一種礦用電機車單手柄調速及制動操作機構的製作方法

2023-12-08 03:14:06 1

專利名稱：一種礦用電機車單手柄調速及制動操作機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用電機車的控制領域，特別是一種礦用電機車的調速和制動的操作機構。
背景技術：
隨著社會經濟的發展，以及國家對基礎設施建設力度的加大，煤礦、鐵礦等工礦企業的產能逐年不斷提高，其運輸量逐年增加，因此對礦用電機車的性能及其操作方式簡便的要求也越來越高。目前，煤礦、鐵礦等工礦企業所使用的電機車，其調速裝置和制動裝置是分開採用不同裝置進行控制的，當需要調速時則控制調速裝置，改變礦用電機車的行駛速度；當需要制動時則控制制動裝置，使礦用電機車停止。由於調速裝置和制動裝置是相互分離且彼此獨立的控制單元，使得制動和調速的操作不方便，而且在發生緊急情況時，存在誤操作的可能性，一旦錯誤操作就很有可能產生安全事故，無論是操作者還是工礦企業都是不願意見到的。

實用新型內容本實用新型的發明目的在於針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、操作方便、安全可靠的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，該操作機構將礦用電機車的調速系統和制動系統融為一體，簡潔了礦用電機車操作方法，同時使得調速系統和制動系統更加的簡便，節約了製造成本。本實用新型採用的技術方案如下本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，包括手柄、頂板和凸輪，所述手柄穿過頂板且固定連接於凸輪的中心，所述凸輪包括大圓弧端和小圓弧端，所述頂板上設置有導向座、進控制信號控制器和退控制信號控制器，所述導向座位於凸輪大圓弧端外側，所述進控制信號控制器與退控制信號控制器對稱分布於大圓弧端與小圓弧端的兩連接處外側，且進控制信號控制器與退控制信號控制器均與凸輪配合；在凸輪的小圓弧端上活動連接有連杆，所述連杆上活動連接有電門杆，所述電門杆套裝於導向座內，且可相對於導向座自由移動，所述電門杆的前端設置有與其配合的電門。由於採用了上述結構，頂板用於固定整個操作機構；手柄活動連接於頂板上，且手柄連接到凸輪的中心，使得凸輪能夠與手柄同軸、同步旋轉；所述凸輪為一端大圓弧一端小圓弧的圓形結構，其中凸輪的圓形結構包括大圓弧端圓弧和小圓弧端，其大圓弧端的側邊設置有導向座，在凸輪的大圓弧端與小圓弧端兩連接處的外側，設置有進控制信號控制器與退控制信號控制器，所述進控制信號控制器與退控制信號控制器相互對稱，且進控制信號控制器與退控制信號控制器均與凸輪密切配合，使得能夠通過凸輪的轉動控制進控制信號控制器與退控制信號控制器的開閉，所述進控制信號控制器與退控制信號控制器均與礦用電機車的控制系統連接，使得進控制信號控制器用於控制電機車的前進，即控制系統對電機車的電機換向，以達到制動或前進的效果，同樣的原理，退控制信號控制器用於控制電機車的後退，即控制系統對電機車的電機換向，以控制電機的轉矩方向，達到制動和電機車運行方向的變向的效果；所述凸輪的小圓弧端活動連接有連杆，所述連杆上活動連接有電門杆，所述電門杆設置於導向座內，且可相對於導向座軸向自由移動，使得凸輪與連杆、 電門杆形成曲柄滑塊機構，通過凸輪的轉動控制電門杆的伸縮；所述電門杆的前端設置有與電門杆配合的電門，電門杆與電門之間形成電磁感應，可以通過控制電門杆插入到電門中的不同深度決定電門的電磁感應強度，通過控制電機驅動器中的功率開關所處的開關狀態，從而控制向礦用電機車供給的電壓或者電流的強度，達到控制礦用電機車的車速的目的。綜上所述，本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，可以通過單手柄帶動凸輪、各控制開關及電門杆運作，起到對礦用電機車的行駛速度以及制動進行控制的效果， 其結構簡單，操作簡便，簡潔了礦用電機車的操作方法，使得調速系統和制動系統更加的簡便，節約了製造成本，更加的安全可靠。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述進控制信號控制器為進微動開關，所述退控制信號控制器為退微動開關，進微動開關和退微動開關均處於常開狀態，且進微動開關和退微動開關上均設置有彈簧滾輪，所述彈簧滾輪與凸輪的輪邊貼合。由於採用了上述結構，當手柄帶動凸輪旋轉時，大圓弧端的圓弧輪邊壓縮彈簧滾輪，使得常開狀態的進微動開關或者退微動開關閉合，起到改變電動機電磁轉矩的方向的作用，從而使得礦用電機車能夠前進或者後退。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述頂板上設置有限位裝置，所述限位裝置位於凸輪小圓弧端外側，且與凸輪配合。由於採用了上述結構，小圓弧端的側邊設置有限位裝置，所述限位裝置與凸輪小圓弧端的邊部端面配合，用於限制凸輪轉動的範圍，凸輪的大圓弧端與小圓弧端相連的兩個連接處用於同限位裝置配合，當凸輪的連接處旋轉到限位裝置處時，阻止凸輪單向繼續轉動，從而控制凸輪的旋轉的極限位置。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述凸輪小圓弧端的輪邊中心設置有凹坑，所述限位裝置包括限位塊，所述限位塊內設置有鋼珠、彈簧和調節螺杆， 所述調節螺杆將彈簧壓緊於限位塊內，所述彈簧將鋼珠壓緊於限位塊的前端，所述鋼珠與凹坑配合。由於採用了上述結構，通過調節螺杆可以將彈簧壓緊在限位塊內，所述彈簧將鋼珠壓緊在限位塊的前端，所述鋼珠與凸輪小圓弧端的輪邊中心處的凹坑對應，使得當礦用電機車的手柄處於初始靜止狀態時，鋼珠與凹坑配合起到定位凸輪及手柄的作用。當凸輪隨手柄旋轉而同步轉動後，實質位置的凸輪上的凸點轉至鋼珠處時，限位塊能夠限定凸輪繼續轉動，阻止凸輪單向繼續轉動，起到限定手柄旋轉的最大位置，這一最大位置，電門杆將完全伸入電門內，機車電動機得到最大電壓，輸出最大功率。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述調節螺杆的外壁上套接有鎖緊螺母。由於採用了上述結構，，用於固定調節螺杆的伸入長度，避免調節螺杆鬆動而未壓緊鋼珠，使得限位裝置更加的牢固，特別是調節螺杆與限位塊之間的關係更加的牢固。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述凸輪小圓弧端的輪邊與限位塊之間存在間隙。[0016]由於採用了上述結構，實現凸輪正、反旋轉時小圓弧端的輪邊既不會與限位塊擦蹭，又能當凸輪的輪廓拐點旋轉到限位塊時，阻止凸輪單向繼續運動，實現對凸輪的最大旋轉位的限制，從而便於對礦用電機車前進或者後退速度的控制，其操作便捷。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，所述電門杆的前端面與電門之間存在間隙。由於採用了上述結構，使得電門杆與電門之間有一定的距離，使得當凸輪轉動時， 凸輪起始的一段圓弧起到切換電機轉矩方向的作用，即凸輪旋轉後，大圓弧端的圓弧面立即使得進微動開關或者退微動開關閉合，從而確定礦用電機車的運行方向，繼續旋轉凸輪從而使得曲柄滑塊機構運動，電門杆才開始移動並伸入到電門內，通過電門杆伸入到電門內的深度決定了電門的電磁應感應強度，以控制電機輸出功率，從而達到控制礦用電機車的前進或者後退的速度；當需要制動時，反向旋轉凸輪使得電門杆退出電門，從而控制向礦用電機車的速度，繼續旋轉凸輪使得進微動開關或者退微動開關斷開，停止向礦用電機車的供電，當手柄帶動凸輪繼續旋轉越過對稱點，使退控制信號控制器或者進控制信號控制器閉合，使電機轉矩反向而阻止電機繼續旋轉，電機車的電機逐步降低轉速，直至停止轉動，從而達到制動的效果，操作相當的簡便。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，凸輪的中心與手柄之間通過手柄軸固定連接。由於採用了上述結構，使得凸輪與手柄的連接更加的牢固，且採用可拆卸的方式， 便於該操作機構的裝配。綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是1.本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，結構簡單，操作方便，
安全可靠；2.本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，能夠通過單手柄控制礦用電機車的前進或者後退的速度，同時控制礦用電機車的電機的供電與斷電，從而起到啟動和制動的效果，將調速與制動溶為一體，使得機車的結構更簡單，操作更加的便捷；3.本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，機構緊湊，節約了礦用電機車的調速系統和制動系統的製造成本，利於推廣。

圖1是本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構前進位的控制示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構後退位的控制示意圖；圖6是圖5的俯視圖。圖中標記1-手柄、2-調節螺杆、3-鎖緊螺母、4-限位塊5-彈簧、6-鋼珠、7-手柄軸、8-凸輪、9-連杆、10-導向座、11 -電門杆、12-電門、13-頂板、14A-進微動開關、14B-退微動開關。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。如圖1至圖6所示，本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，包括頂板13，用於固定整個操作機構，在頂板13的中部設置有一通孔，該通孔內安裝有手柄軸套， 該手柄軸套與頂板13之間相對靜止，所述手柄軸套內套裝有手柄軸7，所述手柄軸7通過軸承與手柄軸套之間相對轉動，所述手柄軸7的一端與手柄1固定連接，即採用平鍵或者螺栓等方式將其固定連接，使得手柄1轉動時能夠帶動手柄軸7同軸、同步旋轉，從而用於控制凸輪8轉動，達到制動或者調速的效果，在手柄軸7的另一端上固定連接有凸輪8，所述凸輪8為一端小圓弧一端大圓弧組成的結構，將凸輪8安裝好後，即礦用電機車靜止的原始狀態時，在凸輪8大圓弧端的一側設置有導向座10，所述導向座10與頂板13固定連接， 所述導向座10套裝有電門杆11，電門杆11可以相對於導向座10自由移動，所述電門杆11 穿過導向座10的一端與連杆9活動連接，所述連杆9活動連接於凸輪8圓形結構的小圓弧端的凸輪端面上，形成曲柄滑塊機構，使得當凸輪8轉動時能夠帶動電門杆11往返運動，當凸輪8帶動電門杆11移動時，電門杆11遠離連杆9的一端，能夠伸入或者退出與其配合的電門12，當手柄1處於0位，連杆9位置位於圖最右端時電門12的前端面與電門杆11前端面之間存在一定的間隙或者距離，所述電門12與頂板13固定連接，該間隙或者距離可以根據具體情況作調整；在凸輪8小圓弧端的一側設置有限位塊4，所述限位塊4與頂板13固定連接，所述限位塊4的前端與凸輪8的小圓弧端輪邊的圓弧邊之間存在一定的間隙或者距離，實現凸輪8正、反旋轉時小圓弧的輪邊既不會與限位塊4擦蹭，又能當凸輪8大圓凸點旋轉到限位塊4處時，阻止凸輪8單向繼續運動，該間隙或者距離可以根據實際的需要進行調整。所述限位塊4內放置有鋼珠6，所述鋼珠6通過彈簧5壓緊鋼珠6，限制在限位塊 4的前端，所述凸輪8的小圓弧端輪邊的圓弧邊中心部位有與鋼珠6相對應的小凹坑，從而便於將鋼珠6壓入到小凹坑內，從而將手柄1和凸輪8定位於豎直位置和對稱位置，即「0」 位，另外凸輪8的大小圓弧交接處轉動到達限位塊4的位置時，被限位塊4擋住不再繼續轉動。在限位塊4的尾端設置有調節螺杆2，調節螺杆2的外壁是螺紋結構，調節螺杆2的尾端為調節口，便於控制調節螺杆2，所述調節螺杆2用於壓緊彈簧5，從而進一步地壓緊鋼珠 6，所述調節螺杆2的外壁上設置相配合的鎖緊螺母3，用於固定調節螺杆2的伸入長度，避免調節螺杆2鬆動而未壓緊鋼珠6。所述凸輪8為一端小圓弧一端大圓弧的結構，所述凸輪 8的小圓弧端圓弧和大圓弧端圓弧的交接處自然形成凸點，且小圓弧端圓弧和大圓弧端圓弧有兩交接處，因此形成兩個凸點，凸輪8的上、下凸點對稱，當機車為靜止，即機車未啟動狀態時，即手柄1處於0位時，電門12內孔中心線、電門杆11軸中心線、連杆9長度方向對稱中心線、凸輪8上、下凸點對稱中心線、限位塊4內孔中心線等必須處於同一對稱中心線上。在手柄1處於0位時，在凸輪8的上、下凸點兩邊設置有進微動開關14A和退微動開關 14B，所述進微動開關14A和退微動開關14B的動觸點均為常開狀態，所述進微動開關14A
6和退微動開關14B均與CPU連接，通過CPU控制電機車的進退。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，當手柄1處於0位時，如圖 1和圖2所示，控制器手柄1處於0位即為控制器調速機構初始狀態，電門12內孔中心線、 電門杆11軸中心線、連杆9長度方向對稱中心線、凸輪8上、下凸點對稱中心線、限位塊4內孔中心線處於同一對稱中心線上；電門杆11與電門12端面之間存在一定的間隙或者距離； 鋼珠6落入凸輪8小圓輪邊的圓弧面的凹坑內；進微動開關14A與退微動開關14B的彈簧滾輪處於凸輪8的小圓輪邊的圓弧面上，進微動開關14A與退微動開關14B的動觸頭處於常開狀態。當手柄1往左旋轉，進入前進區域時，如圖3和圖4所示，控制器手柄1由0位向左方旋轉並通過手柄軸7帶動凸輪8同步旋轉，凸輪8上凸點經過進微動開關14A的彈簧滾輪，使進微動開關14A的彈簧滾輪被凸輪8大圓圓弧面壓縮，進微動開關14A常開觸點閉合，將「高電平」送入CPU的I 口端，CPU發出「前進指令」;與此同時凸輪8旋轉並帶動連杆9，連杆9推動電門杆11在導向座10的內孔內往左方作直線運動，電門杆11緩慢插入電門12的孔內，電門杆11插入的不同深度決定電門12的電磁感應強度，從而實現機車前進方向從零速加速；減速時，將手柄1旋迴，旋迴弧度愈大，達到平衡時，速度愈低。當機車需要後退時，見附圖5和附圖6，控制器手柄1由0位向右方逆時針旋轉並通過手柄軸7帶動凸輪8同步旋轉，凸輪8下凸點經過微動開關14B彈簧滾輪，使14B彈簧滾輪被凸輪8大圓圓弧面壓縮，微動開關14B常開觸點閉合，將「高電平」送入CPU的I 口端，CPU發出「後退指令」；與此同時凸輪8旋轉並帶動連杆9，連杆9推動電門杆11在導向座10的內孔內向左方作直線運動，電門杆11緩慢插入電門12的孔內，電門杆11插入的不同深度決定電門12的電磁感應強度，從而實現機車後退方向從零速加速；減速時，將手柄1旋迴，旋迴弧度越大，達到平衡時，速度愈低。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，能夠通過單手柄控制礦用電機車的前進或者後退的速度，同時控制礦用電機車的電機的供電與斷電，從而起到啟動和制動的效果，將調速與制動溶為一體，使得機車的結構更簡單，操作更加的便捷；機構緊湊，節約了礦用電機車的調速系統和制動系統的製造成本，利於推廣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於它包括手柄(1)、頂板 (13)和凸輪(8)，所述手柄(1)穿過頂板(13)且固定連接於凸輪(8)的中心，所述凸輪(8) 包括大圓弧端和小圓弧端，所述頂板(13)上設置有導向座(10)、進控制信號控制器和退控制信號控制器，所述導向座(10)位於凸輪(8)大圓弧端外側，所述進控制信號控制器與退控制信號控制器對稱分布於大圓弧端與小圓弧端的兩連接處外側，且進控制信號控制器與退控制信號控制器均與凸輪(8)配合；在凸輪(8)的小圓弧端上活動連接有連杆(9)，所述連杆(9)上活動連接有電門杆(11)，所述電門杆(11)套裝於導向座(10)內，且可相對於導向座(10)自由移動，所述電門杆(11)的前端設置有與其配合的電門(12)。
2.如權利要求1所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述進控制信號控制器為進微動開關(14A)，所述退控制信號控制器為退微動開關(14B)，進微動開關(14A)和退微動開關(14B)均處於常開狀態，且進微動開關(14A)和退微動開關(14B) 上均設置有彈簧滾輪，所述彈簧滾輪與凸輪(8)的輪邊貼合。
3.如權利要求1或2所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述頂板(13)上設置有限位裝置，所述限位裝置位於凸輪(8)小圓弧端外側，且與凸輪(8)配合
4.如權利要求3所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述凸輪(8)小圓弧端的輪邊中心設置有凹坑，所述限位裝置包括限位塊(4)，所述限位塊(4)內設置有鋼珠(6)、彈簧(5)和調節螺杆(2)，所述調節螺杆(2)將彈簧(5)壓緊於限位塊(4) 內，所述彈簧(5)將鋼珠(6)壓緊於限位塊(4)的前端，所述鋼珠(6)與凹坑配合。
5.如權利要求4所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述調節螺杆(2)的外壁上套接有鎖緊螺母(3)。
6.如權利要求4所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述凸輪(8 )小圓弧端的輪邊與限位塊(4 )之間存在間隙。
7.如權利要求6所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於所述電門杆(11)的前端面與電門(12)之間存在間隙。
8.如權利要求1或2或4至7中任一項所述的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，其特徵在於凸輪(8)的中心與手柄(1)之間通過手柄軸(7)固定連接。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，屬於礦用電機車領域。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，手柄穿過頂板固定連接於凸輪的中心，凸輪包括大圓弧端和小圓弧端，導向座位於凸輪大圓弧端外側，進控制信號控制器與退控制信號控制器對稱分布於大圓弧端與小圓弧端的兩連接處外側，且進控制信號控制器與退控制信號控制器均與凸輪配合；在凸輪的小圓弧端上活動連接有連杆，所述連杆上活動連接有電門杆，所述電門杆套裝於導向座內，且可相對於導向座自由移動，所述電門杆的前端設置有與其配合的電門。本實用新型的礦用電機車單手柄調速及制動操作機構，調速與制動為同一作業系統，結構簡單，成本低廉，利於推廣。
文檔編號B60L15/30GK201961170SQ20112001192
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月17日 優先權日2011年1月17日
發明者楊宇強 申請人:四川省樂山宇強電機車製造有限公司