CN205273495U - 一种直驱式斜井防跑车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直驱式斜井防跑车装置，包括安装在巷道顶部的机架以及设置在机架上的直线电机驱动装置，所述直线电机驱动装置包括直线电机定子、直线电机动子及安装在直线电机动子上的定位导向装置，直线电机定子沿机架敷设固定，直线电机动子与直线电机定子表面平行并保持固定气隙，使直线电机动子与直线电机定子能够无接触的相对运动；所述的定位导向装置包括滑块和直线导轨，滑块沿直线导轨运动，保证直线电机动子与直线电机定子之间的运动气隙；所述机架上还安装有提升钢丝绳以及挡车栏，所述提升钢丝绳的一端直接与直线电机动子相连，另一端与挡车栏的下部相连。本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的拦车响应不及时、装置复杂等问题提供一种通过直接驱动的方式来提高防跑车装置的可靠性及安全性的直驱式斜井防跑车装置。

Description

一种直驱式斜井防跑车装置

技术领域

本发明属于矿井用矿车安全防护装置领域，具体涉及一种直驱式斜井防跑车装置。

背景技术

斜井运输是矿山运输的重要一环，斜井跑车是影响矿山安全生产的重要隐患，一旦发生跑车，就可能造成设备损坏、中断斜井运输，造成严重的人员和经济损失。斜井防跑车装置或系统是斜井运输过程中必不可少的安全设施之一。目前，矿山使用的防跑车系统或装置种类较多，它们主要使用旋转电机经过减速机后缠绕钢丝绳，带动拦车绳网动作，完成拦车过程。但存在不足：旋转电机响应速度慢，导致拦车延迟，起不到应有的保护作用，同时装置复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的拦车响应不及时、装置复杂等问题提供一种通过直接驱动的方式来提高防跑车装置的可靠性及安全性的直驱式斜井防跑车装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种直驱式斜井防跑车装置，包括安装在巷道顶部的机架以及设置在机架上的直线电机驱动装置，所述直线电机驱动装置包括直线电机定子、直线电机动子及安装在直线电机动子上的定位导向装置，直线电机定子沿机架敷设固定，直线电机动子与直线电机定子表面平行并保持固定气隙，使直线电机动子与直线电机定子能够无接触的相对运动；所述的定位导向装置包括滑块和直线导轨，滑块沿直线导轨运动，保证直线电机动子与直线电机定子之间的运动气隙；所述机架上还安装有提栏钢丝绳以及挡车栏，所述提栏钢丝绳的一端直接与直线电机动子相连，另一端与挡车栏的下部相连。

所述直线电机定子上端部与直线电机动子之间设置制动装置。

所述制动装置包括装设在机架上挡杆制动器及装设在直线电机动子上的钩杆，所述挡杆制动器包括制动器基座、电磁线圈、弹簧及挡杆，所述挡杆和所述钩杆的末端均为双斜面结构。

所述制动装置包括装设在机架上挡杆制动器及装设在直线电机动子上的钩杆，所述挡杆制动器包括制动器基座、电磁线圈、弹簧及挡杆，所述挡杆和所述钩杆的末端均为单斜面结构。

所述电磁线圈为固定在制动器基座上的中空方形电磁线圈，所述弹簧置于所述电磁线圈内部，所述弹簧的一端固定在制动器基座上，另一端与方形直线状的挡杆连接。

本实用新型的技术方案产生的积极效果如下：本实用新型提供的直驱式斜井防跑车装置取消了现有防跑车装置的旋转电机和减速机，采用直接驱动的方式从而提高响应速度、简化了系统结构，提高了防跑车装置的可靠性及安全性。

附图说明

图1为本实用新型直驱式斜井防跑车装置的结构示意图。

图2为图1中A-A的剖视图。

图3为本实用新型实施例一中制动器基座的结构示意图之一。

图4为本实用新型实施例一中制动器基座的结构示意图之二。

图5为本实用新型实施例二中制动器基座的结构示意图之一。

图6为本实用新型实施例二中制动器基座的结构示意图之二。

图7为本实用新型吸能器的结构示意图之一。

图8为本实用新型吸能器的结构示意图之二。

图中标注为：1、机架，5、直线电机动子，6、直线电机定子，7、直线导轨，8、滑块，9、挡杆制动器，10、钩杆，11、限位开关，20、挡车栏，21、提栏钢丝绳，23、缓冲钢丝绳，24、吸能器，25、斜井运输车，26、斜井轨道，90、制动器基座，91、电磁线圈，92、弹簧，93、挡杆，93a、挡杆第一斜面，93b、挡杆第二斜面，93c、挡杆斜面，10a、钩杆第一斜面，10b、钩杆第二斜面，10c、钩杆斜面。

具体实施方式

实施例一

一种直驱式斜井防跑车装置，如图1、2、3、4所示，包括安装在巷道顶部的机架1、设置在机架1上的直线电机驱动装置、定位导向装置及制动装置。所述机架上还安装有提栏钢丝绳21以及挡车栏20。

如图2，本发明所述的直线电机驱动装置由直线电机定子6、直线电机动子5、安装在直线电机动子上的滑块8组成。直线电机定子6沿机架1敷设固定；直线电机动子5与直线电机定子6表面平行并保持固定气隙，使直线电机动子5与直线电机定子6之间能够无接触的相对运动。直线电机动子5的定位导向装置由滑块8和直线导轨7完成，滑块8沿直线导轨7运动，保证直线电机动子5与直线电机定子6之间的运动气隙。所述定位导向装置可以是轮轨导向定位方式。

机架1固定在巷道顶部，机架1上倒挂直线导轨7。机架1的末端沿运动方向设置一挡杆制动器9。机架1的最末端设置限位开关11，用于限位，防止过冲。挡车栏20为常闭式挡车栏，即在没有斜井运输车25通过挡车栏20时，挡车栏20为下放闭合状态，当斜井运输车25在斜井轨道26正常运行通过时，控制系统给直线电机驱动装置指令，直线电机动子5通过提栏钢丝绳21将挡车栏20迅速提起，让正常运行的运输车通过，然后下放挡车栏20。一旦出现跑车事故，直线驱动装置不再动作，挡车栏20拦截跑车。

对于大家公知的直线电机，一般定义：有电枢绕组的一侧称为直线电机初级，有磁体或者感应板的一侧称为直线电机次级，还定义：运动部分为直线电机动子，固定部分为直线电机定子。直线电机的工作原理为：直线电机初级绕组中通入电流，产生一个可以相对磁体或者感应板运动的行波磁场，该行波磁场与次级同步运动，进而带动直线电机动子做直线运动。另外，圆筒形直线电机可由平板型直线电机沿横向弯曲成圆柱变换而来，无横向端部漏磁场，密封和定位方便。

如图3，机架1的顶端设置一个水平放置的可伸缩的挡杆制动器9，所述的制动装置，主要由机架1上装设挡杆制动器9和直线电机动子5上装设的钩杆10组成。挡杆93与直线电机动子5上端安装的钩杆10配合，实现制动功能。挡杆制动器9由制动器基座90，电磁线圈91，弹簧92，挡杆93组成。电磁铁91为中空的方形电磁线圈并固定在制动器基座90上，弹簧92置于电磁线圈91内部，弹簧92的一端固定制动器基座90上，另一端与方形直线状的挡杆93连接。电磁线圈91通电时驱动挡杆93缩进，同时使得弹簧92压缩储存弹性势能，当电磁线圈91断电时，弹簧92释放储能，驱动挡杆93伸长。

钩杆10为方形带直角转弯的勾状，挡杆93和钩杆10的末端均为双斜面结构。斜面的角度不同，压缩挡杆93所需的推力不同。钩杆10上行时，钩杆第一斜面10a和挡杆第一斜面93a的斜面较缓，钩杆10只需要较小的推力即可压缩挡杆93，钩杆10上行超过斜面长度后，被压缩的挡杆93在弹簧92的反作用下伸长，直线电机动子5断电下落时，挡杆93的挡杆第二斜面93b与钩杆10的钩杆第二斜面10b咬合，挡杆第二斜面93b与钩杆第二斜面10b的斜面较陡，需要较大的力才能解除咬合，一般在设计斜面角度时，使得直线电机动子5的自重不能顶开挡杆第二斜面93b为准，挡杆93挡住钩杆10下行，达到制动目的。当需要解除制动时，直线电机动子5向下加力，使得直线电机动子5能够顶开挡杆第二斜面93b。

挡杆制动器9还有另外一种工作模式，利用电磁线圈91来主动驱动挡杆93，即当直线电机动子5上行到挡杆93位置时，电磁线圈91通电使得挡杆93缩进，钩杆仅靠直线电机动子5上的钩杆10上行压迫挡杆制动器9的挡杆93，使挡杆93缩进，钩杆10越过挡杆93，然后电磁线圈91断电，挡杆93在弹簧92反弹下伸长，挡住钩杆10下行，达到制动目的。

如图1、7、8所示，吸能器24对称并行安装在轨道26两侧的基础上，如图7，所述吸能器24主要由外壳240和吸能器弹簧241组成，所述吸能器弹簧241为机械弹簧或者空气弹簧，利用弹簧变形缓冲吸收运动体的动能，有效防止运动体从高速运行到停车的剧烈加速度导致的拦阻装置失效。吸能器弹簧241的一端通过缓冲钢丝绳23与挡车栏20的下部相连接，吸能器弹簧241的另一端与吸能器外壳240相连，如图8所示，吸能器24也可主要由空气弹簧组成，空气腔主要由活塞242与吸能器外壳240组成，利用活塞压缩压缩和释放空气腔内的空气实现缓冲作用。当挡车栏20下放到拦车位置时，提栏钢丝绳21为放松状态，而缓冲钢丝绳23提供主要拦阻力，即当斜井运输车25跑车时，挡车栏20将斜井运输车25拦阻，通过缓冲钢丝绳23将斜井运输车25的动能消耗在吸能器24的弹簧中，可以防止剧烈撞击导致挡车栏20和缓冲钢丝绳23失效断裂。

实施例二

一种直驱式斜井防跑车装置，如图5、6所示，与实施例一中不同的是挡杆93和钩杆10的斜面结构不同，所述挡杆93和钩杆10均为单斜面结构，所述挡杆93上设置有挡杆斜面93c，所述钩杆10上设置有钩杆斜面10c。

上行制动时，钩杆10的钩杆斜面10c顶开挡杆93，使得挡杆93回退压缩弹簧92，当钩杆斜面10c越过挡杆斜面93c时，弹簧92释放，钩杆93又伸长到最长，钩杆10的下沿与挡杆93的上沿咬合，阻止钩杆10及直线电机动子5下落，起到制动作用。当需要解除制动时，必须利用电磁线圈91来主动驱动挡杆93缩退，使得钩杆10顺利下行越过挡杆93，然后电磁线圈91断电，被压缩的弹簧92释放，驱动挡杆93伸长到自然长度，准备下一次的制动过程。

所述的直线电机驱动装置采用直线电机次级运动、初级固定的布置方式，或者采用直线电机初级运动、次级固定的布置方式。所述直线电机驱动装置可以采用平板式或者圆筒式结构型式。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直驱式斜井防跑车装置，包括安装在巷道顶部的机架（1）以及设置在机架（1）上的直线电机驱动装置，其特征在于：所述直线电机驱动装置包括直线电机定子（6）、直线电机动子（5）及安装在直线电机动子（5）上的定位导向装置，直线电机定子（6）沿机架（1）敷设固定，直线电机动子（5）与直线电机定子（6）表面平行并保持固定气隙，使直线电机动子（5）与直线电机定子（6）能够无接触的相对运动；所述的定位导向装置包括滑块（8）和直线导轨（7），滑块（8）沿直线导轨（7）运动，保证直线电机动子与直线电机定子之间的运动气隙；所述机架上还安装有提升钢丝绳（21）以及挡车栏，所述提升钢丝绳（21）的一端直接与直线电机动子（5）相连，另一端与挡车栏（20）的下部相连。

2.根据权利要求1所述的一种直驱式斜井防跑车装置，其特征在于：所述直线电机定子（6）上端部与直线电机动子（5）之间设置制动装置。

3.根据权利要求2所述的一种直驱式斜井防跑车装置，其特征在于：所述制动装置包括装设在机架（1）上挡杆制动器（9）及装设在直线电机动子（5）上的钩杆（10），所述挡杆制动器（9）包括制动器基座（90）、电磁线圈（91）、弹簧（92）及挡杆（93），所述挡杆（93）和所述钩杆（10）的末端均为双斜面结构。

4.根据权利要求2所述的一种直驱式斜井防跑车装置，其特征在于：所述制动装置包括装设在机架（1）上挡杆制动器（9）及装设在直线电机动子（5）上的钩杆（10），所述挡杆制动器（9）包括制动器基座（90）、电磁线圈（91）、弹簧（92）及挡杆（93），所述挡杆（93）和所述钩杆（10）的末端均为单斜面结构。

5.根据权利要求3或者4所述的一种直驱式斜井防跑车装置，其特征在于：所述电磁线圈（91）为固定在制动器基座（90）上的中空方形电磁线圈，所述弹簧（92）置于所述电磁线圈（91）内部，所述弹簧（92）的一端固定在制动器基座（90）上，另一端与方形直线状的挡杆（93）连接。

6.根据权利要求1所述的一种直驱式斜井防跑车装置，其特征在于：所述机架（1）的末端设置有限位开关（11）。