一种矿用井下新能源机车

摘要

本发明公开了一种矿用井下新能源机车，包括矿斗和底板，所述矿斗的下方位置放置有底板，所述底板的内部左右两侧安装有传动组件，所述传动组件包括垫板、第一转轴、第四转轴、辊轮、第一锥齿轮、第一轴承和第二锥齿轮，所述垫板的前后两侧均与底板固定相连。该矿用井下新能源机车，结构科学合理，使用安全方便，设置有矿斗、矿石、第一转轴、第四转轴、辊轮、弹簧、套板、挡板和竖板、第一斜杆、第二斜杆和球体之间的配合，此力量可带动套板向内移动，实现对弹簧的挤压，同时由于原本弹簧就处于挤压状态，使弹簧的弹力可抵消超速产生的离心力导致的套板位移，避免了设备的下坡等特定的位置导致速度过快且无法进行限速处理的问题。

权利要求

1.一种矿用井下新能源机车，包括矿斗(1)和底板(7)，所述矿斗(1)的下方位置放置有底板(7)，其特征在于：所述底板(7)的内部左右两侧安装有传动组件(2)；

所述传动组件(2)包括垫板(201)、第一转轴(202)、第四转轴(203)、辊轮(204)、第一锥齿轮(205)、第一轴承(206)和第二锥齿轮(207)；

两个所述第四转轴(203)分别位于底板(7)的内部左右两侧，所述第四转轴(203)与底板(7)转动相连，所述第四转轴(203)的前后两端均固接有辊轮(204)，所述第四转轴(203)的外壁均固接有第一锥齿轮(205)，所述第一锥齿轮(205)的前端内侧均设有第二锥齿轮(207)，所述第二锥齿轮(207)和第一锥齿轮(205)均相互啮合，所述第二锥齿轮(207)的内侧固接有第一转轴(202)，所述第一转轴(202)的外壁通过第一轴承(206)与垫板(201)转动相连，所述垫板(201)的前后两侧均与底板(7)固定相连；

所述第一转轴(202)的内侧安装有限速组件(3)；

所述限速组件(3)包括第一斜杆(301)、弹簧(302)、球体(303)、销轴(304)、套板(305)、端盖(306)、挡板(307)和第二斜杆(308)；

所述套板(305)均间隙配合在第一转轴(202)的外壁中心，所述端盖(306)固接在第一转轴(202)的内端，所述挡板(307)固接在第一转轴(202)的外壁内侧，所述套板(305)和挡板(307)的内侧设有弹簧(302)，所述弹簧(302)的内外两侧分别与挡板(307)和套板(305)固定相连，左右所述第一斜杆(301)的内外两侧均通过销轴(304)分别与套板(305)和第二斜杆(308)转动相连，左右所述第二斜杆(308)的内侧均通过销轴(304)与端盖(306)固定相连，且第二斜杆(308)的外侧均固接有球体(303)。

2.根据权利要求1所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：所述第一转轴(202)、第四转轴(203)、第一锥齿轮(205)和第二锥齿轮(207)的轴线位置处于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：多个所述球体(303)均以底板(7)的竖直中心为基准成轴对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：所述底板(7)的上端左右两侧均固接有竖板(6)，所述竖板(6)的上方内部安装有驱动组件(4)；

所述驱动组件(4)包括第一齿轮(401)、第二齿轮(402)、第二轴承(403)、第二转轴(404)、第四轴承(405)、蜗杆(406)、蜗轮(407)、第三转轴(408)和第三轴承(409)；

左右所述第三转轴(408)分别固接在矿斗(1)的左右两端中心，所述第三转轴(408)的外壁通过第三轴承(409)与竖板(6)转动相连，所述第三转轴(408)的外侧均固接有第一齿轮(401)，所述第一齿轮(401)的上方均啮合相连有第二齿轮(402)，所述第一齿轮(401)的内壁固接有第二转轴(404)，所述第二转轴(404)的外壁内侧均通过第二轴承(403)与竖板(6)转动相连，所述第二转轴(404)的外侧外壁均固接有蜗轮(407)，所述蜗轮(407)的外壁啮合相连有蜗杆(406)，所述蜗杆(406)的外壁上下两侧均通过第四轴承(405)与竖板(6)转动相连。

5.根据权利要求4所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：所述蜗轮(407)和蜗杆(406)之间可构成单向自锁传动结构，且蜗杆(406)与蜗轮(407)之间的传动比和第二齿轮(402)与第一齿轮(401)的传动比均为2：1。

6.根据权利要求1所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：所述矿斗(1)的内部存放有矿石(5)。

7.根据权利要求1所述的一种矿用井下新能源机车，其特征在于：所述矿斗(1)的内部侧面形状为锥形斗。

8.根据权利要求1所述的一种矿用井下新能源机车的应用，其特征在于：首先使用者可将矿石5放置在矿斗1的内部，随后使用者可启动外界的新能源传动部分，使其可带动第四转轴203和辊轮204进行转动，实现整体机车机构的移动，在移动的过程中，第四转轴203可时刻通过第一锥齿轮205和第二锥齿轮207可带动第一转轴202进行转动，使第一转轴202可带动外侧的球体303进行转动，在移动的过程中若出现下坡情况导致设备移动速度过快时，第一转轴202也随之转动过快，使转动产生的离心力实现球体303向外移动，此时即可拉动套板305向内移动实现对弹簧302的挤压，使弹簧302的弹力克服因超速产生的离心力影响的位置变动，实现在下坡位置时进行速度的限速功能，到达预定位置后，使用者可同时转动左右两侧的蜗杆406，使蜗杆406可通过与蜗轮407的第一次省力传动带动第二齿轮402转动，随后第二齿轮402可通过与第一齿轮401的第二次省力传动带动第三转轴408和矿斗1进行转动，使矿斗1转动至90°后即可实现矿石5的卸料，随后再反转将矿斗1的角度复位即可。

说明书

一种矿用井下新能源机车

技术领域

[0001] 本发明涉及矿井技术领域，具体为一种矿用井下新能源机车。

背景技术

[0002] 矿井是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井，在井下经常需要使用到机车进行
矿石的输送和搬运。

[0003] 虽然现有技术能够实现机车的使用，但是现有技术存在设备的下坡等特定的位置导致速度过快且无法进行限速处理的问题，因矿斗内部重量过重导致倾倒时不便于控制的
问题，在倾倒过程中无法快速停在特定位置或无法保证输送过程不回因震动影响设备内部
的结构状态的问题，同时仍存在设备在地下潮湿的环境中容易出现生锈腐蚀的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种矿用井下新能源机车，以解决上述背景技术中提出的设备的下坡等特定的位置导致速度过快且无法进行限速处理的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿用井下新能源机车，包括矿斗和底板，所述矿斗的下方位置放置有底板，所述底板的内部左右两侧安装有传动组件；

[0006] 所述传动组件包括垫板、第一转轴、第四转轴、辊轮、第一锥齿轮、第一轴承和第二锥齿轮；

[0007] 两个所述第四转轴分别位于底板的内部左右两侧，所述第四转轴与底板转动相连，所述第四转轴的前后两端均固接有辊轮，所述第四转轴的外壁均固接有第一锥齿轮，所
述第一锥齿轮的前端内侧均设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮和第一锥齿轮均相互啮合，
所述第二锥齿轮的内侧固接有第一转轴，所述第一转轴的外壁通过第一轴承与垫板转动相
连，所述垫板的前后两侧均与底板固定相连。

[0008] 优选的，所述第一转轴、第四转轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮的轴线位置处于同一水平面。

[0009] 优选的，所述第一转轴的内侧安装有限速组件；

[0010] 所述限速组件包括第一斜杆、弹簧、球体、销轴、套板、端盖、挡板和第二斜杆；

[0011] 所述套板均间隙配合在第一转轴的外壁中心，所述端盖固接在第一转轴的内端，所述挡板固接在第一转轴的外壁内侧，所述套板和挡板的内侧设有弹簧，所述弹簧的内外
两侧分别与挡板和套板固定相连，左右所述第一斜杆的内外两侧均通过销轴分别与套板和
第二斜杆转动相连，左右所述第二斜杆的内侧均通过销轴与端盖固定相连，且第二斜杆的
外侧均固接有球体。

[0012] 优选的，多个所述球体均以底板的竖直中心为基准成轴对称分布。

[0013] 优选的，所述底板的上端左右两侧均固接有竖板，所述竖板的上方内部安装有驱动组件；

[0014] 所述驱动组件包括第一齿轮、第二齿轮、第二轴承、第二转轴、第四轴承、蜗杆、蜗轮、第三转轴和第三轴承；

[0015] 左右所述第三转轴分别固接在矿斗的左右两端中心，所述第三转轴的外壁通过第三轴承与竖板转动相连，所述第三转轴的外侧均固接有第一齿轮，所述第一齿轮的上方均
啮合相连有第二齿轮，所述第一齿轮的内壁固接有第二转轴，所述第二转轴的外壁内侧均
通过第二轴承与竖板转动相连，所述第二转轴的外侧外壁均固接有蜗轮，所述蜗轮的外壁
啮合相连有蜗杆，所述蜗杆的外壁上下两侧均通过第四轴承与竖板转动相连。

[0016] 优选的，所述蜗轮和蜗杆之间可构成单向自锁传动结构，且蜗杆与蜗轮之间的传动比和第二齿轮与第一齿轮的传动比均为2：1。

[0017] 优选的，所述矿斗的内部存放有矿石。

[0018] 优选的，所述矿斗的内部侧面形状为锥形斗。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0020] 1、该矿用井下新能源机车，通过设置有矿斗、矿石、第一转轴、第四转轴、辊轮、弹簧、套板、挡板和竖板、第一斜杆、第二斜杆和球体之间的配合，使当设备的移动速度超于预
设值时，球体将受到较大离心力施加向外的力量，此力量可带动套板向内移动，实现对弹簧
的挤压，同时由于原本弹簧就处于挤压状态，使弹簧的弹力可抵消超速产生的离心力导致
的套板位移，避免了设备的下坡等特定的位置导致速度过快且无法进行限速处理的问题。

[0021] 2、该矿用井下新能源机车，通过设置有第一齿轮、第二齿轮、蜗轮、蜗杆、第一转轴、第二转轴和矿斗之间的配合，使蜗杆可通过与蜗轮的第一次省力传动带动第二齿轮转
动，随后第二齿轮可通过与第一齿轮的第二次省力传动带动第三转轴和矿斗进行转动，通
过两次省力传动可避免因矿斗内部重量过重导致倾倒时不便于控制的问题。

[0022] 3、该矿用井下新能源机车，通过设置有蜗轮和蜗杆之间的配合，使通过自此机构中的蜗轮蜗杆设计的单向自锁传动可实现将蜗杆向蜗轮方向的单向传动，而蜗轮可能带动
蜗杆进行移动，避免在倾倒过程中无法快速停在特定位置，同时无法保证输送过程不回因
震动影响设备内部的结构状态。

[0023] 4、该矿用井下新能源机车，通过设置有底板、矿斗和竖板之间的配合，由于底板、矿斗和竖板的外壁喷涂有环氧煤沥青涂料，避免了设备在地下潮湿的环境中容易出现生锈
腐蚀的问题。

[0024] 5、该矿用井下新能源机车，使用者可将矿石放置在矿斗的内部，随后使用者可启动外界的新能源传动部分，使其可带动第四转轴和辊轮进行转动，实现整体机车机构的移
动，在移动的过程中，第四转轴可时刻通过第一锥齿轮和第二锥齿轮可带动第一转轴进行
转动，使第一转轴可带动外侧的球体进行转动，在移动的过程中若出现下坡等情况导致设
备移动速度过快时，第一转轴也随之转动过快，使转动产生的离心力实现球体向外移动，此
时即可拉动套板向内移动实现对弹簧的挤压，使弹簧的弹力克服因超速产生的离心力影响
的位置变动，实现在下坡等位置时进行速度的限速功能。

[0025] 6、该矿用井下新能源机车，到达预定位置后，使用者可同时转动左右两侧的蜗杆，使蜗杆可通过与蜗轮的第一次省力传动带动第二齿轮转动，随后第二齿轮可通过与第一齿
轮的第二次省力传动带动第三转轴和矿斗进行转动，使矿斗转动至°后即可实现矿石的卸
料，随后再反转将矿斗的角度复位即可。

附图说明

[0026] 图1为本发明结构示意图；

[0027] 图2为图1中底板、第一转轴和第一轴承处的结构示意图；

[0028] 图3为图1中矿斗、第一斜杆和第二斜杆处的结构示意图；

[0029] 图4为图1中矿斗、第一转轴和第一轴承处的结构示意图；

[0030] 图5为图1中竖板、第一齿轮和第二齿轮处的结构示意图；

[0031] 图6为图1中竖板、第二转轴和第二轴承处的结构示意图。

[0032] 图中：1、矿斗，2、传动组件，201、垫板，202、第一转轴，203、第四转轴，204、辊轮，205、第一锥齿轮，206、第一轴承，207、第二锥齿轮，3、限速组件，301、第一斜杆，302、弹簧，
303、球体，304、销轴，305、套板， 306、端盖，307、挡板，308、第二斜杆，4、驱动组件，401、第
一齿轮，402、第二齿轮，403、第二轴承，404、第二转轴，405、第四轴承，406、蜗杆， 407、蜗
轮，408、第三转轴，409、第三轴承，5、矿石，6、竖板，7、底板。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种矿用井下新能源机车，包括矿斗1和底板7，矿斗1的下方位置放置有底板7，矿斗1、底板7和竖板 6的外壁均喷涂有环氧煤沥青
涂料，底板7的内部左右两侧安装有传动组件2，传动组件2包括垫板201、第一转轴202、第四
转轴203、辊轮204、第一锥齿轮205、第一轴承206和第二锥齿轮207，两个第四转轴203分别
位于底板 7的内部左右两侧，限制第四转轴203和底板7的相对位置，且第四转轴203 的后
端与外界新能源传动部分固定相连，第四转轴203与底板7转动相连，底板7可对第四转轴
203进行转动支撑，第四转轴203的前后两端均固接有辊轮204，辊轮204可带动第四转轴203
进行转动，第四转轴203的外壁均固接有第一锥齿轮205，第四转轴203可带动第一锥齿轮
205进行转动，第一锥齿轮205的前端内侧均设有第二锥齿轮207，第二锥齿轮207和第一锥
齿轮 205均相互啮合，第二锥齿轮207可带动第一锥齿轮205进行转动，第二锥齿轮207的内
侧固接有第一转轴202，第二锥齿轮207可带动第一转轴202进行转动，第一转轴202的外壁
通过第一轴承206与垫板201转动相连，垫板201 的前后两侧均与底板7固定相连，底板7可
通过垫板201对第一转轴202进行转动支撑，第一转轴202、第四转轴203、第一锥齿轮205和
第二锥齿轮207 的轴线位置处于同一水平面，限制第一转轴202、第四转轴203、第一锥齿轮 
205和第二锥齿轮207的相对位置。

[0035] 第一转轴202的内侧安装有限速组件3，限速组件3包括第一斜杆301、弹簧302、球体303、销轴304、套板305、端盖306、挡板307和第二斜杆 308，套板305均间隙配合在第一转
轴202的外壁中心，第一转轴202可在套板305的外壁进行移动，端盖306固接在第一转轴202
的内端，第一转轴202 可对端盖306进行支撑，挡板307固接在第一转轴202的外壁内侧，第
一转轴202可带动挡板307进行转动，套板305和挡板307的内侧设有弹簧302，弹簧302的弹
性系数K为500N/m，弹簧302的内外两侧分别与挡板307和套板305固定相连，挡板307向内移
动即可挤压弹簧302，左右第一斜杆301的内外两侧均通过销轴304分别与套板305和第二斜
杆308转动相连，第二斜杆308可带动第一斜杆301进行移动，左右第二斜杆308的内侧均通
过销轴 304与端盖306固定相连，且第二斜杆308的外侧均固接有球体303，球体303 可带动
第二斜杆308进行移动，多个球体303均以底板7的竖直中心为基准成轴对称分布，限制左右
球体303的相对位置。

[0036] 底板7的上端左右两侧均固接有竖板6，竖板6的上方内部安装有驱动组件4，驱动组件4包括第一齿轮401、第二齿轮402、第二轴承403、第二转轴404、第四轴承405、蜗杆406、
蜗轮407、第三转轴408和第三轴承409，左右第三转轴408分别固接在矿斗1的左右两端中
心，第三转轴408可带动矿斗1进行转动，第三转轴408的外壁通过第三轴承409与竖板6转动
相连，竖板6可对第三轴承409对第三转轴408进行转动支撑，第三转轴408的外侧均固接有
第一齿轮401，第一齿轮401可带动第一齿轮401的上方均啮合相连有第二齿轮402，第一齿
轮401的内壁固接有第二转轴404，第二转轴404 的外壁内侧均通过第二轴承403与竖板6转
动相连，竖板6可通过第二轴承 403对第二转轴404进行转动支撑，第二转轴404的外侧外壁
均固接有蜗轮 407，蜗轮407可带动第二转轴404进行转动，蜗轮407的外壁啮合相连有蜗杆
406，蜗杆406可带动蜗轮407进行转动，蜗杆406的外壁上下两侧均通过第四轴承405与竖板
6转动相连，竖板6可通过第四轴承405对蜗杆406进行转动支撑，蜗轮407和蜗杆406之间可
构成单向自锁传动结构，实现智能通过蜗杆406带动蜗轮407进行转动，且蜗杆406与蜗轮
407之间的传动比和第二齿轮402与第一齿轮401的传动比均为2：1，通过减速传动实现省力
传动，矿斗1的内部存放有矿石5，矿斗1的内部侧面形状为锥形斗，便于矿石5通过锥形斗进
行倾倒。

[0037] 当需要此矿用井下新能源机车使用时，首先使用者可将矿石5放置在矿斗1的内部，随后使用者可启动外界的新能源传动部分，使其可带动第四转轴203和辊轮204进行转
动，实现整体机车机构的移动，在移动的过程中，第四转轴203可时刻通过第一锥齿轮205和
第二锥齿轮207可带动第一转轴 202进行转动，使第一转轴202可带动外侧的球体303进行
转动，在移动的过程中若出现下坡等情况导致设备移动速度过快时，第一转轴202也随之转
动过快，使转动产生的离心力实现球体303向外移动，此时即可拉动套板305 向内移动实现
对弹簧302的挤压，使弹簧302的弹力克服因超速产生的离心力影响的位置变动，实现在下
坡等位置时进行速度的限速功能，到达预定位置后，使用者可同时转动左右两侧的蜗杆
406，使蜗杆406可通过与蜗轮407 的第一次省力传动带动第二齿轮402转动，随后第二齿轮
402可通过与第一齿轮401的第二次省力传动带动第三转轴408和矿斗1进行转动，使矿斗1 
转动至90°后即可实现矿石5的卸料，随后再反转将矿斗1的角度复位即可。

[0038] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。

[0039] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以
是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两
个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通
技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0040] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。