CN114644022A - 一种智能电牵引单轨吊系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能电牵引单轨吊系统，包括：工型轨、轨道运动组件、悬吊组件和输送车工型轨上面固定有均布的第一吊环，第一吊环上栓有外接的悬吊链，悬吊链另一端固定于矿井巷道顶，悬吊组件上端固定安装于安装壳下表面上，输送车固定安装在悬吊组件下端处。本申请的优点：在保证运动稳定可靠的前提下，只需利用一个动力源便可实现运动的进行，减轻了工型轨所承受的重力；另外，通过电磁铁与磁铁块的相斥力，可实现刹车动作且通过增大电流，可使刹车更加稳定彻底。

Description

一种智能电牵引单轨吊系统

技术领域

本申请涉及矿用设备技术领域，具体是指一种智能电牵引单轨吊系统。

背景技术

单轨吊车是用一条吊挂在巷道上空的特制工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车辆连成车组，用牵引设备牵引，沿轨道运行的系统。其牵引动力可由钢丝绳、柴油机、蓄电池或风动装置提供。

单轨吊于矿井内应用较多，在矿井内经常会用到单轨吊来运送人员和货物。

目前，现有的单轨吊基本都是利用若干电机带动运动轮在工型轨上进行移动，其每个运动轮上均需单独电机提供动力，若干电机在一起，会加大重量，导致工型轨承力过大，发生变形或开裂，存在安全隐患；另外，现有的单轨吊的刹车方式基本都是利用机械动力进行刹车，其刹车效果较差，刹车距离过长，容易造成货物运送国展或其他危险情况的发生。

发明内容

本申请为了解决上述的各种问题，提供了一种智能电牵引单轨吊系统，其在保证运动稳定可靠的前提下，只需利用一个动力源便可实现运动的进行，减轻了工型轨所承受的重力；另外，通过电磁铁与磁铁块的相斥力，可实现刹车动作且通过增大电流，可使刹车更加稳定彻底。

为解决上述技术问题，本申请提供的技术方案为：一种智能电牵引单轨吊系统，包括：

工型轨，工型轨上面固定有均布的第一吊环，第一吊环上栓有外接的悬吊链一端，悬吊链另一端固定于矿井巷道顶；

轨道运动组件，轨道运动组件包括：

安装壳，安装壳包裹住工型轨并滑动设于工型轨上表面；

动力组件，动力组件固定安装在安装壳底面上；

传动组件，传动组件一端与动力组件固定连接，另一端可转动的连接在安装壳上；

运动轮，运动轮一端内安装有电磁刹车组件，另一端与传动组件固定连接；

动力组件和传动组件均设有多组，每两组传动组件之间设有与二者相啮合的同步齿轮；

悬吊组件，悬吊组件上端固定安装于安装壳下表面上；

输送车，输送车固定安装在悬吊组件下端处。

系统还包括控制模块、供电模块、漏电保护模块、声光报警模块、手持无线终端盒轨道检测模块。

根据一个实施例，安装壳包括对称设置的卡板和底板，两个卡板固定在底板上面两侧边处，工型轨上面设有滑槽，卡板上一体成型有滑条，滑条于滑槽内滑动。

根据一个实施例，动力组件包括固定于安装壳上的电机座，电机座上固定安装有双轴电机，传动组件固定在双轴电机输出端上。

根据一个实施例，传动组件包括通过联轴器固定在双轴电机输出端上的第一转轴，第一转轴与安装壳可转动连接，第一转轴上固定安装有第一传动齿轮，安装壳两内侧面上设有可转动的第二转轴，第二转轴一端上固定安装有第二传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮相啮合，运动轮固定安装在第二转轴另一端上，同步齿轮与相邻两组传动组件的第一传动齿轮均啮合。

根据一个实施例，电磁刹车组件包括固定在第二转轴另一端上的电磁铁，电磁铁一侧面上固定有均布的小型阻尼器，小型阻尼器另一端上固定有磁铁块，磁铁块一侧面上固定有刹车片，第二转轴为空心轴，外接导线穿过第二转轴与电磁铁电连；

在刹车状态下，电磁铁通电，产生磁力，其磁力与磁铁块的磁力相同，从而相斥，进而实现刹车片与工型轨进行接触，实现刹车。

根据一个实施例，运动轮为齿轮，工型轨上固定安装有齿条，齿轮与齿条相啮合。

根据一个实施例，运动轮为U型轮，工型轨上固定有与U型轮相配合的凸起轮轨。

根据一个实施例，悬吊组件包括固定安装在安装壳下表面上的第二吊环，第二吊环上连接有第三吊环，第三吊环上活动安装有缓冲壳，第三吊环另一端上固定连接有缓冲板，缓冲板与缓冲壳间隙配合，缓冲板上固定有均布的阻尼器，输送车固定安装在缓冲壳下表面。

本申请一种智能电牵引单轨吊系统的作用过程如下：

步骤一：待人员或货物装载完毕后，按下手持无线终端一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件供电；

步骤二：通电后的轨道运动组件将带动输送车在工型轨上运动；

步骤三：待到达目的地后，按下手持无线终端的另一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件断电并给电磁刹车组件通电；

步骤四：电磁刹车组件得电后，其内电磁铁将产生与磁铁块相斥的磁力，通过供电模块控制电流大小，来控制相斥磁力的大小，从而推动刹车片与工型轨接触，实现刹车；

步骤五：在供电模块发生故障时，漏电保护模块会动作，对供电模块形成一定的保护，且同时会将信息反馈至控制模块，控制模块则会向声光报警模块发送信号，使其进行报警；

步骤六：在轨道运动组件运动过程中，轨道检测模块会对工型轨进行探伤检测，防止工型轨因应力集中发生开裂，导致危险情况的发生。

本申请的一种智能电牵引单轨吊系统，通过双轴电机的运动，带动工型轨两侧的传动组件运动，从而将动力传递至运动轮，使运动轮在工型轨的上下翼之间运动；在一组传动组件运动时，会带动同步齿轮运动，同步齿轮则会带动另一组传动组件和运动轮进行运动；在需要刹车时，通过控制模块对电磁铁进行通电，使其具有的磁力和磁铁块的磁力相同，相斥运动，从而推动磁铁块、刹车片和工型轨接触刹车，且可通过控制电流的大小来控制刹车力度的大小，使其刹车更加稳定可靠。

附图说明

图1是本申请的使用状态示意图。

图2是本申请的轨道运动组件主视示意图。

图3是本申请的轨道运动组件A-A剖面结构示意图。

图4是本申请的轨道运动组件B-B剖面示意图。

图5是本申请的悬吊组件内部示意图。

图6是本申请的刹车组件示意图。

图7是本申请的刹车组件C处放大示意图。

图8是本申请的控制系统框图。

如图所示：1、工型轨；101、第一吊环；

2、轨道运动组件；

201、安装壳；2011、卡板；2012、底板；2013、滑槽；2014、滑条；

202、动力组件；2021、电机座；2022、双轴电机；

203、传动组件；2031、第一转轴；2032、第一传动齿轮；2033、第二转轴；2034、第二传动齿轮；

204、运动轮；

3、悬吊组件；301、第二吊环；302、第三吊环；303、缓冲壳；304、缓冲板；305、阻尼器；

4、输送车；

5、电磁刹车组件；501、电磁铁；502、小型阻尼器；503、磁铁块；504、刹车片；

6、同步齿轮；7、齿条；8、辅助轮。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

结合附图1、附图2和附图3，根据本申请实施例的智能电牵引单轨吊系统，包括：

工型轨1，工型轨1上面固定有均布的第一吊环101，第一吊环101上栓有外接的悬吊链一端，悬吊链另一端固定于矿井巷道顶；

轨道运动组件2，轨道运动组件2包括：

安装壳201，安装壳201包裹住工型轨1并滑动设于工型轨1上表面；

动力组件202，动力组件202固定安装在安装壳201底面上；

传动组件203，传动组件203一端与动力组件202固定连接，另一端可转动的连接在安装壳201上；

运动轮204，运动轮204一端内安装有电磁刹车组件5，另一端与传动组件203固定连接；

动力组件202和传动组件203均设有多组，每两组传动组件203之间设有与二者相啮合的同步齿轮6；

悬吊组件3，悬吊组件3上端固定安装于安装壳201下表面上；

输送车4，输送车4固定安装在悬吊组件3下端处。

具体的，每两个工型轨1之间通过销轴固定连接，形成一个供于运动的轨道，工型轨1上通过螺栓固定有若干均布的第一吊环101，第一吊环101上栓有固定在矿井巷道顶部的链条，将整体工型轨道悬吊起来；轨道运动组件2则通过动力组件202的带动，在工型轨1上进行稳固的运动，并通过悬吊组件3将输送车4带动起来，使其随着动力组件202的运动而运动；在运动至需要停止时，关闭动力组件202电源，并接通电磁刹车组件5的电源，从而通过磁铁之间的斥力，实现刹车操作。

进一步的，参照附图2，安装壳201包括对称设置的卡板2011和底板2012，两个卡板2011固定在底板2012上面两侧边处，工型轨1上面设有滑槽2013，卡板2011上一体成型有滑条2014，滑条2014于滑槽2013内滑动。

具体的，底板2012通过螺栓固定在两个卡板2011底面之间，卡板2011上端通过滑条2014卡在滑槽2013内，且于滑槽2013内滑动，一方面使轨道运动组件2更加稳定，另一方面则使其运动的更加顺畅；

滑槽2013内放置有若干钢珠，通过钢珠可增强轨道运动组件2运动的顺畅程度。

进一步的，如附图2所示，动力组件202包括固定于安装壳201上的电机座2021，电机座2021上固定安装有双轴电机2022，传动组件203固定在双轴电机2022输出端上。

具体的，双轴电机2022转动，带动两侧的传动组件203运动，从而带动运动轮204在工型轨1的上下翼之间运动，实现单轨吊的运动。

进一步的，结合附图2、附图3和附图4，传动组件203包括通过联轴器固定在双轴电机2022输出端上的第一转轴2031，第一转轴2031与安装壳201可转动连接，第一转轴2031上固定安装有第一传动齿轮2032，安装壳201两内侧面上设有可转动的第二转轴2033，第二转轴2033一端上固定安装有第二传动齿轮2034，第二传动齿轮2034与第一传动齿轮2032相啮合，运动轮204固定安装在第二转轴2033另一端上，同步齿轮6与相邻两组传动组件203的第一传动齿轮2032均啮合。

具体的，双轴电机2022转动，带动第一转轴2031和其上第一传动齿轮2032一同转动，从而带动第二传动齿轮2034和运动轮204一同转动，使工型轨1两侧运动轮204一同转动，带动轨道运动组件2整体在工型轨1上运动；

传动组件203设置有若干组，每组传动组件203的第一传动齿轮2032之间均啮合有用于同步各个第一传动齿轮2032同步同向转动的同步齿轮6，安装壳201的侧面上设有转动的短轴，同步齿轮6即固定在短轴的一端，若干组传动组件203可使轨道运动组件2的运动更加稳定可靠。

进一步的，结合附图6和附图7，电磁刹车组件5包括固定在第二转轴2033另一端上的电磁铁501，电磁铁501一侧面上固定有均布的小型阻尼器502，小型阻尼器502另一端上固定有磁铁块503，磁铁块503一侧面上固定有刹车片504，第二转轴2033为空心轴，外接导线穿过第二转轴2033与电磁铁501电连；

具体的，在刹车状态下，电磁铁501通电，产生磁力，其磁力与磁铁块503的磁力相同，从而相斥，进而实现刹车片504与工型轨1进行接触，实现刹车。

进一步的，结合附图2和附图3，其中一个实施例为，运动轮204为齿轮，工型轨1上固定安装有齿条7，齿轮与齿条7相啮合。

另一个实施例为，运动轮204为U型轮，工型轨1上固定有与U型轮相配合的凸起轮轨。

进一步的，结合附图2和附图5，悬吊组件3包括固定安装在安装壳201下表面上的第二吊环301，第二吊环301上连接有第三吊环302，第三吊环302上活动安装有缓冲壳303，第三吊环302另一端上固定连接有缓冲板304，缓冲板304与缓冲壳303间隙配合，缓冲板304上固定有均布的阻尼器305，输送车4固定安装在缓冲壳303下表面。

具体的，在使用时，输送车4固定在缓冲壳303下表面，在重力作用下，缓冲壳303会顺着第三吊环302下移，从而缓冲板304和缓冲壳303之间的空间会被压缩，阻尼器305会被压缩，从而形成一定的缓冲，来减缓输送车4在运动过程中的颠簸，使运输人员时，乘坐更加舒适；在运送货物时，不会因为颠簸而将货物颠簸掉落。

安装壳201内部上面处设有均布可转动的辅助轮8。

具体的，辅助轮8为U型轮，工型轨1的上边翼呈圆弧状，与U型轮的运动面相契合，此种设置，可使轨道运动组件2运动的更加稳定且顺畅。

进一步的，结合附图8，系统还包括控制模块、供电模块、漏电保护模块、声光报警模块、手持无线终端盒轨道检测模块。

结合附图1、附图2、附图3、附图6和附图8，本申请还包括一种智能电牵引单轨吊系统作用过程，具体如下：

步骤一：待人员或货物装载完毕后，按下手持无线终端一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件2供电；

步骤二：通电后的轨道运动组件2将带动输送车4在工型轨1上运动；

步骤三：待到达目的地后，按下手持无线终端的另一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件2断电并给电磁刹车组件5通电；

步骤四：电磁刹车组件5得电后，其内电磁铁501将产生与磁铁块503相斥的磁力，通过供电模块控制电流大小，来控制相斥磁力的大小，从而推动刹车片504与工型轨1接触，实现刹车；

步骤五：在供电模块发生故障时，漏电保护模块会动作，对供电模块形成一定的保护，且同时会将信息反馈至控制模块，控制模块则会向声光报警模块发送信号，使其进行报警；

步骤六：在轨道运动组件2运动过程中，轨道检测模块会对工型轨1进行探伤检测，防止工型轨1因应力集中发生开裂，导致危险情况的发生。

本申请结构部件之间的工作原理为：本系统动作时，通过手持无线终端，向控制模块发送信号，控制模块将控制双轴电机2022转动，通过传动组件203（第一传动齿轮2032和第二传动齿轮2034）来带动运动轮204转动，且通过同步齿轮6，可带动若干组传动组件203和运动轮204运动，从而带动轨道运动组件2整体在工型轨1上运动，即带动输送车4（或者勾掉的货物）运动；

在需要停车时，可将电磁铁501通电（运动轮204处的第二转轴2033为空心轴，导线伸入空心轴与电磁铁501电连），使电磁铁501产生磁性，其磁性与磁铁块503的磁性相斥，从而通过电流的加大，使斥力加强，挤压刹车片504与工型轨1接触，进行有效的刹车动作。

以上对本申请及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本申请的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本申请创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能电牵引单轨吊系统，包括：

工型轨（1），所述工型轨（1）上面固定有均布的第一吊环（101），所述第一吊环（101）上栓有外接的悬吊链一端，所述悬吊链另一端固定于矿井巷道顶；

轨道运动组件（2），所述轨道运动组件（2）包括：

安装壳（201），所述安装壳（201）包裹住所述工型轨（1）并滑动设于所述工型轨（1）上表面；

动力组件（202），所述动力组件（202）固定安装在所述安装壳（201）底面上；

传动组件（203），所述传动组件（203）一端与所述动力组件（202）固定连接，另一端可转动的连接在所述安装壳（201）上；

运动轮（204），所述运动轮（204）一端内安装有电磁刹车组件（5），另一端与所述传动组件（203）固定连接；

所述动力组件（202）和所述传动组件（203）均设有多组，每两组所述传动组件（203）之间设有与二者相啮合的同步齿轮（6）；

悬吊组件（3），所述悬吊组件（3）上端固定安装于所述安装壳（201）下表面上；

输送车（4），所述输送车（4）固定安装在所述悬吊组件（3）下端。

2.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述安装壳（201）包括对称设置的卡板（2011）和底板（2012），两个所述卡板（2011）固定在所述底板（2012）上面两侧边处，所述工型轨（1）上面设有滑槽（2013），所述卡板（2011）上一体成型有滑条（2014），所述滑条（2014）于所述滑槽（2013）内滑动。

3.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述动力组件（202）包括固定于所述安装壳（201）上的电机座（2021），所述电机座（2021）上固定安装有双轴电机（2022），所述传动组件（203）固定在所述双轴电机（2022）输出端上。

4.根据权利要求3所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述传动组件（203）包括通过联轴器固定在所述双轴电机（2022）输出端上的第一转轴（2031），所述第一转轴（2031）与所述安装壳（201）可转动连接，所述第一转轴（2031）上固定安装有第一传动齿轮（2032），所述安装壳（201）两内侧面上设有可转动的第二转轴（2033），所述第二转轴（2033）一端上固定安装有第二传动齿轮（2034），所述第二传动齿轮（2034）与所述第一传动齿轮（2032）相啮合，所述运动轮（204）固定安装在所述第二转轴（2033）另一端上，所述同步齿轮（6）与相邻两组所述传动组件（203）的所述第一传动齿轮（2032）均啮合。

5.根据权利要求4所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述电磁刹车组件（5）包括固定在所述第二转轴（2033）另一端上的电磁铁（501），所述电磁铁（501）一侧面上固定有均布的小型阻尼器（502），所述小型阻尼器（502）另一端上固定有磁铁块（503），所述磁铁块（503）一侧面上固定有刹车片（504），所述第二转轴（2033）为空心轴，外接导线穿过所述第二转轴（2033）与所述电磁铁（501）电连；

在刹车状态下，所述电磁铁（501）通电，产生磁力，其磁力与所述磁铁块（503）的磁力相同，从而相斥，进而实现所述刹车片（504）与所述工型轨（1）进行接触，实现刹车。

6.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述运动轮（204）为齿轮，所述工型轨（1）上固定安装有齿条（7），所述齿轮与所述齿条（7）相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述运动轮（204）为U型轮，所述工型轨（1）上固定有与所述U型轮相配合的凸起轮轨。

8.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，所述悬吊组件（3）包括固定安装在所述安装壳（201）下表面上的第二吊环（301），所述第二吊环（301）上连接有第三吊环（302），所述第三吊环（302）上活动安装有缓冲壳（303），所述第三吊环（302）另一端上固定连接有缓冲板（304），所述缓冲板（304）与所述缓冲壳（303）间隙配合，所述缓冲板（304）上固定有均布的阻尼器（305），所述输送车（4）固定安装在所述缓冲壳（303）下表面。

9.根据权利要求1所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，还包括控制模块、供电模块、漏电保护模块、声光报警模块、手持无线终端盒轨道检测模块。

10.根据权利要求9所述的一种智能电牵引单轨吊系统，其特征在于，其系统的作用过程如下：

步骤一：待人员或货物装载完毕后，按下手持无线终端一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件（2）供电；

步骤二：通电后的轨道运动组件（2）将带动输送车（4）在工型轨（1）上运动；

步骤三：待到达目的地后，按下手持无线终端的另一按钮，使其向控制模块发送信号，控制模块会给供电模块发射动作信号，给轨道运动组件（2）断电并给电磁刹车组件（5）通电；

步骤四：电磁刹车组件（5）得电后，其内电磁铁（501）将产生与磁铁块（503）相斥的磁力，通过供电模块控制电流大小，来控制相斥磁力的大小，从而推动刹车片（504）与工型轨（1）接触，实现刹车；

步骤五：在供电模块发生故障时，漏电保护模块会动作，对供电模块形成一定的保护，且同时会将信息反馈至控制模块，控制模块则会向声光报警模块发送信号，使其进行报警；

步骤六：在轨道运动组件（2）运动过程中，轨道检测模块会对工型轨（1）进行探伤检测，防止工型轨（1）因应力集中发生开裂，导致危险情况的发生。

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