CN104514824B - 机械式防振限速器 - Google Patents

Abstract

一种机械式防振限速器，包括基座、转轴、凸轮、推杆、顶杆、空气阻尼器、及滑动机构，所述基座固定在机车车身上，所述转轴与机车车轮轴相连。所述空气阻尼器固定在基座的下方，推杆与凸轮相接触，凸轮装在转轴上，推杆与基座之间设置有压缩弹簧。所述滑动机构包括第一螺钉、第一弹簧、套筒、滑块和复位螺钉，滑动机构设置在顶杆上方，基座的横向通道内。所述机械式防振限速器还包括行程开关，顶杆右侧有一分支杆，所述行程开关位于分支杆的正下方，分支杆下降时拨动行程开关。该机械式防振限速器，通过测定转动轴的转动频率来控制制动***，既可以在机车超速时实现制动，也可以在一定程度上抵抗机车的激振作用，尽可能少的产生误动作。

Description

机械式防振限速器

技术领域

本发明涉及矿用机械设备领域，具体是一种机械式防振限速器。

背景技术

当前，各国煤矿使用的高效辅助运输设备的类型主要有单轨吊车、卡轨车、齿轨车和无轨胶轮车等。这些辅助运输设备多为自驱动且能够在一定坡度范围内运行，因此机车的制动性能在安全生产中占有至关重要的地位。

目前，矿井车辆使用最为普遍的速度检测机构有速度感应装置、连杆增力离心制动器和离心式限速器。速度感应装置，安装在制动车上，主要由锥齿轮、旋转轴、盘、旋转体、弹簧、控制板等组成。当速度正常时，弹簧的压缩量不足以使控制板移动到上面，不能使刹车***工作，只有当速度超常时才能使控制板移动到三角架上面(三角架与雨伞上的三角架结构相似)，从而使刹车装置动作。该机构结构较为复杂，主要用于斜井运输中，防止轨道车辆跑车。连杆增力离心制动器，主要由摩擦重块、曾力重块、原动件、复位弹簧、主动轴、连杆机构等组成。主轴带动原动件旋转时，增力重块和摩擦重块产生离心力。在离心力作用下，增力重块和摩擦重块做离心运动。原动件角速度较低时，离心力不足够使弹簧产生较大的形变，摩擦重块没能接触固定装置，起不到制动作用；原动件角速度达到极限值后，离心力使弹簧产生较大的变形，摩擦重块和固定装置的内壁接触，起到了制动作用。该机构主要用于斜井运输中，防止矿车跑车事故的发生。如图1所示的离心式限速器，主要由转动体、滑块、滑动轴、压缩弹簧等组成。转动轴的一端与车轮轴相连，另一端用螺钉固定在外壳上，带动离心式限速器转动，圆锥销将滑块和滑动轴连接起来。转速较小时，压缩弹簧把滑块压住，防止滑动轴伸出，转速到达一定值时，滑块带动滑动轴一起压缩弹簧，使滑动轴伸出，触发制动开关。离心式限速器结构简单、动作灵敏可靠，坚固耐用，不用防爆，造价低，维修方便，因此在矿井车辆中应用比较广泛。

上述应用比较广泛的速度检测机构，都是利用离心力原理，当机车速度达到一定值时，离心力增大到弹簧的预压缩力，滑块移动触发制动。这三种速度检测机构在正常路况下使用时效果良好，但是当路况比较恶劣、机车经常振动时，就会出现误差，时常发生误动作，影响机车的正常运行。

发明内容

本发明的目的是以单轨吊机车的安全制动为研究对象，提出了一种机械式防振限速器，通过测定转动轴的转动频率来控制制动***，既可以在机车超速时实现制动，也可以在一定程度上抵抗机车的激振作用，尽可能少的产生误动作。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种机械式防振限速器，包括基座、转轴、凸轮、推杆、顶杆、空气阻尼器、及滑动机构，所述基座固定在机车车身上，所述转轴与机车车轮轴相连；所述空气阻尼器固定在基座的下方，顶杆的一端设置于空气阻尼器上，顶杆的另一端伸入基座内，顶杆上方设置有推杆，推杆与凸轮相接触，凸轮装在转轴上，推杆与基座之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧套在推杆上；所述滑动机构包括第一螺钉、第一弹簧、套筒、滑块和复位螺钉，滑动机构设置在顶杆上方，基座的横向通道内；所述套筒位于横向通道的右侧，所述滑块位于套筒的左端，第一螺钉位于套筒的右端，所述第一弹簧位于套筒内；所述第一螺钉、第一弹簧、套筒和滑块位于推杆的右侧，所述复位螺钉位于推杆的左侧，所述机械式防振限速器还包括行程开关，顶杆右侧有一分支杆，所述行程开关位于分支杆的正下方，分支杆下降时拨动行程开关。

优选地，所述空气阻尼器内设有第二弹簧，第二弹簧的下端置于空气阻尼器内，上端置于顶杆内。

优选地，所述空气阻尼器的底壁上设有两个通气孔，左侧的通气孔由调节螺钉控制，右侧的通气孔下方设有挡块，挡块由固定于右侧通气孔下方的第三弹簧控制。

优选地，所述空气阻尼器通过固定架和螺钉固定在基座下方，所述固定架与基座通过第二螺钉固定，所述空气阻尼器与固定架通过第三螺钉固定。

优选地，所述滑块的右端为楔形。

优选地，所述凸轮通过紧固螺钉固定在转轴上。

本发明的有益效果是：该机械式防振限速器，通过测定转动轴的转动频率来控制制动***，既可以在机车超速时实现制动，也可以在一定程度上抵抗机车的激振作用，尽可能少的产生误动作。

附图说明

图1是离心式限速器的结构示意图。

图2是机械式防振限速器的竖切面的结构示意图。

图3是机械式防振限速器的结构示意图。

图4a至图4d是机械式防振限速器的非制动运动状态的结构示意图。

图5a至图5d是机械式防振限速器的制动运动状态的结构示意图。

图6a和图6b是机械式防振限速器的复位的结构示意图。

其中：1为基座，2为转轴，3为凸轮，4为推杆，5为顶杆，6为空气阻尼器，7为压缩弹簧，8为第一螺钉，9为第一弹簧，10为套筒，11为滑块，12为复位螺钉，13为行程开关，14为分支杆，15为第二弹簧，16为调节螺钉，17为挡块，18为第三弹簧，19为固定架，20为第二螺钉，21为第三螺钉,22为紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

结合图2和图3，一种机械式防振限速器，包括基座1、转轴2、凸轮3、推杆4、顶杆5、空气阻尼器6、及滑动机构，所述基座1固定在机车车身上，所述转轴2与机车车轮轴相连。所述空气阻尼器6固定在基座1的下方，顶杆5的一端设置于空气阻尼器6上，顶杆5的另一端伸入基座1内，顶杆5上方设置有推杆4，推杆4与凸轮3相接触，凸轮3装在转轴2上，推杆4与基座1之间设置有压缩弹簧7，压缩弹簧7套在推杆4上。所述滑动机构包括第一螺钉8、第一弹簧9、套筒10、滑块11和复位螺钉12，滑动机构设置在顶杆5上方，基座1的横向通道内。所述套筒10位于横向通道的右侧，所述滑块11位于套筒10的左端，第一螺钉8位于套筒10的右端，所述第一弹簧9位于套筒10内。所述第一螺钉8、第一弹簧9、套筒10和滑块11位于推杆4的右侧，所述复位螺钉12位于推杆4的左侧，所述机械式防振限速器还包括行程开关13，顶杆5右侧有一分支杆14，所述行程开关13位于分支杆14的正下方，分支杆14下降时拨动行程开关13。所述空气阻尼器6内设有第二弹簧15，第二弹簧15的下端置于空气阻尼器6内，上端置于顶杆5内。所述空气阻尼器6的底壁上设有两个通气孔，左侧的通气孔由调节螺钉16控制，右侧的通气孔下方设有挡块17，挡块17由固定于右侧通气孔下方的第三弹簧18控制。所述空气阻尼器6通过固定架19和螺钉固定在基座1下方，所述固定架19与基座1通过第二螺钉20固定，所述空气阻尼器6与固定架19通过第三螺钉21固定。所述滑块11的右端为楔形。所述凸轮3通过紧固螺钉22固定在转轴2上。

该机械式防振限速器的工作状态可以分为三种：非制动状态、制动状态和复位。

(1)非制动状态：当机车行驶速度低于最大限制速度时，滑块11始终在横向通道内，机械式防振限速器无法触发行程开关。结合图4a至图4d，分析该机械式防振限速器在非制动状态下一个转动周期内的运动状态。

如图4a所示：初始状态，凸轮3未压缩推杆4，顶杆5和推杆4在第二弹簧15作用下处于位移上止点，并阻止滑块11被套筒10和第一弹簧9压入竖直通道；

如图4b所示：凸轮3压缩推杆4，进而推动顶杆5，将空气阻尼器6中的空气压出，顶杆5到达位移下止点，但未触及行程开关13；

如图4c所示：凸轮3继续转动，释放推杆4，顶杆5和推杆4在第二弹簧15的作用下向上移动。由于空气阻尼器6的作用，顶杆5上移速度低于推杆4上移速度(可以通过调节螺钉16，调节空气阻尼器6的阻尼影响，进而调节顶杆5的移动速度)。此时凸轮3转速低于最大限制转速，在推杆4离开滑块11之前，顶杆5已经上升到滑块11位置，将滑块11挡住，阻止其被压入竖直通道；

如图4d所示：凸轮3再次推动推杆向下移动。

这样，在凸轮3转速低于最大限制转速的情况下，机械式防振限速器依次循环运转，顶杆5并未触发行程开关13打开制动***，此时，机车处于非制动状态。

(2)制动状态：当机车行驶速度大于最大限制速度时，滑块11将被压入竖直通道，顶杆5下移距离也就增加了一个滑块11的厚度，此时，顶杆5刚好触及到行程开关13，实施制动。结合图5a至5d分析该机械式防振限速器在一个转动周期内的运动状态。

如图5a所示：初始状态，凸轮3未压缩推杆4，顶杆5和推杆4在第二弹簧15作用下处于位移上止点，阻止滑块11被套筒10和第一弹簧9压入竖直通道；

如图5b所示：凸轮3压缩推杆4，进而推动顶杆5，将空气阻尼器6中的空气压出，顶杆5到达位移下止点，但未触及行程开关13；

如图5c所示：凸轮3继续转动，释放推杆4，顶杆5和推杆4在第二弹簧15的作用下向上移动。由于此时凸轮3转速大于最大限制转速，在推杆4离开滑块11之前，顶杆5还没有上升到滑块11位置，也就无法阻挡滑块，此时，滑块11将被套筒10和第一弹簧9压入竖直通道内；

如图5d所示：凸轮3再次推动推杆4向下移动，由于竖直通道内增加了一个滑块11，顶杆5下移距离也就增加了一个滑块11的厚度，当顶杆5到达位移下止点时，刚好可以触发行程开关13，开启制动***。

(3)复位：机械式防振限速器触发制动***后需要将滑块复位，以待后续使用。结合图6a和图6b，分析该机械式防振限速器的复位方法。

将机械式防振限速器的紧固螺钉22卸下，转动凸轮3以便释放推杆4，此时，机械式防振限速器将处于图6a所示。由于滑块11右端为楔形，所以，旋动复位螺钉12，即可将滑块11压入横向通道内，同时，顶杆5上移到达位移上止点挡住滑块11，阻止其被再次压入竖向通道内，如图6b所示。然后将复位螺钉12旋动到初始位置，并拧上紧固螺钉22，固定好凸轮3，即完成复位。

该机械式防振限速器，通过测定转动轴的转动频率来控制制动***，既可以在机车超速时实现制动，也可以在一定程度上抵抗机车的激振作用，尽可能少的产生误动作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机械式防振限速器，其特征在于，包括基座、转轴、凸轮、推杆、顶杆、空气阻尼器、及滑动机构，所述基座固定在机车车身上，所述转轴与机车车轮轴相连；所述空气阻尼器固定在基座的下方，顶杆的一端设置于空气阻尼器上，顶杆的另一端伸入基座内，顶杆上方设置有推杆，推杆与凸轮相接触，凸轮装在转轴上，推杆与基座之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧套在推杆上；所述滑动机构包括第一螺钉、第一弹簧、套筒、滑块和复位螺钉，滑动机构设置在顶杆上方，基座的横向通道内；所述套筒位于横向通道的右侧，所述滑块位于套筒的左端，第一螺钉位于套筒的右端，所述第一弹簧位于套筒内；所述第一螺钉、第一弹簧、套筒和滑块位于推杆的右侧，所述复位螺钉位于推杆的左侧，所述机械式防振限速器还包括行程开关，顶杆右侧有一分支杆，所述行程开关位于分支杆的正下方，分支杆下降时拨动行程开关。

2.根据权利要求1所述的机械式防振限速器，其特征在于，所述空气阻尼器内设有第二弹簧，第二弹簧的下端置于空气阻尼器内，上端置于顶杆内。

3.根据权利要求1所述的机械式防振限速器，其特征在于，所述空气阻尼器的底壁上设有两个通气孔，左侧的通气孔由调节螺钉控制，右侧的通气孔下方设有挡块，挡块由固定于右侧通气孔下方的第三弹簧控制。

4.根据权利要求1所述的机械式防振限速器，其特征在于，所述空气阻尼器通过固定架和螺钉固定在基座下方，所述固定架与基座通过第二螺钉固定，所述空气阻尼器与固定架通过第三螺钉固定。

5.根据权利要求1所述的机械式防振限速器，其特征在于，所述滑块的右端为楔形。

6.根据权利要求1所述的机械式防振限速器，其特征在于，所述凸轮通过紧固螺钉固定在转轴上。