CN115973126A - 一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,涉及矿车制动安全技术领域,包括固定在煤矿巷道内的滑轨以及沿滑轨运输的矿井车,并沿滑轨所在处依次设置多处矿车站点,在每处矿车站点处的滑轨上依次设置有制动检测区、制动缓冲区和紧急制动区,通过三区的共同配合完成紧急情况下矿井车的制动,依次保证矿井车能够顺利停止于矿车站点。本发明通过安装温度传感实时监控矿井车制动器的温度,当矿井车运输临近矿车站点时,若检测温度过热,此时表明矿井车制动器存在一定的安全隐患,其会触发制动检测区、制动缓冲区和紧急制动区开始工作,辅助矿井车制动,以此保证矿井车顺利停止,大大保证了矿井车运输的安全性。
Description
技术领域
发明涉及矿车制动安全技术领域,具体为一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置。
背景技术
在煤矿的地下巷道内,主要通过矿井车实现运输,而矿井车为无人车,其沿滑轨运输时,由于无人实时看管,而矿井车长时间工作,会导致制动器变热,其变热会影响刹车制动性,其存在一定的安全隐患,而现有技术无法避免制动器的过热,只能通过更换质量更好的制动器或定期检修来应对,但即使是这样,其矿井车还是存在制动的安全隐患。
发明内容
发明的目的是为了解决上述背景技术中存在的问题,而提出一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置。
为实现上述目的,发明提供如下技术方案:
一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,包括固定在煤矿巷道内的滑轨以及沿滑轨运输的矿井车,并沿滑轨所在处依次设置多处矿车站点,在每处矿车站点处的滑轨上依次设置有制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P,通过三区的共同配合完成紧急情况下矿井车的制动,依次保证矿井车能够顺利停止于矿车站点,其中紧急制动区P正好对应于矿车站点处;
所述矿井车其中一处制动器上安装有温度传感器,所述温度传感器通过矿井车的控制驱动装置供电,其温度传感器还与RFID信号发射模块电性连接;
每处矿车站点处的两道滑轨之间还埋藏设置有高压充气泵和控制单元,所述高压充气泵作用于制动缓冲区O,所述控制单元联动控制制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P。
优选的,所述制动检测区M内设置有垂直装配于其中一处滑轨内的触发抵柱,所述触发抵柱的两侧固定有第一导向块,所述第一导向块贯通装配于第一导向轴上,所述第一导向轴上嵌套有位于第一导向块下方的第一弹簧,所述触发抵柱的底部开设有垂直设置的触发孔,所述触发孔的正下方处固定有垂直设置的触发开关,所述触发抵柱的底部一侧开设有水平设置的对接孔,所述对接孔对应侧还装配有水平设置定位轴芯,所述定位轴芯的两侧固定有第二导向块,所述第二导向块贯通装配于第二导向轴上,所述第二导向轴上嵌套有第二弹簧,所述定位轴芯的内侧还固定有铁芯一,所述铁芯一的周围缠绕有线圈一。
优选的,所述制动缓冲区O内在两道滑轨的上表面开设有多处均匀分布的避让槽,其避让槽内设置有充气式缓冲袋,每处相邻两处所述充气式缓冲袋之间通过输气管相对接,每处所述充气式缓冲袋的底部均接通有两处输气管,其每处输气管上分别对接有气体单向阀一和气体单向阀二,沿矿井车运输方向经过的第一处充气式缓冲袋的输气管与高压充气泵相对接,沿矿井车运输方向经过的最后一处充气式缓冲袋的输气管与外界相贯通。
优选的,所述紧急制动区P内设置有垂直装配于两道滑轨内的紧急挡轮块,所述紧急挡轮块的两侧固定有第三导向块,所述第三导向块贯通装配于第三导向轴上,所述第三导向轴上嵌套有位于第三导向块上方的第三弹簧,所述紧急挡轮块的正下方固定有铁芯二,所述铁芯二的周围缠绕有线圈二。
优选的,所述控制单元内包括中央处理器、RFID接收模块、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀,其以中央处理器为信号处理中心,RFID接收模块、高压充气泵、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀均与中央处理器电性连接,其中高压充气泵与电磁阀电性连接,其中时间继电器与转换器一电性连接。
优选的,所述转换器一通过线路与线圈一相对接,铁芯一和线圈二能构成强力磁铁,吸附定位轴芯与铁芯一接触固定,而定位轴芯与触发抵柱接触的端头采用非导电体。
优选的,所述RFID接收模块的开关分别通过两处导线与触发抵柱、触发开关相对接,其中触发抵柱和触发开关均为导体,而触发抵柱的上端头为非导体,其端头为圆弧头。
优选的,所述气体单向阀一和气体单向阀二控制气体的流通方向相同;
气体单向阀一内装配有阀芯一,阀芯一装配于阀芯轴一上,阀芯轴一的端头固定有弹簧抵接块,阀芯轴一上嵌套有复位弹簧一;
气体单向阀二内装配有阀芯二,阀芯二装配于阀芯轴二上,阀芯轴二上还嵌套有复位弹簧二。
优选的,所述输气管内填充有气体,其内部气压为常压状态。
优选的,所述转换器二通过线路与线圈二相对接,铁芯二和线圈二能构成强力磁铁,排斥紧急挡轮块上升并高出滑轨的表面,其中紧急挡轮块采用磁铁制成,其上端处采用非导电体。
与现有技术相比,发明的有益效果是:
本发明为一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,通过安装温度传感实时监控矿井车制动器的温度,当矿井车运输临近矿车站点时,若检测温度过热,此时表明矿井车制动器存在一定的安全隐患,其会触发制动检测区、制动缓冲区和紧急制动区开始工作,辅助矿井车制动,以此保证矿井车顺利停止,通过二次制动,大大保证了矿井车运输的安全性。
附图说明
图1为本发明中矿井车在接近制动检测区M的俯视结构示意图;
图2为本发明中矿井车在接近制动检测区M的主视内部结构示意图;
图3为图2中的部分结构示意图;
图4为图3中A处的局部放大图;
图5为图3中B处的局部放大图;
图6为图5中C处的局部放大图;
图7为图2中触发时的结构示意图;
图8为图7中D处的局部放大图;
图9为图7中E处的局部放大图;
图10为图9中F处的局部放大图;
图11为本发明中矿井车在接近制动缓冲区O的俯视结构示意图;
图12为本发明中矿井车在接近制动缓冲区O的主视内部结构示意图;
图13为图12中的部分结构示意图;
图14为图13中G处的局部放大图;
图15为图14中H处的局部放大图;
图16为图14中I处的局部放大图;
图17为图13中J处的局部放大图;
图18为本发明中矿井车在接近制动检测区M的俯视结构示意图;
图19为本发明中矿井车在接近制动检测区M的主视内部结构示意图;
图20为图19中的部分结构示意图;
图21为图20中K处的局部放大图;
图22为本发明的工作原理图。
图中:1-滑轨;2-矿井车;3-温度传感器;4-RFID信号发射模块;5-高压充气泵;6-控制单元;7-触发抵柱;8-第一导向块;9-第一导向轴;10-第一弹簧;11-触发孔;12-触发开关;13-对接孔;14-定位轴芯;15-第二导向块;16-第二导向轴;17-第二弹簧;18-铁芯一;19-线圈一;20-充气式缓冲袋;21-输气管;22-气体单向阀一;221-阀芯一;222-阀芯轴一;223-弹簧抵接块;224-复位弹簧一;23-气体单向阀二;231-阀芯二;232-阀芯轴二;233-复位弹簧二;24-紧急挡轮块;25-第三导向块;26-第三导向轴;27-第三弹簧;28-铁芯二;29-线圈二。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图,对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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,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,都属于发明保护的范围。
请参照图1-图22,发明提供一种技术方案:
一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,包括固定在煤矿巷道内的滑轨1以及沿滑轨1运输的矿井车2,并沿滑轨1所在处依次设置多处矿车站点,在每处矿车站点处的滑轨1上依次设置有制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P,通过三区的共同配合完成紧急情况下矿井车2的制动,依次保证矿井车2能够顺利停止于矿车站点,其中紧急制动区P正好对应于矿车站点处;
所述矿井车2其中一处制动器上安装有温度传感器3,所述温度传感器3通过矿井车2的控制驱动装置供电,其温度传感器3还与RFID信号发射模块4电性连接;
每处矿车站点处的两道滑轨1之间还埋藏设置有高压充气泵5和控制单元6,所述高压充气泵5作用于制动缓冲区O,所述控制单元6联动控制制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P。
所述制动检测区M内设置有垂直装配于其中一处滑轨1内的触发抵柱7,所述触发抵柱7的两侧固定有第一导向块8,所述第一导向块8贯通装配于第一导向轴9上,所述第一导向轴9上嵌套有位于第一导向块8下方的第一弹簧10,所述触发抵柱7的底部开设有垂直设置的触发孔11,所述触发孔11的正下方处固定有垂直设置的触发开关12,所述触发抵柱7的底部一侧开设有水平设置的对接孔13,所述对接孔13对应侧还装配有水平设置定位轴芯14,所述定位轴芯14的两侧固定有第二导向块15,所述第二导向块15贯通装配于第二导向轴16上,所述第二导向轴16上嵌套有第二弹簧17,所述定位轴芯14的内侧还固定有铁芯一18,所述铁芯一18的周围缠绕有线圈一19。
所述制动缓冲区O内在两道滑轨1的上表面开设有多处均匀分布的避让槽,其避让槽内设置有充气式缓冲袋20,每处相邻两处所述充气式缓冲袋20之间通过输气管21相对接,每处所述充气式缓冲袋20的底部均接通有两处输气管21,其每处输气管21上分别对接有气体单向阀一22和气体单向阀二23,沿矿井车2运输方向经过的第一处充气式缓冲袋20的输气管21与高压充气泵5相对接,沿矿井车2运输方向经过的最后一处充气式缓冲袋20的输气管21与外界相贯通。
所述紧急制动区P内设置有垂直装配于两道滑轨1内的紧急挡轮块24,所述紧急挡轮块24的两侧固定有第三导向块25,所述第三导向块25贯通装配于第三导向轴26上,所述第三导向轴26上嵌套有位于第三导向块25上方的第三弹簧27,所述紧急挡轮块24的正下方固定有铁芯二28,所述铁芯二28的周围缠绕有线圈二29。
所述控制单元6内包括中央处理器、RFID接收模块、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀,其以中央处理器为信号处理中心,RFID接收模块、高压充气泵5、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀均与中央处理器电性连接,其中高压充气泵5与电磁阀电性连接,其中时间继电器与转换器一电性连接。
所述转换器一通过线路与线圈一19相对接,铁芯一18和线圈二19能构成强力磁铁,吸附定位轴芯14与铁芯一18接触固定,而定位轴芯14与触发抵柱7接触的端头采用非导电体。
所述RFID接收模块的开关分别通过两处导线与触发抵柱7、触发开关12相对接,其中触发抵柱7和触发开关12均为导体,而触发抵柱7的上端头为非导体,其端头为圆弧头。
所述气体单向阀一22和气体单向阀二23控制气体的流通方向相同;
气体单向阀一22内装配有阀芯一221,阀芯一221装配于阀芯轴一222上,阀芯轴一222的端头固定有弹簧抵接块223,阀芯轴一222上嵌套有复位弹簧一224;
气体单向阀二23内装配有阀芯二231,阀芯二231装配于阀芯轴二232上,阀芯轴二232上还嵌套有复位弹簧二233。
所述输气管21内填充有气体,其内部气压为常压状态。
所述转换器二通过线路与线圈二29相对接,铁芯二28和线圈二29能构成强力磁铁,排斥紧急挡轮块24上升并高出滑轨1的表面,其中紧急挡轮块24采用磁铁制成,其上端处采用非导电体。
本发明的工作原理:
由于矿井车2的所有车轮同步制动,所有车轮制动时的温度相差无几,仅采用一处温度传感器3监控任一处制动器,其更加节省成本。
矿井车2在到达制动检测区M之前,其制动器会自动开始制动,其制动时间为T1。
当矿井车2在制动过程中,其检测温度正常时,温度传感器3不会将信号反馈至RFID信号发射模块4,此时制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P无法接受信号,并不会启动干预刹车。
当矿井车2在制动过程中,其检测温度过高时,矿井车2首先经过制动检测区M,车轮会按压触发抵柱7,然后定位轴芯14装配至对接孔13使得触发抵柱7暂时固定,此时触发抵柱7与触发开关12相接触,RFID接收模块的开关形成闭合回路后启动,此时RFID接收模块接收至RFID发射模块4发出的信号;
与此同时,时间继电器会控制转换器一在一段时间T2(T2>T1)后启动,此时线圈一19和铁芯一18形成强力磁铁,会吸附定位轴芯14脱离对接孔13,触发抵柱7重新回到初始状态;
与此同时,中央处理器会控制高压充气泵5通过输气管21向充气式缓冲袋20内充入足量的气体,其中气体的量由电磁阀精确控制,其充入后充气式缓冲袋20内的气压为常压,充气式缓冲袋20为非弹性袋,矿井车2来到制动缓冲区O,车辆碾压至第一处充气式缓冲袋20,会缓冲并降低车速,此时第一处充气式缓冲袋20内的气体会通过输气管21进入至下一处充气式缓冲袋20内,再进行缓冲,通过多处充气式缓冲袋20逐步缓冲,最大程度的降低车速,而气体会在矿井车2经过最后一处充气式缓冲袋20后排出。
与此同时,中央处理器会启动转换器二,经转换后向线圈二29通电,铁芯二28和线圈二29能构成强力磁铁,排斥紧急挡轮块24上升并高出滑轨1的表面,矿井车2到达紧急制动区P时,通过紧急挡轮块24阻挡车轮,使得矿井车2最终停止,此时矿井车2刚好停止于矿车站点处。
对于本领域技术人员而言,显然发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离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,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。
Claims (10)
1.一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,包括固定在煤矿巷道内的滑轨(1)以及沿滑轨(1)运输的矿井车(2),并沿滑轨(1)所在处依次设置多处矿车站点,其特征在于:在每处矿车站点处的滑轨(1)上依次设置有制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P,通过三区的共同配合完成紧急情况下矿井车(2)的制动,依次保证矿井车(2)能够顺利停止于矿车站点,其中紧急制动区P正好对应于矿车站点处;
所述矿井车(2)其中一处制动器上安装有温度传感器(3),所述温度传感器(3)通过矿井车(2)的控制驱动装置供电,其温度传感器(3)还与RFID信号发射模块(4)电性连接;
每处矿车站点处的两道滑轨(1)之间还埋藏设置有高压充气泵(5)和控制单元(6),所述高压充气泵(5)作用于制动缓冲区O,所述控制单元(6)联动控制制动检测区M、制动缓冲区O和紧急制动区P。
2.根据权利要求1所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述制动检测区M内设置有垂直装配于其中一处滑轨(1)内的触发抵柱(7),所述触发抵柱(7)的两侧固定有第一导向块(8),所述第一导向块(8)贯通装配于第一导向轴(9)上,所述第一导向轴(9)上嵌套有位于第一导向块(8)下方的第一弹簧(10),所述触发抵柱(7)的底部开设有垂直设置的触发孔(11),所述触发孔(11)的正下方处固定有垂直设置的触发开关(12),所述触发抵柱(7)的底部一侧开设有水平设置的对接孔(13),所述对接孔(13)对应侧还装配有水平设置定位轴芯(14),所述定位轴芯(14)的两侧固定有第二导向块(15),所述第二导向块(15)贯通装配于第二导向轴(16)上,所述第二导向轴(16)上嵌套有第二弹簧(17),所述定位轴芯(14)的内侧还固定有铁芯一(18),所述铁芯一(18)的周围缠绕有线圈一(19)。
3.根据权利要求2所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述制动缓冲区O内在两道滑轨(1)的上表面开设有多处均匀分布的避让槽,其避让槽内设置有充气式缓冲袋(20),每处相邻两处所述充气式缓冲袋(20)之间通过输气管(21)相对接,每处所述充气式缓冲袋(20)的底部均接通有两处输气管(21),其每处输气管(21)上分别对接有气体单向阀一(22)和气体单向阀二(23),沿矿井车(2)运输方向经过的第一处充气式缓冲袋(20)的输气管(21)与高压充气泵(5)相对接,沿矿井车(2)运输方向经过的最后一处充气式缓冲袋(20)的输气管(21)与外界相贯通。
4.根据权利要求3所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述紧急制动区P内设置有垂直装配于两道滑轨(1)内的紧急挡轮块(24),所述紧急挡轮块(24)的两侧固定有第三导向块(25),所述第三导向块(25)贯通装配于第三导向轴(26)上,所述第三导向轴(26)上嵌套有位于第三导向块(25)上方的第三弹簧(27),所述紧急挡轮块(24)的正下方固定有铁芯二(28),所述铁芯二(28)的周围缠绕有线圈二(29)。
5.根据权利要求4所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述控制单元(6)内包括中央处理器、RFID接收模块、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀,其以中央处理器为信号处理中心,RFID接收模块、高压充气泵(5)、转换器一、转换器二、时间继电器和电磁阀均与中央处理器电性连接,其中高压充气泵(5)与电磁阀电性连接,其中时间继电器与转换器一电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述转换器一通过线路与线圈一(19)相对接,铁芯一(18)和线圈二(19)能构成强力磁铁,吸附定位轴芯(14)与铁芯一(18)接触固定,而定位轴芯(14)与触发抵柱(7)接触的端头采用非导电体。
7.根据权利要求5所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述RFID接收模块的开关分别通过两处导线与触发抵柱(7)、触发开关(12)相对接,其中触发抵柱(7)和触发开关(12)均为导体,而触发抵柱(7)的上端头为非导体,其端头为圆弧头。
8.根据权利要求3所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述气体单向阀一(22)和气体单向阀二(23)控制气体的流通方向相同;
气体单向阀一(22)内装配有阀芯一(221),阀芯一(221)装配于阀芯轴一(222)上,阀芯轴一(222)的端头固定有弹簧抵接块(223),阀芯轴一(222)上嵌套有复位弹簧一(224);
气体单向阀二(23)内装配有阀芯二(231),阀芯二(231)装配于阀芯轴二(232)上,阀芯轴二(232)上还嵌套有复位弹簧二(233)。
9.根据权利要求3所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述输气管(21)内填充有气体,其内部气压为常压状态。
10.根据权利要求5所述的一种矿井车制动性能实时监测及失控紧急制动控制装置,其特征在于:所述转换器二通过线路与线圈二(29)相对接,铁芯二(28)和线圈二(29)能构成强力磁铁,排斥紧急挡轮块(24)上升并高出滑轨(1)的表面,其中紧急挡轮块(24)采用磁铁制成,其上端处采用非导电体。
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