CN113602313B - 一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置 - Google Patents

Abstract

一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，包括：推舌钩、以及设置在第一车厢端面上的舌钩安装座、设置在第二车厢端面上的牵引撞击环；在所述推舌钩上设置有敞口状的凹钩；在所述舌钩安装座端面上开设有呈“C”形的槽口；槽口的开口方向朝向所述牵引撞击环；所述推舌钩通过转轴安装在所述舌钩安装座槽口下方位置处；第二车厢与第一车厢连接时，所述牵引撞击环撞击并推动所述推舌钩绕转轴转动，使凹钩与槽口形成扣环将所述牵引撞击环扣接在其内；在所述舌钩安装座内设置有卡紧机构用于锁定旋转到位后的推舌钩。连接结构为链环连接结构，可同时满足垂直方向、水平方向转动，特别适合矿井下复杂轨车运输路径多、方位转角大等需求。

Description

一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置

技术领域

本发明涉及矿山配套设备技术领域，尤其涉及一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置。

背景技术

随着国内智慧矿山领域的发展，具备自动化、智能化功能的矿山配套设备已成为该领域发展的重要方向之一。

目前在矿井轨道运输过程中，平板车、矿车、电机等车列之间连接主要依靠人工插销轴穿三环链连接。车厢在连接过程中，连接效率低下，且连接可靠性低，安全事故频发。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，包括：推舌钩、以及设置在第一车厢端面上的舌钩安装座、设置在第二车厢端面上的牵引撞击环；在所述推舌钩上设置有敞口状的凹钩；

在所述舌钩安装座端面上开设有呈“C”形的槽口；槽口的开口方向朝向所述牵引撞击环；所述推舌钩通过转轴安装在所述舌钩安装座槽口下方位置处；

第二车厢与第一车厢连接前，所述推舌钩上凹钩的开口朝向所述牵引撞击环；

第二车厢与第一车厢连接时，所述牵引撞击环撞击并推动所述推舌钩绕转轴转动，使凹钩与槽口形成扣环将所述牵引撞击环扣接在其内；在所述舌钩安装座内设置有卡紧机构用于锁定旋转到位后的推舌钩。

优选地，所述卡紧机构包括弹簧和卡块；所述卡块的上部通过销轴安装在所述舌钩安装座上，所述弹簧设置在一端抵靠在所述舌钩安装座左端的内壁上，另一端抵靠在所述卡块下部的左侧壁上；在所述推舌钩上设置有卡齿部和卡接面，所述卡齿部的与卡接面形成卡槽；第二车厢与第一车厢连接时，所述推舌钩推动所述卡块转动并卡入所述卡槽内，且弹簧推紧所述卡块卡在所述卡槽内。

优选地，在所述卡块下端设置有卡销，所述卡销上套设有卡紧转动轮；第二车厢与第一车厢连接时，所述推舌钩上的卡齿部推动所述卡紧转动轮并发生相对滑动，并使卡紧转动轮卡在所述卡齿部上；所述卡齿部与所述卡紧转动轮的接触面为弧形面。

优选地，一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置还包括解锁机构，所述解锁机构包括导轮、伺服电缸、钢丝绳；在所述卡块的下端设置有拉臂；所述导轮设置在第一车厢端面上位于舌钩安装座下方位置处，所述伺服电缸设置在导轮的下方；所述钢丝绳架设在所述导轮上，钢丝绳的一端与所述所述伺服电缸连接，另一端与所述拉臂连接。

优选地，所述伺服电缸通过电缸安装上座、电缸安装下座安装在所述第一车厢的端面上。

优选地，所述卡块和拉臂为一体式框体结构，所述卡销设置在该框体内；卡紧机构锁定所述推舌钩时，所述卡齿部伸入到拉臂和卡紧转动轮形成的方框内。

优选地，所述解锁机构还包括安装在所述第一车厢上的控制器、以及设置在舌钩安装座上用于检测所述推舌钩转动行程的行程传感器；所述控制器与所述伺服电缸控制连接，所述行程传感器与所述控制器通信连接；所述控制器、伺服电缸、行程传感器外分别设置有利用导磁材料制成的防电磁干扰屏蔽体；所述控制器与所述伺服电缸之间的控制线缆、以及所述行程传感器与所述控制器之间的通信线缆为抗干扰型矿内专用线缆。

优选地，在所述舌钩安装座上设置有卡台；所述推舌钩的质心位于所述转轴的右侧；所述推舌钩解锁时，所述推舌钩自行旋转复位至凹钩的开口朝向所述牵引撞击环，所述卡齿部抵靠在所述卡台上。

优选地，所述舌钩安装座通过连接板安装在所述第一车厢端面上，所述连接板与所述舌钩安装座之间设置有多个加强肋板。

优选地，所述推舌钩和所述牵引撞击环均采用30CrMnSiA材料制备而成，制备工序包括锻打、调质、表面硬度处理。

本发明所达到的有益效果如下：

(1)本发明中，第一车厢与第二车厢连接时，推舌钩上的凹钩与与舌钩安装座上的槽口形成扣环将所述牵引撞击环扣接在其内，连接结构为链环连接结构，可同时满足垂直方向、水平方向转动，特别适合矿井下复杂轨车运输路径多、方位转角大等需求。采用链环连接结构，有效解决了在复杂矿井道路运输环境下，由于垂直方向、水平方向的转动而带来的连接装置寿命周期短、安全性差等问题，有效的保证了矿物运输过程中的安全平稳性。

(2)通过设置卡紧机构，第一车厢与第二车厢连接后可以形成撞击自锁结构，同时通过设置解锁机构并通过控制器进行解锁控制，适用于复杂矿井下自动化要求高、无人化操作场合。

(3)通过对推舌钩的结构质心设计，可以使得推舌钩在解锁后，推舌钩在质心相对于转轴形成的力矩作用下自行旋转，使得凹钩的开口朝向所述牵引撞击环时卡齿部抵靠在卡台上，卡台对推舌钩形成旋转限位作用，推舌钩完成自动复位。

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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明第二车厢与第一车厢连接前处于解锁状态时的主视图；

图2为本发明第二车厢与第一车厢连接后处于自锁状态时的主视图；

图3为本发明第二车厢与第一车厢连接后处于自锁状态时的俯视图；

图4为本发明中推舌钩的结构示意图；

图5为本发明中卡块、拉臂、以及卡销、卡紧转动轮装配后的结构示意图；

图6为本发明中牵引撞击环撞击推舌钩时的结构示意图；

图7为本发明中推舌钩解锁后的结构示意图；

附图标记说明：100-第一车厢；200-第二车厢；1-导轮；2-控制器；3-舌钩安装座；31-槽口；32-卡台；33-连接板；34-加强肋板；4-卡块；401-卡销；402-拉臂；5-推舌钩；501-凹钩；502-卡齿部；503-卡接面；504-卡槽；6-弹簧；7-销轴；8-牵引撞击环；9-转轴；10-钢丝绳；11-伺服电缸；12-卡紧转动轮；13-电缸安装上座；14-电缸安装下座；15-行程传感器。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1、图2以及图6所示，为本发明提供的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置的具体实施例，该地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，包括：推舌钩5、以及设置在第一车厢100端面上的舌钩安装座3、设置在第二车厢200端面上的牵引撞击环8；在所述推舌钩5上设置有敞口状的凹钩501；在所述舌钩安装座3端面上开设有呈“C”形的槽口31；槽口31的开口方向朝向所述牵引撞击环8；所述推舌钩5通过转轴9安装在所述舌钩安装座3槽口31下方位置处；第二车厢200与第一车厢100连接前，所述推舌钩5上凹钩501的开口朝向所述牵引撞击环8；第二车厢200与第一车厢100连接时，所述牵引撞击环8撞击并推动所述推舌钩5绕转轴9转动，使凹钩501与槽口31形成扣环将所述牵引撞击环8扣接在其内；在所述舌钩安装座3内设置有卡紧机构用于锁定旋转到位后的推舌钩5。

结合图1、图2以及图5所示，所述卡紧机构包括弹簧6和卡块4；所述卡块4的上部通过销轴7安装在所述舌钩安装座3上，所述弹簧6设置在一端抵靠在所述舌钩安装座3左端的内壁上，另一端抵靠在所述卡块4下部的左侧壁上；在所述推舌钩5上设置有卡齿部502和卡接面503，所述卡齿部502的与卡接面503形成卡槽504；第二车厢200与第一车厢100连接时，所述推舌钩5推动所述卡块4转动并卡入所述卡槽504内，且弹簧6推紧所述卡块4卡在所述卡槽504内。进一步地，在所述卡块4下端设置有卡销401，所述卡销401上套设有卡紧转动轮12；第二车厢200与第一车厢100连接时，所述推舌钩5上的卡齿部502推动所述卡紧转动轮12并发生相对滑动，并使卡紧转动轮12卡在所述卡齿部502上；所述卡齿部502与所述卡紧转动轮12的接触面为弧形面。弧形面便于卡齿部502与卡紧转动轮12发生相对滑动。

在本实施例中，地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置还包括解锁机构，所述解锁机构包括导轮1、伺服电缸11、钢丝绳10；在所述卡块4的下端设置有拉臂402；所述导轮1设置在第一车厢100端面上位于舌钩安装座3下方位置处，所述伺服电缸11设置在导轮1的下方；所述钢丝绳10架设在所述导轮1上，钢丝绳10的一端与所述所述伺服电缸11连接，另一端与所述拉臂402连接。

所述伺服电缸11通过电缸安装上座13、电缸安装下座14安装在所述第一车厢100的端面上。

如图5所示，所述卡块4和拉臂402为一体式框体结构，所述卡销401设置在该框体内；卡紧机构锁定所述推舌钩5时，所述卡齿部502伸入到拉臂402和卡紧转动轮12形成的方框内。

在本实施例中，所述解锁机构还包括安装在所述第一车厢100上的控制器2、以及设置在舌钩安装座3上用于检测所述推舌钩5转动行程的行程传感器15；所述控制器2与所述伺服电缸11控制连接，所述行程传感器15与所述控制器2通信连接；对控制器2、伺服电缸11以及行程传感器15选用矿内专用设备，具备IP65以上防护等级，所述控制器2、伺服电缸11、行程传感器15外分别设置有利用导磁材料制成的防电磁干扰屏蔽体，所述控制器2与所述伺服电缸11之间的控制线缆、以及所述行程传感器15与所述控制器2之间的通信线缆为抗干扰型矿内专用线缆，形成防电磁干扰保护，将干扰源包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能力的传输。避免因矿井内外界干扰所引起的系统测量偏差、转换偏差以及输出控制偏差。

如图6、图7所示，在本实施例中，在所述舌钩安装座3上设置有卡台32；所述推舌钩5的质心位于所述转轴9的右侧；所述推舌钩5解锁时，所述推舌钩5自行旋转复位至凹钩501的开口朝向所述牵引撞击环8，所述卡齿部502抵靠在所述卡台32上。通过对推舌钩5的结构质心设计，可以使得推舌钩5在解锁后，推舌钩5在质心相对于转轴9形成的力矩作用下自行旋转，凹钩501的开口朝向所述牵引撞击环8时卡齿部502抵靠在卡台32上，卡台32对推舌钩5形成旋转限位作用，此时推舌钩5完成自动复位。

在本实施例中，所述舌钩安装座3通过连接板33安装在所述第一车厢100端面上，所述连接板33与所述舌钩安装座3之间设置有多个加强肋板34。设置连接板33，可以通过连接板33直接与第一车厢100的端面进行螺钉连接，便于舌钩安装座3的安装，同时通过设置多个加强肋板34可以有效增加舌钩安装座3的强度。

所述推舌钩5和所述牵引撞击环8均采用30CrMnSiA材料制备而成，制备工序包括锻打、调质、表面硬度处理。采用30CrMnSiA材料及其锻打、调质、表面硬度处理工艺，可以使得推舌钩5以及牵引撞击环8具备优异的强度性能，能满足120吨以上拉力载荷，达到小结构承受大载荷的目的。

卡紧机构的卡紧原理为：第二车厢200与第一车厢100连接时，所述牵引撞击环8撞击并推动所述推舌钩5绕转轴9转动，同时推舌钩5的卡齿部502推动卡紧转动轮12并发生相对滑动，并使卡紧转动轮12卡在所述卡齿部502上，此时卡块4整体卡入所述卡槽504内，且弹簧6推紧所述卡块4卡在所述卡槽504内，完成推舌钩5的锁紧。

解锁机构的控制过程为：需要将第二车厢200与第一车厢100分开时，控制器2控制伺服电缸11拉动钢丝绳10，将卡块4从所述卡槽504内拉出，同时挤压弹簧6处于压缩蓄能状态，推舌钩5在牵引撞击环8向右的作用力下顺向转动至卡齿部502与卡紧转动轮12脱落，完成推舌钩5解锁，与此同时，行程传感器15检测所述推舌钩5转动行程，并将推舌钩5解锁到位后的行程信号传送至控制器2并控制伺服电缸11停止并复位，之后弹簧6推动卡块4进行复位。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于，包括：推舌钩(5)、以及设置在第一车厢(100)端面上的舌钩安装座(3)、设置在第二车厢(200)端面上的牵引撞击环(8)；在所述推舌钩(5)上设置有敞口状的凹钩(501)；

在所述舌钩安装座(3)端面上开设有呈“C”形的槽口(31)；槽口(31)的开口方向朝向所述牵引撞击环(8)；所述推舌钩(5)通过转轴(9)安装在所述舌钩安装座(3)槽口(31)下方位置处；

第二车厢(200)与第一车厢(100)连接前，所述推舌钩(5)上凹钩(501)的开口朝向所述牵引撞击环(8)；

第二车厢(200)与第一车厢(100)连接时，所述牵引撞击环(8)撞击并推动所述推舌钩(5)绕转轴(9)转动，使凹钩(501)与槽口(31)形成扣环将所述牵引撞击环(8)扣接在其内；在所述舌钩安装座(3)内设置有卡紧机构用于锁定旋转到位后的推舌钩(5)；

所述卡紧机构包括弹簧(6)和卡块(4)；

所述卡块(4)的上部通过销轴(7)安装在所述舌钩安装座(3)上，所述弹簧(6)设置在一端抵靠在所述舌钩安装座(3)左端的内壁上，另一端抵靠在所述卡块(4)下部的左侧壁上；

在所述推舌钩(5)上设置有卡齿部(502)和卡接面(503)，所述卡齿部(502)的与卡接面(503)形成卡槽(504)；

第二车厢(200)与第一车厢(100)连接时，所述推舌钩(5)推动所述卡块(4)转动并卡入所述卡槽(504)内，且弹簧(6)推紧所述卡块(4)卡在所述卡槽(504)内。

2.如权利要求1所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：在所述卡块(4)下端设置有卡销(401)，所述卡销(401)上套设有卡紧转动轮(12)；

第二车厢(200)与第一车厢(100)连接时，所述推舌钩(5)上的卡齿部(502)推动所述卡紧转动轮(12)并发生相对滑动，并使卡紧转动轮(12)卡在所述卡齿部(502)上；所述卡齿部(502)与所述卡紧转动轮(12)的接触面为弧形面。

3.如权利要求2所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：还包括解锁机构，所述解锁机构包括导轮(1)、伺服电缸(11)、钢丝绳(10)；

在所述卡块(4)的下端设置有拉臂(402)；

所述导轮(1)设置在第一车厢(100)端面上位于舌钩安装座(3)下方位置处，所述伺服电缸(11)设置在导轮(1)的下方；

所述钢丝绳(10)架设在所述导轮(1)上，钢丝绳(10)的一端与所述所述伺服电缸(11)连接，另一端与所述拉臂(402)连接。

4.如权利要求3所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：所述伺服电缸(11)通过电缸安装上座(13)、电缸安装下座(14)安装在所述第一车厢(100)的端面上。

5.如权利要求3所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：所述卡块(4)和拉臂(402)为一体式框体结构，所述卡销(401)设置在该框体内；卡紧机构锁定所述推舌钩(5)时，所述卡齿部(502)伸入到拉臂(402)和卡紧转动轮(12)形成的方框内。

6.如权利要求3所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：所述解锁机构还包括安装在所述第一车厢(100)上的控制器(2)、以及设置在舌钩安装座(3)上用于检测所述推舌钩(5)转动行程的行程传感器(15)；所述控制器(2)与所述伺服电缸(11)控制连接，所述行程传感器(15)与所述控制器(2)通信连接；

所述控制器(2)、伺服电缸(11)、行程传感器(15)外分别设置有利用导磁材料制成的防电磁干扰屏蔽体；

所述控制器(2)与所述伺服电缸(11)之间的控制线缆、以及所述行程传感器(15)与所述控制器(2)之间的通信线缆为抗干扰型矿内专用线缆。

7.如权利要求1所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：在所述舌钩安装座(3)上设置有卡台(32)；所述推舌钩(5)的质心位于所述转轴(9)的右侧；所述推舌钩(5)解锁时，所述推舌钩(5)自行旋转复位至凹钩(501)的开口朝向所述牵引撞击环(8)，所述卡齿部(502)抵靠在所述卡台(32)上。

8.如权利要求1所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：所述舌钩安装座(3)通过连接板(33)安装在所述第一车厢(100)端面上，所述连接板(33)与所述舌钩安装座(3)之间设置有多个加强肋板(34)。

9.如权利要求1所述的一种地轨车多角度自适应自动挂脱钩连接装置，其特征在于：所述推舌钩(5)和所述牵引撞击环(8)均采用30CrMnSiA材料制备而成，制备工序包括锻打、调质、表面硬度处理。

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