防爆胶轮车辅助制动装置

摘要

本发明为了解决现有煤矿井下防爆胶轮车在长距离下坡或制动系统故障引起的制动失灵问题，提供一种防爆胶轮车辅助制动装置。一种防爆胶轮车辅助制动装置，包括执行机构、控制系统和性能警示系统，执行机构包括与防爆柴油机排气系统连接的隔爆水冷壳体、带可控节流板的阀芯、自润滑定位套和阀芯控制机构，本发明在胶轮车需要辅助制动时，可人为操纵控制系统，控制执行机构将胶轮车防爆柴油机转换为辅助制动源，在必要时可关闭防爆柴油机加大制动能力，保证车辆的安全制动，同时匹配性能警示系统监控装置和防爆柴油机的正常运转。

权利要求

1.一种防爆胶轮车辅助制动装置，其特征在于：包括执行机构、控制系统和性能警示系统，执行机构包括与防爆柴油机排气系统连接的隔爆水冷壳体（8）、带可控节流板的阀芯（9）、自润滑定位套（10）和阀芯控制机构（11），隔爆水冷壳体（8）一端与隔爆水冷排气管连接，另一端与接排气水洗箱连接，隔爆水冷壳体（8）上设有螺纹孔，隔爆水冷壳体（8）内设有带可控节流板的阀芯（9），带可控节流板的阀芯（9）通过自润滑定位套（10）与隔爆水冷壳体（8）固定连接，带可控节流板的阀芯（9）由阀芯控制机构（11）控制；

所述的阀芯控制机构（11）包括节流控制板（a）、旋转片（k）、固定板（j）、定位套（d）和控制气缸（3），节流控制板（a）设置在隔爆水冷壳体（8）内，节流控制板（a）上设有角度控制旋转轴（b），角度控制旋转轴（b）顶部或底部与设置在隔爆水冷壳体（8）外侧的旋转片（k）连接，旋转片（k）下侧设有固定板（j），固定板（j）一端上固定有定位套（d），旋转片（k）和定位套（d）之间连接有控制气缸（3）；

所述的控制系统包括动力切断部分、延时控制机构、蓄能器（7）、手动控制阀（6）和压力指示表I（5），蓄能器（7）与手动控制阀（6）连接，手动控制阀（6）分别与动力切断部分、延时控制机构和压力指示表I（5）连接，动力切断部分包括与手动控制阀（6）连接的拨动控制阀（2）以及拨动控制阀（2）控制的切断油缸（1），延时控制机构包括与手动控制阀（6）连接的单向节流阀（4）以及与单向节流阀（4）连接的控制气缸（3），控制气缸（3）与阀芯控制机构（11）连接；

所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体（8）上螺纹孔连接的气动膜片式控制机构（16），气动膜片式控制机构（16）由储气罐（17）供气，气动膜片式控制机构（16）分别与指示器（12）和切断拨动阀（14）连接，切断拨动阀（14）与蜂鸣器（13）连接。

2.根据权利要求1所述的防爆胶轮车辅助制动装置，其特征在于：所述的气动膜片式控制机构（16）包括气动控制阀和增压控制缸，增压控制缸通过管路与隔爆水冷壳体（8）上螺纹孔连接，增压控制缸的膜片阀芯与气动控制阀的阀芯连接，气动控制阀由储气罐（17）供气，气动控制阀分别与指示器（12）和切断拨动阀（14）连接。

3.根据权利要求 1 或 2 所述的防爆胶轮车辅助制动装置，其特征在于：所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体（8）连接的压力指示表 II（15）。

说明书

防爆胶轮车辅助制动装置

技术领域

[0001] 本发明属于煤矿井下防爆胶轮车运输设备湿式制动器的技术领域，具体涉及一种井下防爆胶轮车辅助制动装置。

背景技术

[0002] 现用防爆胶轮车处于井下长距离坡道运行过程中，由于采用安全型湿式制动器，在长时间制动过程中，随着制动器中齿轮油油温的升高，钢片和粉片之间的摩擦力降小或部分钢片和粉片高温烧结，导致防爆胶轮车的整车制动力下降或失灵，存在安全隐患。

[0003] 为了解决上述制动力下降或失灵问题，在原制动系统不变的前提下，增加一种防爆胶轮车辅助制动装置，在防爆胶轮车需要制动时，首先启动防爆胶轮车辅助制动装置，切断胶轮车的防爆柴油机同时将防爆柴油机转变为制动源，以减小防爆胶轮车的滑动速度和惯性能量；在防爆胶轮车车速仍无法降低到需要车速时，再启动防爆胶轮车的安全型湿式制动器进一步对整车进行制动，实现防爆胶轮车制动目的。

[0004] 采用防爆胶轮车辅助制动装置的防爆胶轮车，在运行过程中可以减少原车安全型湿式制动器的使用时间，避免整车制动力下降或失灵几率，同时可延长湿式制动器的使用寿命。

发明内容

[0005] 本发明为了解决现有煤矿井下防爆胶轮车在长距离下坡或制动系统故障引起的制动失灵问题，提供一种防爆胶轮车辅助制动装置。

[0006] 本发明采取以下技术方案：一种防爆胶轮车辅助制动装置，包括执行机构、控制系统和性能警示系统，执行机构包括与防爆柴油机排气系统连接的隔爆水冷壳体、带可控节流板的阀芯、自润滑定位套和阀芯控制机构，隔爆水冷壳体一端与隔爆水冷排气管连接，另一端与接排气水洗箱连接，隔爆水冷壳体上设有螺纹孔，隔爆水冷壳体内设有带可控节流板的阀芯，带可控节流板的阀芯通过自润滑定位套与隔爆水冷壳体固定连接，带可控节流板的阀芯由阀芯控制机构控制。利用阀芯控制机构旋转带可控节流板的阀芯，控制隔爆水冷壳体中的尾气的流速、流量，以实现控制调节防爆柴油机排气管的背压。

[0007] 所述的阀芯控制机构包括节流控制板、旋转片、固定板、定位套和控制气缸，节流控制板设置在隔爆水冷壳体内，节流控制板上设有角度控制旋转轴，角度控制旋转轴顶部或底部与设置在隔爆水冷壳体外侧的旋转片连接，旋转片下侧设有固定板，固定板一端上固定有定位套，旋转片和定位套之间连接有控制气缸。

[0008] 所述的控制系统包括动力切断部分、延时控制机构、蓄能器、手动控制阀和压力指示表I，蓄能器与手动控制阀连接，手动控制阀分别与动力切断部分、延时控制机构和压力指示表I连接，动力切断部分包括与手动控制阀连接的拨动控制阀以及拨动控制阀控制的切断油缸，延时控制机构包括与手动控制阀连接的单向节流阀以及与单向节流阀连接的控制气缸，控制气缸与阀芯控制机构连接。

[0009] 所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体上螺纹孔连接的气动膜片式控制机构，气动膜片式控制机构由储气罐供气，气动膜片式控制机构分别与指示器和切断拨动阀连接，切断拨动阀与蜂鸣器连接。

[0010] 防爆胶轮车在需要启动辅助控制装置时，驾驶员操作控制系统中手动控制阀利用控制气缸的伸缩控制执行机构中阀芯控制机构旋转带可控节流板的阀芯的角度，调节防爆柴油机排气的流速、流量，从而控制排气管的背压，利用防爆胶轮车的惯性力反推防爆柴油机，实现防爆柴油机在制动过程中，不做功的同时，吸收防爆胶轮车部分惯性力所做功。性能警示系统主要测试执行机构的带可控节流板的阀芯上的节流孔在防爆胶轮车运行过程中是否有堵塞，有无影响防爆柴油机的正常运行，如有堵塞需拆卸清洗执行机构。

[0011] 所述的气动膜片式控制机构包括气动控制阀和增压控制缸，增压控制缸通过管路与隔爆水冷壳体上螺纹孔连接，增压控制缸的膜片阀芯与气动控制阀的阀芯连接，气动控制阀由储气罐供气，气动控制阀分别与指示器和切断拨动阀连接。增压控制缸膜片阀芯随着防爆柴油机排气管排气背压的增加，阀芯向左移动，推动气动控制阀阀芯，使蓄能器与控制指示器、蜂鸣器管路连通，实现报警功能。

[0012] 所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体连接的压力指示表II。

[0013] 工作过程：当胶轮车在长距离下坡时，驾驶员打开手动控制阀，蓄能器将液压油通过手动控制阀和特制单向节流阀推动控制油缸，驱动带可控节流板的阀芯，关闭或减小胶轮车防爆柴油机（柴油机）排气通道，使防爆柴油机维持在较低转速同时给缸内增加压力，降低胶轮车的惯性动能。使用时间长、次数多的情况下，会出现可控节流板的阀芯上节流孔堵塞的现象，导致排气管压力较大，防爆柴油机无法正常运行，排气管压力通过特制气动膜片式控制机构接通气罐的气源，控制蜂鸣器和指示器，提醒司机排气阻力超出设计范围，需进行清理。

[0014] 当胶轮车制动失灵时，驾驶员依次打开拨动控制阀和手动控制阀，关闭防爆柴油机的同时，蓄能器利用液压油推动控制油缸，驱动带可控节流板的阀芯，关闭胶轮车防爆柴油机排气通道，使防爆柴油机停止转速同时给缸内增加压力，给胶轮车提供反向阻力，消耗其惯性动能，直至胶轮车停止运行。

[0015] 本发明在胶轮车需要辅助制动时，可人为操纵控制系统，控制执行机构将胶轮车防爆柴油机转换为辅助制动源，在必要时可关闭防爆柴油机加大制动能力，保证车辆的安全制动，同时匹配性能警示系统监控装置和防爆柴油机的正常运转。

[0016] 本发明相对现有技术具有如下有益效果：

[0017] 1、在胶轮车行走制动时，实现整车辅助制动，减少制动器粉片的磨损，同时增加整车的制动力，减小制动距离。

[0018] 2、在胶轮车制动失灵时，作为整车制动系统，降低胶轮车的溜车速度，较少碰撞损失。

[0019] 3、可作为胶轮车的辅助助车制动系统，增加整车的助车制动力，避免出现溜车现象。

[0020] 4、该装置增加了性能警示系统在检测本装置性能的同时，可检测胶轮车排气系统的堵塞情况，及时提醒司机清洗排气系统。

[0021] 5、本发明结构合理，控制系统完善，通用性好，可适用于以柴油机为防爆柴油机的所有胶轮车和特种车辆。

附图说明

[0022] 图1为本发明的装置功能示意图；

[0023] 图2为本发明控制系统原理图；

[0024] 图3为本发明执行机构结构剖面图；

[0025] 图4为本发明执行机构结构俯视图；

[0026] 图5为本发明性能警示系统原理图；

[0027] 图6为节流控制板主视图；

[0028] 图7为节流控制板俯视图；

[0029] 图8为执行机构结构中带可控节流板的阀芯俯视图；

[0030] 图9为执行机构结构中带可控节流板的阀芯主视图；

[0031] 图中：1－切断油缸，2－拨动控制阀，3－控制气缸，4－特制单向节流阀，5－压力指示表，6－手动控制阀，7－蓄能器，8－隔爆水冷壳体，9－带可控节流板的阀芯，10－自润滑定位套，11－阀芯控制机构，12－指示器，13－蜂鸣器，14－切断拨动阀，15－压力指示表，16－特制气动膜片式控制机构，17－储气罐，a—节流控制板，b—角度控制旋转轴，c—固定螺栓，d—定位套，e—固定螺母I，f—连接接头，h—固定螺栓，I—固定螺母II，J—固定板，K—旋转片。

具体实施方式

[0032] 一种防爆胶轮车辅助制动装置，包括执行机构、控制系统和性能警示系统，执行机构包括与防爆柴油机排气系统连接的隔爆水冷壳体8、带可控节流板的阀芯9、自润滑定位套10和阀芯控制机构11，隔爆水冷壳体8一端与隔爆水冷排气管连接，另一端与接排气水洗箱连接，隔爆水冷壳体8上设有螺纹孔，隔爆水冷壳体8内设有带可控节流板的阀芯9，带可控节流板的阀芯9通过自润滑定位套10与隔爆水冷壳体8固定连接，带可控节流板的阀芯9由阀芯控制机构11控制。

[0033] 所述的阀芯控制机构11包括节流控制板a、旋转片k、固定板j、定位套d和控制气缸3，节流控制板a设置在隔爆水冷壳体8内，节流控制板a上设有角度控制旋转轴b，角度控制旋转轴b顶部或底部与设置在隔爆水冷壳体8外侧的旋转片k连接，旋转片k下侧设有固定板j，固定板j一端上固定有定位套d，旋转片k和定位套d之间连接有控制气缸3。

[0034] 所述的控制系统包括动力切断部分、延时控制机构、蓄能器7、手动控制阀6和压力指示表I5，蓄能器7与手动控制阀6连接，手动控制阀6分别与动力切断部分、延时控制机构和压力指示表I5连接，动力切断部分包括与手动控制阀6连接的拨动控制阀2以及拨动控制阀2控制的切断油缸1，延时控制机构包括与手动控制阀6连接的单向节流阀4以及与单向节流阀4连接的控制气缸3，控制气缸3与阀芯控制机构11连接。

[0035] 所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体8上螺纹孔连接的气动膜片式控制机构16，气动膜片式控制机构16由储气罐17供气，气动膜片式控制机构16分别与指示器12和切断拨动阀14连接，切断拨动阀14与蜂鸣器13连接。

[0036] 所述的气动膜片式控制机构16包括气动控制阀和增压控制缸，增压控制缸通过管路与隔爆水冷壳体8上螺纹孔连接，增压控制缸的膜片阀芯与气动控制阀的阀芯连接，气动控制阀由储气罐17供气，气动控制阀分别与指示器12和切断拨动阀14连接。

[0037] 所述的性能警示系统包括与隔爆水冷壳体8连接的压力指示表II15。

[0038] 工作过程：当胶轮车在长距离下坡时，驾驶员打开手动控制阀6，蓄能器7将液压油通过手动控制阀6和特制单向节流阀4推动控制油缸3，驱动带可控节流板的阀芯9，关闭或减小胶轮车防爆柴油机（柴油机）排气通道，使防爆柴油机维持在较低转速同时给缸内增加压力，降低胶轮车的惯性动能。使用时间长、次数多的情况下，会出现可控节流板的阀芯9上节流孔堵塞的现象，导致排气管压力较大，防爆柴油机无法正常运行，排气管压力通过特制气动膜片式控制机构16接通气罐17的气源，控制蜂鸣器13和指示器12，提醒司机排气阻力超出设计范围，需进行清理。

[0039] 工作过程：当胶轮车制动失灵时，驾驶员依次打开拨动控制阀2和手动控制阀6，关闭防爆柴油机的同时，蓄能器7利用液压油推动控制油缸3，驱动带可控节流板的阀芯9，关闭胶轮车防爆柴油机排气通道，使防爆柴油机停止转速同时给缸内增加压力，给胶轮车提供反向阻力，消耗其惯性动能，直至胶轮车停止运行。