主动锁轨式矿车离心力安全制动装置.pdf

主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，它涉及一种矿车制动装置。本发明解决了现有的被动式防跑设备制动过程中存在反应不灵敏、制动反应时间长，并且容易被人们忽略检修，可靠性能低的问题。本发明的两组离心力感速器设置在两个矿车轮体上，转动连接杆的两端穿过矿车车架与矿车车架外侧的两个齿轮固接，所述两根齿条均安装在矿车车架上且与齿轮啮合，齿条的一端为挂钩型，齿条的挂钩型端与伸缩杆的另一端相配合，两个主体构架均设置在转动连接杆的下方，两个主体构架通过悬吊器开关与矿车车架连接，两个制动爪转动安装在两个主体构架的通过固定连接杆连接的一端上。本发明具有反应灵敏、制动反应时间短，便于检修，可靠性能高的优点。

1、  一种主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，它由两组离心力感速器、两个齿轮(2)、两根齿条(3)、两个主体构架(4)、连接轴(5)、固定连接杆(6)、转动连接杆(7)、悬吊器开关(8)和两个制动爪(9)组成，其特征在于：每组离心力感速器由多个离心力感速器(1)组成，所述两组离心力感速器相对设置在两个矿车轮体(17)上，每个矿车轮体(17)上的多个离心力感速器(1)沿矿车轮体(17)的圆周方向均匀排布，且每个离心力感速器(1)沿矿车轮体(17)的法线方向设置，每个离心力感速器(1)由滑道(10)、伸缩杆(12)、多个第一拉伸弹簧(13)、压缩弹簧(14)、楔形滑块(15)和圆台体(16)组成，所述楔形滑块(15)设置在滑道(10)内，楔形滑块(15)的竖直面端与滑道(10)的内壁通过多个第一拉伸弹簧(13)连接，所述圆台体(16)设置在远离第一拉伸弹簧(13)一端的滑道(10)内，所述伸缩杆(12)的一端穿过滑道(10)与圆台体(16)的大直径端固接，所述压缩弹簧(14)设置在滑道(10)内且套装在伸缩杆(12)上，所述转动连接杆(7)的两端穿过矿车车架(18)与矿车车架(18)外侧的两个齿轮(2)固接，所述两根齿条(3)均安装在矿车车架(18)上且与齿轮(2)啮合，齿条(3)的一端为挂钩型，齿条(3)的挂钩型端与伸缩杆(12)的另一端相配合，所述两个主体构架(4)均设置在转动连接杆(7)的下方，两个主体构架(4)沿矿车的轴线相对设置，两个主体构架(4)的一端通过连接轴(5)连接，两个主体构架(4)的另一端通过固定连接杆(6)连接，所述两个主体构架(4)通过悬吊器开关(8)与矿车车架(18)连接，所述悬吊器开关(8)由大三角铁(20)和小三角铁(21)组成，所述大三角铁(20)固装在转动连接杆(7)上，所述小三角铁(21)转动连接在固定连接杆(6)上，所述大三角铁(20)上开有转动通过孔(20-1)，所述小三角铁(21)的一端插装在转动通过孔(20-1)内，所述两个制动爪(9)转动安装在通过固定连接杆(6)连接的两个主体构架(4)的一端上，每个制动爪(9)由两个爪钩(22)、多个第二拉伸弹簧(23)、铰架(24)和转动轴(30)组成，所述铰架(24)由两个支杆(25)、探棒(26)和铰接座(27)组成，所述两个爪钩(22)相扣合设置，所述两个爪钩(22)的上端通过转动轴(30)连接，每个第二拉伸弹簧(23)的两端分别与两个爪钩(22)相对应的壁固接，所述铰架(24)设置在第二拉伸弹簧(23)的下方且位于两个爪钩(22)之间，两个支杆(25)的一端和探棒(26)的一端均匀连接在铰接座(27)上，且两个支杆(25)的一端与铰接座(27)铰接，探棒(26)的一端与铰接座(27)固接，两个支杆(25)的另一端与两个爪钩(22)相对应的壁铰接，探棒(26)竖直设置。

2、  根据权利要求1所述主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，其特征在于：所述楔形滑块(15)的楔角(α)与圆台体(16)的锥角(β)之和小于90°。

3、  根据权利要求1或2所述主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，其特征在于：所述每组离心力感速器由二～五个离心力感速器(1)组成。

4、  根据权利要求3所述主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，其特征在于：所述每组离心力感速器由三个离心力感速器(1)组成。

5、  根据权利要求1或4所述主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，其特征在于：所述第一拉伸弹簧(13)的个数为二～五个。

6、  根据权利要求1、2或4所述主动锁轨式矿车离心力安全制动装置，其特征在于：所述滑道(10)的方形壳体结构。

主动锁轨式矿车离心力安全制动装置
技术领域
本发明涉及一种矿车制动装置，属于矿山用车部件技术领域。
背景技术
为了保证矿井下矿车运输的安全，矿车的可靠制动是关键技术之一，制动装置是为矿井安全生产保驾护航的。地矿系统和其它行业的小型矿山的斜井工程，为了防止斜井跑车，过去主要采用了在井口设置阻车器及在井底设置挡车门等，还有一些在井巷内设置兜车安全绳，钢绳挡车帘，气动安全门及前钩式、尾叉式、下摆式安全装置，或在矿车上设置保险叉、保险钩等安全装置，上述制动装置的可靠性能极低，安全未能得到有效的保障。目前，地矿系统和其它行业的小型矿山的斜井工程中大多采用被动式防跑设备，被动式防跑设备制动过程中存在反应不灵敏、制动反应时间长，并且容易被人们忽略检修，可靠性能低的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的被动式防跑设备制动过程中存在反应不灵敏、制动反应时间长，并且容易被人们忽略检修，可靠性能低的问题，进而提供一种主动锁轨式矿车离心力安全制动装置。
本发明采取的技术方案是：主动锁轨式矿车离心力安全制动装置由两组离心力感速器、两个齿轮、两根齿条、两个主体构架、连接轴、固定连接杆、转动连接杆、悬吊器开关和两个制动爪组成，每组离心力感速器由多个离心力感速器组成，所述两组离心力感速器相对设置在两个矿车轮体上，每个矿车轮体上的多个离心力感速器沿矿车轮体的圆周方向均匀排布，且每个离心力感速器沿矿车轮体的法线方向设置，每个离心力感速器由滑道、伸缩杆、多个第一拉伸弹簧、压缩弹簧、楔形滑块和圆台体组成，所述楔形滑块设置在滑道内，楔形滑块的直臂端与滑道的内壁通过多个第一拉伸弹簧连接，所述圆台体设置在远离第一拉伸弹簧一端的滑道内，所述伸缩杆的一端穿过滑道与圆台体的大直径端固接，所述压缩弹簧设置在滑道内且套装在伸缩杆上，所述转动连接杆的两端穿过矿车车架与矿车车架外侧的两个齿轮固接，所述两根齿条均安装在矿车车架上且与齿轮啮合，齿条的一端为挂钩型，齿条的挂钩型端与伸缩杆的另一端相配合，所述两个主体构架均设置在转动连接杆的下方，两个主体构架沿矿车的轴线相对设置，两个主体构架的一端通过连接轴连接，两个主体构架的另一端通过固定连接杆连接，所述两个主体构架通过悬吊器开关与矿车车架连接，所述悬吊器开关由大三角铁和小三角铁组成，所述大三角铁固装在转动连接杆上，所述小三角铁转动连接在固定连接杆上，所述大三角铁上开有转动通过孔，所述小三角铁的一端插装在转动通过孔内，所述两个制动爪转动安装在通过固定连接杆连接的两个主体构架的一端上，每个制动爪由两个爪钩、多个第二拉伸弹簧、铰架和转动轴组成，所述铰架由两个支杆、探棒和铰接座组成，所述两个爪钩相扣合设置，所述两个爪钩的上端通过转动轴连接，每个第二拉伸弹簧的两端分别与两个爪钩相对应的壁固接，所述铰架设置在第二拉伸弹簧的下方且位于两个爪钩之间，两个支杆的一端和探棒的一端均匀连接在铰接座上，且两个支杆的一端与铰接座铰接，探棒的一端与铰接座固接，两个支杆的另一端与两个爪钩相对应的壁铰接，探棒竖直设置。
本发明具有以下有益效果：本发明在制动过程中有效防止矿车在高速运行时的颠簸，避免矿车脱轨事故的发生，并且能够拖住矿车，产生制动效应使高速运行的矿车减速直至停止，从而起到刹车的效果，达到避免生命财产损失的最终目的；本发明具有反应灵敏、制动反应时间短，便于检修，可靠性能高的优点，本发明还具有结构简单、方便实用、成本低廉、卸载方便和适于广泛推广使用的优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构装配立体图，图2是本发明的整体结构分解图，图3是离心力感速器的整体结构立体图，图4是悬吊器开关与固定连接杆和转动连接杆的位置连接关系图，图5是图4的A-A剖视图，图6是齿轮与齿条及伸缩杆的位置连接关系图，图7是制动爪展开时整体结构图，图8是制动爪抱紧钢轨时的整体结构图，图9是图1的a处放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图9说明本实施方式，本实施方式的主动锁轨式矿车离心力安全制动装置由两组离心力感速器、两个齿轮2、两根齿条3、两个主体构架4、连接轴5、固定连接杆6、转动连接杆7、悬吊器开关8、两个制动爪9、矿车轮体17和矿车车架18组成，每组离心力感速器由多个离心力感速器1组成，所述两组离心力感速器相对设置在两个矿车轮体17上，每个矿车轮体17上的多个离心力感速器1沿矿车轮体17的圆周方向均匀排布，且每个离心力感速器1沿矿车轮体17的法线方向设置，每个离心力感速器1由滑道10、伸缩杆12、多个第一拉伸弹簧13、压缩弹簧14、楔形滑块15和圆台体16组成，所述楔形滑块15设置在滑道10内，楔形滑块15的直臂端与滑道10的内壁通过多个第一拉伸弹簧13连接，所述圆台体16设置在远离第一拉伸弹簧13一端的滑道10内，所述伸缩杆12的一端穿过滑道10与圆台体16的大直径端固接，所述压缩弹簧14设置在滑道10内且套装在伸缩杆12上，所述转动连接杆7的两端穿过矿车车架18与矿车车架18外侧的两个齿轮2固接，所述两根齿条3均安装在矿车车架18上且与齿轮2啮合，齿条3的一端为挂钩型，齿条3的挂钩型端与伸缩杆12的另一端相配合，所述两个主体构架4均设置在转动连接杆7的下方，两个主体构架4沿矿车的轴线相对设置，两个主体构架4的一端通过连接轴5连接，两个主体构架4的另一端通过固定连接杆6连接，所述两个主体构架4通过悬吊器开关8与矿车车架18连接，所述悬吊器开关8由大三角铁20和小三角铁21组成，所述大三角铁20固装在转动连接杆7上，所述小三角铁21转动连接在固定连接杆6上，所述大三角铁20上开有转动通过孔20-1，所述小三角铁21的一端插装在转动通过孔20-1内，所述两个制动爪9转动安装在通过固定连接杆6连接的两个主体构架4的一端上，每个制动爪9由两个爪钩22、多个第二拉伸弹簧23、铰架24和转动轴30组成，所述铰架24由两个支杆25、探棒26和铰接座27组成，所述两个爪钩22相扣合设置，所述两个爪钩22的上端通过转动轴30连接，每个第二拉伸弹簧23的两端分别与两个爪钩22相对应的壁固接，所述铰架24设置在第二拉伸弹簧23的下方且位于两个爪钩22之间，两个支杆25的一端和探棒26的一端均匀连接在铰接座27上，且两个支杆25的一端与铰接座27铰接，探棒26的一端与铰接座27固接，两个支杆25的另一端与两个爪钩22相对应的壁铰接，探棒26竖直设置。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的楔形滑块15的楔角α与圆台体16的锥角β之和小于90°。如此设置，楔形滑块15与圆台体16的接触面积小，相对的摩擦小，从而使得离心力感速器反应更加灵敏，制动时间更短。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的每组离心力感速器由二～五个离心力感速器1组成。如此设置，当某个离心力感速器发生故障停止工作时，其它离心力感速器可以发挥作用及时制动，使得制动装置的安全系数得到提高。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的每组离心力感速器由三个离心力感速器1组成。如此设置，当某个离心力感速器发生故障停止工作时，其它离心力感速器可以发挥作用及时制动，使得制动装置的安全系数得到提高。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式的第一拉伸弹簧13的个数为二～五个。如此设置，可以设定不同的安全转速，使得制动装置的适用范围更为广泛。其它组成和连接关系与具体实施方式一或四相同。
具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式的滑道10的方形壳体结构。如此设置，可保证离心力感速器免受外界恶劣环境的影响，而且亦便于离心力感速器的安装和调换。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
工作原理：结合图1～图9说明本发明的工作原理，矿车的制动力为制动爪9与钢轨28接触挤压时的摩擦力。当矿车轮体17的转速接近预定的安全转速上限时，安装在矿车轮体17上的离心力感速器1中的楔形滑块15所产生的离心拉力将楔形滑块15逐渐甩向背离车轴的方向；随着旋转半径的逐渐增大，楔形滑块15开始同圆台体16接触，挤压压缩弹簧14并向外推出伸缩杆12；此时伸缩杆12不断在伸长并同安装在矿车车架18外侧的齿条3不断接近，当达到预设的安全转速上限时，伸缩杆12同齿条3接触，并勾住齿条3并将其从原来的安全位置拔出；齿条3上沿的小齿同安装在矿车底架外侧的齿轮2相啮合，在齿条3被拔出的过程中，齿轮2旋转，并通过转动连接杆7带动悬吊器开关8开启，放下制动装置的主体构架4；此时制动爪9中的探棒26首先接触钢轨28，并将展开状态的制动爪9转为收缩状态夹住钢轨，不断拉紧两侧的制动爪9，使制动爪9夹紧钢轨并摩擦钢轨从而产生制动效应。