CN104590307B - 一种斜井矿车断绳安全保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种斜井矿车断绳安全保护装置，由分别对应矿车前后车轮安装的两套结构相同的制动装置所组成，每套制动装置由速控装置、车轮楔紧装置与轨道楔紧装置构成；速控装置由受车轮速度通过离心甩块控制的制动棘爪构成；车轮楔紧由受制动棘爪控制的制动杆、制动楔块构成；轨道楔紧装置由制动楔块通过制动触发绳拉动的抱轨块构成。该安全保护装置的优点是，以矿车速度为启动运行信号，反应速度快；断绳时，车轮楔紧装置和轨道楔紧装置同时动作，双保险；对矿车左右双向移动断绳和矿车之间断开连接也有安全保护功能；装置结构紧凑，重量轻，体积小。
Description
技术领域
本发明涉及矿井安全装置，特别是一种煤矿斜井矿车断绳安全保护装置。
背景技术
为防止煤矿斜井矿车运送人员时发生断绳跑车造成设备损坏和人员伤亡事故，在煤矿斜井矿车上都要设置断绳安全保护装置。目前常用的安全保护装置主要有重力楔紧式和弹簧楔紧式。其中重力楔紧式安全保护装置是依靠重锤的重量产生楔紧力，其楔紧力恒定，但所需重锤的重量较大，而且断绳信号需要进行检测、转换，通过执行机构使重锤动作，复杂的中间环节使其安全系数降低。弹簧楔紧式安全保护装置是依靠弹簧的恢复力产生楔紧力，要保证装置长期正常运行，要求弹簧的刚度要大，而且弹簧力需要通过较复杂的机构转换至楔紧钳上，导致装置的结构尺寸较大。
发明内容
针对上述现有安全保护装置存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能够通过斜井矿车运行速度的变化使车轮快速可靠制动和停车的断绳安全保护装置。
为实现上述目的，本发明提供的斜井矿车断绳安全保护装置，由分别对应矿车前后车轮安装的两套结构相同的制动装置所组成，每套制动装置由速控装置、车轮楔紧装置与轨道楔紧装置构成；
所述速控装置包括以车轮中心为对称、安装在车轮侧面上的制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ；制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的前端分别焊接有离心甩块，制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的中心有供制动棘爪转动的棘爪转轴，制动棘爪Ⅰ的前端与制动棘爪Ⅱ的后端用联动杆连接，制动棘爪Ⅰ后端通过一端与其铰接的连接杆与离心甩块复位弹簧一端连接，离心甩块复位弹簧的另一端固定在车轮侧面上；
所述车轮楔紧装置包括制动楔块，该制动楔块与固定安装在矿车机架的制动楔块导向槽滑动连接，制动楔块对应车轮的弧形部位固定有橡胶制动片；制动楔块的端部与一端固定在矿车机架上的制动楔块复位弹簧连接，在制动楔块中部侧面的下沿固定安装有与两车轮中心连线相平行、开口向上的U形槽，U形槽中置有制动杆，制动杆一端对应车轮的上部边缘，另一端与固定安装在U形槽中的制动杆限位销铰接，制动杆上部与一端固定在制动楔块上的制动杆复位弹簧连接；
所述轨道楔紧装置包括抱轨块，该抱轨块由置于轨道两侧、由支撑弹簧支撑的两个楔块组成；抱轨块置于固定在矿车机架上的楔形槽中，抱轨块与楔形槽之间置有滚珠，抱轨块由制动触发绳通过上导向轮、下导向轮和张紧轮与车轮楔紧装置中的制动楔块连接。
与现有技术相比较，本发明断绳安全保护装置的优点是：
1、保护装置以矿车速度为启动运行的信号，断绳时反应速度快。
2、断绳时，车轮楔紧装置和轨道楔紧装置同时动作，可实现双保险，确保矿车快速制动和停车。
3、制动触发绳通过导向轮和张紧轮与制动楔块连接，可避免触发绳松懈，使装置运行稳定、流畅，确保车轮楔紧装置和轨道楔紧装置实现联动。
4、在前后车轮中对称安装保护装置，可以实现矿车左右双向移动断绳保护和矿车之间断开联接的安全保护功能。
5、装置结构紧凑，重量轻，体积小。
附图说明
图1是本发明斜井矿车断绳安全保护装置的结构示意图；
图2是图1中车轮楔紧装置的立体示意图；
图3是图2车轮楔紧装置与车轮的相对位置示意图；
图4是图1中A—A剖视图；
图5是图1中B—B剖视图(轨道楔紧装置示意图)；
图6是图5轨道楔紧装置与轨道的相对位置示意图。
图中：1-矿车机架，2-上导向轮，3-制动触发绳，4-张紧弹簧，5-张紧轮，6-下导向轮，7-楔形槽，8-车轮，9-离心甩块复位弹簧，10-制动棘爪Ⅰ，11-制动棘爪转轴，12-离心甩块，13-联动杆，14-制动棘爪Ⅱ，15-制动杆，16-U形槽，17-螺钉，18-制动杆复位弹簧，19-制动杆限位销，20-橡胶制动片，21-制动楔块，22-制动楔块导向槽，23-制动楔块复位弹簧，24-滚珠，25-抱轨块，26-支撑弹簧，27-轨道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明斜井矿车断绳安全保护装置，由对应矿车前后车轮8设置的两套制动装置构成。两套制动装置结构相同，共用一个制动楔块21对称安装。每套保护装置分别由速控装置、车轮楔紧装置与轨道楔紧装置构成。
其中速控装置包括以车轮中心为对称、安装在车轮侧面上的制动棘爪Ⅰ10和制动棘爪Ⅱ14。制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的前端分别焊接有离心甩块12，制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的中心有供制动棘爪转动的棘爪转轴11，制动棘爪Ⅰ的前端与制动棘爪Ⅱ的后端用联动杆13连接，制动棘爪Ⅰ的后端通过一端与其铰接的连接杆与离心甩块复位弹簧9一端连接，离心甩块复位弹簧的另一端固定在车轮侧面上。
所述车轮楔紧装置包括制动楔块21，该制动楔块由金属材质制作，对应前后车轮的两套制动装置共用一块制动楔块(如图1所示)。如图2和图3所示，制动楔块21对应车轮上部边缘的部位为弧形，其上通过喷涂粘合剂与橡胶制动片20硫化连接。如图1和图4所示，在矿车机架1上用螺钉17固定安装内部有T形滑道的制动楔块导向槽22，将制动楔块上部的T形滑块置于制动楔块导向槽的T形滑道中，使二者形成滑动连接，制动楔块可在制动楔块导向槽的T形滑道中左右滑动。如图1所示，制动楔块的端部与一端固定在矿车机架上的制动楔块复位弹簧23相连接(该复位弹簧供制动楔块解除制动后复位用)。如图2所示，在制动楔块中部侧面的下沿焊接与两车轮中心连线相平行、开口向上的U形槽16，在U形槽中设置制动杆15，制动杆的一端与车轮的上部边缘相对应，另一端与一个固定安装在U形槽中的制动杆限位销19铰接，制动杆的上部与一端固定在制动楔块上的制动杆复位弹簧18连接。
结合图1、图5和图6，轨道楔紧装置包括安装在轨道上的抱轨块25，该抱轨块由位于轨道27两侧的两个楔块组成,两个楔块之间由支撑弹簧26支撑，抱轨块置于与矿车机架固定连接的楔形槽7中，抱轨块与楔形槽之间置有滚珠24，抱轨块由制动触发绳3通过下导向轮6、张紧弹簧4控制的张紧轮5和上导向轮2与车轮楔紧装置中的制动楔块连接。
上述安全保护装置的工作原理是：
设图1中矿车向右运动，车轮顺时针方向转动，当矿车发生断绳时，矿车向右运动速度加快，车轮产生较大的离心力，其中图1中左边车轮制动棘爪上的离心甩块在离心力的作用下，使制动棘爪沿着离心力切线方向绕棘爪转轴顺时针转动，当矿车达到一定速度后，左边车轮上的制动棘爪Ⅱ转至其前端与左边的制动杆前端相接触(此时制动棘爪Ⅱ通过联动杆和制动棘爪Ⅰ使离心甩块复位弹簧被压缩)，给左边的制动杆一个向右的瞬间冲击力；与此同时，右边车轮中的制动棘爪也以顺时针方向同步转动，与右边的制动杆相接触后，给右边的制动杆一个向上的瞬时冲击力，使右边的制动杆绕与其铰接的制动限位销作逆时针转动，(转动后在制动杆复位弹簧的作用下恢复原水平状态)；此时左边的制动杆在瞬间冲击力作用下向右移动，拉动制动楔块在限位导向槽中向右移动，使制动楔块上的橡胶制动片与左车轮的外缘接触，随着矿车的移动楔紧左车轮，使车轮停止转动，实现矿车制动功能。在制动楔块向右运动的同时，与制动楔块相连接的制动触发绳拉动抱轨块，使抱轨块沿楔形槽向左移动，抱轨块的两楔块相互靠近，与导轨接触后靠摩擦力将导轨抱死，使车轮停止运转，由此实现断绳安全保护的双保险。
速控装置中的离心甩块复位弹簧的作用是，断绳修复后，向后拉动矿车，制动楔块解除对车轮的制动，制动棘爪Ⅱ离开制动杆，被压缩的离心甩块复位弹簧靠弹力推动制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ恢复原位。
Claims (1)
1.一种斜井矿车断绳安全保护装置，由分别对应矿车前后车轮(8)安装的两套结构相同的制动装置所组成，其特征在于：每套制动装置由速控装置、车轮楔紧装置与轨道楔紧装置构成；
所述速控装置包括以车轮中心为对称、安装在车轮侧面上的制动棘爪Ⅰ(10)和制动棘爪Ⅱ(14)；制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的前端分别焊接有离心甩块(12)，制动棘爪Ⅰ和制动棘爪Ⅱ的中心有供制动棘爪转动的棘爪转轴(11)，制动棘爪Ⅰ的前端与制动棘爪Ⅱ的后端用联动杆(13)连接，制动棘爪Ⅰ后端通过一端与其铰接的连接杆与离心甩块复位弹簧(9)一端连接，离心甩块复位弹簧的另一端固定在车轮侧面上；
所述车轮楔紧装置包括制动楔块(21)，该制动楔块与固定安装在矿车机架(1)的制动楔块导向槽(22)滑动连接，制动楔块对应车轮的弧形部位固定有橡胶制动片(20)；制动楔块的端部与一端固定在矿车机架上的制动楔块复位弹簧(23)连接，在制动楔块中部侧面的下沿固定安装有与两车轮中心连线相平行、开口向上的U形槽(16)，U形槽中置有制动杆(15)，制动杆一端对应车轮的上部边缘，另一端与固定安装在U形槽中的制动杆限位销(19)铰接，制动杆上部与一端固定在制动楔块上的制动杆复位弹簧(18)连接；
所述轨道楔紧装置包括抱轨块(25)，该抱轨块由置于轨道(27)两侧、由支撑弹簧(26)支撑的两个楔块组成；抱轨块置于固定在矿车机架上的楔形槽(7)中，抱轨块与楔形槽之间置有滚珠(24)，抱轨块由制动触发绳(3)通过上导向轮(2)、下导向轮(6)和张紧轮(5)与车轮楔紧装置中的制动楔块(21)连接。
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