专利名称：斜巷防跑车矿车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用车辆，尤其是一种具有斜巷防跑功能的矿用车辆，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"O"型绳圈，"O"型绳圈的下端生根在轨道上，"O"型绳圈的上 端连接一根拉绳，矿车正常运行时通过拉绳将"O"型绳圈的上端拉起超过矿车高度，矿车从 "O"型绳圈中穿过，矿车穿过后通过拉绳将"O"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。
发明内容本实用新型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，本实用新型采用以下技术方案本实用新型包括 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
3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。 本实用新型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是本实用新型斜巷防跑车矿车的结构示意图； 图2是图1的左视图； 图3是本实用新型中的超速制动装置结构示意图； 图4是图3的A-A剖面图； 图5是本实用新型中的第一限位轮盘的结构示意图； 图6是图5的右视图； 图7是本实用新型中的第二限位轮盘的结构示意图； 图8是图7的左视图； 图9是本实用新型中的弧形制动闸结构示意图； 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；10是制动滑块；11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。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 如图1和图2所示，本实用新型由矿车和装配在所述车轮5上的超速制动装置4 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11，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1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11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10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1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 间最好设置密封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的作用，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10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二mV2/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 = uN及N = F+GCOS e 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a <30°的情况下，矿车在轨道上均能 实现制动停车。制动滑块IO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。
权利要求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l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l所述的一利斜巷防跑车矿车，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)。
专利摘要本实用新型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。本实用新型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B61H3/00GK201538322SQ20092024471
公开日2010年8月4日 申请日期2009年9月26日 优先权日2009年9月26日
发明者徐亲成 申请人:徐亲成