一种用于轨道车的自动刹车防脱轨器的制作方法

本实用新型涉及一种用于轨道车的自动刹车防脱轨器。

背景技术：

现有的轨道车(如矿井中用于运输矿物的矿车)在运行过程中常发生脱轨，一旦脱轨，轻则影响生产，重则造成安全事故。

技术实现要素：

为解决现有轨道车在运行过程中常发生脱轨的问题，本实用新型提供一种用于轨道车的自动刹车防脱轨器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于轨道车的自动刹车防脱轨器，包括倾角传感器、控制器、电池、电动执行装置和刹车块，所述倾角传感器、控制器、电池、电动执行装置安装在轨道车或/和与轨道车连接的安装支架上，所述倾角传感器、控制器和电动执行装置的电源输入端子均与电池连接，倾角传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与电动执行装置的信号输入端连接，电动执行装置的末端安装刹车块，刹车块至少有两个，且每条轨道的外侧对应至少一个刹车块，所述刹车块朝向轨道的一侧设置有与轨道的外侧匹配的结构，所述刹车块在电动执行装置末端的直线带动下贴紧轨道或离开轨道，所述倾角传感器用于实时检测轨道车左右或/和前后方向上的倾角，并将检测到的倾角信号传输给控制器，控制器实时对输入的倾角信号进行处理、判断，当判定检测到的倾角值达到或超过设定的倾角值限值时，控制器向电动执行装置发出相应的刹车控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块贴紧轨道，使轨道车刹车，当判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器发出的前一信号非刹车控制信号时，控制器不向电动执行装置发出控制信号，当判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器发出的前一信号为刹车控制信号时，控制器向电动执行装置发出相应的控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块离开轨道。

优选的，所述电动执行装置包括电动机、齿轮和齿条，所述齿轮水平设置，且与电动机的动力输出轴固定连接，所述齿条有两根，且分别与齿轮啮合，两根齿条部分相对，且分别向相反方向延伸，两根齿条相距较远的一端各固定一个刹车块。

优选的，所述安装支架为箱体，所述倾角传感器、控制器、电池、电动机、齿轮和齿条均安装在箱体内，箱体的两侧开设有供齿条穿过的孔，齿条位于箱体内的部分的上侧、下侧和与齿相对的另一侧均与滚轮或/和轴承接触，滚轮或/和轴承安装在中心轴上，所述中心轴设置在箱体上。

优选的，所述电动机为永磁直流减速电机或调速电机。

优选的，所述电动执行装置为电动推拉杆，所述电动推拉杆有两个，且反向布置，每个电动推拉杆的运动输出端固定一个刹车块。

优选的，所述电动执行装置包括电动机、液压泵、液压阀、单出杆液压缸和液压油储罐，所述液压泵的动力输入端与电动机的动力输出轴连接，液压泵的进油口和出油口通过液压管路分别与液压油储罐和液压阀连接，所述单出杆液压缸有两个，且以同样的方式与液压阀连接，每个单出杆液压缸的运动输出端固定一个刹车块。

优选的，所述电动执行装置包括电动机、液压泵、液压阀、双活塞双出杆液压缸和液压油储罐，所述液压泵的动力输入端与电动机的动力输出轴连接，液压泵的进油口和出油口通过液压管路分别与液压油储罐和液压阀连接，所述双活塞双出杆液压缸与液压阀连接，双活塞双出杆液压缸的每个运动输出端固定一个刹车块。

优选的，所述用于轨道车的自动刹车防脱轨器还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器连接。

优选的，所述用于轨道车的自动刹车防脱轨器还包括报警器，所述报警器与控制器连接，当控制器判定检测到的倾角值达到或超过设定的倾角值限值时，控制器向报警器发出相应的控制信号，控制器报警。

优选的，所述液压阀为三位六通换向阀。

本实用新型通过倾角传感器实时检测轨道车左右或/和前后方向上的倾角，并将检测到的倾角信号传输给控制器，控制器实时对输入的倾角信号进行处理、判断，当判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器发出的前一信号非刹车控制信号时，控制器不向电动执行装置发出控制信号；当判定检测到的倾角值达到或超过设定的倾角值限值时，控制器向电动执行装置发出相应的刹车控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块贴紧轨道，使轨道车刹车，由于刹车块朝向轨道的一侧设置有与轨道的外侧匹配的结构，刹车时，此种刹车块结构可使轨道车回到正常倾角位置，从而防止轨道车脱轨；在轨道车回到正常倾角位置后，控制器判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器发出的前一信号为刹车控制信号，控制器向电动执行装置发出相应的控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块离开轨道，轨道车继续前进，由此整个过程便可实现自动控制。

由上可见，本实用新型可解决现有轨道车在运行过程中常发生脱轨的问题，具有工作可靠且自动化的优点。

附图说明

图1为矿用轨道车的主视示意图；

图2为本实用新型一实施例的用于轨道车的自动刹车防脱轨器的主视示意图；

图3为图2所示的用于轨道车的自动刹车防脱轨器的核心机构的俯视示意图；

图4为图2所示的用于轨道车的自动刹车防脱轨器在正常使用状态下与轨道的位置关系的主视示意图；

图5为图2所示的用于轨道车的自动刹车防脱轨器在正常使用状态下与轨道的位置关系的俯视示意图；

图6为图2所示的用于轨道车的自动刹车防脱轨器在刹车状态下与轨道的位置关系的主视示意图。

图7为图2所示的用于轨道车的自动刹车防脱轨器在刹车状态下与轨道的位置关系的俯视示意图；

图中：0、轨道；1、倾角传感器；2、控制器；3、电动机；4、齿轮；5、齿条；6、滚轮；7、刹车块；8、箱体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明。

实施例一如图1-7所示，本实施例的用于轨道车的自动刹车防脱轨器包括倾角传感器1、控制器2、电池、电动执行装置和刹车块7，倾角传感器1、控制器2、电池、电动执行装置安装在与轨道车连接的安装支架上，倾角传感器1、控制器2和电动执行装置的电源输入端子均与电池连接，倾角传感器1的信号输出端与控制器2的信号输入端连接，控制器2的信号输出端与电动执行装置的信号输入端连接，电动执行装置的末端安装刹车块7，刹车块7有两个，且每条轨道0的外侧对应一个刹车块7，刹车块7朝向轨道0的一侧设置有与轨道0的外侧匹配的结构，刹车块7在电动执行装置末端的直线带动下贴紧轨道0或离开轨道0，倾角传感器1(可采用单轴倾角传感器或双轴倾角传感器)用于实时检测轨道车左右或/和前后方向上的倾角，并将检测到的倾角信号传输给控制器2，控制器2实时对输入的倾角信号进行处理、判断，当判定检测到的倾角值达到或超过设定的倾角值限值时，控制器2向电动执行装置发出相应的刹车控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块7贴紧轨道0，使轨道车刹车，当判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器2发出的前一信号非刹车控制信号时，控制器2不向电动执行装置发出控制信号，当判定检测到的倾角值未超过设定的倾角值限值，且控制器2发出的前一信号为刹车控制信号时，控制器2向电动执行装置发出相应的控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块7离开轨道0。

所述电动执行装置包括电动机3、齿轮4和齿条5，齿轮4水平设置，且与电动机3的动力输出轴固定连接，齿条5有两根，且分别与齿轮4啮合，两根齿条5部分相对，且分别向相反方向延伸，两根齿条5相距较远的一端各固定一个刹车块7。

为使本实施例的用于轨道车的自动刹车防脱轨器成为一个便于安装的整体的模块，且对倾角传感器、控制器、电池、电动机、齿轮和齿条进行保护，优选的，所述安装支架为箱体8，倾角传感器1、控制器2、电池、电动机3、齿轮4和齿条5均安装在箱体8内，箱体8的两侧开设有供齿条5穿过的孔，齿条5位于箱体8内的部分的上侧、下侧和与齿相对的另一侧均与滚轮6接触，滚轮6安装在中心轴上，中心轴设置在箱体8上。

优选的，电动机3为永磁直流减速电机或调速电机。

为实现远程监控，优选的，所述用于轨道车的自动刹车防脱轨器还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器连接。通过无线通信模块，可以将轨道车运行过程中在轨道各处的倾角实时传输到远程监控中心，远程监控中心可根据需要实时控制用于轨道车的自动刹车防脱轨器，使轨道车刹车或前进，也可根据轨道车运行过程中在轨道各处的倾角记录，及时发现轨道各处的异常，对轨道进行修正或采取其他措施。

优选的，所述用于轨道车的自动刹车防脱轨器还包括报警器，所述报警器与控制器连接，当控制器判定检测到的倾角值达到或超过设定的倾角值限值时，控制器向报警器发出相应的控制信号，控制器报警。

本实施例的用于轨道车的自动刹车防脱轨器的使用方法及工作原理为：使用时，将本实施例的用于轨道车的自动刹车防脱轨器固定在轨道车的前端、后端或底部，并调整好每条轨道与其对应的刹车块的距离，使两条轨道外侧与其对应的刹车块的间隙大致相等；由于刹车块朝向轨道的一侧设置有与轨道的外侧匹配的结构，刹车时，此种刹车块结构可使轨道车回到正常倾角位置，从而防止轨道车脱轨；倾角传感器实时检测轨道车左右或/和前后方向上的倾角，并将检测到的倾角信号传输给控制器，控制器实时对输入的倾角信号进行处理、判断，在轨道车回到正常倾角位置后，控制器向电动执行装置发出相应的控制信号，电动执行装置的末端直线带动刹车块离开轨道，轨道车继续前进，由此整个过程便可实现自动控制。

实施例二本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述电动执行装置为电动推拉杆，所述电动推拉杆有两个，且反向布置，每个电动推拉杆的运动输出端固定一个刹车块。

实施例三本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述电动执行装置包括电动机、液压泵、液压阀、单出杆液压缸和液压油储罐，所述液压泵的动力输入端与电动机的动力输出轴连接，液压泵的进油口和出油口通过液压管路分别与液压油储罐和液压阀连接，所述单出杆液压缸有两个，且以同样的方式与液压阀连接，每个单出杆液压缸的运动输出端固定一个刹车块。

优选的，所述液压阀为三位六通换向阀。

实施例四本实施例与实施例三的区别在于，本实施例中，所述电动执行装置包括电动机、液压泵、液压阀、双活塞双出杆液压缸和液压油储罐，所述液压泵的动力输入端与电动机的动力输出轴连接，液压泵的进油口和出油口通过液压管路分别与液压油储罐和液压阀连接，所述双活塞双出杆液压缸与液压阀连接，双活塞双出杆液压缸的每个运动输出端固定一个刹车块。

显然地，上述实施例并非本实用新型的全部实施方式，在不脱离其技术本质的前提下，还可以做很多简单改变，例如倾角传感器、控制器、电池、电动执行装置安装在轨道车上，或部分安装在轨道车上、部分安装在与轨道车连接的安装支架上；刹车块有多个，且每条轨道的外侧对应多个刹车块；部分或全部滚轮用轴承替代；三位六通换向阀由其他阀替代，或由其他阀和接头替代，如此等等，此处不再赘述。

由上可见，本实用新型解决了现有轨道车在运行过程中常发生脱轨的问题，可广泛用于各种轨道车上，以防止脱轨事故的发生，具有工作可靠且自动化的优点。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出得各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。