CN113530926A - 一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置及安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置及安全控制系统，涉及矿用防爆车辆操纵控制技术领域；其中的闭锁装置包括工作机构控制阀、操纵手柄、单作用气缸和防护罩，工作机构控制阀的控制端与操纵手柄相连，单作用气缸的活塞杆与防护罩相连，防护罩上设有与操纵手柄相适应的锁止部，当单作用气缸的活塞杆伸出时，锁止部对操纵手柄的位置进行锁止。本发明增加了车辆运行的可靠性和安全性，避免工作机构误动作造成人员的伤害，有效降低安全事故。

Description

一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置及安全控制系统

技术领域

本发明涉及矿用防爆车辆操纵控制技术领域，具体为一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置及安全控制系统。

背景技术

现在煤矿井下对安全要求越来越严，煤矿井下防爆车辆除平板及运人车外，大部分车辆带有辅助工作机构，就涉及到这些工作机构的操纵装置。操纵装置的安装位置一方面要有利于操纵者的操纵，另一方面还要保证操纵的安全。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在车辆启动状态下，由于司机或者检修工不经意间操纵或者无意识的碰撞，使得工作机构动作而造成车辆附近人员的安全伤害；另外当工作机构在运行过程中，由于司机的疏忽或视线死角，对周边人员有可能造成伤害。

发明内容

本发明鉴于以上问题而完成。本发明的目的在于提供一种能够避免误操作引起的人员伤亡、提高车辆运行安全性的防爆车辆工作机构操纵闭锁装置及安全控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，包括工作机构控制阀、操纵手柄、单作用气缸和防护罩，工作机构控制阀的控制端与操纵手柄相连，单作用气缸的活塞杆与防护罩相连，防护罩上设有与操纵手柄相适应的锁止部，当单作用气缸的活塞杆伸出时，锁止部对操纵手柄的位置进行锁止。

进一步地，所述锁止部为圆弧槽。

进一步地，所述防护罩的下方设有安装架，安装架的边沿上设有气缸安装板，所述单作用气缸设置在安装板上，通过锁紧螺母与安装板锁紧安装，所述防护罩上设有与单作用气缸的活塞杆相连接的安装座，在活塞杆作用下，所述防护罩能够在安装架上移位。

进一步地，所述工作机构控制阀包括为三个三位四通阀，三个三位四通阀的进油口P口相连，出油口T口相连，其中第一个三位四通阀与升降缸相连，第二个三位四通阀与夹紧缸相连，第三个三位四通阀与旋转马达相连。

一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，包括上述的闭锁装置、油箱、液压泵、手动换向阀、蓄能器、气控换向阀、单向减压阀、液控换向阀、急停按钮阀、气源和气控卸荷阀、驻车制动器和车辆行走系统，其中，液压泵的出口连接至手动换向阀的P口，手动换向阀的A口分别与车辆行走系统、蓄能器和气控换向阀的P口相连，气控换向阀的A口的液压油经过单向减压阀后进入液控换向阀的P口，液控换向阀的A口连接至驻车制动器；气源的出口连接到急停按钮阀的1口，急停按钮阀的控制口2连接至气控换向阀的控制端，液控换向阀的控制端分别与手动换向阀的B口和气控卸荷阀的P口相连，手动换向阀的T口连接至油箱，气控卸荷阀的A口连接至所述工作机构控制阀的P口。

进一步地，还包括四个防撞控制阀，四个防撞控制阀分别设置在防爆车辆的四周，第一防撞控制阀的1口连接至所述急停按钮阀的1口，第一防撞控制阀的2口的压缩空气依序经过第二防撞控制阀的1口和2口，第三防撞控制阀的1口和2口后进入第四防撞控制阀的1口，第四防撞控制阀的2口连接至所述气控卸荷阀的控制端。

进一步地，还包括操纵指示装置，操纵指示装置包括外壳，外壳内设有腔体，腔体内设有可滑动的指示体，指示体的头部为半球，半球上涂有红色，外壳的一端与指示体的头部相适应的开口，外壳的另一端固定有安装板，指示体的尾部与安装板之间设有拉簧，腔体上开有进油口，指示体与腔体之间装有第一、第二O型密封圈进行密封；

所述气控卸荷阀的A口出来的压力油依序经过节流阀和单向减压阀后从操纵指示装置的进油口进入。

进一步地，所述气控卸荷阀的控制端连接至钥匙开关阀的1口，钥匙开关阀的2口连接至所述单作用气缸。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明能够解决工作机构操纵装置存在的可能由于误动作引起的安全事故，并保证车辆周围人员发现工作机构动作对自身造成危险时，可以采取的应急措施。通过工作机构闭锁装置及车辆四角处增加可控防撞控制阀，并采取相互锁止的安全控制系统，实现工作机构的操纵是在限定条件下才能起作用，避免误动作的同时，还可以对周边人员预防造成伤害进行控制，避免安全事故的发生。

附图说明

图1为本发明实施例中处于锁紧状态的闭锁装置的正视图。

图2为本发明实施例中处于锁紧状态的闭锁装置的俯视图。

图3为本发明实施例中处于常位状态的闭锁装置的正视图。

图4为本发明实施例中处于常位状态的闭锁装置的俯视图。

图5为本发明实施例中处于常位状态的操纵指示装置的结构示意图。

图6为本发明实施例中处于指示位状态的操纵指示装置的结构示意图。

图7为本发明实施例中的安全控制系统原理图。

图中，1-油箱，2-吸油过滤器，3-液压泵，4-安全阀，5-手动换向阀，6-调速阀，7-蓄能器，8-气控换向阀，9-单向减压阀，10-液控换向阀，11-后轮驻车制动器，12-前轮驻车制动器，13-急停按钮阀，14-气源装置，15-第一防撞控制阀，16-第二防撞控制阀，17-第三防撞控制阀，18-第四防撞控制阀，19-气控卸荷阀，20-工作机构控制阀，21-升降缸，22-夹紧缸，23-旋转马达，24-钥匙开关阀，25-单作用气缸，26-气缸安装板，27-锁紧螺母，28-安装座，29-防护罩，30-安装架，31-节流阀，32-操纵指示装置，33-腔体，34-指示体，35-第一O型密封圈，36-第二O型密封圈，37-安装板，38-拉簧，39-单向减压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-图4所示，本发明实施例一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，包括工作机构控制阀20、操纵手柄、单作用气缸25和防护罩29，工作机构控制阀20的控制端与操纵手柄相连，单作用气缸25的活塞杆与防护罩29相连，防护罩29上设有与操纵手柄相适应的锁止部，当单作用气缸25的活塞杆伸出时，锁止部对操纵手柄的位置进行锁止。

本实施例中，锁止部为圆弧槽。防护罩29的下方设有安装架30，安装架30的边沿上设有气缸安装板26，单作用气缸25设置在安装板26上，通过锁紧螺母27与安装板26锁紧安装，防护罩29上设有与单作用气缸25的活塞杆相连接的安装座28，在活塞杆作用下，防护罩29能够在安装架30上移位。

参照图2、图7，工作机构控制阀20包括为三个三位四通阀，三个三位四通阀的进油口P口相连，出油口T口相连，其中第一个三位四通阀与升降缸21相连，第二个三位四通阀与夹紧缸22相连，第三个三位四通阀与旋转马达23相连。

本发明实施例还提供一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，包括上述的闭锁装置、油箱1、液压泵3、手动换向阀5、蓄能器7、气控换向阀8、单向减压阀9、液控换向阀10、急停按钮阀13、气源14和气控卸荷阀19、驻车制动器和车辆行走系统，其中，液压泵3的出口连接至手动换向阀5的P口，手动换向阀5的A口分别与车辆行走系统、蓄能器7和气控换向阀8的P口相连，气控换向阀8的A口的液压油经过单向减压阀9后进入液控换向阀10的P口，液控换向阀10的A口连接至驻车制动器；气源14的出口连接到急停按钮阀13的1口，急停按钮阀13的控制口2连接至气控换向阀8的控制端，液控换向阀10的控制端分别与手动换向阀5的B口和气控卸荷阀19的P口相连，手动换向阀5的T口连接至油箱1，气控卸荷阀19的A口连接至工作机构控制阀20的P口。

操纵闭锁安全控制系统还包括四个防撞控制阀，四个防撞控制阀分别设置在防爆车辆的四周，第一防撞控制阀15的1口连接至急停按钮阀13的1口，第一防撞控制阀15的2口的压缩空气依序经过第二防撞控制阀16的1口和2口，第三防撞控制阀17的1口和2口后进入第四防撞控制阀18的1口，第四防撞控制阀18的2口连接至气控卸荷阀19的控制端。气控卸荷阀19的控制端连接至钥匙开关阀24的1口，钥匙开关阀24的2口连接至单作用气缸25。

参照图5、图6，操纵闭锁安全控制系统还包括操纵指示装置32，操纵指示装置32包括外壳，外壳内设有腔体33，腔体33内设有可滑动的指示体34，指示体34的头部为半球，半球上涂有红色，外壳的一端与指示体34的头部相适应的开口，外壳的另一端固定有安装板37，指示体34的尾部与安装板37之间设有拉簧38，腔体33上开有进油口，指示体34与腔体33之间装有第一、第二O型密封圈35,36进行密封；气控卸荷阀19的A口出来的压力油依序经过节流阀31和单向减压阀39后从操纵指示装置32的进油口进入。

本发明的工作原理如下：参照图7，车辆着车后，当手动换向阀5在左位即图示位置时，液压泵的压力油经该阀P与A通，然后分成两路，一路到达车辆行走系统，另一路给蓄能器7充液，充液后，蓄能器中的压力油到达气控换向阀8的P口，图示方向P口封死。当车辆需要行走时，应将急停按钮阀13拉起，拉起后到该阀的右位，即气源14出来的压缩空气经急停按钮阀13 的1口到2口然后到气控换向阀8的控制口1，将气控换向阀8换向至上位，这时蓄能器出来的高压液体经气控换向阀8的P口到A口，经单向减压阀的P口到A口，减压后的液体到达液控换向阀10的P口，压力油经该阀P口到A口进入前后驻车制动器的活塞腔，压缩弹簧将制动解除。 此时液控换向阀10的控制口1经手动换向阀5B及T口回油箱。制动解除后，另一路压力油到达车辆行走系统，车辆可以正常行走。

当车俩工作机构需要动作时，将手动换向阀5换向至右位，液压泵出来的压力油经手动换向阀5的P口、B口后，一路先到达液控换向阀10的控制口1，将该阀换向至下位，驻车制动器的压力油在弹簧作用下经液控换向阀10的A口、T口回油箱卸压，制动器在弹簧作用下进行制动，车辆处于制动状态。工作机构工作是在车辆制动情况下完成。另一路到达气控卸荷阀19的P口此时，P口处于封闭状态。工作机构控制阀20的P口与气控卸荷阀19的A口相通。A口与B口相通到油箱卸荷。此时，工作机构还无法动作。

当工作机构需要操纵时，四个防撞控制阀必须同时处于拉起位置即防撞控制阀15、16、17和18同时换向到右位，此时气源14来的压缩空气经第一防撞控制阀15的1口、2口到第二防撞控制阀16的1口、2口，第三防撞控制阀17的1口、2口和第四防撞控制阀18的1口、2口到达气控卸荷阀19的1口，使气控卸荷阀换向至上位，压力油经气控卸荷阀的P口、A口到工作机构控制阀20的P口。

压力油到达工作机构控制阀20的P口同时，经节流阀31、单向节流阀39进行减压后到达操纵指示装置32，该装置发出指示，提示操作者，具备了工作机构操纵的条件。

参照图5，常位时，操纵指示装置32的进油口通过气控卸荷阀19的A口、B口回油箱，指示体34在拉簧38作用下处于图示位置，即指示体半球体缩在腔体内。参照图6，当工作机构控制阀20的P口有了压力油时，压力油通过节流阀31到单向减压阀39减压后到达指示装置的进油口，压力与拉簧力相匹配，减小腔体及指示体的承压，推动指示体向左运动，指示体上红色球体露出腔体，提示操作者可以操纵工作机构。

工作机构的功能主要有升降、夹紧和旋转，当车辆附近有人发现工作机构动作过程中对自己或者其他人可能造成积压或碰撞等伤害时，可以就近按下车上的任意一个防撞控制阀，按下后，气控卸荷阀的控制口1经按下的防撞控制阀泄气，该阀换向至下位，工作机构控制阀20的P口经气控卸荷阀的A口、B口卸荷。工作机构无论升降、夹紧还是旋转动作都停止动作。避免了对外部人员的伤害，实现了人员自救。

防护罩29可以相对于安装架移动，由于单作用气缸的压缩空气经钥匙开关阀24的2口、3口泄气，防护罩在单作用气缸复位弹簧作用下处于图2所示位置，此时工作机构控制阀20的操纵手柄卡在防护罩29上的圆弧槽里，这是初始位置，此时，无论谁都不能操纵工作机构控制阀手柄，避免了误操作。

气控卸荷阀19的1口的压缩空气同时通到钥匙开关阀24的1口，钥匙开关阀安装在驾驶室，操作钥匙只有操作工作机构人员有。当需要操纵工作机构时，打开钥匙开关阀24，此时该阀换向至右位，压缩空气经该阀1口、2口进入到单作用气缸25，克服弹簧力，使气缸缩回，防护罩向左移动，工作机构控制阀20的操纵手柄脱出卡弧槽，这时可以正常上下操纵手柄。

当车俩工作机构需要动作，将手动换向阀5换向至右位后，要确认车辆四周的四个防撞控制阀是否拉起，保证了操纵的准确性。

驾驶室操作台上安装了急停按钮阀13，该阀是当司机在车辆行走过程中，发现紧急情况时，及时拍下该急停按钮阀，使车辆紧急停车使用。当车辆行走时，按下该阀，驻车制动器的油液经液控换向阀10的A口、P口、单向减压阀9单向阀的A口、B口到气控换向阀8的A口、T口回油箱，车辆实施制动。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，其特征在于：包括工作机构控制阀（20）、操纵手柄、单作用气缸（25）和防护罩（29），工作机构控制阀（20）的控制端与操纵手柄相连，单作用气缸（25）的活塞杆与防护罩（29）相连，防护罩（29）上设有与操纵手柄相适应的锁止部，当单作用气缸（25）的活塞杆伸出时，锁止部对操纵手柄的位置进行锁止。

2.根据权利要求1所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，其特征在于：所述锁止部为圆弧槽。

3.根据权利要求1所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，其特征在于：所述防护罩（29）的下方设有安装架（30），安装架（30）的边沿上设有气缸安装板（26），所述单作用气缸（25）设置在安装板（26）上，通过锁紧螺母（27）与安装板（26）锁紧安装，所述防护罩（29）上设有与单作用气缸（25）的活塞杆相连接的安装座（28），在活塞杆作用下，所述防护罩（29）能够在安装架（30）上移位。

4.根据权利要求1所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁装置，其特征在于：所述工作机构控制阀（20）包括为三个三位四通阀，三个三位四通阀的进油口P口相连，出油口T口相连，其中第一个三位四通阀与升降缸（21）相连，第二个三位四通阀与夹紧缸（22）相连，第三个三位四通阀与旋转马达（23）相连。

5.一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，其特征在于：包括权1-权4任一项所述的闭锁装置、油箱（1）、液压泵（3）、手动换向阀（5）、蓄能器（7）、气控换向阀（8）、单向减压阀（9）、液控换向阀（10）、急停按钮阀（13）、气源（14）和气控卸荷阀（19）、驻车制动器和车辆行走系统，其中，液压泵（3）的出口连接至手动换向阀（5）的P口，手动换向阀（5）的A口分别与车辆行走系统、蓄能器（7）和气控换向阀（8）的P口相连，气控换向阀（8）的A口的液压油经过单向减压阀（9）后进入液控换向阀（10）的P口，液控换向阀（10）的A口连接至驻车制动器；气源（14）的出口连接到急停按钮阀（13）的1口，急停按钮阀（13）的控制口2连接至气控换向阀（8）的控制端，液控换向阀（10）的控制端分别与手动换向阀（5）的B口和气控卸荷阀（19）的P口相连，手动换向阀（5）的T口连接至油箱（1），气控卸荷阀（19）的A口连接至所述工作机构控制阀（20）的P口。

6.根据权利要求5所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，其特征在于：还包括四个防撞控制阀，四个防撞控制阀分别设置在防爆车辆的四周，第一防撞控制阀（15）的1口连接至所述急停按钮阀（13）的1口，第一防撞控制阀（15）的2口的压缩空气依序经过第二防撞控制阀（16）的1口和2口，第三防撞控制阀（17）的1口和2口后进入第四防撞控制阀（18）的1口，第四防撞控制阀（18）的2口连接至所述气控卸荷阀（19）的控制端。

7.根据权利要求6所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，其特征在于：还包括操纵指示装置（32），操纵指示装置（32）包括外壳，外壳内设有腔体（33），腔体（33）内设有可滑动的指示体（34），指示体（34）的头部为半球，半球上涂有红色，外壳的一端与指示体（34）的头部相适应的开口，外壳的另一端固定有安装板（37），指示体（34）的尾部与安装板（37）之间设有拉簧（38），腔体（33）上开有进油口，指示体（34）与腔体（33）之间装有第一、第二O型密封圈（35,36）进行密封；

所述气控卸荷阀（19）的A口出来的压力油依序经过节流阀（31）和单向减压阀（39）后从操纵指示装置（32）的进油口进入。

8.根据权利要求7所述的一种防爆车辆工作机构操纵闭锁安全控制系统，其特征在于：所述气控卸荷阀（19）的控制端连接至钥匙开关阀（24）的1口，钥匙开关阀（24）的2口连接至所述单作用气缸（25）。

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