CN210283917U - 一种井下无人驾驶电机车制动系统 - Google Patents

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栾松义
王忠建
黄桂平
林栋�
王营
王艳阳
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Abstract

本实用新型提供一种井下无人驾驶电机车制动系统,车载控制器与电控比例阀连接,车载控制器接收驾驶人员输发出的制动信息,并控制电控比例阀动作;电控比例阀通过纳米级过滤器与储气罐连接;电控比例阀通过气控三通阀连接直流空压机;车载控制器还与电磁三通阀连接,电磁三通阀通过气控三通阀连接直流空压机;直流空压机还与制动机构连接。电机车上还设有直流变频器和制动电阻;车载控制器还与直流变频器连接,直流变频器与制动电阻连接。根据车载控制器发出制动信号的强度,可以实现点动制动、缓慢制动、紧急制动、断气制动等多种制动方式。本实用新型安全可靠、性能稳定,可实现井下无人驾驶电机车制动控制。

Description

一种井下无人驾驶电机车制动系统
技术领域
本实用新型涉及矿山机车无人驾驶设备技术领域,尤其涉及一种井下无人驾驶电机车制动系统。
背景技术
我国有各类矿山数万座,大多数矿山都属于地下开采。在矿石的过程中,需要把采场区内的矿石通过电机车运输到溜井,这种运输方式通常由人工操作电机车运输,在井下电机车运输系统中,由于路况复杂,在运输过程中需要不停的刹车、启动。在原始的制动减速操作中,是利用驾驶人员手动降下受电弓,电机车断电后,电机车依靠车体自重和变速箱、电机进行制动。当电机车满载运行时,由于挂接车厢在10节,每节车厢重大10顿,电机车制动时,车辆惯性很大,依靠电机车自重制动很难完成,由于在拐弯和紧急制动的情况下,容易发生翻车、人员伤亡、机器损坏的事故。
随着技术的不断进步,气动技术、变频技术、计算机技术广泛应用,在实际矿山生产过程中,并没有被真正大量使用和普及,其原因还是因为现有的自动装矿设备无法满足生产现场的状况。
实用新型内容
本实用新型提供一种安全可靠、性能稳定,可实现井下无人驾驶电机车制动控制的井下无人驾驶电机车制动系统,包括:电机车;电机车上设有车载控制器,直流空压机,储气罐,纳米级过滤器,电控比例阀,制动机构,气控三通阀以及电磁三通阀;
车载控制器与电控比例阀连接,车载控制器接收驾驶人员输发出的制动信息,并控制电控比例阀动作;
电控比例阀通过纳米级过滤器与储气罐连接;
电控比例阀通过气控三通阀连接直流空压机;
车载控制器还与电磁三通阀连接,电磁三通阀通过气控三通阀连接直流空压机;
直流空压机还与制动机构连接。
电机车上还设有直流变频器和制动电阻;
车载控制器还与直流变频器连接,直流变频器与制动电阻连接。
从以上技术方案可以看出,本实用新型具有以下优点:
通过驾驶人员手动发出制动信号或者控制器自动发出信号,控制器接收到指令后发出制动信号,电机车进行气动刹车并且直流变频器进行能耗制动。根据车载控制器发出制动信号的强度,可以实现点动制动、缓慢制动、紧急制动、断气制动等多种制动方式。本实用新型安全可靠、性能稳定,可实现井下无人驾驶电机车制动控制。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为井下无人驾驶电机车制动系统示意图;
图2为井下无人驾驶电机车制动系统示意图;
图3为车载控制器控制示意图;
图4为制动机构示意图。
附图标记说明:
100电机车、1车载控制器、2直流变频器、3制动电阻、4直流空压机、5储气罐、6纳米级过滤器、7电控比例阀、8双作用气缸、9制动机构、10快排阀、11气控两位三通阀、12电磁两位三通阀、21气缸、22刹车间隙调整机构、23刹车片、24轮毂、26刹车连杆、27第一连杆、28第二连杆
具体实施方式
本实用新型提供了一种井下无人驾驶电机车制动系统,如图1至4所示,包括:电机车100;电机车100上设有车载控制器1,直流空压机4,储气罐5,纳米级过滤器6,电控比例阀7,制动机构9,气控三通阀11以及电磁三通阀12;车载控制器1与电控比例阀7连接,车载控制器1接收驾驶人员输发出的制动信息,并控制电控比例阀7动作;电控比例阀7通过纳米级过滤器6与储气罐5连接;电控比例阀7通过气控三通阀11连接直流空压机4;车载控制器1还与电磁三通阀12连接,电磁三通阀12通过气控三通阀11连接直流空压机4;直流空压机4还与制动机构9连接。
直流空压机4设有双作用气缸8;双作用气缸8为内置弹簧双作用气缸,气缸内弹簧压力满足0.5MPa压力;弹簧初反力1700N,终反力5200N。双作用气缸8的弹簧侧进气处安装快排阀10。
电机车100上还设有直流变频器2和制动电阻3;车载控制器1还与直流变频器2连接,直流变频器2与制动电阻3连接。
制动机构9包括:气缸21,刹车间隙调整机构22,轮毂4以及刹车连杆26;刹车连杆26设有第一连杆27和第二连杆28;第一连杆27第一端与气缸21连接,第一连杆27第二端与第二连杆28铰接;第二连杆28第一端连接电机车100,第二连杆28第二端与刹车间隙调整机构22铰接;刹车间隙调整机构22与轮毂4上的刹车片23连接。
电机车100在正常行驶的时候,车载控制器1发出行车命令,电磁三通阀12动作,气体通过气控三通阀11,进入双作用气缸8推动活塞压缩弹簧,同时气缸通过快排阀10,把气缸的气体排出。气缸带动制动机构9动作,车轮刹车释放,可进行行车。
车载控制器1可以接收电机车驾驶员发出的手动制动信号,也可以接收来远程信号。当控制器1接收到制动信号时,发出制动指令,分别到达电控气动阀7和直流变频器2。
电控比例阀7根据指令调整输出气体压力等级,同时控制气控三通阀11进行排气,在弹簧力和气体压力的作用下推动气缸8动作,制动机构9在双作用气缸8的作用下,执行行车时制动。
当制动指令取消时,电控比例阀7没有气体压力输出,气控三通阀11切换通道对气缸充气,同时在快排阀的作用下,弹簧侧的气缸开始快速排气,机车又可以行车。
直流变频器2接收到车载控制器1发出的制动指令,降低输出电流强度。由于电流突然变小,多余的电流通过直流变频器2传送到制动电阻3,进行能耗制动,消除多余的电流,保证直流变频器2在制动时的安全。
车载控制器1根据接收信号强度发出相应强度的指令,电控气动阀7根据指令的强度,实时调整出口气孔的压力等级。
直流变频器2根据接收到控制器1的制动信号强度不同,调整输出相应的电流也不同。
当直流空压机4出现故障,储气罐5压力低时,双作用气缸8在内部弹簧的作用下,推动制动机构9实现断气刹车,同时直流空压机4的故障信号输送到控制器1内,控制器1不在执行其他指令,需要处理故障后,才能正常工作。
由于直流变频器2和电控比例阀7是可调节性的,因而在电机车制动过程中,可实现点动制动、缓慢制动、紧急制动、停车制动、断气停车的功能。
本实用新型电动刹车与气动刹车性结合,安全可靠、性能稳定,既可以应用到无人驾驶电机车系统内,也可以应用到人工驾驶的电机车内。
车载控制器1由处理电路包括一个或多个处理器执行,如一个或多个数字信号处理器(DSP),通用微处理器,特定应用集成电路ASICs,现场可编程门阵列(FPGA),或者其它等价物把集成电路或离散逻辑电路。因此,术语“处理器,”由于在用于本文时可以指任何前述结构或任何其它的结构更适于实现的这里所描述的技术。另外,在一些方面,本公开中所描述的功能可以提供在软件模块和硬件模块。
纳米级过滤器6,电控比例阀7,气控三通阀11以及电磁三通阀12均可以采用本领域常用的型号,具体型号这里不做限定。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,包括:电机车(100);电机车(100)上设有车载控制器(1),直流空压机(4),储气罐(5),纳米级过滤器(6),电控比例阀(7),制动机构(9),气控三通阀(11)以及电磁三通阀(12);
车载控制器(1)与电控比例阀(7)连接,车载控制器(1)接收驾驶人员输发出的制动信息,并控制电控比例阀(7)动作;
电控比例阀(7)通过纳米级过滤器(6)与储气罐(5)连接;
电控比例阀(7)通过气控三通阀(11)连接直流空压机(4);
车载控制器(1)还与电磁三通阀(12)连接,电磁三通阀(12)通过气控三通阀(11)连接直流空压机(4);
直流空压机(4)还与制动机构(9)连接。
2.根据权利要求1所述的井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,
电机车(100)上还设有直流变频器(2)和制动电阻(3);
车载控制器(1)还与直流变频器(2)连接,直流变频器(2)与制动电阻(3)连接。
3.根据权利要求1所述的井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,
直流空压机(4)设有双作用气缸(8);
双作用气缸(8)为内置弹簧双作用气缸,气缸内弹簧压力满足0.5MPa压力;
弹簧初反力1700N,终反力5200N。
4.根据权利要求3所述的井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,
双作用气缸(8)的弹簧侧进气处安装快排阀(10)。
5.根据权利要求1或2所述的井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,
制动机构(9)包括:气缸(21),刹车间隙调整机构(22),轮毂(24)以及刹车连杆(26);
刹车连杆(26)设有第一连杆(27)和第二连杆(28);
第一连杆(27)第一端与气缸(21)连接,第一连杆(27)第二端与第二连杆(28)铰接;
第二连杆(28)第一端连接电机车(100),第二连杆(28)第二端与刹车间隙调整机构(22)铰接;
刹车间隙调整机构(22)与轮毂(24)上的刹车片(23)连接。
6.根据权利要求1或2所述的井下无人驾驶电机车制动系统,其特征在于,
电控比例阀(7)为可调节气动阀,根据接收到的4-20mA电流信号的大小调节出气压力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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