一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統的製作方法

2023-11-09 09:46:02 2

本發明涉及礦用運輸車輛制動系統的生產製造技術領域，尤其是一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統。

背景技術：

現有技術中，軌道機車車輛採用的制動方式最普遍的是閘瓦制動，用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊，在制動時抱緊車輪踏面，通過摩擦使車輪停止轉動；相比較而言，比較新型的制動方式採用的是盤形制動，其主要是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤，用制動夾鉗使以合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，使軌道車輛停止前進。

上述兩種制動方式都是利用車輪和軌道的摩擦力實現制動的，容易使車輪和軌道磨損，該制動方式的最大減速度也只有μg(軌道摩擦係數乘以自重)。如果行走機構要求在短行程內實現最高速度為5m/s的加速、穩速和減速過程，且要求行走機構運行平穩，所以利用上述技術是無法實現的。

因此，本發明研究設計一種新型的失效型緊急制動裝置，即無極繩絞車在起伏巷道運行時，當鋼絲繩斷繩牽引車(亦或是梭車)溜坡超速到額定速度範圍時，實施牽引車的緊急制動，實現設備的安全保護。制動器具有自動保護和人工保護功能，制動器採用鉗式液壓抱軌制動，既可手動又能自動控制，為失效安全型。運行時，閘鉗可以提離軌面以上，適用於起伏普通軌運行。制動時鉗式制動抱住軌頭兩側，安全性高，可靠性強，值得大規模應用推廣。

技術實現要素：

本發明為達到上述背景技術中所論述的技術目標，研究在無極繩絞車等礦用軌道車輛上創新增設超速保護結構(超速保護裝置)，並改進車輛的制動方式，通過超速保護結構結合改進的液壓制動系統的聯合作用，實現車輛制動的安全性的提高，同時，基於組合對稱式制動鉗結構設計，實現軌道車輛制動穩定性的提升，抱軌制動力穩定，不易產生因制動力不平衡而致使的側翻、翻車等安全問題。

本發明所採用的技術方案是：一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統，包括車橋、固接於車橋上的操縱室、布設於所述車橋底部的制動抱軌總成；其特徵在於：所述操作室上設有用於控制所述液壓傳動管路系統的控制箱，所述制動抱軌總成包括有：固接於所述車橋底部的超速保護裝置、液壓抱軌裝置以及液壓傳動管路系統；

所述超速保護裝置通過聯動齒輪組與梭車輥輪聯動連接；所述聯動齒輪組包括相互齒合的惰性齒輪和套輥齒輪，所述套輥齒輪固定套設於梭車輥輪的輪軸；

所述液壓傳動管路系統包括用於啟動液壓管路連通的液壓釋放閥杆，所述液壓釋放杆固設於所述超速保護裝置中；

所述超速保護裝置包括有殼體以及輪軸，所述輪軸穿設於所述殼體內，輪軸的一端截面上通過銷軸活動設置有左離心塊及右離心塊，輪軸的另一端固定套設有第一齒輪，所述左、右離心塊之間沿所述輪軸截面的徑向設置有制動彈簧，所述右離心塊的下端部設有光銷，制動彈簧一端設有用於調節制動彈簧位置的調節螺母，調節螺母固接於所述輪軸上，所述制動彈簧的另一端還固設有彈簧軸；彈簧軸與所述光銷相互卡合設置，所述殼體上與所述彈簧軸的對應位置固設有所述液壓釋放閥杆；

所述液壓抱軌裝置為設置於鐵軌正上方的一對液壓制動缸，該液壓制動缸包括：缸筒以及套設於缸筒一端外壁的活動套筒；缸筒的另一端設有液壓油孔，所述液壓油孔通過液壓管路連接於所述液壓傳動管路系統；活動套筒和缸筒的外側壁分別設有第一凸板和第二凸板，所述第一凸板及第二凸板分別通過銷軸轉動連接有左制動鉗和右制動鉗，所述左制動鉗和右制動鉗中部也通過軸銷實現交叉轉動連接；

所述缸筒內軸向設有活塞杆，所述活塞杆的兩端部位置分別套設有導向套及活動套，所述活塞杆上與缸筒端部對應處套設有緊固法蘭；

所述活塞杆與所述活動套筒相對應的端部外側壁上嵌設有第一固定卡環，所述活動套筒的底部位於所述第一固定卡環的外側設有壓蓋，所述壓蓋通過螺栓固定連接於活動套筒底部；活塞杆的中部位於導向套與活動套之間還套設有壓簧。

進一步地，所述導向套與所述缸筒的內壁接觸面上嵌設有第二固定卡環，所述左、右制動鉗的下端部相對的側壁上設有摩擦片。第二固定環可起到導向套與缸筒內壁的穩固連接，防止兩者產生位移，影響制動效果；摩擦片可起到增強制動鉗的制動力，且便於通過更換摩擦片，確保制動器的制動力。

進一步地，所述輪軸通過套設於輪軸中部位置的軸承與所述殼體轉動連接，軸承的兩側面均設有彈性墊圈；所述輪軸上與所述第一齒輪相對應的側壁上還設置有突出的平鍵，所述第一齒輪通過平鍵實現與輪軸一體轉動，當所述彈簧軸與所述光銷的卡合脫離時，所述彈簧自然長度可確保彈簧軸完全頂住液壓釋放閥杆，繼而觸發液壓傳動管路系統開啟，達到啟動液壓制動系統的目標。

更進一步地，所述活動套的外側壁上還套設有防溢密封圈以及導向環，所述活塞杆上與導向套對應處還套設有o型密封圈。

更進一步地，所述左、右離心塊的為半圓弧形結構，所述輪軸上設有所述左、右離心塊的端部為圓柱形凹槽結構，所述左、右離心塊均容置在所述圓柱形凹槽內，所述半圓弧形的半徑小於所述輪軸端部的圓柱形凹槽的內徑。當輪軸通過傳動齒輪組進行高速轉動時，左、右離心塊在離心力的作用下，相互分離，右離心塊帶動光銷位移，從而將彈簧軸與光銷的卡合限位結構失效，在制動彈簧的作用下，彈簧軸繼續向下延伸，頂住制動閥上的液壓釋放閥杆，從而觸發液壓傳動管路系統開啟，達到機械檢測輪軸轉速的技術目的。

更進一步優選的，為保證在液壓缸制動作用力後，當液壓油從液壓油孔中回流時，保證制動結構擁有持續穩定的制動力，所述壓簧具體為蝶形彈簧，可以提供更為穩定的壓縮伸展力。

本發明提供的一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統的有益效果為：

本發明當鋼絲繩斷繩牽引車(亦或是梭車)溜坡超速到額定速度範圍時，實施牽引車的緊急制動，實現設備的安全保護。制動系統具有自動保護和人工保護功能，制動器採用鉗式液壓抱軌制動，既可手動又能自動控制，為失效安全型。運行時，閘鉗可以提離軌面以上，適用於起伏普通軌運行。制動時鉗式制動抱住軌頭兩側，安全性高，可靠性強，值得大規模應用推廣；

1、通過改進研究設計抱軌式制動缸結構，在原有的液壓制動結構原理上創新增設了蝶形彈簧結構，通蝶形壓簧與液壓系統的動力配合，為軌道車輛提供更為穩定的制動抱軌力，有效保障了軌道車輛特別是在井下軌道人員運輸車輛的制動系統的制動力和制動穩定性的需求；同時基於對稱設置的左、右制動鉗結構進行抱軌制動，具有更為穩定的制動效果；

2、利用機械式離心力的原理，研究設計一種利用輪軸轉動產生的離心力，實現限速保護，當輪軸轉速達到一定時，即可通過機械結構實現車輛液壓制動系統的啟閉，徹底規避了電控式的傳統主動制動系統的制動結構設計方式，對於井下特殊工況使用中，具有積極的改進意義和明顯的突破，值得大規模在井下推廣應用，同時，一般應用場合也可以加裝本裝置：機械式限速保護裝置，實現純機械式的限速結構，無需通過傳感器或電子類元器件井下速度採集以及電控觸發制動系統，安全級別更高。

附圖說明

附圖1為本發明所述一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統的整車裝配結構示意簡圖；

附圖2為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的超速保護裝置與絞車輥輪的連接結構剖面示意圖；

附圖3為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的液壓抱軌裝置的縱向截面圖；

附圖4為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的超速保護裝置的結構縱向剖面示意簡圖；

附圖5為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的超速保護裝置的側面結構示意簡圖；

附圖6為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的液壓制動缸的結構縱向剖面示意簡圖；

附圖7為本發明一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統所述的液壓制動缸的結構橫向向剖面示意簡圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明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發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，一種礦用無極繩絞車的新型制動梭車系統，包括車橋6、固接於車橋6上的操縱室3、布設於車橋6底部的制動抱軌總成；操作室上3設有用於控制所述液壓傳動管路系統7的控制箱5，

制動抱軌總成包括有：固接於車橋6底部的超速保護裝置1、液壓抱軌裝置2以及液壓傳動管路系統7；

如圖2，超速保護裝置1通過聯動齒輪組與絞車輥輪4聯動連接；連動齒輪組包括相互齒合的惰性齒輪42和輥齒輪41，輥齒輪41固定套設於絞車輥輪4的輪軸上；液壓傳動管路系統7設有用於啟動液壓管路連通的液壓釋放閥杆8；

如圖2以及圖4-5所示，超速離保護裝置1包括有殼體113以及輪軸11，輪軸11穿設於殼體113內，輪軸11的一端截面上設通過銷軸活動設置有左離心塊115及右離心塊114，輪軸11的另一端固定套設有第一齒輪110，左、右離心塊(115、114)之間沿輪軸11截面的徑向設置有制動彈簧13，右離心塊114的下端部設有光銷17，制動彈簧13一端設有用於調節制動彈簧13位置的調節螺母12，調節螺母12固接於輪軸11上，制動彈簧13的另一端還固設有彈簧軸14；彈簧軸14與17光銷相互卡合設置，殼體113上與彈簧軸14的對應位置固設有液壓釋放閥杆8；

如圖3所示，液壓抱軌裝置為設置於鐵軌222正上方的一對液壓制動缸2，該液壓制動缸2包括：缸筒25以及套設於缸筒25一端外壁的活動套筒27；缸筒25的另一端設有液壓油孔221，液壓油孔221通過液壓管路連接於液壓傳動管路系統7；活動套筒27和缸筒25的外側壁分別設有第一凸板215和第二凸板216，第一凸板及第二凸板分別通過銷軸24轉動連接有左制動鉗24和右制動鉗23，左制動鉗24和右制動鉗23中部也通過軸銷24實現交叉轉動連接；

缸筒25內軸向設有活塞杆213，活塞杆213的兩端部位置分別套設有導向套28及活動套214，活塞杆213上與缸筒25端部對應處套設有緊固法蘭210；

活塞杆213與活動套筒27相對應的端部外側壁上嵌設有第一固定卡環211，活動套筒27的底部位於所述第一固定卡環211的外側設有壓蓋212，壓蓋212通過螺栓固定連接於活動套筒27底部；活塞杆213的中部位於導向套28與活動套214之間還套設有壓簧26。

導向套28與缸筒25的內壁接觸面上嵌設有第二固定卡環29，左、右制動鉗(24、23)的下端部相對的側壁上設有摩擦片21。第二固定環29可起到導向套28與缸筒25內壁的穩固連接，防止兩者產生位移，影響制動效果；摩擦片21可起到增強制動鉗的制動力，且便於通過更換摩擦片，確保制動缸機構的制動力。

輪軸11通過套設於輪軸11中部位置的軸承112與殼體113轉動連接，軸承112的兩側面均設有彈性墊圈(圖中未標出)；輪軸11上與第一齒輪110相對應的側壁上還設置有突出的平鍵，第一齒輪110通過平鍵實現與輪軸11一體轉動，當所述彈簧軸14與所述光銷17的卡合脫離時，彈簧13自然長度可確保彈簧軸14完全頂住液壓釋放閥杆8，繼而觸發液壓傳動管路系統7開啟，達到啟動液壓制動系統7的目標。

如圖6-7所示，活動套214的外側壁上還套設有防溢密封圈217以及導向環218，活塞杆213上與導向套214對應處還套設有o型密封圈220。

如圖4-5所示，左、右離心塊(115、114)的為半圓弧形結構，輪軸11上設有所述左、右離心塊(115、114)的端部為圓柱形凹槽結構，左、右離心塊(115、114)均容置在所述圓柱形凹槽內，所述半圓弧形的半徑小於輪軸11端部的圓柱形凹槽的內徑。當輪軸11通過傳動齒輪組進行高速轉動時，左、右離心塊(115、114)在離心力的作用下，相互分離，右離心塊114帶動光銷17位移，從而將彈簧軸14與光銷17的卡合限位結構失效，在制動彈簧13的作用下，彈簧軸14繼續向下延伸，頂住液壓釋放閥杆8，從而觸發液壓傳動管路系統7開啟，達到機械檢測輪軸轉速的技術目的。

優選的，為保證在液壓缸制動作用力後，當液壓油從液壓油孔中回流時，保證制動結構擁有持續穩定的制動力，壓簧26具體為蝶形彈簧，可以提供更為穩定的壓縮伸展力。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。