CN116427322A - 阻拦索支撑装置、阻拦系统及无轨胶轮车失速防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻拦索支撑装置、阻拦系统及无轨胶轮车失速防护系统，其中阻拦索支撑装置包含于巷道内设有用于容置阻拦索的无轨胶轮车失速防护系统，所述阻拦索支撑装置包括：座部，用于阻拦索支撑装置在巷道内的安装；主销轴，通过转动副安装在所述座部上；支撑座，固定安装于所述主销轴上；导向轮组件，安装在所述支撑座上，且所包含导向轮的轴线与主销轴的轴线成锐角或垂直布置并用于阻拦索的支撑；以及摆转驱动机构，直接或者间接的连接所述主销轴，以控制主销轴的摆转，而用于阻拦索阻拦状态与放行状态的切换。依据本发明的阻拦索支撑装置工作可靠性相对较好，且能够保护阻拦索，使其不易被无轨胶轮车反复碾压。

Description

阻拦索支撑装置、阻拦系统及无轨胶轮车失速防护系统

技术领域

本发明涉及一种用于支撑阻拦索的阻拦索支撑装置，本发明还涉及一种配有该阻拦索支撑装置的阻拦系统，以及包含该阻拦系统的无轨胶轮车失速防护系统。其中，阻拦索为无轨胶轮车失速防护系统中横栏在巷道处的阻拦索，其两端通常使用钢丝绳夹与布设在巷道两侧的吸能器所出绳连接。

背景技术

中国专利文献CN204488767U公开了一种拉钩和拉钩系统，是国内首次提出的为无轨胶轮车提供跑车防护的专利文献，其优先权文本未公开，不过均是泰安科创矿山设备有限公司的技术成果。

前述拉钩和拉钩系统中的拉钩安装在无轨胶轮车上，即现在行业内惯常所说的尾钩，与相应的布设在巷道内的阻拦系统一起被称为无轨胶轮车失速防护系统。无轨胶轮车失速防护系统被提出后经过比较艰难的初期推广阶段，并经过一段时间的沉寂之后，现已得到了煤矿安全部门的认可，当前已经得到了比较广泛的应用，在包括煤矿等具有斜巷的行业都有较大规模的使用。因此，在起初的较为少量的关于无轨胶轮车失速保护系统及其配件的专利文献的出现之后，到现在已经有量上的提升，与该技术方向上的发展密切相关。

中国专利文献CN204488767U及其优先权文本，首次提出了于无轨胶轮车上安装尾钩（又称拉钩）的系统，而在例如巷道预定位置安装阻拦系统，以用于无轨胶轮车跑车事故发生时的保护。其中，拉钩系统中的拉钩通过固定铰支座安装在车架后部，拉钩的末端上侧装有例如吊环，脱锁系统吊拉吊环，当跑车事故发生时脱锁系统脱锁，拉钩下落。而阻拦系统则包括在巷道选定位置横设的阻拦索（如钢丝绳），阻拦索被支撑起预定高度，阻拦索的两端各连接有一个吸能器，下落的拉钩可以勾住所述阻拦索，吸能器产生作用，从而实现强制减速的目的。

如前所述，在中国专利文献CN205223912U中，阻拦索需要被支撑起预定高度，且阻拦索需要有一定的张紧度，在于阻拦索横置在巷道预定位置，例如无轨胶轮车通常居中行驶在巷道内，拉钩的位置与阻拦索的中部大致相当，而阻拦索的中部悬垂量是阻拦索中最大的部位，如果阻拦索中部悬垂量相对较大时，阻拦索被下放的拉钩勾住的概率会大幅下降。

有鉴于此，在中国专利文献CN205223912U中进一步通过两个导向轮将钢丝绳横在巷道中的部分支撑起来而具有一定的高度，从而有助于无轨胶轮车上的尾钩钩住。而进一步配置弹簧式的张紧装置，例如弹簧导柱总成，一方面通过张紧装置的张紧，使导向轮支撑起的钢丝绳部分保持相对稳定的悬空状态，从而有利于提高阻拦成功率。该种方式存在的固有缺陷是，由于所述张紧装置采用弹簧导柱式的张紧装置，张紧力与弹簧导柱的拉伸量正相关，换言之，当随着拉伸量的减小，张紧力会逐渐下降。而对于横置的阻拦索而言，无轨胶轮车正常通过时，会碾压到阻拦索，致使阻拦索产生塑性变形，即阻拦索会逐渐伸长，使得弹簧导柱回缩，而导致张紧力逐渐减弱，必然导致处于悬空状态的钢丝绳中部离地高度不断下降，最终钢丝绳会与巷道地面接触，此时需要进行人工张紧，以便使阻拦索重新处于悬空状态，否则阻拦索会处于准失效状态，不能处于良好的工作状态。

中国专利文献CN205223912U公开了一种可以理解为常闭式的阻拦系统，即阻拦索实时处于阻拦状态，该种常闭式的阻拦系统，钢丝绳会被无轨胶轮车反复碾压，降低了阻拦索的使用寿命，并且常闭的阻拦索易于为车辆或者车辆上的物件所钩挂，致使阻拦系统启动，造成不必要的损失。

阻拦系统的另一种形式可以理解为常开式阻拦系统，该常开式阻拦系统中，在巷道预定位置开一横向的绳槽，阻拦索常态下位于绳槽内，相对应地，例如无轨胶轮车处于实时的放行状态。当检测到无轨胶轮车失速时或者无轨胶轮车主动释放尾钩，并触发阻拦系统工作时，阻拦索从绳槽内升起（通常称为跳绳）而处于阻拦状态。该常开式阻拦系统的存在的隐患是，由于无轨胶轮车失速并非是常发事故，而巷道内碎石等比较多，随着车辆通行，碎石等物料容易填满所述绳槽，并被压实，当失速事故发生时，阻拦索可能无法实现正常弹起，即跳绳失败。即便是跳绳成功，也会因绳槽内嵌满碎石等杂物，阻拦索往往需要人工复位，效率非常低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作可靠性相对较好，且能够保护阻拦索，使其不易被无轨胶轮车反复碾压的阻拦索支撑装置，本发明还提供了一种配有该阻拦索支撑装置的阻拦系统，以及一种包含该阻拦系统的无轨胶轮车失速防护系统。

本发明实施例的第一方面提供了一种阻拦索支撑装置，包含于巷道内设有用于容置阻拦索的无轨胶轮车失速防护系统，所述阻拦索支撑装置包括：

座部，用于阻拦索支撑装置在巷道内的安装；

主销轴，通过转动副安装在所述座部上；

支撑座，固定安装于所述主销轴上；

导向轮组件，安装在所述支撑座上，且所包含导向轮的轴线与主销轴的轴线成锐角或垂直布置并用于阻拦索的支撑；以及

摆转驱动机构，直接或者间接的连接所述主销轴，以控制主销轴的摆转，而用于阻拦索阻拦状态与放行状态的切换。

可选地，适配于所述阻拦状态，于所述座部上设有主限位结构或主限位部件；

相应于阻拦状态，所述主限位结构或主限位部件位于支撑座的一侧，该侧为阻拦的迎面侧，而对支撑座复位至阻拦状态时进行机械限位，形成复位止点。

可选地，所述主限位部件包括：

固定部，形成于所述座部或固定在所述座部上；

调整部，与所述固定部配合形成竖向或周向的调整副，用于调整所述复位止点。

可选地，所述固定部为立式焊接在所述底座上的固定板；

所述调整部为一限位板；

相应地，于竖向，固定板或限位板之一设有长形孔或阵列有调整孔，另一开有固定孔；

提供调节螺栓或调节螺钉，以用于固定孔与当前选定的调整孔或长形孔位置的连接。

可选地，所述摆转驱动机构为：

第一类摆转驱动机构，为摆动缸或摆动电动机，该摆动缸或变动电动机的驱动轴与所述主销轴连接；

第二类摆转驱动机构，为齿轮机构或齿轮齿条机构，若为齿轮齿条机构，所配齿轮以所述主销轴为齿轮轴，所配齿条则由直线动力机所直接驱动或由旋转动力机通过齿轮副输出驱动；若为齿轮机构，则由旋转动力机通过齿轮副提供驱动力；

第三类摆转驱动机构，为四杆机构，所述主销轴构成四杆机构中一位置静定的活动杆的铰轴；

第四类摆转驱动机构，为借由第一拉绳连接的执行机构，相应地，所述支撑座上设有第一拉点，所述执行机构设有第二拉点，所述第一拉绳用于第一拉点与第二拉点的连接，且第二拉点的位置低于第一拉点，而提供给主销轴摆转的转矩。

可选地，所述第一拉点借由一延伸件确定，该延伸件固定在所述支撑座上，垂直于主销轴的轴线或平行于导向轮的轴线延伸；

所述第一拉点位于延伸件的末端。

可选地，所述执行机构为具有卷筒的执行机构，所述第一拉绳借由卷筒进行卷绳或放绳。

可选地，所述锐角为75~85度。

可选地，所述支撑座包括一与主销轴轴线平行的座板；

所述导向轮组件的轮座斜置于所述座板上。

可选地，所述导向轮的轮轴一端与所述轮座间固定连接，导向轮相应于轮轴的另一端装有一挡板，以避免阻拦索自导向轮脱出。

可选地，所述导向轮为单轮缘导向轮，轮缘所在端为所述挡板所在端。

在本发明的实施例中的第二方面，提供了一种阻拦系统，其基本构成包括：

前述第一方面的阻拦索支撑装置，在巷道选定位置左右侧各设有一个；

阻拦索，于巷道两侧绕于相应侧导向轮上，并向巷道上坡向甩出，而具有横列于巷道的阻拦部分；

吸能器，设于所在侧阻拦索支撑装置的巷道上坡向的第一预定位置，吸能器所出绳与所述阻拦索相应甩出端直接或间接连接；以及

张紧机构，设于所在侧阻拦索支撑装置的巷道上坡向的第二预定位置，并直接或者间接的与所在侧的阻拦索甩出端连接；以及

同步单元，以同步控制张紧机构和所述摆转驱动机构，使阻拦索在阻拦状态与放行状态间切换；

相应于放行状态阻拦索所处的位置，巷道地面开有横向的绳槽，以容置阻拦索。

可选地，所述张紧机构包括：

张紧执行器，该张紧执行器具有卷筒，卷筒所出绳与所在侧的阻拦索甩出端连接；

拉伸弹簧，串接在卷筒所出绳与所在侧的阻拦索甩出端的绳上。

可选地，所述拉伸弹簧包含于一弹簧导柱。

可选地，相应于张紧机构与所在侧的阻拦索甩出端的连接绳段设有托绳轮。

可选地，巷道侧壁相应于吸能器的设置位置开有安装室，以用于吸能器和张紧机构的容置。

本发明实施例的第三方面，提供了一种无轨胶轮车失速防护系统，所配阻拦系统为前述第二方面的阻拦系统，且还包括无轨胶轮车上设置的尾钩系统。

在本发明的实施例中，所提供阻拦索支撑装置除了用来支撑阻拦索外，自身还具有状态转换的功能，具体是阻拦索支撑装置包括导向轮组件，该导向轮组件则通过支撑座安装在座部上，支撑座在座部上的安装方式是借由主销轴安装，从而使的支撑座具有绕主销轴轴线旋转的自由度。进而提供摆转驱动机构，可借以驱动支撑座摆转，从而可使导向轮组件摆转到高点或低点以实现状态变换，其中高点对应于阻拦状态，低点对应于放行状态。由于低点与放行状态相适应，换言之，阻拦索的升降与无轨胶轮车的通过频率相一致，而不至于长期位于绳槽内而为碎石泥土所压实，从而具有比较好的可靠性，同时又避免了阻拦索被反复碾压的问题。

附图说明

图1为一实施例中阻拦索支撑装置左视结构示意图（局部剖）。

图2为一实施例中阻拦索支撑装置立体结构示意图。

图3为一实施例中阻拦索支撑装置俯视结构示意图，图中状态适配于阻拦索下落状态，对应于阻拦系统放行状态。

图4为一实施例中相应于图3的阻拦索下落状态，对应于阻拦系统放行状态。

图5为一实施例中巷道内阻拦索下落状态，对应于阻拦系统放行状态。

图6为一实施例中阻拦索支撑装置阻拦状态，对应于阻拦系统阻拦状态。

图7为一实施例中阻拦支撑装置与致使阻拦支撑装置下落的执行器的协同状态示意图。

图8为一实施例中巷道内阻拦索阻拦状态，对应于阻拦系统阻拦状态。

图9为一实施例中无轨胶轮车失速防护系统在巷道内的布设状态示意图。

图10为图9的A部放大图。

图中：1.底座，2.轴承座，3.主销轴，4.轴套，5.支撑板，6.座板，7.连接板，8.阻拦索，9.连接孔，10.螺钉，11.弹垫，12.平垫，13.轴承，14.轮轴，15.挡板，16.导向轮，17.轮座，18.纤维板，19.固定板，20.安装孔，21.立板，22.U型口，23.长形孔，24.调节螺钉，25.巷道地面，26.绳槽，27.下行方向，28.巷道侧壁，29.执行器，30.第一拉绳，31.连接索，32.托绳轮，33.张紧筒，34.第二拉绳，35.吸能器绳，36.吸能器，37.执行器，38.绳夹，39.连接头，40.弹簧导柱。

实施方式

应知，阻拦索支撑装置普遍布设在巷道预定位置，该预定位置的选取属于本领域的一般常识，且与本发明的改进方向无关，在此不再赘述。

同时，由于所说的适于安装阻拦索支撑装置的巷道大多数都是斜巷道，但为了清楚的显示阻拦索支撑装置的基本结构或构造，在说明书附图中，将各附图对应于将斜巷道扶正，本领域的技术人员基于此应有清楚地理解。

例如图4中的箭头所表示的下行方向27，用来表示无轨胶轮车顺斜巷道向下行走，相反的方向为井口所在的方向。应知，当例如无轨胶轮车长时间踩刹车时，有可能会导致刹车失效，因而可能会发生跑车事故（又称失速事故），这也是《煤矿安全规程》和《煤矿建设安全规范》所规定的需要在斜巷道预定位置设置跑车防护装置（又称失速防护系统）的原因。

随着无轨胶轮车在煤矿上的大量使用，无轨胶轮车失速防护系统也逐渐的应用到煤矿上。但应知，各类矿山也都普遍存在斜巷道，且无轨胶轮车的使用也都比较普遍，因此，本发明实施例中的阻拦索支撑装置、阻拦系统及无轨胶轮车失速防护系统等同样适用于其他矿山。

例如图4中所示的下行方向27所对应的上下，与例如阻拦索支撑装置所对应的上下，其并非基于相同的参考系所进行的定义，本领域的技术人员对此应有清楚的理解。

另外，基于阻拦索支撑装置的动作，具体是支撑座借助于主销轴3的摆转，可以使阻拦索8处于阻拦状态或放行状态，阻拦状态和放行状态对应于主销轴3的两个转角位，这两个转角位基于阻拦索8应处于的状态是确定的。

所谓应处于，其中的第一转角位可参见图4所示的位置，此时阻拦索8收纳入绳槽26内，而不会被通过的无轨胶轮车所碾压；第二转角位可参见图6所示的状态，图中阻拦索8处于撑起的状态。此时可以用于无轨胶轮车的阻拦。

可以理解的是，当阻拦索8处于松弛状态时，阻拦索8会因重力向下垂落，因此，阻拦索支撑装置对应于第一转角位，不必使支撑座完全摆转到绳槽26，而只需保证阻拦索8基于垂落而落入绳槽26即可，因此，绳槽26的位置与阻拦索8的状态相适应即可，无需付出创造性劳动即可确定。

而对于第二转角位，在图6例示的结构中，导向轮16的轴线处于与巷道地面25相垂直的平面内，阻拦索8的两端可以在绕过导向轮16后自然平行于巷道地面25延伸。

应知，阻拦索8绕过导向轮16后并不必然需要与巷道地面25平行，此为非必要条件。

一般而言，阻拦索8可以作为一个总成来理解，其可以包含例如图9所示的阻拦索8、连接索31等，但为了描述方便，而区分地进行了描述，图中例示的阻拦索8用于表示直接提供阻拦功能的部分，但不影响本领域对阻拦索8整体性的理解，或者说在本发明的实施例中，术语名称并不构成对其结构的具体限制，对技术特征或者技术方案的理解，应基于本发明的构思，通过本发明描述的内容来确定其所具备的结构或构造，而不受术语名称的直接约束，而受所描述技术特征之目的、效果和权利要求整体协同目的之影响。

在本发明的实施例中，阻拦索支撑装置作为个体理解时，其构成阻拦系统的组成部分，同样属于无轨胶轮车失速防护系统的组成部分，基于此，将阻拦索支撑装置作为一个个体理解，一个阻拦系统则包括两个阻拦索支撑装置，而呈现出图9中所示的状态，于巷道选定位置的两侧各设有一个，用于协同的支撑起阻拦索8，并且能够被同步驱动。

本发明侧重于阻拦索支撑装置的改进，以及与改进的阻拦索支撑装置相关联的阻拦系统中相关部分的改进。其中，传统的阻拦索支撑装置通常只包括导向轮组件，借以用于阻拦索8的穿饶支撑。而在本发明的实施例中，阻拦索支撑装置中导向轮组件的支撑转角能够被调整。

相适应地，在本发明的实施例中，所提供阻拦索支撑装置包括一个座部和一个导向轮组件，以及能够使导向轮组件在座部上具有转动自由度的构成，具体包括主销轴3。另外，为了描述方便，而将传统的导向轮组件解构为支撑座和导向轮组件，显然，在本发明的实施例中，导向轮组件不直接安装在巷道地面25上，因此，所说的解构能够更易于为本领域的技术人员所理解，而不是将支撑座和导向轮组件理解成区别于传统导向轮组件的两个部件。

需要说明的是，在本发明的实施例中，如果将支撑座作为导向轮组件与主销轴3间的连接部，则相当于传统导向轮组件的底座部。

进而，关于所述座部，图1和图2中表示为底座1，其用于阻拦索支撑装置在巷道内的安装。

鉴于各类矿用设备在巷道内的安装方式比较相似，如图1和2中所示的底座1上开有六个安装孔20，可以通过地脚螺栓安装在巷道的选定位置。

区别于传统的阻拦索支撑装置，在图1~4例示的结构中，具备一个主销轴3，主销轴3用于区别于轮轴14，轮轴14也被称为销轴。主销轴3和轮轴14使得阻拦索支撑装置具有两个转动自由度，其中，主销轴3所提供的自由度用于导向轮组件状态的变换和调整（相对于限位板18），而轮轴14所提供的自由度则使导向轮16周转。当例如阻拦索8为连接索31所牵拉时，阻拦索8与导向轮16的摩擦致使导向轮16周转。

其中，主销轴3通过轴承4安装在底座1上，而具有为轴承4所约束的转动副。图1中可见，于图1的左右方向，在底座1的两端各设有一个轴承座2，主销轴3借助于两轴承座2配合轴承安装。

图2中，两个轴承座2与主销轴3间总装，形成主销轴总成，轴承座2配有轴承座板，而在底座1上则对位地设有两块立板31，主销轴总成与两块立板31间通过螺栓或者螺钉进行装配。

图2中和图3中可见，立板31开有U型口，口部向上，主销轴总成从口部下放到位，然后使用例如螺栓进行紧固，装配便捷性比较好。

为了方便描述，将例如图1中的导向轮16、轮轴14、轴承13、螺钉10、弹垫11、平垫12，以及挡板15，整体上称为导向轮组件，而将图1中主销轴3所支撑的除导向轮组件外的其余部分称为支撑座。

基于图1中例示的参考系，支撑座的下端固定安装在主销轴3上，图中为了避免例如焊接变形，图中的轴套4可以采用例如过盈连接的方式套装在主销轴3上，而轴套4则可以与图中所示的支撑板3间焊接。

型面连接是过盈连接的一种形式，可以作为一种选择；而在一些实施例中，轴套4也可以与主销轴3间采用例如花键连接。

此外，可以省略轴套4，支撑板5直接开配合孔，配合孔与主销轴3间采用前述的例如过盈连接、花键连接等。

而在一些实施例中，例如配合孔或者轴套4与主销轴3间可以是一种松配合，例如在轴套4的侧面开紧定螺钉孔，使用例如紧定螺钉（俗称顶丝）锁紧。

图1中例示的座板6与支撑板5间可以是焊接，轮座17则可以通过例如焊接、螺栓连接或者铆接的方式固定在支撑座的座板6上，而导向轮组件则通过轮轴14安装在轮座17上。

鉴于导向轮16的安装方式属于机械领域的一种常见安装方式，本发明实施例中例示的结构仅用于示例性的描述，本领域的技术人员基于本发明构思的变换，均应落入其保护范围之内。

导向轮组件所配的导向轮16为绳轮，属于一种定滑轮，在图1例示的结构中通过轮座17安装在座板6上，表示为导向轮组件以间接的方式安装在主销轴3。而如前所述，主销轴3作为一个轴类件，可以作为其他轴上零件的安装基体，而轮座17并没有作为轴上零件的障碍。同样地，导向轮组件也没有作为轴上零件的障碍。

图1中，座板6与主销轴3的轴线平行；图1中，座板6的左侧端部有一与座板6垂直的小板，该小板用于调定轮轴14的偏角，小板与座板6间焊接。而轮座17则一侧支撑在小板上，另一侧支撑在座板6上，然后以焊接的方式固定安装。

在优选的实施例中，导向轮组件所包含的导向轮16的轴线与主销轴3呈一锐角，如图1~3所示的结构，换言之，主销轴3平行于巷道地面25安装时，导向轮16相对于巷道地面是斜置的，倾斜的方向相对于巷道侧壁28外斜，而呈现出图5所示的状态，此时，阻拦索8绕过导向轮16向井口侧延伸时，与巷道侧壁28距离相对较远，易于走绳，而不容易产生运动干涉。

关于所述锐角，以80度左右为宜，不宜小于75度，且不宜大于85，角度过小时，会导致轮轴14偏斜过大，导致阻拦索支撑装置尺寸过大，且底座1受到的附加力矩过大，同时，因有较大的偏斜，容易导致阻拦索8从导向轮16中脱出。

进一步地，所述导向轮16的轮轴14一端与所述轮座17间固定连接，导向轮16相应于轮轴14的另一端装有一挡板15，以避免阻拦索8自导向轮16脱出。

相适应地，所述导向轮16为单轮缘导向轮，轮缘所在端为所述挡板15所在端。在此情况下，挡板15相当于扩大了轮缘的阻挡能力，但由于挡板15通过可拆方式装配在导向轮16上，而易于阻拦索8的人工穿绕。

在一些实施例中，导向轮16的轴线与主销轴3间垂直，此时阻拦8索绕过导向轮16后与巷道侧壁28贴合相对较近，容易与巷道侧壁28产生干涉。

以上，支撑座借助于主销轴3而具有一个摆转的自由度，受导向轮组件自身尺寸，以及在主销轴3上的装配方式的影响，支撑座不能做到周转，而表现为摆转。进而，提供摆转的动力设备，具体是摆转驱动机构，该摆转驱动机构直接或者间接的连接所述主销轴3，以驱动主销轴3的摆转，而用于阻拦索8阻拦状态与放行状态的切换。

关于摆转的转角范围，由于在本发明的一些实施例中，摆转驱动机构与阻拦系统中的执行器37协同动作；若执行器37放绳，则逐渐的使阻拦索8处于松弛状态，而摆转驱动机构动作，将阻拦索8下摆，如图5中的位于上侧的阻拦索支撑装置逆时针转动，此时摆转的转角范围要求比较小，只需要使阻拦索8位于绳槽26上方即可，随着阻拦索8的松弛而落入绳槽。在该类实现中需要考虑绳槽26的位置，例如摆转的最大转角为45度，此时应满足松弛的阻拦索8能够基于重力而落入绳槽26。

而在另一些实现中，执行器37放绳的量相对较小时，阻拦索8应保持一定的张紧度，此时就需要主销轴3具备相对较大的摆转范围，从而能够确保阻拦索8为绳槽26所保护。

基于以上构思，本领域的技术人员易于通过简单测量和简单计算选择合适的主销轴3的摆转范围，以确定出放行状态与阻拦状态的转角止位。

首先，关于阻拦状态时对应的主销轴3的转角止位，在图1所示的结构中提供有限位部件，包括图1和图2例示的限位板18和固定板19，图2中所示结构可以较为明显的看出属于高度可调的结构，其中的限位板18相当于一块挡板，通过与支撑座的机械接触产生限位。

按照本领域的一般理解，对应于阻拦状态的主销轴3的转角止位应使阻拦索8处于相应转角范围所对应的阻拦索8的最高位置。但由于不同巷道的巷道地面25的坡度不同，因此，对于相应于阻拦状态的主销轴3的转角止位优选地采用可调的转角止位，以适应不同的巷道地面25坡度。

应当理解的是，一旦巷道地面25的坡度确定，所说的对应于阻拦状态的主销轴3的转角止位即为确定，换言之，如果采用现场确定该转角止位的方式，就可以使用固定式的约束，该约束记为主限位结构或主限位部件。

相应于阻拦状态，所述主限位结构或主限位部件位于支撑座的一侧，该侧为阻拦的迎面侧，而对支撑座复位至阻拦状态时进行机械限位，形成复位止点。所说的迎面侧为迎击失速的无轨胶轮车的一侧，也就是巷道的井口所在侧。

之所以要采用机械限位，在于阻拦索8需要一定的张紧度，或者说需要阻拦索8处于最高的阻拦高度的状态时，状态应当相对稳定，即阻拦状态应该相对稳定，机械限位提供刚性的限位，以确保所说的相对稳定的可靠性。

需知，可调并不代表所说的限位不是可靠的，可调为人介入下的可调，调整后即锁死，从而满足机械限位的刚性要求。

因此，如果将主限位部分作为一个一体结构，则记为结构，如果是一个总成，则记为构造，其中结构对应于不可调的刚性限位部件，例如焊接或者以其他连接方式固定在底座1上的板或者块，以通过机械阻挡的方式形成约束。

考虑到可调，则采用构造，相应地，所述主限位部件包括固定部和调整部，借助于固定部与调整部间的配合调整主销轴3的止位。

其中固定部形成于所述座部或固定在所述座部上，形成表示固定部与底座1一同被加工出来，或者在底座1上加工出来，固定则表示外来物，而通过例如焊接或者其他连接方式固定在底座上的部件。

相适应地，所述调整部与所述固定部配合形成竖向或周向的调整副，用于调整所述复位止点。此处的周向以主销轴3为基准，即主销轴3的周向。此处的竖向则以底座1为基准，即垂直于底座1的方向。应知，在机械领域，底座1一般会确定出一个基本基准，而并不表示底座1必然是板状、块状结构，所说的垂直于底座1是指垂直于底座1所确定出的基准面。

在图2例示的结构中，所述固定部为立式焊接在所述底座1上的固定板19；而所述调整部则为一限位板18。

相应地，于竖向，固定板19或限位板18之一设有长形孔23或阵列有调整孔，另一开有固定孔；图2中，限位板18与固定板19部分叠合，叠合部分会包含一部分长形孔23和一定数量的调整孔，此时，只需要选定与固定孔对位的调整孔或者长形孔部分，即可通过调节螺栓或者调节螺钉24进行紧固连接。

其中的固定孔可以是一个，也可以是两个，两个固定孔对应于两个例如调节螺钉24，利于获得更加可靠的连接。

有鉴于在放行状态时，要求阻拦索8处于能够为绳槽26所保护的状态，此时，并不需要机械限位，换言之，主销轴3在此时并不需要确定的止位，换言之，主销轴3只需要单侧限位即可，如果本领域的技术人员设置双侧限位，也无不可，只是欠缺必要性，对此不再赘述。

由于摆动属于机械领域的常见运动形式，因此，能够提供摆动的动力机，以及机构相对比较普遍，并且在本领域中，除了防爆要求外，对例如动力机或机构并不特别要求，因此，机械领域常用的摆动动力机或者摆转驱动机构均可使用。

在一些实施例中，摆转驱动机构采用第一类摆转驱动机构，该第一类摆转驱动机构实质是能够提供摆动的动力机，例如摆动缸或摆动电动机，其可以与主销轴3直连，直接输出摆动，并且可以通过例如摆动缸上的约束直接限定主销轴3的摆动范围，也可以通过外部约束确定出主销轴3的摆动范围。

在一些实施例中，摆转驱动机构采用第二类摆转驱动机构，该第二类摆转驱动机构采用齿轮机构或齿轮齿条机构，若为齿轮齿条机构，该齿轮齿条机构所配齿轮以所述主销轴3为齿轮轴，所配齿条则由直线动力机所直接驱动或由旋转动力机通过齿轮副输出驱动。其中的直线动力机可以是气缸，也可以是液压缸，还可以是直线电机，例如液压缸直连齿条，齿条的直线运动，通过齿轮齿条副转换为齿轮的转动，齿轮转动，其齿轮轴，也就是主销轴3即转动，从而通过齿条的往复运动实现主销轴3的来回摆转。

进而，若第二类摆转驱动机构采用齿轮机构，则由旋转动力机通过齿轮副提供驱动力；结构相对紧凑。相应地，某一齿轮的齿轮轴为主销轴3，一般是末端的从动齿轮。

在一些实施例中采用第三类摆转驱动机构，该第三类摆转驱动机构为四杆机构，所述主销轴3构成四杆机构中一位置静定的活动杆的铰轴，例如曲柄摇杆机构，其中一个连架杆为摇杆，该摇杆的铰轴构成主销轴3，档曲柄周转时，摇杆产生摆转，相应的主销轴3则进行逆时针或者顺时针转动的变换。

在一些实施例中，采用第四类摆转驱动机构，该第四类摆转驱动机构为借由第一拉绳30连接的执行机构，相应地，所述支撑座上设有第一拉点，所述执行机构设有第二拉点，所述第一拉绳30用于第一拉点与第二拉点的连接，且第二拉点的位置低于第一拉点，而提供给主销轴3摆转的转矩。

以上四类摆转驱动机构中的第四类摆转驱动机构所能够提供的转交范围相对较小，但如前所述，适应于一些阻拦系统的实施方式，所需要的主销轴3的摆转范围并不需要太大。

进一步地，关于第四六摆转驱动机构，图7例示的结构中，所述第一拉点借由一延伸件确定，在图7中，第一拉点由一连接板7所提供，在图中表示为连接孔9。图中，连接板7固定在所述支撑座上，垂直于主销轴3的轴线或平行于导向轮16的轴线延伸；该种结构中，通过延伸件的设置，可以为例如执行器29提供相对较大的力臂，从而可以使主销轴3获得相对较大的转矩。

相应地，所述第一拉点位于延伸件的末端，以在延伸件长度确定的情况下获得最大的力臂。

图7中，所述执行机构为具有卷筒的执行机构，所述第一拉绳30借由卷筒进行卷绳或放绳。执行器29整体上可以理解为例如电动或者液动卷筒，相应的卷筒用于例如钢绞线的收放，所说的钢绞线构成所述第一拉绳30。

相对应的，图9中，执行器37通过第二拉绳34与所述阻拦索8直接或者间接连接，用于张紧阻拦索8，而在阻拦索8处于放行状态时，执行器37放绳，使阻拦索8松弛 ；此时执行器29收绳，使主销轴3摆转，而使阻拦索8下落至为绳槽26所保护的状态。

当需要阻拦索8处于阻拦状态时，执行器37收绳，而执行器29放绳，阻拦索8升起到位后，执行器37进一步收绳以张紧阻拦索8。

图9示出了一种阻拦系统的俯视状态示意图，图中，阻拦索8与两个吸能器36间组成阻拦失速的无轨胶轮车的基本构成，即当装有尾钩的无轨胶轮车失速时，其所配尾钩会下落，并勾拉住阻拦索8，进而两吸能器36所出绳被牵拉，吸能器随着所出绳的释放，逐渐的耗能，从而使无轨胶轮车逐渐的减速直至停止。

除了阻拦索8和两吸能器36外，图9中其余的构成均是辅助阻拦索8和两吸能器36功能实现的辅助部件。

其中，所述的阻拦索支撑装置，用于使阻拦索8支撑起预定高度，从而满足无轨胶轮车上所配尾钩在下放状态下的勾拉。而为了避免阻拦索8在放行状态下为无轨胶轮车反复碾压，在本发明的实施例中，阻拦索支撑装置能够使导向轮组件借助于主销轴3倒下，从而使阻拦索8处于为绳槽26所保护的状态。

由于在无轨胶轮车通过后，阻拦索8还需要升起，而使其处于阻拦状态，换言之，不会因为绳槽26嵌入碎石和泥土而压实所导致的不能正常升起的问题。尽管可能还会面临着绳槽26内清理的问题，但不会因绳槽26内被嵌入的碎石泥土压实而导致阻拦索8跳绳失败的问题，而具有更好的可靠性。

相应地，所述阻拦索支撑装置在巷道选定位置左右侧各设有一个，具体可参照图9所示的状态，两阻拦索支撑装置贴近巷道侧壁28安装，以尽可能的减少对巷道通行的影响。

如前所述，吸能器36基于阻拦的必然的位置关系，应相对于阻拦索8向井口侧偏置，井口侧即相对于阻拦索8的上坡向的位置，关于其位置，属于本领域的一般常识，在此不再赘述。

相对应地，如前所述，导向轮组件相当于定滑轮，阻拦索8穿饶导向轮组件中的导向轮16后用于改变方向，即如图9所示的该横向为纵向，而在巷道中沿上坡方向延伸，也就是阻拦索9向巷道上坡方向甩出，其用于阻拦的功能部分横列于巷道预定位置。

阻拦索8一般是钢丝绳，图中例示的连接索31通常与阻拦索8为同一根钢丝绳，然后通过例如钢丝绳夹与吸能器36连接，从导向轮16到吸能器36的距离一般相对较远，因此，通常需要在对介于导向轮16与吸能器36间的钢丝绳进行支撑，具体是使用如图9中所示的托绳轮32进行支撑。

相对而言，为了确保尾钩能够更加可靠的勾拉住阻拦索8，需要确保阻拦索8处于一定的张紧状态，以尽量的减轻阻拦索8中部的悬垂量。因此，除了执行器37基于牵拉所形成的张紧外，在图9例示的结构中还提供了一种附加的张紧机构，该张紧机构设于所在侧阻拦索支撑装置的巷道上坡向的第二预定位置，并直接或者间接的与所在侧的阻拦索8甩出端连接；图中所示的张紧机构为张紧筒33，具体构造为弹簧导柱总成，图10有其详图，在此不再赘述。

如前所述，执行器29和执行器37间存在协同，即例如执行器29收绳时，执行器37放绳，因此，两者之间基于所述协同应配置同步单元，同步可以是简单的电气同步，例如可以通过同一控制回路。而由于执行器29和吸能器36的运动量并不相同，因此，启动的时机，以及动作时间可以根据现场工况调定。

同步的目的在于确保阻拦索8在阻拦状态与放行状态间切换时，相应的钢丝绳满足张紧与松弛的适应性变换。

鉴于电气部分在本发明实施例阐述的内容确定后即可确定，在此不再赘述。

相应地，适配于放行状态阻拦索8所处的位置，巷道地面开有横向的绳槽26，以容置阻拦索8。

为了降低对例如无轨胶轮车通行的影响，巷道侧壁28相应于吸能器36的设置位置开有安装室，以用于吸能器36和张紧机构的容置。

如前所述，在本发明的实施例中侧重于阻拦索支撑装置的改进，而对于无轨胶轮车失速防护系统的其余部分，均可参考现有技术的配置，例如尾钩系统，目前已经发展了多代，产品以泰安科创矿山设备有限公司的尾钩及尾钩系统为代表，最早可见于中国专利文献CN204488767U，在此不再赘述。

Claims (17)

1.一种阻拦索支撑装置，包含于巷道内设有用于容置阻拦索的无轨胶轮车失速防护系统，其特征在于，所述阻拦索支撑装置包括：

座部，用于阻拦索支撑装置在巷道内的安装；

主销轴，通过转动副安装在所述座部上；

支撑座，固定安装于所述主销轴上；

导向轮组件，安装在所述支撑座上，且所包含导向轮的轴线与主销轴的轴线成锐角或垂直布置并用于阻拦索的支撑；以及

摆转驱动机构，直接或者间接的连接所述主销轴，以控制主销轴的摆转，而用于阻拦索阻拦状态与放行状态的切换。

2.根据权利要求1所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，适配于所述阻拦状态，于所述座部上设有主限位结构或主限位部件；

相应于阻拦状态，所述主限位结构或主限位部件位于支撑座的一侧，该侧为阻拦的迎面侧，而对支撑座复位至阻拦状态时进行机械限位，形成复位止点。

3.根据权利要求2所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述主限位部件包括：

固定部，形成于所述座部或固定在所述座部上；

调整部，与所述固定部配合形成竖向或周向的调整副，用于调整所述复位止点。

4.根据权利要求3所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述固定部为立式焊接在所述底座上的固定板；

所述调整部为一限位板；

相应地，于竖向，固定板或限位板之一设有长形孔或阵列有调整孔，另一开有固定孔；

提供调节螺栓或调节螺钉，以用于固定孔与当前选定的调整孔或长形孔位置的连接。

5.根据权利要求1所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述摆转驱动机构为：

第一类摆转驱动机构，为摆动缸或摆动电动机，该摆动缸或变动电动机的驱动轴与所述主销轴连接；

第二类摆转驱动机构，为齿轮机构或齿轮齿条机构，若为齿轮齿条机构，所配齿轮以所述主销轴为齿轮轴，所配齿条则由直线动力机所直接驱动或由旋转动力机通过齿轮副输出驱动；若为齿轮机构，则由旋转动力机通过齿轮副提供驱动力；

第三类摆转驱动机构，为四杆机构，所述主销轴构成四杆机构中一位置静定的活动杆的铰轴；

第四类摆转驱动机构，为借由第一拉绳连接的执行机构，相应地，所述支撑座上设有第一拉点，所述执行机构设有第二拉点，所述第一拉绳用于第一拉点与第二拉点的连接，且第二拉点的位置低于第一拉点，而提供给主销轴摆转的转矩。

6.根据权利要求5所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述第一拉点借由一延伸件确定，该延伸件固定在所述支撑座上，垂直于主销轴的轴线或平行于导向轮的轴线延伸；

所述第一拉点位于延伸件的末端。

7.根据权利要求5或6所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述执行机构为具有卷筒的执行机构，所述第一拉绳借由卷筒进行卷绳或放绳。

8.根据权利要求1所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述锐角为75~85度。

9.根据权利要求8所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述支撑座包括一与主销轴轴线平行的座板；

所述导向轮组件的轮座斜置于所述座板上。

10.根据权利要求9所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述导向轮的轮轴一端与所述轮座间固定连接，导向轮相应于轮轴的另一端装有一挡板，以避免阻拦索自导向轮脱出。

11.根据权利要求10所述的阻拦索支撑装置，其特征在于，所述导向轮为单轮缘导向轮，轮缘所在端为所述挡板所在端。

12.一种阻拦系统，其特征在于，包括：

权利要求1~11任一所述的阻拦索支撑装置，在巷道选定位置左右侧各设有一个；

阻拦索，于巷道两侧绕于相应侧导向轮上，并向巷道上坡向甩出，而具有横列于巷道的阻拦部分；

吸能器，设于所在侧阻拦索支撑装置的巷道上坡向的第一预定位置，吸能器所出绳与所述阻拦索相应甩出端直接或间接连接；以及

张紧机构，设于所在侧阻拦索支撑装置的巷道上坡向的第二预定位置，并直接或者间接的与所在侧的阻拦索甩出端连接；以及

同步单元，以同步控制张紧机构和所述摆转驱动机构，使阻拦索在阻拦状态与放行状态间切换；

相应于放行状态阻拦索所处的位置，巷道地面开有横向的绳槽，以容置阻拦索。

13.根据权利要求12所述的阻拦系统，其特征在于，所述张紧机构包括：

张紧执行器，该张紧执行器具有卷筒，卷筒所出绳与所在侧的阻拦索甩出端连接；

拉伸弹簧，串接在卷筒所出绳与所在侧的阻拦索甩出端的绳上。

14.根据权利要求13所述的阻拦系统，其特征在于，所述拉伸弹簧包含于一弹簧导柱。

15.根据权利要求12~14任一所述的阻拦系统，其特征在于，相应于张紧机构与所在侧的阻拦索甩出端的连接绳段设有托绳轮。

16.根据权利要求12~14任一所述的阻拦系统，其特征在于，巷道侧壁相应于吸能器的设置位置开有安装室，以用于吸能器和张紧机构的容置。

17.一种无轨胶轮车失速防护系统，其特征在于，所配阻拦系统为权利要求12~16任一所述的阻拦系统，且还包括无轨胶轮车上设置的尾钩系统。

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