斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置

摘要

本发明属于矿井设备技术领域，涉及到缓冲制动设备，具体涉及一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，包括：安装在矿车底部的缓冲制动装置；用于锁止在钢轨上的钢轨锁止装置，所述钢轨锁止装置与缓冲制动装置连接，用于为缓冲制动装置提供固定点；用于触发钢轨锁止装置锁止在钢轨上的联动触发装置，所述联动触发装置与相邻的上位矿车连接，当相邻矿车脱离时触发所述联动触发装置。本发明取消了现有技术中必不可少的机械拦截系统，在串车脱钩跑车初期实现平稳缓冲制动，有效避免脱轨碰撞，消除安全隐患。

权利要求

1.一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，包括：安装在矿车（1）底部的缓冲制动装置；用于锁止在钢轨（2）上的钢轨锁止装置，所述钢轨锁止装置与缓冲制动装置连接，用于为缓冲制动装置提供固定点；用于触发钢轨锁止装置锁止在钢轨（2）上的联动触发装置，所述联动触发装置与相邻的上位矿车（1）连接，当相邻矿车（1）脱离时触发所述联动触发装置；

所述缓冲制动装置为钢带缓冲制动装置（9），所述钢带缓冲制动装置（9）包括壳体（91）和钢带（92），所述壳体（91）内设有三个以上的压辊（93），所述钢带（92）弯曲绕过所有压辊（93）；

所述钢轨锁止装置包括卡套（11）和拉柄（13），所述卡套（11）一端设有一向下延伸的限位部（21）；所述卡套（11）另一端设有转轴孔，所述转轴孔内设有转轴（14）；所述转轴（14）下端设有凸轮（15），所述凸轮（15）与限位部（21）形成一个用于卡住钢轨（2）卡槽结构；所述转轴（14）上端与拉柄（13）中部固定连接；所述转轴（14）上还套设有用于驱动转轴（14）旋转的第二扭簧（16）；所述卡套（11）上还设有限位通孔，所述限位通孔内正对钢轨（2）；所述限位通孔内设有与限位通孔等长的顶针（17），所述顶针（17）在重力的作用下下半部分伸出限位通孔；所述拉柄（13）的一端通过钢丝绳（10）与所述钢带（92）固定连接，所述拉柄（13）的另一端开设有销钉孔，所述销钉孔内插有销钉（18），所述销钉（18）下端插在所述限位通孔内，落在顶针（17）上。

2.根据权利要求1所述的斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，所述凸轮（15）下端设有用于扣住钢轨（2）的限位拨叉（19）。

3.根据权利要求1所述的斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，所述凸轮（15）上还套有用于增加摩擦力的衬套（20）。

4.根据权利要求1、2或3所述的斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，所述联动触发装置包括支轴（3），所述支轴（3）通过支座（4）安装在矿车（1）上，所述支轴（3）上套设有用于支轴（3）旋转的第一扭簧（8），所述支轴（3）两端各设有一个摆臂（7），每个摆臂（7）连接一个钢轨锁止装置，所述摆臂（7）与钢轨锁止装置之间通过自动脱离装置连接；所述矿车（1）上还设有锁止板（5），所述锁止板（5）上设有锁止孔，所述支轴（3）上与所述锁止孔对应处设有插销孔，所述锁止孔和所述插销孔内共同插有锁止销（6），所述锁止销（6）与上位矿车（1）关联。

5.根据权利要求4所述的斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，所述摆臂（7）与卡套（11）通过剪断销（12）铰接。

说明书

斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置

技术领域

[0001] 本发明属于矿井设备技术领域，涉及到缓冲制动设备，具体涉及一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置。

背景技术

[0002] 斜井防跑车装置在矿山斜井巷道运输中的使用已有数十年，主要分为以下几种：

[0003] 第一种是刚性栅栏，即当斜井巷道运输中发生脱钩等跑车时，关闭栅栏门实施拦截，拦截时是刚性碰撞，没有任何缓冲设施，缓冲效果及安全性非常差。

[0004] 第二种则是摩擦式，通过速度检测手段发现运输矿车跑车时，及时启动拦截栅栏，栅栏带动连接绳索启动缓冲制动装置，摩擦式的缓冲制动装置其典型的是压板式及摩擦片式，其制动力由于制动时随预紧力及温度的变化无法标定，故制动力无法保证。摩擦式是靠动、静摩擦副之间的摩擦力提供制动力，使用工况也许数年不动作，一旦长期不动作，在井下潮湿、粉尘及化学气体介质的作用下，摩擦副会腐蚀锈死，且预紧弹力会随时间的延长变化很大，相应设备的制动力无法保证。实际缓冲装置的效果不佳，存在一定的安全隐患。

[0005] 第三种是钢带式，公开号CN2570232Y、名称为“垂直提升系统过卷距离内塑变逆止缓冲装置”是我公司的专利，并且是国内首次提出利用钢带金属材料的塑性变形吸收提升容器的动能进行制动的缓冲装置，目前已在全国各立井中广泛使用，但对斜井而言，因环境条件不同，无法布设使用。公开号为“CN 109263682 A”、名称为“斜井防跑车盘式钢带塑变缓冲制动装置”的中国发明专利亦是我公司的专利，是国内首次通过国家监测中心的鉴定成功利用钢带塑性变形吸能用于斜井跑车的缓冲制动，虽有效的满足了现有安全规程的要求。但目前矿山所有的各种形式的斜井防跑车的缓冲制动均是刚性拦截，不可避免的存在脱轨、碰撞、设备及物料不同程度的损毁，同时脱轨、碰撞、物料抛射仍存在一些难以避免的安全隐患。

[0006] 综上所述，现有技术中存在的主要问题包括：矿车拦截脱轨，矿车及所载设备及物料碰撞损毁，冲击载荷过大，布设困难，使用范围有限、使用环境差、使用成本高等。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，本发明取消了现有技术中必不可少的机械拦截系统，在串车脱钩跑车初期实现平稳缓冲制动，有效避免脱轨碰撞，消除安全隐患。

[0008] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

[0009] 一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，其特征在于，包括：安装在矿车1底部的缓冲制动装置；用于锁止在钢轨2上的钢轨锁止装置，所述钢轨锁止装置与缓冲制动装置连接，用于为缓冲制动装置提供固定点；用于触发钢轨锁止装置锁止在钢轨2上的联动触发装置，所述联动触发装置与相邻的上位矿车1连接，当相邻矿车1脱离时触发所述联动触发装置。

[0010] 进一步地，所述缓冲制动装置为钢带缓冲制动装置9。

[0011] 进一步地，所述钢带缓冲制动装置9包括壳体91和钢带92，所述壳体91内设有三个以上的压辊93，所述钢带92弯曲绕过所有压辊93。

[0012] 进一步地，所述钢轨锁止装置包括卡套11和拉柄13，所述卡套11一端设有一向下延伸的限位部21；所述卡套11另一端设有转轴孔，所述转轴孔内设有转轴14；所述转轴14下端设有凸轮15，所述凸轮15与限位部21形成一个用于卡住钢轨2卡槽结构；所述转轴14上端与拉柄13中部固定连接；所述转轴14上还套设有用于驱动转轴14旋转的第二扭簧16；所述卡套11上还设有限位通孔，所述限位通孔内正对钢轨2；所述限位通孔内设有与限位通孔等长的顶针17，所述顶针17在重力的作用下下半部分伸出限位通孔；所述拉柄13的一端通过钢丝绳10与所述钢带92固定连接，所述拉柄13的另一端开设有销钉孔，所述销钉孔内插有销钉18，所述销钉18下端插在所述限位通孔内，落在顶针17上。

[0013] 进一步地，所述凸轮15下端设有用于扣住钢轨2的限位拨叉19。

[0014] 进一步地，所述凸轮15上还套有用于增加摩擦力的衬套20。

[0015] 进一步地，所述联动触发装置包括支轴3，所述支轴3通过支座4安装在矿车1上，所述支轴3上套设有用于支轴3旋转的第一扭簧8，所述支轴3两端各设有一个摆臂7，每个摆臂7连接一个钢轨锁止装置，所述摆臂7与钢轨锁止装置之间通过自动脱离装置连接；所述矿车1上还设有锁止板5，所述锁止板5上设有锁止孔，所述支轴3上与所述锁止孔对应处设有插销孔，所述锁止孔和所述插销孔内共同插有锁止销6，所述锁止销6与上位矿车1关联。

[0016] 进一步地，所述摆臂7与卡套11通过剪断销12铰接。

[0017] 本发明的有益效果为：

[0018] (1)发明取消了现有技术中必不可少的机械拦截系统，在串车脱车时，立即自动触发启动钢带缓冲制动装置，在发生脱车的初期实现平稳缓冲制动。有效避免脱轨碰撞，消除安全隐患。且该装置结构简单，安装维护方便，动作稳定可靠，安全性大大提高。本发明通过机械触发、锁轨、钢带塑变装置可避免刚性拦截碰撞实现平稳地缓冲制动，且恒定制动力可控并可视不同工况量身定制。本缓冲制动装置取消了各种传统缓冲制动中必不可少的机械拦截系统，不仅避免了巷道中现场非安全环境的产生，而且从根本上杜绝了制动时脱轨、翻车、矿车及所载设备及物料的毁损、外抛及行人、设备及巷道的安全事故。进一步减少矿用斜井跑车时的安全隐患。

[0019] (2)源头制动冲击载荷较小：现有各种技术当发生跑车时均不能及时制动，跑车须跑到设有拦截装置部位时，才可被动拦截实施制动，此时跑车由于此前失控沿斜面自由加速运行，冲击载荷及能量随着运行距离的增加以数倍或数十倍迅速增大，给缓冲制动增大了难度。本技术一旦发生跑车立即启动缓冲制动系统，从源头控制冲击能量的增大。相比现有技术其冲击载荷较小。

[0020] (3)无机械拦截避免脱轨碰撞：本技术取消了矿车机械拦截装置，从根本上解决了矿车拦截时脱轨、矿车与矿车、矿车与设备、矿车与物品物料等的刚性碰撞，避免了毁损等损失。

[0021] (4)系统性能可靠：本系统为全机械自动控制，利用弹簧储能及跑车时自身存在的能量，机械触发启动实施缓冲制动。没有任何电控及电气元器件，避免了在井下恶劣工况下，由于潮湿、粉尘、化学气体、寿命、静电等环境因素对电气件的影响，增大了设备的可靠性。

[0022] (5)使用范围宽广：原技术由于需要占用斜井巷道两侧的空间，用于布设拦截基础及其上的拦截设施，使得很多具有人行通道的斜巷无法布设。同时对于大于300米的长坡道的斜巷，现有各标准型号的吸能器已达上限或布设很不经济。本技术不受拦截空间限制，不受坡道长度限制，大大增加了其应用范围

[0023] (6)安全环境好：本技术变外部被动拦截为矿车内部制动，在斜巷内取消了拦截装置，避免了拦截碰撞，消除了刚性碰撞设备、巷道损毁及人身安全的隐患，并且使得安全通道畅通无阻，有效的改善了安全环境。

[0024] (7)使用成本低：根据国家相关安全规程要求及现有各种吸能器的现状，各种形式的防跑车在斜巷中一波三档的布设约需在300米之内，且须对井下巷道多处开挖设置混凝土基础布置拦截设备，对于超长坡道特别是千米之上的斜巷，不仅布设困难，而且成本高昂。本技术因缓冲制动系统设置在矿车底部，不设拦截设备，不需混凝土基础且与坡道长度无关，因此不仅现场布设成本低，而且对于长坡道其设置成本更低，优势更大。同时原技术一旦发生拦截，原拦截碰撞设备需及时更换更增大了使用成本。

[0025] (8)布设安装维护方便：原技术由于冲击载荷大，需要在轨道两旁开挖充填足够的混凝土基础以安设拦截设备，由于井下受限，使得安装不变，同时一旦出现脱车，必然发生拦截碰撞及损毁，需及时更换碰撞设备，使得安装维护不便。本技术结构简单，动作稳定，安全可靠，本缓冲制动装置一旦出现脱车，不存在构件损毁，使得安装使用维护极为方便。

附图说明

[0026] 图1是本发明的正面示意图。

[0027] 图2是本发明的俯视示意图。

[0028] 图3是钢轨锁止装置的示意图。

[0029] 图4是钢带缓冲制动装置的示意图。

[0030] 图中：矿车1，钢轨2，支轴3，支座4，锁止板5，锁止销6，摆臂7，第一扭簧8，钢带缓冲制动装置9，钢丝绳10，卡套11，剪断销12，拉柄13，转轴14，凸轮15，第二扭簧16，顶针17，销钉18，限位拨叉19，衬套20，限位部21，壳体91，钢带92，压辊93。

具体实施方式

[0031] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

[0032] 一种斜井防跑车脱钩自锁缓冲制动装置，如图1、2、3、4所示，包括：

[0033] 安装在矿车1底部的缓冲制动装置，所述缓冲制动装置为钢带缓冲制动装置9，如图4所示，所述钢带缓冲制动装置9包括壳体91和钢带92，所述壳体91内设有三个以上的压辊93，所述钢带92弯曲绕过所有压辊93。

[0034] 用于锁止在钢轨2上的钢轨锁止装置，所述钢轨锁止装置与缓冲制动装置连接，用于为缓冲制动装置提供固定点。如图2、3所示，所述钢轨锁止装置包括卡套11和拉柄13，所述卡套11一端设有一向下延伸的限位部21；所述卡套11另一端设有转轴孔，所述转轴孔内设有转轴14；所述转轴14下端设有凸轮15，所述凸轮15与限位部21形成一个用于卡住钢轨2卡槽结构；所述转轴14上端与拉柄13中部固定连接；所述转轴14上还套设有用于驱动转轴14旋转的第二扭簧16；所述卡套11上还设有限位通孔，所述限位通孔内正对钢轨2；所述限位通孔内设有与限位通孔等长的顶针17，所述顶针17在重力的作用下下半部分伸出限位通孔；所述拉柄13的一端通过钢丝绳10与所述钢带92固定连接，所述拉柄13的另一端开设有销钉孔，所述销钉孔内插有销钉18，所述销钉18下端插在所述限位通孔内，落在顶针17上。
所述凸轮15下端设有用于扣住钢轨2的限位拨叉19，限位拨叉19固定安装在转轴14下端。所述凸轮15上还套有用于增加摩擦力的衬套20。

[0035] 用于触发钢轨锁止装置锁止在钢轨2上的联动触发装置，所述联动触发装置与相邻的上位矿车1连接，当相邻矿车1脱离时触发所述联动触发装置。如图1所示，所述联动触发装置包括支轴3，所述支轴3通过支座4安装在矿车1上，所述支轴3上套设有用于支轴3旋转的第一扭簧8，所述支轴3两端各设有一个摆臂7，每个摆臂7连接一个钢轨锁止装置，所述摆臂7与钢轨锁止装置之间通过自动脱离装置连接(如所述摆臂7与卡套11通过剪断销12铰接)，两个钢轨锁止装置分别位于两根钢轨2上方；所述矿车1上还设有锁止板5，所述锁止板5上设有锁止孔，所述支轴3上与所述锁止孔对应处设有插销孔，所述锁止孔和所述插销孔内共同插有锁止销6，所述锁止销6与上位矿车1通过脱销绳连接。

[0036] 本发明的触发原理及制动过程：

[0037] 本发明布置在斜巷中运行矿车及与其相联的高位矿车上。

[0038] 在斜井巷道中当运行矿车1发生脱离时，由于该矿车1相对相邻上位一节矿车1位移，使得锁止销6通过上位矿车1的触发绳(杆)被自动抽出；锁止销6一旦抽出，支轴3在第一扭簧8扭力及重力的作用下旋转，卡套11下落到钢轨2，顶针17被钢轨2顶起，顶针17又将销钉18顶出限位通孔；销钉18就对拉柄13没有了限制作用，转轴14在第二扭簧16扭力的作用下旋转；转轴14带动凸轮15(或偏心轮)旋转，从而锁紧钢轨2，限位拨叉19(或者偏心限位板)也旋转至钢轨2中间的凹部，将钢轨2包围，防止卡套11从钢轨2脱离；当矿车1下滑的力大于剪断销12的承受范围，剪断销12断开，使得摆臂7与卡套11分离；在矿车1继续下滑中，由于拉柄13与钢带92通过钢丝绳10连接，拉柄13又被固定在钢轨2上，钢丝绳10拉扯钢带92，通过钢带92抽出过程中的金属塑性变形吸收矿车1运行中的能量，从而输出恒定的制动力，随着钢带92的抽出，矿车1的运行能量不断被吸收，直到运行停止，被抽出钢带92的长度即为该装置的有效制动行程长度，实现矿车1的平稳缓冲制动。

[0039] 以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。