CN114457745A - 一种井下矿车轨道清障装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下矿车轨道清障装置，涉及矿井清障技术领域，包括底板，底板上设置有清障头、行走机构、夹紧机构、支座、驱动机构、锥齿轮一、带轮一、带轮二、气缸、支架一、支架二、电机一；本发明的破碎机构可对较大障碍物进行破碎处理，避免清障不完全；本发明的收臂机构可以将摆臂进行收合，节省本装置使用空间或存置空间；本发明可在清障结束后进行原地掉头，方便本装置回归原位。
Description
技术领域
本发明涉及矿井清障技术领域，特别涉及一种井下矿车轨道清障装置。
背景技术
现有的矿山运输系统多为双线轨道使运输，然而矿山的隧道情况复杂，运输轨道常出现脱落石块挡道现象，使得矿车经过时发生卡顿，严重甚至引起矿车侧翻，因此需进行轨道清障工作，现有轨道清障工作多为人工清障，矿业人员在相对较短的轨道进行清障工作时较为方便，但大型矿山隧道长，人工清障效率较低，且矿山下光源有限，无法保证清障工作的质量。
现有技术中，如申请号为CN201811051546.4的中国专利公开的一种矿山用滑轨轨面清障装置，具体包括清障车、配合清障车运行的轨道主体以及用于轨道主体清障的清障板，所述清障车包括两组作为驱动的主动轮和两组作为辅助的从动轮，所述清障车沿轨道主体的前进方向上通过多组呈矩形阵列设置的缓冲弹簧连接有清障板，所述清障板的底端构造有沿轨道主体的前进方向的弧板，且弧板的底面对应底部轨道主体的位置铰接有钢刷，所述清障车的尾部底端构造有踏板，所述踏板通过两组第二支撑杆和两组设置于清障车上的第一支撑杆连接有顶盖，所述顶盖上设置有记录装置。但此设计仅能推开障碍物，若遇到大的障碍物，被推动后还是会挡住轨道，影响运行。
发明内容
针对现有技术上的缺陷，本发明的破碎机构可对较大障碍物进行破碎处理，避免清障不完全；本发明的收臂机构可以将摆臂进行收合，节省本装置使用空间或存置空间；本发明可在清障结束后进行原地掉头，方便本装置回归原位。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下矿车轨道清障装置，包括底板，底板上设置有清障头、行走机构、夹紧机构、支座、驱动机构、锥齿轮一、带轮一、带轮二、气缸、支架一、支架二、电机一；清障头设置在底板前侧，用于推开轨道上的障碍物，行走机构由两个相对的轨道行走轮以及连轴连接组成且设置有多组，连轴贯穿底板与底板转动连接，行走轮的偏心处转动安装有用于带动拨动机构运动的连接架，拨动机构滑动安装在支架一上并与连接架转动连接，夹紧机构固定安装在底板上且通过传动带一与连轴以及拨动机构相互连接，支座上对称安装有两个摆臂，摆臂的末端设置有用于破碎大障碍物的破碎机构，支座上还设置有用于带动摆臂进行开合运动的收臂机构，收臂机构的两侧与摆臂相连接，驱动机构驱动收臂机构以及锥齿轮一运动，锥齿轮一贯穿底板与带轮一相连接，带轮二转动安装在底板上，带轮一与带轮二通过传动带二相连接，带轮二的底端固定安装有直齿轮一，气缸的输出端与底板固定连接，气缸外环面上固定安装有齿圈，齿圈与直齿轮一相互啮合。
进一步的，拨动机构包括滑动安装在支架一上的滑动轴，滑动轴的一端转动安装有拨轮，清障头上开设有与拨轮位置相对应的孔，另一端转动安装有连接杆一，连接杆一与连接架转动连接。
进一步的，夹紧机构包括固定安装在底板上的底座，底座上转动安装有支板，支板上固定转动安装有转动轴，支板的上部与底座通过弹簧相连接。
进一步的，连轴、拨轮的中心轴以及转动轴通过传动带一相连接。
进一步的，破碎机构包括转动安装在摆臂上的破碎轮一与破碎轮二以及固定安装在摆臂上的电机二，电机二的输出轴贯穿摆臂与破碎轮一的中心轴固定连接，破碎轮一的中心轴另一端贯穿摆臂固定安装有连接座，连接座上固定安装有支架三，破碎轮二的中心轴贯穿摆臂固定安装有连接座，连接座上固定安装有支架三，两侧的支架三通过连接杆二相连接，连接杆二与支架三均滑动连接。
进一步的，驱动机构包括设置在底板上的电机三，电机二的输出端上固定安装有带轮四，带轮四的中心轴上固定安装有锥齿轮二，锥齿轮二与锥齿轮一相互啮合，驱动机构还包括转动安装在支座上的直齿轮二，直齿轮二的中心轴上固定安装有带轮三，带轮三与带轮四通过传动带三相互连接。
进一步的，收臂机构包括固定安装在支座上的支杆，支杆上转动安装有两个连接杆三，两个连接杆三对称安装在支杆上，连接杆三的另一端均与摆臂转动连接，且转动连接有连接杆四，支杆上滑动安装有滑块，滑块的两侧与连接杆四转动连接，滑块的底端固定安装有齿条，齿条与直齿轮二相互啮合。
进一步的，电机一驱动其中一组行走机构的连轴转动。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明的破碎机构可对较大障碍物进行破碎处理，避免清障不完全；(2)本发明的收臂机构可以将摆臂进行收合，节省本装置使用空间或存置空间；(3)本发明可在清障结束后进行原地掉头，方便本装置回归原位。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明局部结构示意图一。
图3为本发明局部结构示意图二。
图4为本发明局部结构示意图三。
图5为本发明拨动机构结构示意图。
图6为本发明夹紧机构结构示意图。
图7为本发明破碎机构结构示意图。
图8为本发明驱动机构与收臂机构结构示意图。
图9为本发明收臂机构结构示意图。
图中：1、底板；2、清障头；3、行走机构；4、连接架；5、拨动机构；6、夹紧机构；7、传动带一；8、支座；9、摆臂；10、破碎机构；11、驱动机构；12、收臂机构；13、锥齿轮一；14、带轮一；15、带轮二；16、直齿轮一；17、传动带二；18、气缸；19、齿圈；20、支架一；21、支架二；22、电机一；501、滑动轴；502、拨轮；503、连接杆一；601、底座；602、支板；603、转动轴；604、弹簧；1001、电机二；1002、破碎轮一；1003、破碎轮二；1004、连接座；1005、支架三；1006、连接杆二；1101、电机三；1102、锥齿轮二；1103、直齿轮二；1104、带轮三；1105、传动带三；1201、支杆；1202、连接杆三；1203、连接杆四；1204、滑块；1205、齿条。
具体实施方式
在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
实施例：如图1-图9所示，一种井下矿车轨道清障装置，包括底板1，底板1上设置有清障头2、行走机构3、夹紧机构6、支座8、驱动机构11、锥齿轮一13、带轮一14、带轮二15、气缸18、支架一20、支架二21、电机一22；清障头2固定安装在底板1前侧，用于推开轨道上的障碍物，行走机构3由两个相对的轨道行走轮以及连轴相互固定连接组成且设置有多组，连轴贯穿底板1并与底板1转动连接，电机一22驱动其中一组行走机构3的连轴转动，多组行走轮的偏心处转动安装有用于带动拨动机构5运动的连接架4，多组所述行走轮偏心处与行走轮圆心距离一致，拨动机构5滑动安装在支架一20上并与连接架4转动连接，夹紧机构6固定安装在底板1上且通过传动带一7与连轴以及拨动机构5相互连接，支架二21用于支撑传动带一7，支座8上对称安装有两个摆臂9，摆臂9的末端设置有用于破碎大障碍物的破碎机构10，支座8上还设置有用于带动摆臂9进行开合运动的收臂机构12，收臂机构12的两侧与摆臂9相连接，驱动机构11驱动收臂机构12以及锥齿轮一13运动，锥齿轮一13贯穿底板1与带轮一14相连接，带轮二15转动安装在底板1上，带轮一14与带轮二15通过传动带二17相连接，带轮二15的底端固定安装有直齿轮一16，气缸18的输出端与底板1固定连接，且气缸18的输出端与缸体转动连接，气缸18外环面上固定安装有齿圈19，齿圈19与直齿轮一16相互啮合。
电机一22带动其中一组行走机构3中的连轴转动，连轴带动两侧行走轮转动，行走轮通过连接架4带动其他组行走机构3运动的同时，带动拨动机构5在清障头2上伸缩，清障头2以及拨动机构5相互配合，将隧道上的障碍物推离至隧道两侧，当拨动机构5运动时，夹紧机构6配合传动带一7进行运动，避免因拨动机构5的运动导致的传动带一7发生松弛而影响传动，在行走过程中可开启破碎机构10对隧道两侧较大的障碍物进行破碎，破碎机构10驱动机构11驱动收臂机构12带动摆臂9进行收合，并驱动锥齿轮一13转动，当隧道中五障碍物需要破碎时，可节省使用空间，锥齿轮一13带动带轮一14转动，带轮一14通过传动带二17带动带轮二15转动，带轮二15带动直齿轮一16转动，在此过程中，气缸18的输出端推动底板1向上移动，底板1向上移动的过程中，行走机构3脱离轨道，此时直齿轮一16绕着齿圈19进行公转，直齿轮一16带动带轮二15转动，带轮二15带动底板1转动，使得底板1完成转向。
拨动机构5包括滑动安装在支架一20上的滑动轴501，滑动轴501的一端转动安装有拨轮502，清障头2上开设有与拨轮502位置相对应的孔，另一端转动安装有连接杆一503，连接杆一503与连接架4转动连接。当连接架4跟随行走轮运动时，带动连接杆一503摆动，连接杆一503带动滑动轴501在支架一20内滑动，带动拨轮502前后运动，使得拨轮502可在清障头2上缩进。
夹紧机构6包括固定安装在底板1上的底座601，底座601上转动安装有支板602，支板602上固定转动安装有转动轴603，支板602的上部与底座601通过弹簧604相连接，连轴、拨轮502的中心轴以及转动轴603通过传动带一7相连接。弹簧604在初始状态下为被拉伸的状态，当拨轮502向夹紧机构6的方向进行运动时，传动带一7将逐渐松弛，此时在弹簧604的回缩力下，带动支板602摆动，支板602带动转动轴603移动，转动轴603带动传动带一7运动，避免因拨轮502的运动，使得传动带一7松弛无法传动，当连轴转动时，通过传动带一7带动拨轮502转动。
破碎机构10包括转动安装在摆臂9上的破碎轮一1002与破碎轮二1003以及固定安装在摆臂9上的电机二1001，电机二1001的输出轴贯穿摆臂9与破碎轮一1002的中心轴固定连接，破碎轮一1002的中心轴另一端贯穿摆臂9固定安装有连接座1004，连接座1004上固定安装有支架三1005，破碎轮二1003的中心轴贯穿摆臂9固定安装有连接座1004，连接座1004上固定安装有支架三1005，两侧的支架三1005通过连接杆二1006相连接，连接杆二1006与支架三1005均滑动连接，支架三1005内开设有与支架三1005相适配的滑槽。当遇到大的障碍物时，可启动电机二1001，电机二1001带动破碎轮一1002转动，破碎轮一1002带动连接座1004转动，连接座1004带动支架三1005转动，支架三1005带动连接杆二1006运动，连接杆二1006带动另一侧的支架三1005转动，支架三1005带动连接座1004转动，连接座1004带动破碎轮二1003转动，破碎轮一1002与破碎轮二1003转动，将较大障碍物进行破碎处理，防止大障碍物被推开后依旧阻挡隧道。
驱动机构11包括固定安装在底板1上的电机三1101，电机三1101的输出端上固定安装有带轮四(图中未展示)，带轮四的中心轴上固定安装有锥齿轮二1102，锥齿轮二1102与锥齿轮一13相互啮合，驱动机构11还包括转动安装在支座8上的直齿轮二1103，直齿轮二1103的中心轴上固定安装有带轮三1104，带轮三1104与带轮四通过传动带三1105相互连接。启动电机三1101，电机三1101带动带轮四与锥齿轮二1102转动，带轮四通过传动带三1105带动带轮三1104转动，带轮三1104带动直齿轮二1103转动，锥齿轮二1102带动锥齿轮一13转动。
收臂机构12包括固定安装在支座8上的支杆1201，支杆1201上转动安装有两个连接杆三1202，两个连接杆三1202对称安装在支杆1201上，连接杆三1202的另一端均与摆臂9转动连接，且转动连接有连接杆四1203，支杆1201上滑动安装有滑块1204，滑块1204的两侧与连接杆四1203转动连接，滑块1204的底端固定安装有齿条1205，齿条1205与直齿轮二1103相互啮合。直齿轮二1103转动带动齿条1205移动，齿条1205带动滑块1204在支杆1201上滑动，滑块1204带动连接杆四1203摆动，连接杆四1203带动连接杆三1202摆动，连接杆三1202带动摆臂9摆动，完成了对摆臂9的收合，方便本发明在隧道内活动。
本发明工作原理如下：电机一22带动其中一组行走机构3中的连轴转动，连轴带动两侧行走轮转动，行走轮通过连接架4带动其他组行走机构3运动的同时，带动拨动机构5在清障头2上伸缩，清障头2以及拨动机构5相互配合，将隧道上的障碍物推离至隧道两侧，当拨动机构5运动时，夹紧机构6配合传动带一7进行运动，避免因拨动机构5的运动导致的传动带一7发生松弛而影响传动，在行走过程中可开启破碎机构10对隧道两侧较大的障碍物进行破碎，破碎机构10驱动机构11驱动收臂机构12带动摆臂9进行收合，并驱动锥齿轮一13转动，当隧道中五障碍物需要破碎时，可节省使用空间，锥齿轮一13带动带轮一14转动，带轮一14通过传动带二17带动带轮二15转动，带轮二15带动直齿轮一16转动，在此过程中，气缸18的输出端推动底板1向上移动，底板1向上移动的过程中，行走机构3脱离轨道，此时直齿轮一16绕着齿圈19进行公转，直齿轮一16带动带轮二15转动，带轮二15带动底板1转动，使得底板1完成转向，而后气缸的输出端下降，将底板向下移动，直至行走轮回归轨道上，启动电机一带动行走机构运行，使得本装置清障完毕后掉头回到初始地。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种井下矿车轨道清障装置，包括底板(1)，其特征在于：底板(1)上设置有清障头(2)、行走机构(3)、夹紧机构(6)、支座(8)、驱动机构(11)、锥齿轮一(13)、带轮一(14)、带轮二(15)、气缸(18)、支架一(20)、支架二(21)、电机一(22)；
清障头(2)设置在底板(1)前侧，用于推开轨道上的障碍物，行走机构(3)由两个相对的轨道行走轮以及连轴连接组成且设置有多组，连轴贯穿底板(1)与底板(1)转动连接，行走轮的偏心处转动安装有用于带动拨动机构(5)运动的连接架(4)，拨动机构(5)滑动安装在支架一(20)上并与连接架(4)转动连接，夹紧机构(6)固定安装在底板(1)上且通过传动带一(7)与连轴以及拨动机构(5)相互连接，支座(8)上对称安装有两个摆臂(9)，摆臂(9)的末端设置有用于破碎大障碍物的破碎机构(10)，支座(8)上还设置有用于带动摆臂(9)进行开合运动的收臂机构(12)，收臂机构(12)的两侧与摆臂(9)相连接，驱动机构(11)驱动收臂机构(12)以及锥齿轮一(13)运动，锥齿轮一(13)贯穿底板(1)与带轮一(14)相连接，带轮二(15)转动安装在底板(1)上，带轮一(14)与带轮二(15)通过传动带二(17)相连接，带轮二(15)的底端固定安装有直齿轮一(16)，气缸(18)的输出端与底板(1)固定连接，气缸(18)外环面上固定安装有齿圈(19)，齿圈(19)与直齿轮一(16)相互啮合。
2.根据权利要求1所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：拨动机构(5)包括滑动安装在支架一(20)上的滑动轴(501)，滑动轴(501)的一端转动安装有拨轮(502)，清障头(2)上开设有与拨轮(502)位置相对应的孔，另一端转动安装有连接杆一(503)，连接杆一(503)与连接架(4)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：夹紧机构(6)包括固定安装在底板(1)上的底座(601)，底座(601)上转动安装有支板(602)，支板(602)上固定转动安装有转动轴(603)，支板(602)的上部与底座(601)通过弹簧(604)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：连轴、拨轮(502)的中心轴以及转动轴(603)通过传动带一(7)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：破碎机构(10)包括转动安装在摆臂(9)上的破碎轮一(1002)与破碎轮二(1003)以及固定安装在摆臂(9)上的电机二(1001)，电机二(1001)的输出轴贯穿摆臂(9)与破碎轮一(1002)的中心轴固定连接，破碎轮一(1002)的中心轴另一端贯穿摆臂(9)固定安装有连接座(1004)，连接座(1004)上固定安装有支架三(1005)，破碎轮二(1003)的中心轴贯穿摆臂(9)固定安装有连接座(1004)，连接座(1004)上固定安装有支架三(1005)，两侧的支架三(1005)通过连接杆二(1006)相连接，连接杆二(1006)与支架三(1005)均滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：驱动机构(11)包括设置在底板(1)上的电机三(1101)，电机二(1001)的输出端上固定安装有带轮四，带轮四的中心轴上固定安装有锥齿轮二(1102)，锥齿轮二(1102)与锥齿轮一(13)相互啮合，驱动机构(11)还包括转动安装在支座(8)上的直齿轮二(1103)，直齿轮二(1103)的中心轴上固定安装有带轮三(1104)，带轮三(1104)与带轮四通过传动带三(1105)相互连接。
7.根据权利要求6所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：收臂机构(12)包括固定安装在支座(8)上的支杆(1201)，支杆(1201)上转动安装有两个连接杆三(1202)，两个连接杆三(1202)对称安装在支杆(1201)上，连接杆三(1202)的另一端均与摆臂(9)转动连接，且转动连接有连接杆四(1203)，支杆(1201)上滑动安装有滑块(1204)，滑块(1204)的两侧与连接杆四(1203)转动连接，滑块(1204)的底端固定安装有齿条(1205)，齿条(1205)与直齿轮二(1103)相互啮合。
8.根据权利要求7所述的一种井下矿车轨道清障装置，其特征在于：电机一(22)驱动其中一组行走机构(3)的连轴转动。
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