本发明涉及矿山机械技术领域，特别是涉及一种非煤矿山斜巷阻车装置及其阻车方法。
背景技术：
在非煤矿山井下开采，许多矿山运输方式采用斜井矿车串车的运输方式，运输中经常会造成断绳、断销链、脱销链、误操作等故障，发生任一种情况，矿车都会在惯性的作用下，速度会越来越快也就是跑车事故，如不及时控制可能会造成人员的伤亡及财产的重大损失。
当今常用的预防跑车事故的方法有以下几种：在斜井提升中设置平台阻车器、气动防跑车装置和连锁拉绳，
其中，平台阻车器是在变坡点下20m的挡车器和坡底的挡车栏。该套防跑车装置是在矿车运行中发生断绳、脱销的事故时起到阻车的作用，如果在矿车速度很快的情况下拦截，不能起到有效的拦截，加之许多斜井巷运输中防护设备简陋可靠性灵敏性较差，有时可能故障时滞后动作，该装置体积大维护起来较困难。气动防跑车装置，该装置其结构复杂，成本高，维修难度大。连锁拉绳，由于拉绳较软，可能会造成阻车器与挡车器的连锁不同步。
由于以上几种防跑车装置都是在矿车速度很快的情况下拦截，冲击力大，所以还是会或多或少的造成一定的危害。但是如果能在矿车断绳和脱钩瞬间车停下来，则可有效防止跑车事故，因此，亟需提供一种新型的非煤矿山斜巷阻车装置。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种矿车在初速下就能制动，制动及时、制动效果好的非煤矿山斜巷阻车装置及其阻车方法，有效的避免了制动不及时导致制动后惯性作用大发生翻车或脱轨的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种非煤矿山斜巷阻车装置，包括设置在矿车上的车速检测机构、脱扣机构和阻车器，所述车速检测机构包括相连接的速度采集探头和cpu处理器，所述速度采集探头设置在所述矿车上，所述脱扣机构包括壳体以及设置在所述壳体上的脱扣电机、凸轮、脱扣钩组件和复位弹簧，所述脱扣电机与所述凸轮相连接，所述脱扣钩组件包括相连接的第一脱扣钩和脱扣钩连杆，所述脱扣钩连杆设置在所述凸轮的上方或者下方，所述脱扣钩连杆与所述壳体之间设置有所述复位弹簧，所述脱扣电机与所述cpu处理器电连接，所述阻车器包括支架、设置在所述支架一侧的第二脱扣钩以及成对设置在所述支架另一侧的脱扣组件和阻车夹紧组件，所述第二脱扣钩与所述第一脱扣钩配合连接，所述脱扣组件包括依次连接的脱扣杆、定位缓冲弹簧和第一限位套，所述脱扣杆上设置有阻车器脱扣钩，所述阻车夹紧组件包括夹紧组件固定板、储能组件、释能组件和阻车块，所述夹紧组件固定板与所述支架的另一侧相连接，所述储能组件包括第二限位套、第一定位轴、储能丝杆、设置在所述储能丝杆一端的储能螺母以及设置在所述储能丝杆另一端的第二限位部，所述储能丝杆的另一端通过所述第一定位轴与所述夹紧组件固定板活动连接，所述阻车块与所述储能丝杆相套接，所述阻车块设置在所述储能螺母与所述第二限位套之间，所述阻车块的一端与所述矿车的矿车轨道摩擦接触连接，所述第二限位套与所述夹紧组件固定板相连接，所述第二限位套上设置有第二限位槽，所述第二限位部位于所述第二限位槽中，所述第二限位部与所述阻车器脱扣钩配合连接，所述第二限位部与所述第二限位套之间设置有储能弹簧，所述释能组件设置在所述储能组件的一侧，所述释能组件包括第二定位轴、弹簧固定壳和释能弹簧，所述第二定位轴的一端与所述阻车块相连接，所述第二定位轴的另一端与所述夹紧组件固定板活动连接，所述弹簧固定壳设置在所述夹紧组件固定板上，所述释能弹簧的一端设置在所述弹簧固定壳内，所述释能弹簧的另一端与所述阻车块相连接，所述矿车上设置有阻车器固定板，所述支架上设置有阻车器支杆，所述阻车器支杆与所述阻车器固定板相铰接。
优选的，所述脱扣杆上设置有第一限位部，所述第一限位套上设置有第一限位槽，所述第一限位部位于所述第一限位槽中。
优选的，所述储能组件中设置有储能释放定位杆，所述储能释放定位杆的一端与所述支架相连接，所述储能释放定位杆的另一端与所述储能丝杆相连接；优选的，所述第一定位轴与所述储能丝杆为一体成型结构。
优选的，所述储能组件的两侧对称设置有所述释能组件。
优选的，所述阻车器中设置有枕木挂接组件，所述枕木挂接组件包括相铰接的固定筋和枕木挂钩，所述固定筋和所述枕木挂钩上均设置有弹簧挂环，所述弹簧挂环之间通过枕木钩弹簧相连接。
优选的，所述速度采集探头的数量为2个。
优选的，所述阻车块的一端与所述矿车轨道的接触面上设置有闸皮衬垫。
优选的，所述脱扣杆的底部设置有两头翘起的底板。
优选的，所述第一脱扣钩与所述脱扣钩连接杆为一体成型结构，所述壳体上设置有一支座，所述脱扣钩连接杆与所述支座相铰接。
本发明还提供一种非煤矿山斜巷阻车方法，包括如下步骤：
在前端矿车和尾部矿车上设置非煤矿山斜巷阻车装置，cpu处理器接收设置在前端矿车和尾部矿车底部的速度采集探头采集到的矿车速度值，并将矿车速度值与预设的矿车速度阈值相比较，确定矿车是否处于失速状，确保不会产生误动作；
当确定所述矿车处于失速状时，所述cpu处理器同时控制前端矿车和尾部矿车上的脱扣电机启动，所述脱口电机带动凸轮转动，所述凸轮施加给脱扣钩连接杆一个压力，所述脱扣钩连接杆带动第一脱扣钩绕着支座进行转动，所述第一脱扣钩与阻车器上的第二脱扣钩分离，所述阻车器在重力作用下绕着阻车器固定板下落；
所述阻车器下落过程中，所述阻车器中的脱扣杆与地面相接触，并在地面的作用力作用下向上运动，同时设置在所述脱扣杆上的阻车器脱扣钩向上运动，所述阻车器脱扣钩与设置在阻车夹紧组件的储能组件中的第二限位部分离；所述储能组件中的储能丝杆在储能弹簧的作用下进行运动，所述储能丝杆、储能螺母以及阻车块在储能弹簧和释能弹簧的共同推动下移动，移动的距离由第二限位槽限定，且所述阻车块夹紧所述矿车的矿车轨道，所述阻车块的一端与所述矿车轨道之间产生摩擦力；
所述阻车器脱扣钩与所述第二限位部分离后，对称设置的两释能组件中的释能弹簧释能，推动所述阻车块夹紧所述矿车的矿车轨道；
所述阻车器下落过程中，所述阻车器的枕木挂接组件中的挂枕木钩，克服枕木钩弹簧的拉力下落，并勾住所述矿车轨道上的枕木；
在所述阻车块和所述挂枕木钩的共同作用下，使得整列矿车完成制动作用；待故障处理完毕后，调节所述储能螺母与所述储能丝杆的相对位置，重新为所述储能弹簧及所述释能弹簧储上能量，并将所述阻车器抬起，使得所述阻车器脱扣钩与所述限位部配合连接，同时使得第一脱扣钩与第二脱扣钩配合连接；当所述矿车再次处于失速状时，重复上述步骤。
本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
1、本发明提供的非煤矿山斜巷阻车装置中采用在阻车器中设置阻车块以及储能组件的方式，使得下落后的阻车器能够与矿车轨道产生摩擦作用，进而实现了矿车的快速制动。
2、本发明提供的非煤矿山斜巷阻车装置中采用在阻车器中设置枕木挂接组件的方式，使得阻车器收到枕木的牵引力，进而使得阻车器在摩擦力和牵引力的共同作用下，实现了阻车器的快速、有效制动。
3、本发明提供的非煤矿山斜巷阻车方法中采用在首尾矿车都装有阻车装置，当一端接收到超速运行信号，通过发射器将信号发射到另一端，所以当接收到超速信号后，两端同时启动阻车装置，提高了制动的及时性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明非煤矿山斜巷阻车装置的整体结构示意图(一)；
图2为本发明非煤矿山斜巷阻车装置的整体结构示意图(二)；
图3为本发明脱扣机构的结构示意图；
图4中图4a和图4b分别为储能组件的整体结构示意图和储能组件的剖视图；
图5为本发明释能组件的剖视图；
图6为本发明脱扣组件的整体结构示意图；
图7为本发明脱扣组件的剖视图；
图8为本发明枕木挂接组件的整体结构示意图；
其中，矿车1、脱扣机构2、支架3、第二脱扣钩4、脱扣杆5、定位缓冲弹簧6、第一限位套7、阻车器脱扣钩8、夹紧组件固定板9、储能丝杆10、储能螺母11、第二限位部12、第二限位套13、阻车块14、矿车轨道15、第二限位槽16、储能弹簧17、阻车器固定板18、阻车器支杆19、第一限位部20、第一限位槽21、储能释放定位杆22、第一定位轴23、第二定位轴24、弹簧固定壳25、释能弹簧26、枕木挂接组件27、固定筋28、枕木挂钩29、弹簧挂环30、枕木钩弹簧31、闸皮衬垫32、底板33、支座34、壳体35、脱扣电机36、凸轮37、第一脱扣钩38、脱扣钩连杆39、复位弹簧40。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种制动及时、制动效果好的非煤矿山斜巷阻车装置及其阻车方法，有效的避免了制动不及时导致制动后惯性作用大发生翻车或脱轨的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-8所示，本发明提供一种非煤矿山斜巷阻车装置，包括设置在矿车1上的车速检测机构、脱扣机构2和阻车器，车速检测机构包括相连接的速度采集探头和cpu处理器，速度采集探头设置在矿车1上，脱扣机构2包括壳体35以及设置在壳体35上的脱扣电机36、凸轮37、脱扣钩组件和复位弹簧40，脱扣电机36与凸轮37相连接，脱扣钩组件包括相连接的第一脱扣钩38和脱扣钩连杆39，脱扣钩连杆39设置在凸轮37的上方或者下方，脱扣钩连杆39与壳体35之间设置有复位弹簧40，脱扣电机36与cpu处理器电连接，阻车器包括支架3、设置在支架3一侧的第二脱扣钩4以及成对设置在支架3另一侧的脱扣组件和阻车夹紧组件，第二脱扣钩4与第一脱扣钩38配合连接，脱扣组件包括依次连接的脱扣杆5、定位缓冲弹簧6和第一限位套7，脱扣杆5上设置有阻车器脱扣钩8，阻车夹紧组件包括夹紧组件固定板9、储能组件、释能组件和阻车块14，夹紧组件固定板9与支架3的另一侧相连接，储能组件包括第二限位套13、第一定位轴23、储能丝杆10、设置在储能丝杆10一端的储能螺母11以及设置在储能丝杆10另一端的第二限位部12，所述储能丝杆10的另一端通过所述第一定位轴23与所述夹紧组件固定板9活动连接，所述阻车块14与所述储能丝杆10相套接，所述阻车块14设置在所述储能螺母11与所述第二限位套13之间，阻车块14的一端与矿车1的矿车轨道15配合摩擦接触连接，所述第二限位套13与所述夹紧组件固定板9相连接，第二限位套13上设置有第二限位槽16，第二限位部12位于第二限位槽16中，第二限位部12与阻车器脱扣钩8配合连接，第二限位部12与第二限位套13之间设置有储能弹簧17，释能组件包括第二定位轴24、弹簧固定壳25和释能弹簧26，第二定位轴24的一端与阻车块14相连接，第二定位轴24的另一端与夹紧组件固定板9活动连接，弹簧固定壳25设置在夹紧组件固定板9上，释能弹簧26的一端设置在弹簧固定壳25内，释能弹簧26的另一端与阻车块14相连接，使得阻车块14在释能组件和储能组件的共同作用下，夹紧矿车轨道15；优选的，在储能组件的两侧均设置有释能组件，矿车1上设置有阻车器固定板18，支架3上设置有阻车器支杆19，阻车器支杆19与阻车器固定板18相铰接。
其中，速度采集探头用于采集矿车1的运行速度，进一步的，速度采集探头设置在矿车1的底部，更进一步的，速度采集探头的数量为2个，速度采集探头分别设置在矿车1的底部两侧，当然速度采集探头的设置位置并不进行具体的限定，只要其能实现测速功能即可；脱扣电机36为220v交流电机，电机的电源由蓄电池组经逆变器转变成220v交流电源，由于是交流电源，所以使得电机有足够的力量使挂钩脱扣；第二脱扣钩4与第一脱扣钩38配合连接是指：当阻车器抬起后，第二脱扣钩4的弯钩部可以挂接在第一脱扣钩38的弯钩部，当阻车器下落后，第二脱扣钩4的弯钩部与第一脱扣钩38的弯钩部相分离，复位弹簧40对脱扣钩连杆39有一个支撑力，确保第二脱扣钩4与第一脱扣钩38连接紧密，不会在外力的作用下意外脱钩，确保非故障下连接的稳定性；阻车块14的一端设置有与矿车1的矿车轨道15相接触的凸起，当矿车轨道15为h形或t形时，该凸起可以卡接在h形或t形矿车轨道15中。
为了提高脱钩组件的结构稳定性和使用寿命，本发明中脱扣杆5上设置有第一限位部20，第一限位套7上设置有第一限位槽21，第一限位部20位于第一限位槽21中，当脱扣杆5下落过程中第一限位部20与第一限位槽21的一端相接触，避免脱扣杆5与第一限位套7脱离以及阻车器脱扣钩8行程过大与第二限位部12之间产生较大应力的问题，当脱扣杆5上升过程中第一限位部20与第二限位槽16的另一端相接触，避免脱扣杆5过量压缩复位弹簧40以及阻车器脱扣钩8行程过大与其他部件产生干涉的问题。
为了提高阻车块14的运动稳定性，本发明中储能组件中设置有储能释放定位杆22，储能释放定位杆22的一端与支架3相连接，储能释放定位杆22的另一端与储能丝杆10相连接，使得储能丝杆10一直处于储能释放定位杆22的定位孔中，避免储能丝杆10运动过程产生颤抖导致运动稳定性差的问题；优选的，第一定位轴23与储能丝杆10为一体成型结构，其中，第一定位轴23为光轴，不带丝纹。
为了提高阻车块14与矿车轨道15之间的夹紧力以及阻车块14的夹紧速度和运动稳定性，本发明中所述储能组件的另一侧对称设置有一所述释能组件，此处的释能组件主要起到平衡作用。
为了提高阻车装置的制动能力，本发明中阻车器中设置有枕木挂接组件27，枕木挂接组件27包括相铰接的固定筋28和枕木挂钩29，固定筋28和枕木挂钩29上均设置有弹簧挂环30，弹簧挂环30之间通过枕木钩弹簧31相连接，使得矿车在摩擦力和牵引力的共同作用下，实现了矿车的快速、有效制动。
本发明中阻车块14的一端与矿车轨道15的接触面上设置有闸皮衬垫32，即阻车块14与矿车轨道15的接触部位增加了闸皮衬垫32，有效的缓解了金属与金属之间摩擦产生的副作用，提升了制动效果。
本发明中脱扣杆5的底部设置有两头翘起的底板33，使得脱扣杆5与地面接触时，减小脱扣杆5与地面的作用力，避免作用力过大导致脱扣杆5易损坏的问题，有效避免矿车1滑动时对阻车器的损坏。
本发明中第一脱扣钩38与脱扣钩连接杆为一体成型结构，壳体35上设置有一支座34，脱扣钩连接杆与支座34相铰接。
本发明中还提供一种应用上阻车装置的非煤矿山斜巷阻车方法，包括如下步骤：
在前端矿车1和尾部矿车1上设置非煤矿山斜巷阻车装置，cpu处理器接收设置在前端矿车1和尾部矿车1底部的速度采集探头采集到的矿车1速度值，并将矿车1速度值与预设的矿车1速度阈值相比较，确定矿车1是否处于失速状，确保不会产生误动作；
当确定矿车1处于失速状时，cpu处理器同时控制前端矿车1和尾部矿车1上的脱扣电机36启动，脱口电机带动凸轮37转动，凸轮37施加给脱扣钩连接杆一个压力，脱扣钩连接杆带动第一脱扣钩38绕着支座34进行转动，第一脱扣钩38与阻车器上的第二脱扣钩4分离，阻车器在重力作用下绕着阻车器固定板18下落；
阻车器下落过程中，阻车器中的脱扣杆5与地面相接触，并在地面的作用力的作用下向上运动，同时设置在脱扣杆5上的阻车器脱扣钩8向上运动，阻车器脱扣钩8与设置在阻车夹紧组件的储能组件中的第二限位部12分离；储能组件中的储能丝杆10在储能弹簧的作用下进行运动，储能丝杆10、储能螺母11以及阻车块14在储能弹簧和释能弹簧的共同推动下移动，移动的距离由第二限位槽限定，且阻车块14夹紧矿车1的矿车轨道15，阻车块14的一端与矿车轨道15之间产生摩擦阻力；
阻车器脱扣钩8与第二限位部12分离后，对称设置的两释能组件中的释能弹簧26释能，推动阻车块14夹紧矿车1的矿车轨道15；
阻车器下落过程中，阻车器的枕木挂接组件27中的挂枕木钩，克服枕木钩弹簧31的拉力下落，并勾住矿车轨道15上的枕木；
在阻车块14和挂枕木钩的共同作用下，使得整列矿车1完成制动作用；待故障处理完毕后，调节储能螺母11与储能丝杆10的相对位置，重新为储能弹簧17及释能弹簧26储上能量，并将阻车器抬起，使得阻车器脱扣钩8与第二限位部12配合连接，同时使得第一脱扣钩38与第二脱扣钩4配合连接；当矿车1再次处于失速状时，重复上述步骤。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。