征在于：包括启动气罐，所述启动气罐一端设置有截止阀，另一端通过总开关阀分别连接有第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器与主启动阀的O口连接，所述主启动阀的N口连接有启动马达，启动马达一侧与所述主启动阀的控制口S连接，另一侧与启动阀的O口连接，所述启动阀的N口与第二液控换向阀的O口连接，所述第二液控换向阀的N口分别与电磁阀的A口和风门气缸连接，电磁阀的P口与第一梭阀的P口连接，所述第一梭阀的O口与第一气控换向阀的O口连接，所述第一气控换向阀的N口与气动开关阀的O口连接，所述气动开关阀的N口与所述第二过滤器连接；所述第二液控换向阀的控制口S分别与第一液控换向阀的控制口S和机油泵连接，所述第一液控换向阀的O口与所述第一梭阀的N口连接，所述所述第一液控换向阀的N口分别与倒挡闭锁阀的N口、前进闭锁阀的N口和卸荷阀连接，所述倒挡闭锁阀的O口与第二梭阀的N口连接，所述前进闭锁阀的O口与所述第二梭阀的O口连接，所述第二梭阀的P口与所述第一气控换向阀的控制口S连接；所述卸荷阀通过车载空压机连接有单向阀，所述单向阀与所述启动气罐连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，其特征在于：所述启动气罐上分别连接有安全阀和排水开关。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，其特征在于：所述机油泵连接有油底壳，所述油底壳连接有调压阀，所述调压阀连接有机油压力表。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，其特征在于：所述倒挡闭锁阀、前进闭锁阀和卸荷阀与所述第一液控换向阀的N口连接的管路上设置有气压表。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下防爆车用手动机械安全启动装置，其特征在于：所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀均为滚轮操纵阀，所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀分别通过螺栓固定设置于安装板两端，且所述倒挡闭锁阀和所述前进闭锁阀之间呈小于90度的角度设置；所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀之间设置有异形板，所述异形板通过螺栓固定设置于变速箱换挡臂上，所述变速箱换挡臂与变速箱连接；所述异形板能够分别与所述倒挡闭锁阀和前进闭锁阀的滚轮接触连接。

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