专利名称：斜巷防跑车矿车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用车辆，尤其是一种具有斜巷防跑车功能的矿用车辆， 适合于矿山斜巷提升运输使用。
背景技术：
倾斜井巷的提升运输是整个矿井运输系统的重要组成部分，也是矿井安 全生产的重要环节。斜巷的运输环节多，战线长，分布面广，环境复杂多变， 易导致各种运输事故，特别是跑车事故时有发生，严重威胁煤矿安全生产。 煤矿井下斜巷发生跑车事故，不仅损坏设施，而且危及设备及人身的安全， 在全国煤矿的各种重大井下运输事故中，斜巷跑车事故占有很大的比例。这 种事故具有突发性，往往由于意想不到的因素造成。如突然停电、开关跳闸、 钢丝绳磨损等造成的断绳跑车；操作工操作不当脱钩跑车；矿车连接装置缺 陷，断裂跑车；绞车制动失灵，带绳跑车等。
目前，公开使用的各类阻拦式防跑车装置，都有一个阻拦装置，该阻拦装 置有多种形式，有的是用钢丝绳做成的 "0 " 型绳圈，"0 " 型绳圈的下端生根在轨道上，"0 " 型绳圈的上端连接一根拉绳， 矿车正常运行时通过拉绳将 "0 " 型绳圈的上端拉起超过矿车高度， 矿车从 "0 " 型绳圈中穿过，矿车穿过后通过拉绳将 "0 " 型绳圈的上端放下低于矿车高度，在跑车这种事故状态时，由 "0 " 型绳圈将矿车拦住。无论是哪种形式的阻拦装置，在跑车这种事故状态时， 都存在高速碰撞环节，容易损坏巷道内及矿车上装载的物件，也很可能伤害 到巷道内的人员，并且还存在系统复杂，系统的安全性、可靠性受客观环境 及人的不安全操作行为影响较大等不足，虽然也能起到一定的作用，但无法 有效解决斜巷运输的安全。而公开使用的各类捕捉式防跑车装置则是在轨道上安装使用的，它独立于矿车之外，在跑车这种事故状态时，它也存在高速
碰撞环节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种具有 斜巷防跑功能的矿用车辆，即斜巷防跑车矿车。在跑车这种事故状态时，车 辆能在斜巷轨道上减速直至停止，不存在高速碰撞环节。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用以下技术方案本发明包括
车轮5、轮轴1和装配在所述车轮5上的超速制动装置4。超速制动装置4由 与所述轮轴1连接的第一限位轮盘6，与所述轮轴1连接的并与轮轴1呈间隙 配合的第二限位轮盘7，设置在所述车轮5内侧面的空腔，设置在所述空腔内 的并与所述轮轴1呈间隙配合的偏心制动轮12，和弧形制动闸11组成，第一 限位轮盘6设置有凸出的第一限位块，第二限位轮盘7设置有凸出的第二限 位块，第二限位块与第一限位块相配合，第二限位块与第一限位块之间设置 有定位销16;所述偏心制动轮12在端面处与所述第二限位轮盘7连接；所述 空腔的圆周为截面呈圆弧状的滑道9，滑道9内设置有可在其内滑动的制动滑 块10，制动滑块10为对称的月牙形；所述弧形制动闸11，由悬覆在所述车 轮5的圆弧面上的弧形闸带18和与弧形闸带18连接的侧板17组成，弧形闸 带18设置有闸块；所述侧板17与所述第二限位轮盘7连接。
所述的定位销16由合金材料制成。
所述的闸块由橡胶材料制成。
所述的第一限位块为扇形。
所述的第二限位块为扇形。
所述第二限位轮盘7与所述车轮5之间设置有密封8。 所述超速制动装置可以是2套，2套超速制动装置分别装配在同一轮轴的
两端的车轮上。所述超速制动装置也可以是4套，4套超速制动装置分别装配
在矿车的4个车轮上。
本发明的有益效果是在超速时，滑块将沿滑道向上滑动，最终楔入偏心制动轮与车轮滑道之间，使车轮与偏心轮之间产生足够的摩擦力。在惯性 冲击力的作用下，第一限位轮盘与第二限位轮盘相互配合的定位合金销被切 断，偏心制动轮与制动闸偏转一定角度，制动闸制动部分楔入车轮与轨道间， 矿车车轮由转动变为在轨道上滑动，直至停止，实现矿车在斜巷轨道上制动 停车。由于矿车在轨道上制动后逐渐减速直至停止，不存在高速碰撞环节， 故不会损坏巷道内及车上装载的物件，也不会伤害到巷道内的人员，从而有 效解决了倾斜井巷运输安全问题。可以避免或减轻斜巷跑车事故带来的安全 和经济损失。
图1是本发明斜巷防跑车矿车的结构示意图2是图1的左视图3是本发明中的超速制动装置结构示意图4是图3的A-A剖面图5是本发明中的第一限位轮盘的结构示意图； 图6是图5的右视图7是本发明中的第二限位轮盘的结构示意图； 图8是图7的左视图9是本发明中的弧形制动闸结构示意图10是图9的右视图。
附图标记l是轮轴；2是车厢；3是连接装置；4是超速制动装置； 5是车轮；6是第一限位轮盘；7是第二限位轮盘；8是密封；9是滑道； IO是制动滑块；ll是弧形制动闸；12是偏心制动轮；13是第二限位块； 14是定位销孔;15是第一限位块;16是定位销;17是侧板;18是弧形闸带: 19是闸块。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，本发明由矿车和装配在所述车轮5上的超速制动装置4 6组成。每辆矿车可以装配两套超速制动装置，这两套超速制动装置分别装配 在同一轮轴的两端的车轮上。为了获得更好的制动效果，每辆矿车最好是装 配四套超速制动装置，这四套超速制动装置分别装配在矿车的四个车轮上。
如图3和图4所示，超速制动装置4由第一限位轮盘6，第二限位轮盘7，偏 心制动轮12，弧形制动闸ll，定位销16 (参见图6)，滑道9，制动滑块10组成。 第一限位轮盘6与轮轴1之间可以采用紧固件或焊接工艺等公知的技术手段固 定在一起，也可以整体加工成一体结构。第二限位轮盘7空套在轮轴1上，与 车轴l呈间隙配合。第一限位轮盘6与第二限位轮盘7相配合，它们之间使用 定位销16定位，为了方便设计确定剪切力的大小，定位销16最好使用合金材 料。在弧形制动闸ll动作后，第一限位轮盘6和第二限位轮盘7起限位作用。 车轮5内侧面加工成空腔，空腔的圆周为截面呈圆弧状的滑道9，制动滑块丄0 加工成两端对称的月牙形，装配在滑道内，车辆运行时，制动滑块10可以在 滑道9内滑动。为使滑块10灵活滑动，可向滑道9内注入公知的润滑剂。偏心 制动轮12装配在车轮5内侧面的空腔内，偏心制动轮12空套在车轴1上，并与 车轴l呈间隙配合，偏心制动轮12的工作弧面位置与滑道9内的制动滑块10的 工作弧面位置相对应。偏心制动轮12在端面处与第二限位轮盘7连接，可以采 用紧固件或焊接工艺等公知的技术手段固定在一起，也可以整体加工成一体 结构。为了避免灰尘或异物进入滑道9内，在第二限位轮盘7与车轮5之间遗好 设置密封8，密封8采用公知的轴迷宫式密封型式，轴向迷宫曲路由密封盖和 矿车轮上的间隙组成，迷宫曲路沿径向展开，装拆方便。
如图5和图6所示，第一限位轮盘6上加工出第一限位块15，它呈凸出 的四分之一圆周的扇形。如图7和图8所示，第二限位轮盘7上加工出第二 限位块13，它也呈四分之一圆周的扇形。第一限位块15与第二限位块13相 配合，实现弧形制动闸ll转动限位(参见图3、图4)。定位销孔14，是定位 销16的销孔。第一限位块15与第二限位块13可以略大于或略小于四分之一 扇形，这不影响超速制动装置工作，他们扇形弧度的大小，影响弧形制动闸 旋转角度，如果他们扇形弧度太大，将造成弧形制动闸旋转幅度过小，制动橡胶层旋不到车轮与轨道间，无法有效制动。反之，如果他们扇形弧度太小， 影响限位块的强度。
如图9和图10所示，弧形制动闸11由弧形闸带18和侧板17组成。弧形闸带
18中间段与侧板17为整体连接，两端部分悬覆在矿车轮5的圆弧面上，以方便 弧形闸带18进入矿车轮5与轨道之间。弧形闸带18装配有闸块19。当弧形闸带 18转至矿车轮5与轨道之间时，实现矿车在斜巷轨道上的制动停车。闸块可以 选用公知的材料，矿井可以用橡胶材料，制动时橡胶与钢轨间摩擦能产生较 大的制动力。侧板17采用焊接等公知的方式固定在第二限位轮盘7上，随着第 二限位轮盘7旋转，侧板17带动弧形制动闸11旋转。
每辆矿车装配两套或四套超速制动装置时，为实现每套超速制动装置工 作同步，制动滑块的质量、材质及使用的润滑剂均应相同。
当矿车处于静止状态时，制动滑块10受到滑道9的支持力N、重力G的作拜j， 静止于滑道9上。当车辆以一定的速度运动时，制动滑块10除受到车轮内侧滑 道9的支持力N、重力G作用外，还受到滑道9表面的摩擦力f的作用，制动滑块 IO沿滑道"爬升" 一定的高度。当矿车在斜坡上因断绳等因素跑 车，矿车加速下行时，由离心力公式F，V2/r知，矿车下行速度越大，制动 滑块10受到的离心力F也越大，由摩擦力公式f二uN及^F+GCOSe知，制动滑 块10受到的摩擦力随离心力F的增大而增大。当制动滑块10受到的摩擦力增大 到足以克服其重力的垂直方向的分力时，制动滑块10将沿滑道9向上滑动，最 终楔入偏心制动轮12与滑道9之间，使车轮与偏心制动轮12之间产生足够的摩 擦力。在惯性冲击力的作用下，第一限位轮盘6与第二限位轮盘7相互配合的 定位销16被切断，偏心制动轮12与通过侧板17带动弧形闸带18偏转一定角度， 弧形闸带18部分楔入车轮与轨道间，矿车车轮由转动变为在轨道上滑动。弧 形闸带18的闸块19为橡胶等摩擦系数较大的材料，橡胶与钢轨的摩擦系数为 0.5 0.8，在斜巷倾角cK3(f的情况下，矿车在轨道上均能实现制动停车。 制动滑块10可双向运动，故制动闸可实现双向超速制动，满足矿车双向运动 需要。
8
权利要求
1.一种斜巷防跑车矿车，包括车轮(5)和轮轴(1)，其特征是，还包括装配在所述车轮(5)上的超速制动装置(4)，超速制动装置(4)由与所述轮轴(1)连接的第一限位轮盘(6)，与所述轮轴(1)连接的并与轮轴(1)呈间隙配合的第二限位轮盘(7)，设置在所述车轮(5)内侧面的空腔，设置在所述空腔内的并与所述轮轴(1)呈间隙配合的偏心制动轮(12)，和弧形制动闸(11)组成，第一限位轮盘(6)设置有凸出的第一限位块，第二限位轮盘(7)设置有凸出的第二限位块，第二限位块与第一限位块相配合，第二限位块与第一限位块之间设置有定位销(16)；所述偏心制动轮(12)在端面处与所述第二限位轮盘(7)连接；所述空腔的圆周为截面呈圆弧状的滑道(9)，滑道(9)内设置有可在其内滑动的制动滑块(10)，制动滑块(10)为对称的月牙形；所述弧形制动闸(11)，由悬覆在所述车轮(5)的圆弧面上的弧形闸带(18)和与弧形闸带(18)连接的侧板(17)组成，弧形闸带(18)设置有闸块；所述侧板(17)与所述第二限位轮盘(7)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述的定位 销(16)由合金材料制成。
3. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述的闸块 由橡胶材料制成。
4. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述的第一 限位块为扇形。
5. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述的第二 限位块为扇形。
6. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述超速制 动装置为2套，2套超速制动装置分别装配在同一轮轴的两端的车轮上。
7. 根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述超速制 动装置为4套，4套超速制动装置分别装配在矿车的4个车轮上。
8.根据权利要求1所述的一种斜巷防跑车矿车，其特征是，所述第二限位轮盘(7)与所述车轮(5)之间设置有密封(8)。
全文摘要
本发明公开了一种斜巷防跑车矿车，适合于矿山斜巷提升运输使用。本发明由与轮轴连接的设置有凸出的第一限位块的第一限位轮盘，与轮轴呈间隙配合的设置有凸出的第二限位块的第二限位轮盘，定位销，与轮轴呈间隙配合的设置在车轮内侧面空腔内的偏心制动轮，设置在车轮内的滑道，设置在滑道内的月牙形制动滑块，和弧形制动闸等组成。超速时，滑块沿滑道向上滑动楔入偏心制动轮与滑道之间，在惯性冲击力的作用下，定位销被切断，偏心制动轮与制动闸偏转一定角度，制动闸制动部分楔入车轮与轨道间，矿车车轮由转动变为在轨道上滑动，不存在高速碰撞环节，从而有效解决了倾斜井巷运输的安全问题。
文档编号B61H7/00GK101659265SQ20091020494
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者徐亲成 申请人:徐亲成