CN113954597A - 一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,涉及煤矿井下运输设备技术领域,可以包括:控制箱、油泵、主油路块、控制阀块和制动阀块,油泵的一端连接有油箱,另一端与主油路块连接;控制箱与控制阀块连接,控制阀块连接有升降控制单元,升降控制单元包括左升降控制单元和右升降控制单元,左升降控制单元和右升降控制单元分别固定在车架左右大梁上,能够调节拖车高度;控制阀块还连接有闭锁装置的闭锁油缸;主油路块还与充液阀连接,充液阀与控制阀块连接;制动阀块一端与主油路块连接,另一端与油箱连接。本发明能够实现煤矿车辆一机多用,适应各种煤层的运输需求。

Description

一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统
技术领域
本发明涉及煤矿井下运输设备技术领域,特别是涉及一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统。
背景技术
随着无轨胶轮辅助运输系统的逐渐成熟,为新型现代化矿井的辅助运输提供了一套解决方案。煤矿车辆为了保证在含有瓦斯的狭小空间内作业要求,常常会受到外形尺寸受限和安全性能管制。由于煤矿井下的运行工况条件是崎岖不平,多粉尘和煤泥,常有积水的巷道路面,车辆行驶时一旦遇到淤泥洼坑路面,容易深陷泥潭,无法前行。同时随着煤矿资源的不断开采,越来越多的薄煤层矿产资源需要开发,薄煤层设备的运输及低矮巷道内的通行问题亟待解决。
目前煤矿车辆一般只能用于煤矿辅运大巷运输,并实行物料、设备和人员区别使用,做到专车专用,底盘的通用性较差;运料车辆在布置时受传动系统限制和车辆通过性能的要求,通常底盘设计重心较高,不利于改善车辆的行驶稳定性;运人车辆乘员车厢的乘坐空间较小,作业人员上下车不便。
因此,为了解决车辆的操纵稳定性和驾驶舒适性的需求矛盾,增加底盘的通用性和经济性,实现工作装置的便捷更换,增强适用性,减少多次搬运造成的浪费,一车多用实现运送人员、材料和设备的运输。研制一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,符合煤矿井下工况,一车多用快速更换工作装置,并适应中厚煤层、薄煤层大巷及非道路工况等多种运输模式,多路面通行,集中厚煤层、薄煤层大巷及非道路工况为一体的自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,以解决上述现有技术存在的问题,实现煤矿车辆一机多用,适应各种煤层的运输需求。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,包括:控制箱、油泵、主油路块、控制阀块和制动阀块,所述油泵的一端连接有油箱,另一端与所述主油路块连接;所述控制箱与所述控制阀块连接,所述控制阀块连接有升降控制单元,所述升降控制单元包括左升降控制单元和右升降控制单元,所述左升降控制单元和所述右升降控制单元分别固定在车架左右大梁上,能够调节拖车高度;所述控制阀块还连接有闭锁装置的闭锁油缸;所述主油路块还与充液阀连接,所述充液阀与所述控制阀块连接;所述制动阀块一端与所述主油路块连接,另一端与所述油箱连接。
优选的,所述油泵还连接有泵电机,所述泵电机与所述控制箱连接。
优选的,所述左升降控制单元和所述右升降控制单元均包括升降油缸,所述升降油缸的一端通过第一油缸耳座铰接于第一耳座上,另一端通过第二油缸耳座铰接于第二耳座上,所述车架的左右两侧前部位置均固定有所述第一耳座,所述第二耳座固定于车轮上方的挡板上,所述车架的左右两侧后部位置通过第三耳座与挡板铰接。
优选的,所述升降油缸上设置有第一高度传感器,所述车轮的车轴上设置有第二高度传感器,所述第一高度传感器和所述第二高度传感器均与所述控制箱连接。
优选的,所述升降油缸连接有防爆电磁阀,所述防爆电磁阀为外置可调阻尼式电磁阀,所述防爆电磁阀与所述控制箱连接。
优选的,所述升降油缸连接有蓄能器,所述蓄能器安装于所述车架的侧面,所述蓄能器与所述主油路块连接。
优选的,所述车架的两侧安装有所述闭锁装置,两侧的所述闭锁装置能够分别与工作装置的两侧连接,所述闭锁装置通过安装座连接有所述闭锁油缸。
优选的,所述工作装置的两侧均安装有耳轴,所述闭锁装置包括牙座和钳牙,所述牙座和所述钳牙能够咬合,夹紧所述耳轴。
优选的,所述控制箱还连接有升降手柄、模式切换开关、高度控制开关、高度选择开关和档位切换开关。
优选的,所述模式切换开关设置有低位、正常及高位三种模式,低位模式下降低车身的重心,高位模式下通过崎岖路段。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果:
本发明提供一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,符合煤矿井下工况,该系统实现了煤矿车辆的一机多用运送人员、材料和设备,增强底盘的通用性和经济性,能够实现工作装置的便捷更换,减少多次搬运造成的浪费;适应中厚煤层、薄煤层大巷及非道路工况等多种运输模式好各种煤层的运输工况,合理配置多功能车数量可降低操作与维修成本。
本发明同时只需一个人操作完成材料的搬运,无须靠人力来运输。作为运人车时乘坐更加舒适,上下车更方便。
本发明为井下辅运大巷、薄煤层运输、非道路等多工况和功能的胶轮运输需求问题,提供了理想方案。
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为本发明用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统的结构示意图;
图2为本发明升降控制单元的工作原理图;
图3为本发明升降控制单元的结构示意图;
图4为本发明闭锁装置的结构示意图;
图5为本发明控制操控示意图;
其中,3-升降油缸,9-车轮,12-耳轴,13-牙座,14-钳牙,15-安装座,16-控制箱,17-泵电机,18-油泵,19-主油路块,20-充液阀,21-控制阀块,22-闭锁油缸,23-液压锁,24-左升降控制单元,25-右升降控制单元,26-制动阀块,27-油箱,28-蓄能器,29-防爆电磁阀,30-第一高度传感器,31-第二高度传感器,32-车轴,35-升降手柄,36-模式切换开关,37-高度控制开关,38-高度选择开关。
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用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,以解决上述现有技术存在的问题,实现煤矿车辆一机多用,适应各种煤层的运输需求。
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。
实施例一
如图1-5所示,本实施例提供一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车装置,包括铰接转盘、车架、左升降控制单元24、右升降控制单元25及车轮9等,左升降控制单元24、右升降控制单元25设置有用以控制高度升降的升降油缸3,升降油缸3一端通过第一油缸耳座铰接于第一耳座上,另一端通过第二油缸耳座铰接于第二耳座上,第一耳座固定于车架的左右两侧前部位置,第二耳座固定于车轮9上方的挡板上,升降油缸3外置防爆电磁阀29;车架的侧面连接蓄能器28,蓄能器28连接压力油源输入口。
在本实施例中,车架的前端中部位置设置限位块,限位块与工作装置上的管柱体相连;车架的前端中心设置铰接座,铰接座与铰接转盘通过销轴连接固定;车架的两侧中部位置设置闭锁装置,闭锁装置通过牙座13和钳牙14咬合,夹紧工作装置左右两侧的耳轴12,闭锁装置通过安装座与闭锁油缸22相连。本实施例车架采用三点定位设计,A、B、C三定点提升机构由车架前端的限位块、车架左右两侧的闭锁装置组成,车架的大身大梁是闭合式框架,通过升降油缸3来实现不同工作装置的安装、卸载和运输等。
在本实施例中,左升降控制单元24、右升降控制单元25分别通过耳座固定于车架左右大梁上,用以调节车身的高度变化。
本实施例还公开一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,控制系统设置有泵电机17及油泵18,油泵18一端连接油箱27,另一端输出压力油,为系统提供压力油源,压力油进入主油路块19,主油路块19集中分配各元件的进油与出油等,压力油进入充液阀20后,实现对蓄能器28的充液,稳定系统工作压力,补充系统泄漏;其中,蓄能器28采用液压弹簧蓄能器。控制阀块21的一端通过管路与充液阀20相连,另一端通过液压锁23进一步控制左升降控制单元24、右升降控制单元25及闭锁油缸22;其中,液压锁23能够使左升降控制单元24、右升降控制单元25在相应的工作位置保持压力。
在本实施例中,所述控制箱还连接有升降手柄35、模式切换开关36、高度控制开关37、高度选择开关38和档位切换开关。
在本实施例中,通过操纵升降手柄35,使安装在拖车车架两侧的升降油缸3缩回,耳座6上的铰接点将带动车轮9旋转使车架下降至最低点;进一步将车辆切换至后退挡,使拖车后退到工作装置处,工作装置前部的管柱体以铰接点A为中心,卡在车架前端的限位块上,而左右两侧的两个耳轴12则固定在拖车两侧的闭锁装置上,三点定位完成后,再次操纵升降装置,通过升降油缸3将拖车提升至设定高度后,闭锁装置通过牙座13和钳牙14咬合,夹紧工作装置左右两侧的耳轴12,加上前端管柱体的限位,使工作装置稳固。
在本实施例中,模式切换开关36设置有低位、正常及高位三种模式,低位模式降低了车身的重心,提高了高速行车的稳定性而且使乘客上下车更加方便,高模式下通过崎岖路段。
在本实施例中,控制系统中设置防爆电磁阀29,该阀为外置可调阻尼式,将升降调节机构置于升降油缸3的缸筒外部,而不在升降油缸3的活塞杆组件上,减少升降油缸3的加工难度,便于更换,以满足不同路面行驶的需要。防爆电磁阀29为电液控制,薄煤层行驶或车辆重心下降状态下,可以增强升降油缸3受拉伸时阻尼的实时调节作用,提高拖车减振性能。
在本实施例中,车辆行驶在路况良好的中厚煤层时,控制阀块21处于关闭状态,左、右两侧的升降油缸3相互独立,分别发挥减振作用。控制箱16根据位于升降油缸3上的第一高度传感器30及车轮9的车轴32上的第二高度传感器31的监测数据发出相应的控制信号,调节升降油缸3的伸缩量,提升车身高度、增大离地间隙,适应车辆的高速运行。
车辆行驶在路况良好的薄煤层时,控制箱16发出控制信号使第一高度传感器30检测升降油缸3的高度,当需要降低车身高度时,首先关闭控制阀块21中的截止阀功能,打开控制阀块21中的换向功能,使左、右两侧的升降油缸3连通,然后,开通蓄能器28的截止阀,使左、右两侧的升降油缸3中的液压油同时流出,保证车架左、右两侧的同步降低,有利于低煤层运行。驶出薄煤层工况,需要升高车架,同步控制左升降控制单元24、右升降控制单元25时亦如此。
行驶在淤泥洼坑路面时,车辆将切换到非道路工况,此时车轮9受到冲击,升降油缸3的两端与车架两侧的安装点铰接,在不平路面的激励下,升降油缸3不停地做伸缩运动,升降油缸3内部的油液受到挤压,循环运动于蓄能器28与升降油缸3无杆腔之间。同时根据实时路况的变化,第一高度传感器30检测升降油缸3的高度并发出控制信号,实现控制箱16的实时控制,从而产生较大阻尼力,衰减车辆振动。
需要说明的是,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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 (10)

1.一种用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:包括:控制箱、油泵、主油路块、控制阀块和制动阀块,所述油泵的一端连接有油箱,另一端与所述主油路块连接;所述控制箱与所述控制阀块连接,所述控制阀块连接有升降控制单元,所述升降控制单元包括左升降控制单元和右升降控制单元,所述左升降控制单元和所述右升降控制单元分别固定在车架左右大梁上,能够调节拖车高度;所述控制阀块还连接有闭锁装置的闭锁油缸;所述主油路块还与充液阀连接,所述充液阀与所述控制阀块连接;所述制动阀块一端与所述主油路块连接,另一端与所述油箱连接。
2.根据权利要求1所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述油泵还连接有泵电机,所述泵电机与所述控制箱连接。
3.根据权利要求1所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述左升降控制单元和所述右升降控制单元均包括升降油缸,所述升降油缸的一端通过第一油缸耳座铰接于第一耳座上,另一端通过第二油缸耳座铰接于第二耳座上,所述车架的左右两侧前部位置均固定有所述第一耳座,所述第二耳座固定于车轮上方的挡板上,所述车架的左右两侧后部位置通过第三耳座与所述挡板铰接。
4.根据权利要求3所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述升降油缸上设置有第一高度传感器,所述车轮的车轴上设置有第二高度传感器,所述第一高度传感器和所述第二高度传感器均与所述控制箱连接。
5.根据权利要求3所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述升降油缸连接有防爆电磁阀,所述防爆电磁阀为外置可调阻尼式电磁阀,所述防爆电磁阀与所述控制箱连接。
6.根据权利要求3所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述升降油缸连接有蓄能器,所述蓄能器安装于所述车架的侧面,所述蓄能器与所述主油路块连接。
7.根据权利要求1所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述车架的两侧安装有所述闭锁装置,两侧的所述闭锁装置能够分别与工作装置的两侧连接,所述闭锁装置通过安装座连接有所述闭锁油缸。
8.根据权利要求7所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述工作装置的两侧均安装有耳轴,所述闭锁装置包括牙座和钳牙,所述牙座和所述钳牙能够咬合,夹紧所述耳轴。
9.根据权利要求1所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述控制箱还连接有升降手柄、模式切换开关、高度控制开关、高度选择开关和档位切换开关。
10.根据权利要求9所述的用于煤矿车辆自适应多模式胶轮运输拖车控制系统,其特征在于:所述模式切换开关设置有低位、正常及高位三种模式,低位模式下降低车身的重心,高位模式下通过崎岖路段。
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