CN113581240A - 一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法 - Google Patents

一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法 Download PDF

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王爽
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刘宝莹
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Abstract

本发明提供一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法。属于矿用有轨电机车技术装备领域，包括机车连接组件、缓冲组件、挂钩组件和矿车连接组件四个部分。所述机车连接组件安转在电机车尾部，为所述缓冲组件和所述挂钩组件提供支撑；所述缓冲组件安装在所述机车连接组件内部，为装置提供连接和缓冲功能；所述挂钩组件安装在所述缓冲组件一端，为装置提供摘挂钩功能；所述矿车连接组件安装在矿车一端，用于和所述挂钩组件相连。本发明可模块化安装、结构紧凑，具有自动摘挂钩的复合功能，装置安装简单，操作便捷，减轻劳动强度，能有效提高矿车的运输安全性及运输效率，有效降低生产成本。

Description

一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及矿用有轨电机车技术领域，尤其涉及一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法。
背景技术
在矿山建设和生产过程中，矿山运输的主要方式之一是有轨电机车。为提高运输效率，一般会将多辆矿车连接在一起，由电机车驱动，电机车与矿车之间通过挂钩相连。但在运输作业中，往往会产生由于矿车的解组和编组而引起的电机车和矿车之间频繁的摘钩和挂钩操作。
现有摘挂钩技术中，大多是摘挂钩时司机停车下车操作，或由装卸点的工作人员进行电机车与矿车之间的摘挂钩工作。人工摘挂钩劳动强度大且效率低，尤其是对于电机车台数多、运煤量大的矿井，问题更为突出。人工摘挂钩存在着一定的安全隐患，尤其是电机车与矿车之间的摘挂钩操作。由于不规范操作、司机与摘挂工之间配合不当等因素，常会造成人员挤伤和撞伤等安全事故，严重影响矿井的运输安全。传统的矿车连接装置存在以下问题：矿车与矿车之间及矿车与电机车之间的连接器和配套插销不易保管、消耗量大；矿车和电机车之间的连接装置无缓冲，设备使用寿命短，易导致运输事故；连接器需反复调整位置才能将电机车停在合适位置。
因此，有必要提供一种新的矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种该装置自动化程度高、适应性强、节省了作业人员，保障了生产安全的矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的矿用电机车自动摘挂钩装置，包括机车连接组件、缓冲组件、挂钩组件和矿车连接组件；所述机车连接组件通过螺栓螺母连接方式安装在电机车尾部；所述缓冲组件安装在所述机车连接组件的内部；所述挂钩组件通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲组件的一端；所述矿车连接组件通过螺栓螺母连接方式安装在矿车的一端；
所述缓冲组件包括缓冲箱、所述偏摆弹簧、缓冲箱盖板、所述俯仰弹簧、所述转动组件和所述缓冲弹簧A；所述偏摆弹簧成对安装在所述缓冲箱两侧；所述缓冲箱盖板通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱上端；所述俯仰弹簧成对安装在所述缓冲箱盖板上端和所述缓冲箱下端；所述转动组件一端安装在所述缓冲箱一侧，另一端安装在所述机车连接件上；所述缓冲弹簧A成对安装在所述缓冲箱一侧；其中；
所述转动组件包括球轴螺栓、球轴垫块、缓冲弹簧B和球轴；所述球轴垫块和所述缓冲弹簧B安装在所述机车连接件一端；所述球轴安装在所述缓冲箱一侧；所述球轴垫块和所述缓冲弹簧B通过所述球轴螺栓与所述球轴连接。
优选的，所述机车连接组件包括机车连接件和机车连接盖板；所述机车连接件通过螺栓螺母连接方式安装在所述电机车尾部；所述机车连接件盖板通过螺栓螺母连接方式安装在所述机车连接件上端。
优选的，所述挂钩组件包括防爆电机、小齿轮、挂钩箱、挂钩、减速组件和挂钩箱盖板；所述小齿轮安装在所述防爆电机上；所述防爆电机通过螺钉连接方式安装在所述挂钩箱的一侧；所述挂钩箱通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱的一侧；所述挂钩有四个，分别安装在所述减速组件上；所述减速组件通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱的内部；所述挂钩箱盖板通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱上。
优选的，所述减速组件包括减速箱、挂钩轴、蜗杆、蜗轮、减速箱盖板和大齿轮；所述减速箱通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱的内侧；所述挂钩轴有两根，分别安装在所述减速箱内；所述蜗杆安装在所述减速箱上；所述蜗轮有两个，分别安装在所述挂钩轴上并与所述蜗杆相啮合；所述减速箱盖板安装在所述减速箱上；所述大齿轮安装在所述蜗杆一端并与所述小齿轮相啮合；所述减速组件，由所述大齿轮作为动力输入端。
优选的，所述矿车连接组件包括矿车连接件和插销轴；所述矿车连接件通过螺栓螺母连接方式安装在矿车前端；所述插销轴安装在所述矿车连接件上。
一种矿用电机车自动摘挂钩装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：电机车缓慢靠近矿车，当矿车连接组件与挂钩组件相接触时，接触力由挂钩组件经缓冲箱传至缓冲弹簧A，压缩缓冲弹簧A产生碰撞保护；
S2：控制防爆电机使其工作，电机轴顺时针旋转，位于防爆电机轴上的小齿轮带动减速组件上的大齿轮旋转；
S3：大齿轮旋转带动蜗杆蜗轮工作，两个蜗轮相向旋转，带动两个挂钩轴旋转，位于减速组件上的四个挂钩两两相向旋转，从而卡住位于矿车连接组件上的插销轴；
S4：防爆电机停止工作，由于蜗轮蜗杆具有自锁性，此时挂钩能卡住插销轴，不会反转出现脱钩现象；
S5：电机车启动，矿车产生牵引冲击，冲击力由挂钩组件经缓冲箱传至转动组件，球轴垫块压缩缓冲弹簧B产生牵引冲击保护；
S6：当电机车与矿车需要脱离时，防爆电机反向工作，控制小齿轮、蜗轮蜗杆也反向工作，位于减速组件上的挂钩两两相对旋转，从而与插销轴脱离。
与相关技术相比较，本发明提供的矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法具有如下有益效果：
本发明所述的一种矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法，通过防爆电机来驱动挂钩运动，从而实现摘挂钩动作。该装置摆脱传统的人工摘挂钩方式，实现电机车与矿车之间的自动摘挂钩功能。该装置取消工人摘挂钩的作业环节，可改善工人劳动条件，增加工作效率，能有效降低工人因摘挂钩时发生挤伤手脚的事故，降低运输成本保障运输安全；该装置具有缓冲保护功能，可降低安全运输事故；该装置模块化安装，可操作性强。
附图说明
图1为本发明提供的矿用电机车自动摘挂钩装置的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构内部示意图；
图3为本发明的机车连接组件示意图；
图4为本发明的缓冲组件示意图；
图5为本发明的转动组件示意图；
图6为本发明的挂钩组件示意图；
图7为本发明的减速组件示意图；
图8为本发明的矿车连接组件示意图；
图中：1.机车连接组件；1-1.机车连接件；1-2.机车连接盖板；
2.缓冲组件；2-1.缓冲箱；2-2.偏摆弹簧；2-3.缓冲箱盖板；2-4.俯仰弹簧；2-5.转动组件；2-6.缓冲弹簧A；2-5-1.球轴螺栓；2-5-2.球轴垫块；2-5-3.缓冲弹簧B；2-5-4.球轴；
3.挂钩组件；3-1.防爆电机；3-2.小齿轮；3-3.挂钩箱；3-4.挂钩；3-5.减速组件；3-6.挂钩箱盖板；3-5-1.减速箱；3-5-2.挂钩轴；3-5-3.蜗杆；3-5-4.蜗轮；3-5-5.减速箱盖板；3-5-6.大齿轮；
4.矿车连接组件；4-1.矿车连接件；4-2.插销轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1-8所示，一种矿用电机车自动摘挂钩装置，包括机车连接组件1、缓冲组件2、挂钩组件3和矿车连接组件4；所述机车连接组件1通过螺栓螺母连接方式安装在电机车尾部；所述缓冲组件2安装在所述机车连接组件1的内部；所述挂钩组件3通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲组件2的一端；所述矿车连接组件4通过螺栓螺母连接方式安装在矿车的一端；该装置的所述缓冲组件2可为装置提供双向缓冲保护功能，使机车牵引运行更加平稳，有效延长该装置的使用寿命；该装置的所述挂钩组件3能自动摘挂钩且挂钩后不易脱落，有效增加摘挂钩效率。
参见图3，所述机车连接组件1包括机车连接件1-1和机车连接盖板1-2；所述机车连接件1-1通过螺栓螺母连接方式安装在所述电机车尾部；所述机车连接件盖板1-2通过螺栓螺母连接方式安装在所述机车连接件1-1上端；所述机车连接件1-1，安装方式简单，为装置提供有效支撑。
参见图4、图5，所述缓冲组件2包括缓冲箱2-1、所述偏摆弹簧2-2、缓冲箱盖板2-3、所述俯仰弹簧2-4、所述转动组件2-5和所述缓冲弹簧A2-6；所述偏摆弹簧2-2成对安装在所述缓冲箱2-1两侧；所述缓冲箱盖板2-3通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱2-1上端；所述俯仰弹簧2-4成对安装在所述缓冲箱盖板2-3上端和所述缓冲箱2-1下端；所述转动组件2-5一端安装在所述缓冲箱2-1一侧，另一端安装在所述机车连接件1-1上；所述缓冲弹簧A2-6成对安装在所述缓冲箱2-1一侧；所述转动组件2-5包括球轴螺栓2-5-1、球轴垫块2-5-2、缓冲弹簧B2-5-3和球轴2-5-4；所述球轴垫块2-5-2和所述缓冲弹簧B2-5-3安装在所述机车连接件1-1一端；所述球轴2-5-4安装在所述缓冲箱2-1一侧；所述球轴垫块2-5-2和所述缓冲弹簧B2-5-3通过所述球轴螺栓2-5-1与所述球轴2-5-4连接；所述偏摆弹簧2-2为装置提供偏摆缓冲功能，方便电机车牵引矿车在轨转弯；所述俯仰弹簧2-4为装置提供俯仰缓冲功能，方便电机车牵引矿车在轨爬坡或下坡；所述转动组件2-5为装置提供连接功能，并可适应轨道爬坡及弯度变化，保证装置工作的可靠性。
参见图6、图7，所述挂钩组件3包括防爆电机3-1、小齿轮3-2、挂钩箱3-3、挂钩3-4、减速组件3-5和挂钩箱盖板3-6；所述小齿轮3-2安装在所述防爆电机3-1上；所述防爆电机3-1通过螺钉连接方式安装在所述挂钩箱3-3的一侧；所述挂钩箱3-3通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱2-1的一侧；所述挂钩3-4有四个，分别安装在所述减速组件3-5上；所述减速组件3-5通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱3-3的内部；所述挂钩箱盖板3-6通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱3-3上；所述减速组件3-5包括减速箱3-5-1、挂钩轴3-5-2、蜗杆3-5-3、蜗轮3-5-4、减速箱盖板3-5-5和大齿轮3-5-6；所述减速箱3-5-1通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱3-3的内侧；所述挂钩轴3-5-2有两根，分别安装在所述减速箱3-5-1内；所述蜗杆3-5-3安装在所述减速箱3-5-1上；所述蜗轮3-5-4有两个，分别安装在所述挂钩轴3-5-2上并与所述蜗杆3-5-3相啮合；所述减速箱盖板3-5-5安装在所述减速箱3-5-1上；所述大齿轮3-5-6安装在所述蜗杆3-5-3一端并与所述小齿轮3-2相啮合；所述减速组件3-5，由所述大齿轮3-5-6作为动力输入端，避免出现所述挂钩3-4反转脱钩现象。
参见图8，所述矿车连接组件4包括矿车连接件4-1和插销轴4-2；所述矿车连接件4-1通过螺栓螺母连接方式安装在矿车前端；所述插销轴4-2安装在所述矿车连接件4-1上。所述矿车连接件4-1，安装方式简单，能为矿车和电机车之间提供连接。
一种矿用电机车自动摘挂钩装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：电机车缓慢靠近矿车，当矿车连接组件4与挂钩组件3相接触时，接触力由挂钩组件3经缓冲箱2-1传至缓冲弹簧A2-6，压缩缓冲弹簧A2-6产生碰撞保护；
S2：控制防爆电机3-1使其工作，电机轴顺时针旋转，位于防爆电机轴上的小齿轮3-2带动减速组件3-5上的大齿轮3-5-6旋转；
S3：大齿轮3-5-6旋转带动蜗杆3-5-3蜗轮3-5-4工作，两个蜗轮3-5-4相向旋转，带动两个挂钩轴3-5-2旋转，位于减速组件3-5上的四个挂钩3-4两两相向旋转，从而卡住位于矿车连接组件4上的插销轴4-2；
S4：防爆电机3-1停止工作，由于蜗轮3-5-4蜗杆3-5-3具有自锁性，此时挂钩3-4能卡住插销轴4-2，不会反转出现脱钩现象；
S5：电机车启动，矿车产生牵引冲击，冲击力由挂钩组件3经缓冲箱2-1传至转动组件2-5，球轴垫块2-5-2压缩缓冲弹簧B2-5-3产生牵引冲击保护；
S6：当电机车与矿车需要脱离时，防爆电机3-1反向工作，控制小齿轮3-2、蜗轮3-5-4蜗杆3-5-3也反向工作，位于减速组件3-5上的挂钩3-4两两相对旋转，从而与插销轴4-2脱离。
以上所述仅为本发明的实施例，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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种矿用电机车自动摘挂钩装置，其特征在于，包括机车连接组件(1)、缓冲组件(2)、挂钩组件(3)和矿车连接组件(4)；所述机车连接组件(1)通过螺栓螺母连接方式安装在电机车尾部；所述缓冲组件(2)安装在所述机车连接组件(1)的内部；所述挂钩组件(3)通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲组件(2)的一端；所述矿车连接组件(4)通过螺栓螺母连接方式安装在矿车的一端；
所述缓冲组件(2)包括缓冲箱(2-1)、所述偏摆弹簧(2-2)、缓冲箱盖板(2-3)、所述俯仰弹簧(2-4)、所述转动组件(2-5)和所述缓冲弹簧A(2-6)；所述偏摆弹簧(2-2)成对安装在所述缓冲箱(2-1)两侧；所述缓冲箱盖板(2-3)通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱(2-1)上端；所述俯仰弹簧(2-4)成对安装在所述缓冲箱盖板(2-3)上端和所述缓冲箱(2-1)下端；所述转动组件(2-5)一端安装在所述缓冲箱(2-1)一侧，另一端安装在所述机车连接件(1-1)上；所述缓冲弹簧A(2-6)成对安装在所述缓冲箱(2-1)一侧；其中；
所述转动组件(2-5)包括球轴螺栓(2-5-1)、球轴垫块(2-5-2)、缓冲弹簧B(2-5-3)和球轴(2-5-4)；所述球轴垫块(2-5-2)和所述缓冲弹簧B(2-5-3)安装在所述机车连接件(1-1)一端；所述球轴(2-5-4)安装在所述缓冲箱(2-1)一侧；所述球轴垫块(2-5-2)和所述缓冲弹簧B(2-5-3)通过所述球轴螺栓(2-5-1)与所述球轴(2-5-4)连接。
2.根据权利要求1所述的矿用电机车自动摘挂钩装置，其特征在于，所述机车连接组件(1)包括机车连接件(1-1)和机车连接盖板(1-2)；所述机车连接件(1-1)通过螺栓螺母连接方式安装在所述电机车尾部；所述机车连接件盖板(1-2)通过螺栓螺母连接方式安装在所述机车连接件(1-1)上端。
3.根据权利要求1所述的矿用电机车自动摘挂钩装置，其特征在于，所述挂钩组件(3)包括防爆电机(3-1)、小齿轮(3-2)、挂钩箱(3-3)、挂钩(3-4)、减速组件(3-5)和挂钩箱盖板(3-6)；所述小齿轮(3-2)安装在所述防爆电机(3-1)上；所述防爆电机(3-1)通过螺钉连接方式安装在所述挂钩箱(3-3)的一侧；所述挂钩箱(3-3)通过螺栓螺母连接方式安装在所述缓冲箱(2-1)的一侧；所述挂钩(3-4)有四个，分别安装在所述减速组件(3-5)上；所述减速组件(3-5)通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱(3-3)的内部；所述挂钩箱盖板(3-6)通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱(3-3)上。
4.根据权利要求3所述的矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法，其特征在于，所述减速组件(3-5)包括减速箱(3-5-1)、挂钩轴(3-5-2)、蜗杆(3-5-3)、蜗轮(3-5-4)、减速箱盖板(3-5-5)和大齿轮(3-5-6)；所述减速箱(3-5-1)通过螺栓螺母连接方式安装在所述挂钩箱(3-3)的内侧；所述挂钩轴(3-5-2)有两根，分别安装在所述减速箱(3-5-1)内；所述蜗杆(3-5-3)安装在所述减速箱(3-5-1)上；所述蜗轮(3-5-4)有两个，分别安装在所述挂钩轴(3-5-2)上并与所述蜗杆(3-5-3)相啮合；所述减速箱盖板(3-5-5)安装在所述减速箱(3-5-1)上；所述大齿轮(3-5-6)安装在所述蜗杆(3-5-3)一端并与所述小齿轮(3-2)相啮合；所述减速组件(3-5)，由所述大齿轮(3-5-6)作为动力输入端。
5.根据权利要求1所述的矿用电机车自动摘挂钩装置及其使用方法，其特征在于，所述矿车连接组件(4)包括矿车连接件(4-1)和插销轴(4-2)；所述矿车连接件(4-1)通过螺栓螺母连接方式安装在矿车前端；所述插销轴(4-2)安装在所述矿车连接件(4-1)上。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的矿用电机车自动摘挂钩装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：电机车缓慢靠近矿车，当矿车连接组件(4)与挂钩组件(3)相接触时，接触力由挂钩组件(3)经缓冲箱(2-1)传至缓冲弹簧A(2-6)，压缩缓冲弹簧A(2-6)产生碰撞保护；
S2：控制防爆电机(3-1)使其工作，电机轴顺时针旋转，位于防爆电机轴上的小齿轮(3-2)带动减速组件(3-5)上的大齿轮(3-5-6)旋转；
S3：大齿轮(3-5-6)旋转带动蜗杆(3-5-3)蜗轮(3-5-4)工作，两个蜗轮(3-5-4)相向旋转，带动两个挂钩轴(3-5-2)旋转，位于减速组件(3-5)上的四个挂钩(3-4)两两相向旋转，从而卡住位于矿车连接组件(4)上的插销轴(4-2)；
S4：防爆电机(3-1)停止工作，由于蜗轮(3-5-4)蜗杆(3-5-3)具有自锁性，此时挂钩(3-4)能卡住插销轴(4-2)，不会反转出现脱钩现象；
S5：电机车启动，矿车产生牵引冲击，冲击力由挂钩组件(3)经缓冲箱(2-1)传至转动组件(2-5)，球轴垫块(2-5-2)压缩缓冲弹簧B(2-5-3)产生牵引冲击保护；
S6：当电机车与矿车需要脱离时，防爆电机(3-1)反向工作，控制小齿轮(3-2)、蜗轮(3-5-4)蜗杆(3-5-3)也反向工作，位于减速组件(3-5)上的挂钩(3-4)两两相对旋转，从而与插销轴(4-2)脱离。
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