CN115182941B - 一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤矿井下防爆无轨辅助运输技术领域，公开了一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统，装置包括直线驱动防爆电机、操纵油缸、转轴、轴承固定座、轴承、分离拨叉、滚动轴承、分离轴承、推杆，转轴通过轴承设置在轴承固定座上，其一端与推杆的一端固定连接，推杆的另一端与操纵油缸的活塞杆铰接，轴承固定座与直线驱动防爆电机连接，直线驱动防爆电机的运动方向与动力输入轴平行；分离拨叉固定设置在转轴上，滚动轴承与分离拨叉连接；直线驱动防爆电机用于驱动转轴沿平行于动力输入轴的方向运动，操纵油缸用于驱动转轴转动。本发明可以实现分离机构磨损情况的自动检测，并进行动态自适应调整，自动化程度高。

Description

一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统
技术领域
本发明涉及煤矿井下防爆无轨辅助运输技术领域，具体是一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统。
背景技术
近几年来，防爆车辆在现代化矿井的应用越来越广泛，矿方对防爆车辆的质量要求也越来越高。现有防爆车辆不规则形状的动力切断分离机构采用铸造方式制备，加工精度较难保证，使用过程中容易出现不均匀磨损的情况，进而动力切断装置出现卡滞、动力切断不彻底等问题，导致分泵等一系列相关部件损坏，影响关键元部件和整车的可靠性和使用寿命，同时存在安全隐患。此外，我国提出了智慧矿山理念，开采装备向智能化、信息化和无人化进军。因此，需要对现有技术中的防爆车辆动力切断控制装置进行改进。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统，以实现分离机构磨损情况的自动检测，并进行动态自适应调整，以保证分离机构处于理想设定位置，解决因动力切断不彻底导致关键元部件损坏，影响整机寿命的问题，同时消除安全隐患。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，包括：直线驱动防爆电机、操纵油缸、转轴、轴承固定座、轴承、分离拨叉、滚动轴承、分离轴承、推杆，所述转轴通过轴承设置在轴承固定座上，其一端与推杆的一端固定连接，推杆的另一端与操纵油缸的活塞杆铰接，所述轴承固定座与直线驱动防爆电机连接，直线驱动防爆电机的运动方向与动力输入轴平行；所述分离拨叉固定设置在转轴上，滚动轴承与所述分离拨叉连接；所述直线驱动防爆电机用于驱动所述转轴沿平行于动力输入轴的方向运动，所述操纵油缸用于驱动所述转轴转动。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括：调节杆，所述调节杆的一端与所述轴承固定座固定连接，另一端与所述直线驱动防爆电机的移动端连接。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括轴承固定座导轨，所述轴承固定座导轨上设置有与直线驱动防爆电机的运动方向平行的移动槽，所述轴承固定座设置在所述移动槽内。
所述滚动轴承与所述分离拨叉通过轴承螺栓连接；所述推杆与操纵油缸活塞杆通过销轴连接。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括回位片，所述回位片的一端与分离拨叉连接，另一端与所述分离轴承连接。
此外，本发明还提供了一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，包括所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括：测距传感器、控制主机、液压泵、液压油箱和防爆电磁多路阀；
所述测距传感器用于测量所述滚动轴承与分离轴承之间的距离，所述测距传感器输出端与所述控制主机的输入端连接；所述控制主机的输出端与所述直线驱动防爆电机连接；
所述液压油箱的出油口经液压泵与防爆电磁多路阀的进油口P连接，防爆电磁多路阀的回油口与液压油箱的回油口连接，防爆电磁多路阀的工作油口A与操纵油缸的工作油口A连接，工作油口B与操纵油缸的工作油口B连接；
所述控制主机用于根据车辆运行时测距传感器的测量数据，控制所述直线驱动防爆电机移动；还用于根据动力切断信号，控制所述防爆电磁多路阀处于第一工作状态，还用于根据动力恢复信号，控制所述防爆电磁多路阀处于第二工作状态。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括安全阀，所述安全阀的一端与所述防爆电磁多路阀的进油口P连接，另一端与所述液压油箱的回油口连接。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括接触指示灯，所述接触指示灯的控制端与所述控制主机的输出端连接，所述控制主机用于根据所述测距传感器的测量值，控制所述接触指示灯的状态。
所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括旋转电机，所述控制主机的输出端与所述旋转电机的控制端连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明提供了一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置及系统，可以实现分离机构磨损情况的自动检测，并进行动态自适应调整，以保证分离机构处于理想设定位置，此外，本发明自动化程度高，可为当前亟需发展与自动化装备相结合的智能无轨辅助运输系统提供技术支撑。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置的结构示意图；
图2是图1中动力切断控制装置的测距部分示意图；
图3是图1的局部示意图；
图4是本发明实施例二提供的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统的结构示意图；
图中：1-电源，2-控制主机，3-测距传感器，4-旋转电机，5-液压泵，6-安全阀，7-防爆电磁多路阀，8-操纵油缸，9-直线驱动防爆电机，10-接触指示灯，11-液压油箱，12-动力切断装置，13-吸油过滤器，12.1-调节杆，12.2-轴承固定座，12.3-轴承固定座导轨，12.4-轴承，12.5-转轴，12.6-分离拨叉，12.7-螺栓，12.8-滚动轴承，12.9-分离轴承，12.10-动力输入端，12.11-回位片，12.12-推杆，12.13-销轴，8.1-活塞杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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。
实施例一
如图1~2所示，本发明实施例一提供了一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，包括：直线驱动防爆电机9、操纵油缸8、转轴12.5、轴承固定座12.2、轴承12.4、分离拨叉12.6、滚动轴承12.8、分离轴承12.9、推杆12.12，所述转轴12.5通过轴承12.4设置在轴承固定座12.2上，其一端与推杆12.12的一端固定连接，推杆12.12的另一端与操纵油缸8的活塞杆8.1铰接，所述轴承固定座12.2与直线驱动防爆电机9连接，直线驱动防爆电机9的运动方向与动力输入轴12.10平行；所述分离拨叉12.6固定设置在转轴12.5上，滚动轴承12.8与所述分离拨叉12.6连接；所述直线驱动防爆电机9用于驱动所述转轴12.5沿平行于动力输入轴12.10的方向运动，所述操纵油缸8用于驱动所述转轴12.5转动。
本实施例中，滚动轴承12.8的截面是圆形的，与分离轴承12.9属于线接触，当分离拨叉12.6随着转轴12.5转动时，滚动轴承12.8会在分离轴承12.9的接触面上转动。
进一步地，如图1所示，本实施例的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置还包括：调节杆12.1，所述调节杆12.1的一端与所述轴承固定座12.2固定连接，另一端与所述直线驱动防爆电机9的移动端连接。
具体地，本实施中，轴承固定座12.2有两个，分别位于转轴12.5的两端，所述调节杆12.1为U型，其另一端分别连接一个轴承固定座12.2，另一端与所述直线驱动防爆电机9的移动端连接。
进一步地，如图1所示，本实施例的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置还包括轴承固定座导轨12.3，所述轴承固定座导轨12.3固定在动力切断控制装置壳体上，所述轴承固定座导轨12.3上设置有与直线驱动防爆电机9的运动方向平行的移动槽，所述轴承固定座12.2设置在所述移动槽内。
进一步地，如图1~2所示，所述滚动轴承12.8与所述分离拨叉12.6通过轴承螺栓12.7连接；所述推杆12.12与操纵油缸活塞杆8.1通过销轴12.13连接。
进一步地，如图3所示，所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括回位片12.11，所述回位片12.11的一端与分离拨叉12.6连接，另一端与所述分离轴承12.9连接。
本实施例的工作原理如下：当磨损导致滚动轴承12.8与分离轴承12.9之间存在间隙时，通过直线驱动防爆电机9，可以驱动转轴12.5沿动力输入轴12.10的方向运动，进而带动分离拨叉12.6和滚动轴承12.8向靠近分离轴承12.9的方向运动至滚动轴承12.8与分离轴承12.9保持接触。此外，当需要动力切断时，控制操纵油缸8的活塞杆8.1向左运动，活塞杆8.1通过销轴12.13带动推杆12.12及转轴12.5转动，转轴12.5上固定有分离拨叉12.6，分离拨叉12.6通过滚动轴承12.8推动分离轴承12.9向左运动，完成动力切断动作。反之，当需要动力恢复时，控制操纵油缸8活塞杆8.1向右运动，活塞杆8.1通过销轴12.13带动推杆12.12及转轴12.5转动，转轴12.5上固定有分离拨叉12.6，分离拨叉12.6带动滚动轴承12.8回位，分离拨叉12.6上固定有回位片12.11，回位片12.11带动分离轴承12.9回位，实现动力连接。
实施例二
如图4所示，本发明实施例二提供了一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，包括实施例一所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括：测距传感器3、控制主机2、液压泵5、液压油箱11和防爆电磁多路阀7；所述测距传感器3用于测量所述滚动轴承12.8与分离轴承12.9之间的距离，所述测距传感器输出端与所述控制主机2的输入端连接；所述控制主机2的输出端与所述直线驱动防爆电机9连接；所述液压油箱11的出油口经液压泵5与防爆电磁多路阀7的进油口P连接，防爆电磁多路阀7的回油口与液压油箱11的回油口连接，防爆电磁多路阀7的工作油口A与操纵油缸8的工作油口A连接，工作油口B与操纵油缸8的工作油口B连接；所述控制主机用于根据车辆运行时测距传感器3的测量数据，控制所述直线驱动防爆电机9移动；还用于根据动力切断信号，控制所述防爆电磁多路阀7处于第一工作状态，还用于根据动力恢复信号，控制所述防爆电磁多路阀7处于第二工作状态。
进一步地，本实施例的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括安全阀6，所述安全阀6的一端与所述防爆电磁多路阀7的进油口P连接，另一端与所述液压油箱11的回油口连接。具体地，本实施例中，所述防爆电磁多路阀7为三位四通电磁阀，其两个控制端K1和K2均与所述控制主机2的输出端连接。
进一步地，本实施例的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括接触指示灯10，所述接触指示灯10的控制端与所述控制主机2的输出端连接，所述控制主机2用于根据所述测距传感器3的测量值，控制所述接触指示灯10的状态。
进一步地，本实施例的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，还包括旋转电机4，所述控制主机2的输出端与所述旋转电机4的控制端连接。此外，其还包括电源1，电源1给系统供电。
本实施例的工作原理是：当防爆车辆启动后，防爆电磁多路阀7的控制端K1、K2处于失电状态，防爆电磁多路阀7的阀芯在两侧弹簧作用下处于中位，电源1给控制主机2供电，控制主机2控制旋转电机4启动，旋转电机4带动液压泵5工作，液压泵-5将液压油从液压油箱11 的TK1口经吸油过滤器-13吸入到液压泵3的P口，产生的高压油从液压泵3的S口经防爆电磁多路阀7的P口流回油箱11的TK3口，防爆电磁多路阀7的A、B口分别与操纵油缸8的A、B口连接并与油箱11 的TK3口相通，同时，测距传感器3实时监测滚动轴承12.8与分离轴承12.9的距离，若保持接触，则测距传感器3将监测数据传给控制主机2，控制主机2控制接触指示灯10显示绿色；若因磨损，导致滚动轴承12.8与分离轴承12.9之间存在间隙，测距传感器3将数据反馈到控制主机2，控制主机2控制接触指示灯显示红色，同时控制主机2控制直线驱动电机9，直线驱动电机9驱动调节杆12.1移动，其中轴承固定座12.2、轴承12.4、转轴12.5、分离拨叉12.6和滚动轴承12.8随调节杆12.1一起移动，最终滚动轴承12.8与分离轴承12.9接触后，接触指示灯10显示为绿色，实现位移补偿，控制主机2控制直线驱动装置-9停止运动。
动力切断控制装置中调节杆12.1与轴承固定座12.2相连，轴承固定快12.2卡在轴承固定座导轨12.3上的移动槽内，可实现沿平行于动力输入轴12.10的轴向方向的直线移动，轴承固定座12.2内嵌有轴承12.4，轴承12.4上安装有转轴12.5，转轴12.5中间固定安装分离拨叉12.6，分离拨叉12.6通过轴承螺栓12.7连接滚动轴承12.8，滚动轴承12.8与分离轴承12.9保持接触，分离轴承12.9安装于动力输入轴12.10上，转轴12.5另一端与推杆12.12连接，推杆12.12通过销轴12.13与操纵油缸活塞杆8.1连接。
当需要动力切断时，控制主机2控制防爆电磁多路阀7的K2端通电，多路阀7的P口与B口相通，A口与T口相通，液压泵5产生的高压油经多路阀7的P口到达操纵油缸8的B口，推动操纵油缸活塞杆8.1向左运动，活塞杆通过销轴带动推杆及转轴转动，转轴上固定有分离拨叉12.6，分离拨叉12.6推动分离轴承12.9，完成动力切断动作。反之，控制主机2控制防爆电磁多路阀7的K1端通电，防爆电磁多路阀7的P口与A口相通，B口与T口相通，液压泵5产生的高压油经防爆电磁多路阀7的A口到达操纵油缸8的A口，推动操纵油缸8活塞杆8.1向右运动，活塞杆8.1通过销轴12.13带动推杆12.12及转轴12.5转动，转轴上固定有分离拨叉12.6，分离拨叉12.6上固定有回位片12.11，回位片12.11带动分离轴承12.9回位，实现动力连接。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，其特征在于，包括：直线驱动防爆电机（9）、操纵油缸（8）、转轴（12.5）、轴承固定座（12.2）、轴承（12.4）、分离拨叉（12.6）、滚动轴承（12.8）、分离轴承（12.9）、推杆（12.12），所述转轴（12.5）通过轴承（12.4）设置在轴承固定座（12.2）上，其一端与推杆（12.12）的一端固定连接，推杆（12.12）的另一端与操纵油缸（8）的活塞杆（8.1）铰接，所述轴承固定座（12.2）与直线驱动防爆电机（9）连接，直线驱动防爆电机（9）的运动方向与动力输入轴（12.10）平行；所述分离拨叉（12.6）固定设置在转轴（12.5）上，滚动轴承（12.8）与所述分离拨叉（12.6）连接；所述直线驱动防爆电机（9）用于驱动所述转轴（12.5）沿平行于动力输入轴（12.10）的方向运动，所述操纵油缸（8）用于驱动所述转轴（12.5）转动；还包括：调节杆（12.1），所述调节杆（12.1）的一端与所述轴承固定座（12.2）固定连接，另一端与所述直线驱动防爆电机（9）的移动端连接；
还包括轴承固定座导轨（12.3），所述轴承固定座导轨（12.3）上设置有与直线驱动防爆电机（9）的运动方向平行的移动槽，所述轴承固定座（12.2）设置在所述移动槽内。
2.根据权利要求1所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，其特征在于，所述滚动轴承（12.8）与所述分离拨叉（12.6）通过轴承螺栓（12.7）连接；所述推杆（12.12）与操纵油缸活塞杆（8.1）通过销轴（12.13）连接。
3.根据权利要求1所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，其特征在于，还包括回位片（12.11），所述回位片（12.11）的一端与分离拨叉（12.6）连接，另一端与所述分离轴承（12.9）连接。
4.一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，其特征在于，包括权利要求1~3任一项所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制装置，还包括：测距传感器（3）、控制主机（2）、液压泵（5）、液压油箱（11）和防爆电磁多路阀（7）；
所述测距传感器（3）用于测量所述滚动轴承（12.8）与分离轴承（12.9）之间的距离，所述测距传感器输出端与所述控制主机（2）的输入端连接；所述控制主机（2）的输出端与所述直线驱动防爆电机（9）连接；
所述液压油箱（11）的出油口经液压泵（5）与防爆电磁多路阀（7）的进油口P连接，防爆电磁多路阀（7）的回油口与液压油箱（11）的回油口连接，防爆电磁多路阀（7）的工作油口A与操纵油缸（8）的工作油口A连接，工作油口B与操纵油缸（8）的工作油口B连接；
所述控制主机用于根据车辆运行时测距传感器（3）的测量数据，控制所述直线驱动防爆电机（9）移动；还用于根据动力切断信号，控制所述防爆电磁多路阀（7）处于第一工作状态，还用于根据动力恢复信号，控制所述防爆电磁多路阀（7）处于第二工作状态。
5.根据权利要求4所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，其特征在于，还包括安全阀（6），所述安全阀（6）的一端与所述防爆电磁多路阀（7）的进油口P连接，另一端与所述液压油箱（11）的回油口连接。
6.根据权利要求4所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，其特征在于，还包括接触指示灯（10），所述接触指示灯（10）的控制端与所述控制主机（2）的输出端连接，所述控制主机（2）用于根据所述测距传感器（3）的测量值，控制所述接触指示灯（10）的状态。
7.根据权利要求4所述的一种防爆车辆用自调式动力切断控制系统，其特征在于，还包括旋转电机（4），所述控制主机（2）的输出端与所述旋转电机（4）的控制端连接。
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