一種離心力自動落閘制動礦車的製作方法
2023-10-05 23:24:04 4
一種離心力自動落閘制動礦車的製作方法
【專利摘要】一種離心力自動落閘制動礦車，只在現有礦車上改裝一隻車輪和在底盤上加裝落閘制動裝置，離心機構和撥杆彈射裝置密封在車輪內，落閘機構和制動閘設置在底盤中，不影響礦車原有功能。不超速時離心機構和撥杆裝置只隨著車輪旋轉而不動作，落閘機構和制動閘保持鎖掛狀態，不影響礦車運行。超速後離心力啟動彈射機構彈出撥杆，撥杆借用礦車的慣力撥動落閘機構落下制動閘，制動閘掛住軌枕及道床部件或卡住道軌停車。離心部件形狀對稱，平衡精度高抗幹擾性好對速度反應準確穩定，礦車在進出罐籠及翻罐卸載等劇烈撞擊和晃動時不誤動作。離心和撥杆部件密封在車輪內便於防塵防水和保養，可標準化製造提高產品質量和降低成本，適宜在各種礦車上應用。
【專利說明】—種離心力自動落閘制動礦車
【技術領域】
[0001]本發明涉及斜井礦車提升跑車防護安全【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在傾斜井巷礦車提升中，一旦發生礦車在運行中斷繩、脫鉤或在井口誤送未連掛車輛跑車事故，往往會造成井筒裝備和井巷支護損壞甚至人員傷亡的重大事故，其中人的因素造成跑車事故在客觀上是難以杜絕的。我國在《煤礦安全規程》和《金屬非金屬礦山安全規程》中都規定了專門條款，要求在傾斜井巷內安設能夠將運行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護裝置。目前，跑車的防護方法主要有以下幾種:
[0003]多年來常用的方法是在傾斜井巷內設置礦車運行速度監測裝置和擋車欄，當礦車運行超過設定速度時，速度監測裝置自動落下前方的擋車欄，將失控下溜的礦車攔住。這種方法存在的問題是在礦山開採生產中提升運輸的坡道很多，實際中不可能在所有提升礦車的坡道密集安裝這種跑車防護裝置，大多礦山都只在重要的提升井巷安裝一道或很少幾道這種跑車防護裝置，只能防範攔截範圍之內的跑車事故，而分布廣、運輸距離長、服務期較短、工作條件較差的採區提升坡道和輔助運輸提升坡道，大都沒有防範跑車事故的設施。另外，這種方法還存在溜車距離長撞擊速度高破壞損失較大的問題。
[0004]在礦山生產中，常用的防範礦車連接脫銷的簡便方法是採用攔罐繩又稱保險繩將礦車尾端或一串礦車的尾端與提升主鉤連接，一旦發生礦車連接脫銷，攔罐繩連接著礦車尾端防止跑車。其局限性是只能防範礦車脫銷事故，不能解決提升主繩斷繩和井口誤送未連掛車輛的跑車問題。另外，若是礦車向上運行發生礦車連接脫銷，攔罐繩將拉著礦車尾端或一串礦車的尾端頂著向上拉，存在拉翻礦車造成二次跑車的危險。
[0005]對於斜井人車和牽引車等傾斜井巷專用車輛，常用的方法是在車上設置自動落閘制動裝置，利用提升時鋼絲繩的拉力壓縮彈簧收起制動閘，一旦斷繩後彈簧自動驅動落閘裝置落閘制動停車。其局限性是這種方法只能在有提升繩拉力的斜坡道上應用，礦車在平道上運行還要有專門的裝置把制動閘收起，使用不方便，不宜在普通礦車上應用，而且這種方法不能解決井口誤送未連掛車輛的跑車問題。
[0006]近年來網際網路上介紹了一種超速時離心力控制制動閘制動的專用礦車，離心機構設置在車架上，制動閘制動由動力驅動，機構較複雜，不適宜在普通礦車上應用。
[0007]綜上所述，目前還沒有能夠全面防範礦山所有跑車事故的技術措施，杜絕重大跑車事故一直是安全生產急需解決的一項重要課題。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種離心力自動落閘制動礦車，結構簡單，礦車不超速時制動系統保持閉鎖狀態，不影響礦車正常運行，一旦礦車運行速度超過設定值，離心力啟動落閘機構利用礦車運行慣力落閘，制動閘落下掛住軌枕或卡住道軌制動停車，動作可靠，適宜在各種礦車上應用。
[0009]本發明的技術方案是:
[0010]一種離心力自動落閘制動礦車，包括車架、離心車輪、離心機構、撥杆彈射裝置、落閘機構和制動閘，其特徵在於:離心機構和撥杆彈射裝置設置在離心車輪內，隨車輪旋轉；落閘機構和制動閘設置在車架上。
[0011]離心機構包括離心板、離心板鉸軸、離心板彈簧、平衡連板和連板鉸軸；離心板為兩個，分別安裝在兩個離心板鉸軸上，均可以繞軸轉動，兩個離心板鉸軸對稱設置在離心車輪輪轂兩側的車輪輻板上，兩個離心板的重心分別設置在偏離兩個兩個離心板鉸軸連線的兩側，平衡連板由連板鉸軸連接在偏離兩個兩個離心板鉸軸連線同一側的兩個離心板上，兩個離心板被平衡連板鉸接著只能繞離心板鉸軸同步轉動，即只能在兩個兩個離心板鉸軸連線兩側做張開和合攏的運動，兩個離心板同步轉動時帶動平衡連板順著兩個兩個離心板鉸軸連線的方向移動；兩個離心板隨車輪旋轉時產生的離心力通過平衡連板相互疊加，兩個離心板上的重力及同方向的慣性力通過平衡連板相互抵消；離心板彈簧一端連接在離心板上，另一端連接在車輪上或與另一個離心板連接，當離心板上的離心力小於離心板彈簧的彈力時，兩個離心板重心的一端將做合攏運動，當離心力大於彈力時，兩個離心板重心的一端將做張開運動。
[0012]撥杆彈射裝置包括撥杆滑套、撥杆和彈射彈簧；撥杆滑套穿過離心車輪的輻板固定在輻板上，撥杆穿在撥杆滑套中，可以軸向滑動，撥杆的前端可以伸出撥杆滑套在車輪輻板外側的套口 ；彈射彈簧的一端頂在撥杆的後面，另一端設在撥杆滑套上，回彈方向朝著撥杆前方，撥杆向後滑行時壓縮彈射彈簧，彈射彈簧可頂著撥杆向前滑行；撥杆的後端設有擋肩，在擋肩前方的撥杆滑套上設置有與擋肩對應的擋沿，撥杆向前滑行時擋肩可擋在擋沿上，可限制撥杆向前滑行的行程；在平衡連板上設有鉗卡，鉗卡與平衡連板連為一體，離心板帶動平衡連板順著兩個離心板鉸軸連線的方向移動時，鉗卡也隨著一同移動；鉗卡的位置與撥杆上的撥杆和擋肩對應設置:在離心板重心一側鉸接的平衡連板端部上連接的鉗卡設置在撥杆的外側，在離心板非重心一側鉸接的平衡連板端部上連接的鉗卡設置在撥杆的內側，當撥杆處在後方的位置、兩個離心板的重心側也同時處在合攏的位置時，鉗卡設在擋肩前面靠在撥杆的位置上，鉗卡可擋著擋肩使撥杆不能向前滑行；撥杆上擋肩的外徑小於鉗卡隨平衡連板移動的幅度，當鉗卡隨平衡連板移動離開擋肩後，被撥杆壓縮著的彈射彈簧推動撥杆向前滑行，撥杆的前端彈出撥杆滑套的套口。
[0013]落閘機構包括接力板、掛扣和傳動機構；接力板是可轉動的轉柄或者是可移動的擋板，設置在車架側梁的外面，接力板的端部與撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡對應設置，當接力板的端部處在中間位置時，其端部設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡中，撥杆隨車輪旋轉時可搭在接力板端部撥動接力板轉動或移動；掛扣是可以繞軸轉動或者是可以插拔的鎖扣，設置在車架上；傳動機構是連杆傳動機構或者是拉繩傳動機構或者是液壓傳動機構；掛扣由傳動機構與接力板連接，掛扣與接力板是同步聯動的，當掛扣處在鎖掛位置時，接力板的端部設在中間位置，當接力板轉動或移動移後，掛扣處在釋放位置。
[0014]制動閘是鉤爪式閘爪或是插釺式閘爪或是軌卡式閘爪，閘爪端部設有爪尖或楔形卡槽，尾部設有鉸接軸孔，安裝在鉸軸上，可繞軸轉動，鉸軸設置在車架上；閘爪上設有與掛扣對應的吊掛裝置，吊掛裝置可以是掛杆或者掛銷或者掛環，閘爪的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中，當掛扣處在釋放位置時，閘爪端部下落，閘爪端部的爪尖可落在道床上掛住道床部件停止礦車運行，或者閘爪端部的楔形卡槽落在道軌上卡住道軌停止礦車運行。
[0015]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其離心板鉸軸與撥杆滑套是一體的，即撥杆滑套兼做離心板鉸軸。
[0016]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其平衡連板在兩個離心板上鉸接的兩個連板鉸軸與兩個離心板鉸軸相互之間的連線構成平行四邊形。
[0017]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其制動閘是鉤爪式閘爪，閘爪端部設有爪尖，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，鉤爪的端部朝後、爪弓朝前、爪尖朝下安裝在礦車的車軸上，可繞軸轉動，鉤爪上設有與掛扣對應的吊掛裝置，可懸掛在掛扣中；爪尖距鉸軸中心的長度大於鉸軸中心距道床面的垂直距離，當鉤爪下落在道床上後，能掛住道床部件，停止礦車運行；
[0018]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其制動閘是插釺式閘爪，插釺的端部設有釺尖，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，插釺的端部朝前安裝在插釺鉸軸上，可繞軸轉動，插釺鉸軸設置在車架上；插釺上設有與掛扣對應的吊掛裝置，插釺的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中；在插釺鉸軸與道床面垂直線前方的車架上設置有插釺限位擋，插釺設置在插釺限位擋前面，插釺限位擋可擋住插釺不能向後翻轉，防止插釺翻轉失效；插釺的端部距插釺鉸接軸中心的長度大於插釺鉸軸中心距道床面的重力線距離，即在坡道上插釺能落在道床上掛住道床部件，停止礦車運行。
[0019]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，制動閘是軌卡式閘爪，軌卡的端部設有楔形卡槽，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，軌卡的端部朝前、楔形卡槽對著道軌安裝在軌卡鉸軸上，可繞軸轉動，軌卡鉸軸設置在車架上；軌卡上設有與掛扣對應的吊掛裝置，軌卡的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中。在軌卡鉸軸與道軌垂直線前方的車架上設置有軌卡限位擋，可擋住軌卡不能向後翻轉，防止軌卡翻轉失效；軌卡端部的楔形卡槽內與道軌的摩擦面距軌卡鉸軸中心的長度大於軌卡鉸軸中心距道軌摩擦面位置的重力線距離，即在坡道上軌卡落下後能卡住道軌停止礦車運行。軌卡限位擋可由車輪代替。
[0020]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其制動閘是由鉤爪板和鉤爪夾板搭接壓緊組成的鉤爪式閘爪，閘爪受拉力時閘爪上的搭接面滑動摩擦緩衝。
[0021]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其傳動機構是單向拉動機構，連杆上與轉柄鉸接的銷孔為長槽孔，連杆上的長槽孔緊掛在轉柄的銷軸上，連杆可拉動轉柄轉動，當連杆反向推動時，長槽孔在銷軸上滑動，轉柄不動；或者是轉柄上與連杆鉸接的銷孔為長槽孔，轉柄上的長槽孔緊掛在連杆的銷軸上，轉柄轉動可拉動連杆，當轉柄反向轉動時，轉柄上的長槽孔在連杆的銷軸上滑動，連杆不動。
[0022]所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其傳動機構中設有止退裝置，止退裝置由止退凸臺、止退卡扣和止退彈簧組成。止退凸臺與接力板連接，止退卡扣安裝在止退卡扣鉸軸上，可繞鉸軸轉動，止退卡扣上的扣爪設置在止退凸臺的凸面上，可在凸面上滑動，止退彈簧的彈力向著凸臺面壓在止退卡扣上，止退卡扣距止退凸臺邊沿的距離與撥杆撥動接力板的搭接行程一致，當撥杆撥動接力板運動至搭接行程終止時，止退彈簧壓動止退卡扣落在止退凸臺的邊沿下，擋住止退凸臺不能退回，與止退凸臺連著的接力板也不能退回，可防止撥杆重複打擊接力板。
[0023]本發明的積極效果是:
[0024]1、礦車運行不超速時，離心力小於彈簧拉力，離心機構和撥杆彈射機構密封在離心車輪內只隨著車輪旋轉而不動作，制動閘保持鎖掛狀態，不影響礦車正常運行。
[0025]2、離心板鉸軸兩側離心機構的部件形狀對稱，易於提高平衡精度，抗幹擾性好，離心板對速度的反應準確性和穩定性好。
[0026]3、落閘的動力是借用礦車的慣性力，動力大，落閘可靠，並可允許在掛扣上施加較大的鎖定力增加穩定性，防止礦車在過道軌接口、進出罐籠及翻罐卸載等劇烈顛簸、撞擊和晃動時打開掛扣誤動作。
[0027]4、制動閘可設置在車架的後部，在陡坡上制動時礦車不向前翻車。
[0028]5、在現有礦車基礎上增加的部件少，只改裝一隻離心車輪，在車架底盤上加裝結構簡單的制動閘和落閘機構，制動閘的鉸軸可由車軸代替，限位擋可由車輪代替。離心機構和撥杆彈射裝置設置在車輪內，便於密封防塵防水和保養，落閘機構和制動閘設置在車架底盤下，佔用空間小，不影響礦車原有功能，適宜在各種礦車上應用。零部件形狀簡單，易於機械化和標準化製造，便於提高產品質量和降低製造成本。
[0029]以下結合附圖及實施例作詳述，但不作為對本發明的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明制動閘是鉤爪式閘爪實施例的基本結構示意圖
[0031]圖2為圖1中的離心車輪放大圖
[0032]圖3為離心力小於離心板彈簧拉力時離心機構狀態示意圖
[0033]圖4為離心力大於離心板彈簧拉力時離心機構狀態示意圖
[0034]圖5為撥杆彈射裝置在撥杆未彈出時狀態示意圖
[0035]圖6為撥杆彈射裝置在撥杆彈出後狀態示意圖
[0036]圖7為接力轉柄處在中間位置時傳動機構狀態示意圖
[0037]圖8為撥杆撥動接力轉柄轉動後傳動機構狀態示意圖
[0038]圖9為撥杆反向撥動接力轉柄轉動後傳動機構狀態示意圖
[0039]圖10為搭接壓緊組成的鉤爪式閘爪平面剖視圖
[0040]圖11為搭接壓緊組成的鉤爪式閘爪側面剖視圖
[0041]圖12為鉤爪式閘爪落閘制動示意圖
[0042]圖13為本發明制動閘是插釺式閘爪實施例的基本結構示意圖
[0043]圖14為插釺式閘爪落下的狀態示意圖
[0044]圖15為本發明制動閘是軌卡式閘爪實施例的基本結構示意圖
[0045]圖16為軌卡的平面剖視圖
[0046]圖17為軌卡的側面剖視圖
[0047]圖18為接力轉柄處在中間位置時軌卡的懸掛狀態示意圖
[0048]圖19為接力轉柄轉動後軌卡落下的狀態示意圖
[0049]圖20為接力轉柄反向轉動後軌卡落下的狀態示意圖
[0050]圖21為接力裝置是接力擋板的示意圖
[0051]圖22為撥杆撥動接力擋板移動的示意圖
[0052]圖23為撥杆反向撥動接力擋板移動的示意圖
[0053]上列圖中的各代號為:1掛扣轉柄、2連杆、3離心車輪、4撥杆彈射裝置、5離心機構、6接力轉柄、7轉柄軸、8連杆轉柄、9車架、1普通車輪、11道軌、12軌枕、13車軸、14鉤爪、15閘爪掛杆、16掛扣轉軸、17掛扣、18壓緊彈簧、19車輪密封蓋、20內鉗卡平衡連板、21兩個離心板鉸軸連線、22離心板鉸軸、23外鉗卡平衡連板、24離心板彈簧、25離心板、26輪轂、27車輪輻板、28撥杆滑套、29撥杆、30內鉗卡、31外鉗卡、32擋肩、33彈射彈簧、34離心板、35連板鉸軸、36連板鉸軸、37連板鉸軸、38連板鉸軸、39彈簧擋板、40撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡、41止退凸臺、42止退卡扣、43止退彈簧、44卡扣鉸軸、45鉤爪板、46壓緊螺栓、47鉤爪夾板、48卡軸板、49對接螺栓、50道床、51插釺、52插釺鉸軸、53插釺限位擋、54軌卡鉸軸、55軌卡、56軌卡掛銷、57軌卡掛扣、58聯動轉軸、59軌卡端部楔形卡槽內與道軌的摩擦接觸面、60接力擋板；箭頭表示部件的運動方向；B1和B2代表鉗卡口合攏和張開的幅度。
【具體實施方式】
[0054]圖1所示為本發明制動閘是鉤爪式閘爪實施例的基本結構示意圖，圖2所示為圖1中的離心車輪放大圖。結合圖1和圖2詳細說明如下:
[0055]基本結構主要包括車架9、離心車輪3、離心機構5、撥杆彈射裝置4、落閘機構和制動閘14。離心機構5和撥杆彈射裝置4設置在離心車輪3內，隨車輪旋轉，落閘機構和制動閘14設置在車架9上。
[0056]離心機構包括離心板25、離心板34、離心板鉸軸22、離心板彈簧24、內鉗卡平衡連板20和外鉗卡平衡連板23，另一個離心板鉸軸由撥杆滑套28代替。兩個離心板鉸軸對稱設置在離心車輪3中輪轂26兩側的車輪輻板27上,兩個離心板分別安裝在兩個離心板鉸軸上，可以繞軸轉動，兩個離心板的重心分別設置在偏離兩個離心板鉸軸連線21的兩側。內鉗卡平衡連板20與兩個離心板鉸軸連線21平行鉸接在同一側的兩個離心板上，外鉗卡平衡連板23與兩個離心板鉸軸連線21平行鉸接在另一側的兩個離心板上。兩個離心板被平衡連板鉸接著只能繞軸同步轉動，即只能在兩個離心板鉸軸連線21兩側做張開和合攏的運動，兩個離心板同步轉動時帶動兩側的平衡連板順著兩個離心板鉸軸連線21方向相反移動。離心板彈簧24拉接在離心板上25和離心板34上，當離心板上的離心力小於離心板彈簧24的拉力時，兩個離心板重心的一端將向著兩個離心板鉸軸連線21轉動合攏，當離心力大於彈力時，兩個離心板重心的一端將將相對兩個離心板鉸軸連線21張開。
[0057]撥杆彈射裝置包括撥杆滑套28、撥杆29和彈射彈簧33。撥杆29穿在撥杆滑套28中，可以軸向滑動，撥杆29的前端可以伸出撥杆滑套28在車輪輻板外側的套口 ；彈射彈簧33的一端頂在撥杆29的後面，撥杆29向後滑彳了時壓縮彈射彈黃33,彈射彈黃33可頂著撥杆29向前滑行。撥杆29的後端設有擋肩32，在擋肩32前方的撥杆滑套28上設置有與擋肩32對應的擋沿，撥杆29向前滑行時擋肩32可擋在擋沿上，可限制撥杆29向前滑行的行程。在兩個平衡連板上都設有鉗卡，鉗卡與平衡連板連為一體，離心板帶動平衡連板移動時鉗卡也隨著一同移動。鉗卡設置的位置與撥杆和擋肩對應:在離心板25重心一側鉸接的外鉗卡平衡連板23端部上連接的外鉗卡31設置在撥杆29的外側，在離心板25非重心一側鉸接的內鉗卡平衡連板20端部上連接的內鉗卡30設置在撥杆29的內側，內鉗卡30和外鉗卡31的鉗口與撥杆29相對，當撥杆29處在後方的位置、兩個離心板的重心側也同時處在合攏的位置時，內鉗卡30和外鉗卡31設在擋肩32前面靠在撥杆29的位置上，內鉗卡30和外鉗卡31可擋住擋肩32使撥杆29不能向前滑行。撥杆上擋肩32的外徑小於內鉗卡30和外鉗卡31隨平衡連板移動張開的幅度，當內鉗卡30和外鉗卡31隨平衡連板方向相反移動離開擋肩32的肩沿後，被壓縮著的彈射彈簧33推動撥杆29向前滑行，撥杆29的前端彈出撥杆滑套28的套口。
[0058]落閘機構包括接力板、掛扣17和傳動機構。接力板是可以轉動的接力轉柄6，由轉柄軸7安裝在車架9的側梁外面；接力轉柄6的端部與撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40對應設置:接力轉柄6處在中間位置時，其柄端設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40之中，撥杆29隨車輪旋轉時可撥動接力轉柄6轉動。掛扣17是可以繞軸轉動的掛鈎，固定在掛扣轉軸16上，掛扣轉軸16安裝在車架9上，可以在車架9上轉動，掛扣17由壓緊彈簧18拉緊在鎖掛位置，需有外力才能打開至釋放位置，是常閉式的鎖扣。傳動機構是連杆傳動機構，由連杆2連接連杆轉柄8和掛扣轉柄I組成。連杆轉柄8與接力轉柄6同軸固定在轉柄軸7上，掛扣轉柄I與掛扣17同軸固定在掛扣轉軸16上，均為同步轉動；連杆2、掛扣17、掛扣轉軸16、掛扣轉柄1、連杆轉柄8和接力轉柄6都是同步聯動的，當掛扣17處在鎖掛位置時，接力轉柄6設在中間位置，接力柄轉6轉動後，掛扣17處在釋放位置。
[0059]制動閘是鉤爪式閘爪，鉤爪14的尾部設有鉸接軸孔，端部設有鉤尖，按礦車運行方向，鉤爪14端部朝後、爪弓朝前、爪尖朝下安裝在礦車的車軸13上，可繞軸轉動，鉤爪14設有閘爪掛杆15,鉤爪14的端部可由閘爪掛杆15懸掛在掛扣17中，爪尖距鉸軸中心的長度大於鉸軸中心距道床面的垂直距離，當掛扣17處在釋放位置時，鉤爪14可落下，掛住軌枕12停止礦車運行。
[0060]在圖1中:10、普通車輪；11、道軌；19、車輪密封蓋。
[0061]圖3所示為離心力小於離心板彈簧拉力時離心機構狀態示意圖。在離心板25重心一側鉸接的外鉗卡平衡連板23端部上連接的外鉗卡31設置在撥杆29的外側，在離心板25非重心一側鉸接的內鉗卡平衡連板20端部上連接的內鉗卡30設置在撥杆29的內側，內鉗卡30和外鉗卡31的鉗口與撥杆29相對。離心板彈簧24拉接在離心板上25和離心板34上。當離心板上的離心力小於離心板彈簧24的拉力時，離心板25和離心板34的重心一端向著兩個離心板鉸軸連線21合攏，靠近在輪轂26兩側，內鉗卡30和外鉗卡31的鉗口靠在撥杆29上。圖中BI代表內鉗卡30和外鉗卡31合攏後鉗口相距的幅度。
[0062]在圖中可以看出，連板鉸軸35、連板鉸軸38、離心板鉸軸22和撥杆滑套28之間的連線構成平行四邊形，連板鉸軸36、連板鉸軸37、離心板鉸軸22和撥杆滑套28之間的連線也構成平行四邊形。根據平行四邊形原理，兩個離心板被兩個平衡連板鉸接著著只能繞軸同步轉動，兩個離心板隨車輪旋轉時產生的離心力是疊加的，兩個離心板上的重力及同方向的慣性力是相互抵消的。
[0063]在圖3中:3、離心車輪；26、輪轂；27、車輪輻板。
[0064]圖4所示為離心力大於離心板彈簧拉力時離心機構狀態示意圖。當離心板35和離心板34上的離心力大於離心板彈簧24的拉力時，兩個離心板的重心一端將向外轉動張開，帶動兩個平衡連板方向相反移動，外鉗卡平衡連板23及與其連接的外鉗卡31將向上移動，內鉗卡平衡連板20及與其連接的外鉗卡30將向下移動，內鉗卡30和外鉗卡31張開。圖中B2代表內鉗卡30和外鉗卡31鉗口張開的幅度。
[0065]在圖4中:3、離心車輪；21、兩個離心板鉸接軸之間的連線；26、輪轂；27、車輪輻板；29、撥杆；35?38都為連板鉸軸；箭頭表示離心板轉動張開方向。
[0066]圖5所示為撥杆彈射裝置在撥杆未彈出時狀態示意圖。彈射彈簧33的一端從後面頂在撥杆29的腔孔內，另一端頂在彈簧擋板39上，彈簧擋板39設置在撥杆滑套28的後方，彈射彈黃33的回彈方向朝著撥杆如方頂在撥杆上；當撥杆29壓縮彈射彈黃33處在後方的位置時，內鉗卡30和外鉗卡31的鉗口合攏，擋在擋肩32前面，擋住撥杆29不能向前滑動，撥杆29縮在撥杆滑套28內。
[0067]在圖5中:27為車輪輻板。
[0068]圖6所示為撥杆彈射裝置在撥杆彈出後狀態示意圖。當內鉗卡30和外鉗卡31的鉗口張開的幅度大於擋肩32後，擋肩32失去阻擋，彈射彈簧33推動撥杆29向前滑動，撥杆29的前端彈出撥杆滑套28的套口。
[0069]在撥杆滑套28的套口，還可以設置撥杆彈出時可頂開的一次性防塵防水密封罩。
[0070]在圖6中:27、車輪輻板；39、彈簧擋板；箭頭表示部件的運動方向。
[0071]圖7所示為接力轉柄處在中間位置時傳動機構狀態示意圖。接力板為接力轉柄6，連杆轉柄8與接力轉柄6同軸聯動，連杆2上與掛扣轉柄I鉸接的銷孔為長槽孔，兩邊的連杆2分別與兩邊的連杆轉柄8鉸接，當接力轉柄6處在中間位置時，其端部設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40中，兩邊的連杆2上的長槽孔都同時緊拉在掛扣轉柄I的銷軸上。
[0072]止退裝置設置在連板2上，止退裝置由止退凸臺41、止退卡扣42和止退彈簧43組成，止退凸臺41設置連杆2上，止退卡扣42安裝在卡扣鉸軸44上，可繞鉸軸轉動，扣爪設置在止退凸臺41的凸面上，可在止退凸臺41的凸面上滑動，止退彈簧43向著凸臺面拉在止退卡扣42上，止退卡扣42距止退凸臺41兩邊臺沿的距離與撥杆29撥動接力轉柄6的搭接行程一致。
[0073]圖8所示為撥杆撥動接力轉柄轉動後傳動機構狀態示意圖。當礦車運行中撥杆29隨車輪旋轉撥動接力轉柄6轉動時，連杆轉柄8與接力轉柄6同步轉動，以礦車運行方向為前方，連杆轉柄8將拉動後方一側的連杆2帶動後方一側的掛扣轉柄I同步轉動，同時連杆轉柄8推動前方一側的連杆2向前移動,前方連杆2上的長槽孔在前方一側掛扣轉柄I的銷軸上滑動，前方的掛扣轉柄I不動。
[0074]撥杆29隨車輪旋轉撥動接力轉柄6轉動的同時，連板2上的止退凸臺41也同步向前移動，由於止退卡扣42距止退凸臺41臺沿的距離與撥杆29撥動接力轉柄6轉動的搭接行程是一致的，當撥杆29撥動接力轉柄6轉動至搭接行程終止時，止退彈簧43將拉動止退卡扣42落在止退凸臺41後邊的臺沿下，擋住止退凸臺不能退回，與止退凸臺連著的接力轉柄6也不能退回，可防止撥杆29重複打擊接力轉柄6。
[0075]在圖8中:40、撥杆彈出撥杆滑套後隨車輪旋轉的軌跡；44、卡扣鉸軸；圖中箭頭表示為部件的運動方向。
[0076]圖9所示為撥杆反向撥動接力轉柄轉動後傳動機構狀態示意圖。當礦車反向運行時，礦車原來運行的前方變為後方，撥杆29將隨車輪旋轉撥動接力轉柄6反向轉動時，連杆轉柄8也反向轉動，連杆轉柄8將拉動改變為後方一側的連杆2帶動該側的掛扣轉柄I轉動，同時連杆轉柄8推動改變為前方一側的連杆2向前移動,該連杆2上的長槽孔在該側掛扣轉柄I的銷軸上滑動，該側的掛扣轉柄I不動。
[0077]接力轉柄6反向轉動時，連板2上的止退凸臺41也反向移動，由於止退卡扣42距止退凸臺41兩邊臺沿的距離與撥杆29撥動接力轉柄6轉動的搭接行程都是一致的，當接力轉柄6反向轉動至搭接行程終止時，止退彈簧43將拉動止退卡扣42落在止退凸臺41的另一側臺沿下，擋住止退凸臺不能退回，與止退凸臺連著的接力轉柄6也不能退回，可防止撥杆29反向重複打擊接力轉柄6。
[0078]在圖9中:40、撥杆彈出撥杆滑套後隨車輪旋轉的軌跡；44、卡扣鉸軸；箭頭表示為部件的運動方向。
[0079]圖10和圖11所示為搭接壓緊組成的鉤爪式閘爪的平面剖視圖和側面剖視圖。鉤爪式閘爪由鉤爪板45與兩件鉤爪夾板47搭接組成，搭接處通過壓緊螺栓46壓緊，當鉤爪板45與鉤爪夾板47受拉力時，搭接面滑動摩擦緩衝，鉤爪夾板47與卡軸板48通過對接螺栓49連接，便於在鉸軸上裝卸。
[0080]圖12所示為本發明制動閘是鉤爪式閘爪實施例落閘制動示意圖。鉤爪夾板47與卡軸板48對接安裝在車軸13上，掛扣17轉動後釋放閘爪，閘爪下落在道床50上，可掛住軌枕12制動，鉤爪板45與鉤爪夾板47的搭接面受拉力滑動緩衝。圖中箭頭表示為部件的
向。
[0081]圖13所示為本發明制動閘是插釺式閘爪實施例的基本結構示意圖。制動閘是尾部設有鉸接軸孔的插釺51，安裝插釺鉸軸52上，可繞軸轉動，插釺鉸軸52設置車架9上，插釺51的端部設有閘爪掛杆15，礦車正常運行時，順礦車運行的方向，插釺51端部朝前由閘爪掛杆15懸掛在掛扣17中，掛扣17由壓緊彈簧18壓緊。在插釺51的後面,在車架上插釺鉸軸52與道床面垂直的位置上設置有插釺限位擋53，插釺限位擋53可擋住插釺51不能向後翻轉，防止插釺51翻轉失效。圖中:1、掛扣轉柄；2、連杆；3、離心車輪；4、撥杆彈射裝置；5、離心機構；6、接力轉柄；7、轉柄軸；8、連杆轉柄；9、車架；10、普通車輪；11、道軌；12、軌枕；箭頭表示為部件的運動方向。
[0082]圖14所示為插釺式閘爪落下的狀態示意圖。在車架上插釺鉸軸52與道床面的垂直線位置上設置插釺限位擋53，插釺51設置在插釺限位擋53前面，插釺限位擋53可擋住插釺51不能向後翻轉，防止插釺51翻轉失效；插釺51的端部距插釺鉸軸中心的長度大於插釺鉸軸中心距道床面的重力線距離，即在坡道上插釺51能落在道床50上掛住軌枕12，停止礦車運行。
[0083]圖15所示為本發明制動閘是軌卡式閘爪實施例的基本結構示意圖。制動閘是軌卡式閘爪，軌卡55的端部設有楔形卡槽，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，軌卡55的端部朝前、楔形卡槽對著道軌安裝在軌卡鉸軸54上，可繞軸轉動，軌卡鉸軸54設置車輪前面的在車架9上,車輪兼做軌卡55的限位擋,可擋著軌卡不能向後翻轉,防止軌卡翻轉失效。軌卡55的端部設有軌卡掛銷56，礦車正常運行時，軌卡55的端部朝前由軌卡掛銷56懸掛在軌卡掛扣57中。軌卡掛扣57與接力轉柄6聯軸固定在聯動轉軸58上，聯動轉軸58設置在車架9上，可在車架9上轉動，軌卡掛扣57與接力轉柄6是同步聯動的，當接力轉柄6處在中間位置時，軌卡掛扣57也設置在中間位置。另一側的軌卡掛扣也同軸聯接在聯動轉軸58上。軌卡端部上楔形卡槽內與道軌的摩擦接觸面距離軌卡鉸軸54中心的長度，大於在坡道上軌卡鉸軸54中心重力線距道上軌摩擦面的距離，即在坡道上軌卡55落下後端部上楔形卡槽能卡住道軌11停止礦車運行。
[0084]在圖15中:3、離心車輪；40、撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡。
[0085]圖16所示為軌卡的平面剖視圖。
[0086]圖17所示為軌卡的側面剖視圖。軌卡55的端部設有與道軌10對應的楔形卡槽，楔形卡槽落在道軌10上受壓力後，軌卡端部上楔形卡槽內與道軌的摩擦接觸面59可卡緊道軌10。圖中56為軌卡掛銷。
[0087]圖18所示為接力轉柄處在中間位置時軌卡的懸掛狀態示意圖。當接力轉柄6處在中間位置時，接力轉柄6的端部設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40中，軌卡掛扣57也設置在中間位置，礦車正常運行時，兩側軌卡的端部由各自的軌卡掛銷懸掛在軌卡掛扣57的兩側。
[0088]在圖18中:3、離心車輪；10、普通車輪；11、道軌；29、撥杆。
[0089]圖19所示為接力轉柄轉動後軌卡落下的狀態示意圖。當彈出的撥杆29隨著離心車輪3旋轉撥動接力轉柄6轉動時，按礦車運行方向，軌卡掛扣57向前轉動，釋放端部朝前面的軌卡式閘爪55,軌卡55的端部落下後,端部上楔形卡槽可卡在道軌11上，在礦車運行慣力的作用下，車輪將推壓軌卡55，端部的楔形卡槽卡緊道軌11停止礦車運行。另一側的軌卡懸掛在軌卡掛扣中。
[0090]圖20所示為接力轉柄反向轉動後軌卡落下的狀態示意圖。當彈出的撥杆29隨著離心車輪3反向旋轉撥動接力轉柄6轉動時，軌卡掛扣57也反向轉動，釋另一隻軌卡55，由於軌卡與道軌的摩擦接觸面距離軌卡鉸軸54中心的長度大於在坡道上軌卡鉸軸54中心重力線距道軌的距離，另一隻軌卡55的端部落下後也可卡在道軌11上，在礦車運行慣力的作用下，另一隻車輪將推壓該軌卡55端部的楔形卡槽卡緊道軌11停止礦車運行。
[0091]圖21所示為落閘機構中的接力板是接力擋板的示意圖。落閘機構中的接力板是可平移的接力擋板60，設置在車架側梁的外面，接力擋板60的端部與撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40對應設置，當接力擋板60處在中間位置時，其端部設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡40中，撥杆隨車輪旋轉時其伸出撥杆滑套後的端部可撥動接力擋板60移動，接力擋板60與連杆2連接，連杆2兩邊的長槽孔都同時緊掛在掛扣轉柄I的銷軸上。圖中29為撥杆。
[0092]圖22所示為撥杆撥動接力擋板移動的示意圖。當礦車運行中撥杆29隨車輪旋轉撥動接力擋板60轉動時，以礦車運行方向為前方，接力擋板60將拉動後方一側的連杆2帶動後方一側的掛扣轉柄I轉動，同時接力擋板60推動前方一側的連杆2向前移動,前方連杆2上的長槽孔在前方一側掛扣轉柄I的銷軸上滑動，前方的掛扣轉柄I不動。
[0093]在圖22中:40為撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡。
[0094]圖23所示為撥杆反向撥動接力擋板移動的示意圖。當礦車反向運行撥杆29隨車輪旋轉撥動接力擋板60反向轉動時，接力擋板60將拉動另一側的連杆2帶動另一側的掛扣轉柄I轉動。圖中40為撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡。
[0095]在實施本發明時，離心機構中離心板彈簧可以是一種彈力閥門裝置，其彈力達到規定值時彈力閥門打開失去彈力，可使離心板迅速轉動張開平衡板上的鉗卡口，可縮短落閘的反應速度，利於多車串車提升時能有儘可能多的礦車同時落閘。
[0096]對於重要用途的礦車，制動閘上可以設置氣缸緩衝或液壓緩衝裝置。對於運行速度較低的普通小型礦車，自動落閘制動停車衝擊造成的損壞是可預見的，在滿足安全要求的前提下，制動閘可不設置緩衝裝置。
【權利要求】
1.一種離心力自動落閘制動礦車，包括車架、離心車輪、離心機構、撥杆彈射裝置、落閘機構和制動閘，其特徵在於:離心機構和撥杆彈射裝置設置在離心車輪內，隨車輪旋轉；落閘機構和制動閘設置在車架上；離心機構包括兩個離心板、兩個離心板鉸軸、離心板彈簧、平衡連板和連板鉸軸；兩個離心板鉸軸對稱設置在離心車輪輪轂兩側，兩個離心板分別安裝在離心板鉸軸上,可以繞軸轉動,兩個離心板的重心分別設置在偏離兩個兩個離心板鉸軸連線的兩側，平衡連板由連板鉸軸連接在偏離兩個兩個離心板鉸軸連線同一側的兩個離心板上，兩個離心板只能繞軸在兩個兩個離心板鉸軸連線兩側做張開和合攏的運動，帶動平衡連板移動；離心板彈簧連接在離心板上；撥杆彈射裝置包括撥杆滑套、撥杆和彈射彈簧；撥杆滑套穿過離心車輪的輻板固定在輻板上，撥杆穿在撥杆滑套中，可以軸向滑動，撥杆的前端可以伸出車輪輻板外側的撥杆滑套口 ；彈射彈簧設置在撥杆後面，回彈方向朝著撥杆前方頂在撥杆上；撥杆後端設有擋肩，在擋肩前方的撥杆滑套上設置有對應的擋沿，撥杆向前滑行時擋肩可擋在擋沿上；在平衡連板上設有鉗卡，鉗卡與平衡連板為一體；鉗卡設置的位置與撥杆和擋肩對應:在離心板重心一側鉸接的平衡連板一端連接的鉗卡設置在撥杆的外側，在離心板非重心一側鉸接的平衡連板一端連接的鉗卡設置在撥杆的內側，當撥杆處在後方的位置、兩個離心板的重心側也同時處在合攏的位置時，鉗卡設在擋肩前面靠在撥杆的位置上，鉗卡可擋著擋肩使撥杆不能向前滑行；撥杆上擋肩的外徑小於鉗卡隨平衡連板移動的幅度；落閘機構包括接力板、掛扣和傳動機構；接力板是可轉動的轉柄或者是可移動的擋板，設置在車架側梁外面，接力板的端部與撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡對應設置，當接力板的端部處在中間位置時，其端部設置在撥杆彈出滑套後隨車輪旋轉的軌跡中，撥杆旋轉時可搭著接力板端部撥動接力板轉動或板移動；掛扣是可以繞軸轉動或者是可以插拔的鎖扣，設置在車架上；傳動機構是連杆傳動機構或是拉繩傳動機構或是液壓傳動機構；掛扣由傳動機構與接力板連接，掛扣與接力板是同步聯動的，當掛扣處在鎖掛位置時，接力板的端部設在中間位置，當接力板轉動或移動後，掛扣處在釋放位置；制動閘是鉤爪式閘爪或是插釺式閘爪或是軌卡式閘爪，閘爪端部設有爪尖或者楔形卡槽，閘爪的尾部設有鉸接軸孔，安裝在鉸軸上，可繞軸轉動，鉸軸設置在車架上；閘爪上設有與掛扣對應的吊掛裝置，吊掛裝置可以是掛杆或是掛銷或是掛環，閘爪的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中。
2.根據權利要求1所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其離心板鉸軸與撥杆滑套是一體的，即離心板鉸軸由撥杆滑套代替。
3.根據權利要求1所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其平衡連板在兩個離心板上鉸接的兩個連板鉸軸與兩個離心板鉸軸相互之間的連線構成平行四邊形。
4.根據權利要求1所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其制動閘是鉤爪式閘爪，鉤爪的端部為爪尖，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，鉤爪的端部朝後、爪弓朝前、爪尖朝下安裝在礦車的車軸上，可繞軸轉動，鉤爪上設有與掛扣對應的吊掛裝置，鉤爪的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中；爪尖距鉸軸中心的長度大於鉸軸中心距道床面的垂直距離。
5.根據權利要求1所述的一種離心力自動落閘制動礦車，其制動閘是插釺式閘爪，插釺的端部設有釺尖，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，插釺的端部朝前安裝在插釺鉸軸上，可繞軸轉動，插釺鉸軸設置在車架上；插釺上設有與掛扣對應的吊掛裝置，插釺的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中；在插釺鉸軸與道床面垂直線前方的車架上設置有插釺限位擋，插釺設置在插釺限位擋前面，插釺限位擋可擋住插釺不能向後翻轉；插釺的端部距插釺鉸接軸中心的長度大於插釺鉸軸中心距道床面的重力線距離。
6.根據權利要求1所述的一種離心力自動落閘制動礦車，制動閘是軌卡式閘爪，軌卡的端部設有楔形卡槽，尾部設有鉸接軸孔，按礦車運行方向，軌卡端部的楔形卡槽對著道軌、端部朝前安裝在軌卡鉸軸上，可繞軸轉動，軌卡鉸軸設置在車架上；軌卡上設有與掛扣對應的吊掛裝置，軌卡的端部可由吊掛裝置懸掛在掛扣中；在軌卡鉸軸與道軌垂直線前方的車架上設置有軌卡限位擋，可擋住軌卡不能向後翻轉；軌卡端部的楔形卡槽內與道軌的摩擦面距軌卡鉸軸中心的長度大於軌卡鉸軸中心距道軌面的重力線距離。
【文檔編號】B61H7/06GK104210509SQ201310238902
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月3日 優先權日:2013年6月3日
【發明者】張勝田 申請人:張勝田