井下矿车防跑安全装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及矿井下设备技术领域，具体涉及井下矿车防跑安全装置。

背景技术：
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矿车是矿井下常用于运输矿产资源的运输工具，因实际运输需要以及巷道地形地势的限制，矿车轨道常铺设在坡道上，当矿车需要向坡道上方移动时，通过提升机可将矿车拉上坡道，但当矿车向坡道下方移动时，受重力加速度的原因，矿车移动很快，通常提升机可将矿车拉拽，限制其下坡速度，但当出现提升机故障或提升机锁链断裂的情况时，矿车快速冲下下坡，会对井下巷道内的财产和人身安全造成伤害，现有的办法是在轨道之间安装矿山防跑车装置，在矿车下坡速度过快时，使矿车停车；

但是现有的矿山防跑车装置，其结构多为液压缸升起限位板，通过限位板直接阻挡矿车移动，当矿车在坡道快速向下移动时，冲击力一旦超过限位板所能承受的力，会导致矿山防跑车装置被撞碎，甚至造成矿车的倾翻和脱轨，进而会对井下巷道内的财产和人身安全造成更严重的伤害。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供井下矿车防跑安全装置。

本实用新型由如下技术方案实施：

井下矿车防跑安全装置，包括挂环、速度传感器、控制器和盒体，在所述盒体内部设有与所述盒体底板固定的圆形壳体，在所述圆形壳体顶部延所述圆形壳体水平切线方向设有出带口，所述圆形壳体内部设有发条弹簧和卷带，所述卷带卷绕在所述发条弹簧外侧，所述发条弹簧一端与所述圆形壳体圆心处的内壁固定，所述发条弹簧另一端与所述卷带的一端固定，所述卷带的另一端穿过所述出带口，并置于所述圆形壳体外部；

在所述出带口上固定有缓速装置，所述出带口与所述缓速装置的进口连通，在所述圆形壳体外部的所述卷带一端通过所述缓速装置的进口置于所述缓速装置的方形壳体内部，并从承压轮轮面和减速轮轮面之间穿过，通过所述缓速装置的出口置于所述缓速装置外部，在所述缓速装置的出口处设有挡板，在所述缓速装置出口的所述卷带一端与所述挡板固定，所述挡板侧端水平固定有挂钩；

在所述挡板下方设有使所述挂钩升起的抬升装置；

所述速度传感器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述抬升装置的输入端连接。

优选的，在所述发条弹簧与所述卷带固定的端部固定有限位球，所述限位球直径大于所述缓速装置的进口的高度；所述挡板的厚度大于所述缓速装置的出口的高度。

优选的，所述盒体顶部设有盖子，所述盖子一侧与所述盒体顶部边缘铰接，所述盖子上对应所述挂钩设有窗口。

优选的，所述缓速装置包括方形壳体，在所述方形壳体两侧侧壁上分别对称设有进口和出口，所述方形壳体的内部上下分别对称设有承压轮和减速轮，所述减速轮轮面与所述承压轮轮面抵接，所述承压轮与所述方形壳体内壁转动连接，所述减速轮下方设有导向杆，所述导向杆一端与所述减速轮轮轴转动连接，所述导向杆另一端穿过所述方形壳体底板，并置于所述方形壳体外部，在所述方形壳体内部的所述导向杆上固定有限位块，在所述限位块与所述方形壳体底板之间的所述导向杆上套设有缓速压簧，所述缓速压簧一端与所述限位块固定，所述缓速压簧另一端与所述方形壳体底板固定。

优选的，所述抬升装置包括伸缩装置和限位板，所述限位板置于所述挡板上方，所述限位板一端与所述挡板顶部活动接触，所述限位板另一端通过转轴与所述盒体内壁转动连接，在所述转轴上设有扭簧，所述伸缩装置固定在所述挡板下方的所述盒体底板上，所述伸缩装置的伸缩杆顶部与所述挡板低部活动接触；所述控制器的输出端与所述伸缩装置的输入端连接。

优选的，所述伸缩装置为液压缸或蜗轮蜗杆升降机。

优选的，所述抬升装置包括横板、弹射压簧和电磁铁，所述挡板采用铁质材料制作，所述横板置于所述挡板下方，并与所述缓速装置固定，所述弹射压簧的一端和所述电磁铁分别与所述横板顶部固定，所述电磁铁与所述挡板磁吸连接，所述弹射压簧另一端与所述挡板底部活动接触；所述控制器的输出端与所述电磁铁的输入端连接。

优选的，所述抬升装置包括横板、弹射压簧、限位杆和电动推杆，所述横板置于所述挡板下方，并与所述缓速装置固定，所述弹射压簧的一端与所述横板顶部固定，所述弹射压簧另一端与所述挡板底部活动接触，所述电动推杆固定在所述盒体底板上，并与所述挂钩钩柄垂直设置，在所述电动推杆与所述挂钩之间竖直设有限位杆，所述限位杆的一端与所述电动推杆的伸缩杆顶端固定，所述限位杆的另一端呈弯钩状，并钩在所述挂钩钩柄顶部；所述控制器的输出端与所述电动推杆的输入端连接。

本实用新型的优点：通过速度传感器提前检测到矿车的移动速度，并将信号传给控制器，超过预设的移动速度，控制器控制抬升装置启动，使得挂钩被升起，挂钩挂在矿车的挂环上，矿车通过挂钩将卷带抽出，通过承压轮和减速轮挤压卷带，给予卷带压力和摩擦力，减缓卷带通过的速度，同时达到减缓矿车移动速度的目的，使矿车减速，减轻矿车的冲击力；通过限位球卡在缓速装置的进口，对卷带限位，使得卷带无法被全部抽出，同时也使得被挂钩钩拽住的矿车停止移动，避免矿车的倾翻和脱轨，保障了井下巷道内的财产和人身安全。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中本实用新型整体结构的示意图；

图2是实施例1中盒体内部结构的示意图；

图3是实施例1中缓速装置结构的示意图；

图4是图2的俯视图；

图5是实施例1中本实用新型使用状态的示意图；

图6是实施例2中盒体内部结构的示意图；

图7是实施例3中盒体内部结构的示意图；

图8是图7的俯视图。

图中：挂环1、速度传感器2、控制器3、盒体4、圆形壳体5、出带口6、发条弹簧7、卷带8、缓速装置9、方形壳体9.1、进口9.2、出口9.3、承压轮9.4、减速轮9.5、导向杆9.6、限位块9.7、缓速压簧9.8、挡板10、挂钩11、抬升装置12、限位球13、盖子14、窗口15、伸缩装置16、限位板17、转轴18、扭簧19、横板20、弹射压簧21、电磁铁22、限位杆23、电动推杆24。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1至图5所示，井下矿车防跑安全装置，包括挂环1、速度传感器2、控制器3和盒体4，在盒体4内部设有与盒体4底板固定的圆形壳体5，在圆形壳体5顶部延圆形壳体5水平切线方向设有出带口6，圆形壳体5内部设有发条弹簧7和卷带8，卷带8卷绕在发条弹簧7外侧，发条弹簧7一端与圆形壳体5圆心处的内壁固定，发条弹簧7另一端与卷带8的一端固定，卷带8的另一端穿过出带口6，并置于圆形壳体5外部；圆形壳体5、出带口6、发条弹簧7和卷带8的结构、原理与市面上现有卷尺结构、原理近似；将出带口6外部的卷带8抽出，卷带8带动发条弹簧7拉伸，当放开卷带8时，卷带8受发条弹簧7回缩的弹力收卷回圆形壳体5内；

在出带口6上固定有缓速装置9，出带口6与缓速装置9的进口9.2连通，在圆形壳体5外部的卷带8一端通过缓速装置9的进口9.2置于缓速装置9的方形壳体9.1内部，并从承压轮9.4轮面和减速轮9.5轮面之间穿过，通过缓速装置9的出口9.3置于缓速装置9外部，卷带8从承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面之间穿过，承压轮9.4和减速轮9.5挤压卷带8，给予卷带8压力和摩擦力，减缓卷带8通过的速度，同时达到减缓矿车移动速度的目的，使矿车减速；在缓速装置9的出口9.3处设有挡板10，在缓速装置9出口9.3的卷带8一端与挡板10固定，挡板10侧端水平固定有挂钩11；挂钩11与挂环1配合使用，挂钩11可钩在挂环1上；

在挡板10下方设有使挂钩11升起的抬升装置12；

速度传感器2的输出端与控制器3的输入端连接，控制器3的输出端与抬升装置12的输入端连接。速度传感器2提前检测到矿车的移动速度，并将信号传给控制器3，超过预设的移动速度上限值，控制器3控制抬升装置12启动，使得挂钩11被升起。

在发条弹簧7与卷带8固定的端部固定有限位球13，限位球13直径大于缓速装置9的进口9.2的高度；挡板10的厚度大于缓速装置9的出口9.3的高度。在卷带8带动发条弹簧7移动至出带口6时，因为限位球13直径大于缓速装置9的进口9.2的高度，所以限位球13卡在缓速装置9的进口9.2，对卷带8限位，使得卷带8无法被全部抽出，同时也使得被挂钩11钩拽住的矿车停止移动，限位球13为球体，避免有棱角，防止对卷带8磨损；在发条弹簧7带动卷带8收卷进圆形壳体5内时，因为挡板10的厚度大于缓速装置9的出口9.3的高度，所以挡板10卡在缓速装置9的出口9.3，对挂钩11限位，使得挂钩11不会被收进缓速装置9和圆形壳体5内。

盒体4顶部设有盖子14，盖子14一侧与盒体4顶部边缘铰接通过打开盖子14，可对其内部结构进行检修，盖子14上对应挂钩11设有窗口15。挂钩11抬升时，通过窗口15升至盒体4外部。

缓速装置9包括方形壳体9.1，在方形壳体9.1两侧侧壁上分别对称设有进口9.2和出口9.3，方形壳体9.1的内部上下分别对称设有承压轮9.4和减速轮9.5，承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面抵接，承压轮9.4与方形壳体9.1内壁转动连接，减速轮9.5下方设有导向杆9.6，导向杆9.6一端与减速轮9.5轮轴转动连接，导向杆9.6另一端穿过方形壳体9.1底板，并置于方形壳体9.1外部，在方形壳体9.1内部的导向杆9.6上固定有限位块9.7，在限位块9.7与方形壳体9.1底板之间的导向杆9.6上套设有缓速压簧9.8，缓速压簧9.8一端与限位块9.7固定，缓速压簧9.8另一端与方形壳体9.1底板固定。缓速压簧9.8通过弹力带动限位块9.7上移，限位块9.7带动导向杆9.6上移，导向杆9.6带动承压轮9.4上移，使承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面紧密接触；通过打开盖子14，便于向下抽导向杆9.6，带动承压轮9.4与减速轮9.5分离，减缓承压轮9.4与减速轮9.5对卷带8的摩擦，使得发条弹簧7可以更快的将卷带8收进圆形壳体5内，为防止卷带8收卷过快，伤到人，在实施时，也可在卷带8收卷时，向挂钩11施加比收卷力小的反向力，减缓卷带8的收卷速度。

抬升装置12包括伸缩装置16和限位板17，限位板17置于挡板10上方，限位板17一端与挡板10顶部活动接触，限位板17另一端通过转轴18与盒体4内壁转动连接，在转轴18上设有扭簧19，伸缩装置16固定在挡板10下方的盒体4底板上，伸缩装置16的伸缩杆顶部与挡板10低部活动接触；控制器3的输出端与伸缩装置16的输入端连接。在未启动伸缩装置16前，限位板17受到扭簧19的弹力作用，向下翻转，限位板17将挡板10下压，同时伸缩装置16的伸缩杆顶部抵住挡板10，挡板10被限位板17和伸缩杆顶部夹持在水平状态，当控制器3将启动信号传到伸缩装置16后，伸缩装置16的伸缩杆上升，带动挡板10和挂钩11上升，可通过控制器3设置伸缩装置16停止的时间，也就是伸缩装置16伸缩杆的行程，停止时间到后，控制器3控制伸缩装置16停机，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，实际高度可根据现场实际情况设置，挡板10在上升的同时，顶住限位板17，并将其向上翻起，不影响挡板10和挂钩11的上升，限位板17和挡板10脱离后向下转动；复原时，先将伸缩装置16的伸缩杆下降复位，之后抬起限位板17，最后将挡板10置于伸缩杆和限位板17之间。

伸缩装置16为液压缸或蜗轮蜗杆升降机。控制器3可通过电磁操纵阀控制液压缸的伸缩杆的伸缩；以及控制器3控制蜗轮蜗杆升降机的伸缩杆的伸缩，均是常规现有的技术，是本领域内人员易实现的方式，蜗轮蜗杆升降机为现有设备。

工作原理：挂环1固定在矿车车头底部；速度传感器2为现有设备，可固定在巷道内壁上，且位于坡道上方，到盒体4的距离根据实际情况定，确保速度传感器2可以测到矿车，控制器3可以是plc控制器，控制器3可固定在巷道内壁上，盒体4预埋在轨道下方，且位于坡道中、下方；本实施例中，在未启动伸缩装置16前，限位板17受到扭簧19的弹力作用，向下翻转，限位板17将挡板10下压，同时伸缩装置16的伸缩杆顶部抵住挡板10，挡板10被限位板17和伸缩杆顶部夹持在水平状态；在矿车延坡道斜向下移动时，速度传感器2提前检测到矿车的移动速度，并将信号传给控制器3，超过预设的移动速度上限值，控制器3控制伸缩装置16的伸缩杆上升，带动挡板10和挂钩11上升，可通过控制器3设置伸缩装置16停止的时间，也就是伸缩装置16伸缩杆的行程，停止时间到后，控制器3控制伸缩装置16停机，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，挂钩11伸出窗口15，矿车经过时，挂钩11钩在挂环1上，此时矿车通过挂钩11带动卷带8从出带口6抽出，卷带8带动发条弹簧7拉伸，卷带8从承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面之间穿过，承压轮9.4和减速轮9.5挤压卷带8，给予卷带8压力和摩擦力，减缓卷带8通过的速度，同时达到减缓矿车移动速度的目的，使矿车减速，在卷带8带动发条弹簧7移动至出带口6时，因为限位球13直径大于缓速装置9的进口9.2的高度，所以限位球13卡在缓速装置9的进口9.2，对卷带8限位，使得卷带8无法被全部抽出，同时也使得被挂钩11钩拽住的矿车停止移动。

实施例2：

如图6所示，井下矿车防跑安全装置，其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，抬升装置12包括横板20、弹射压簧21和电磁铁22，挡板10采用铁质材料制作，横板20置于挡板10下方，并与缓速装置9固定，弹射压簧21的一端和电磁铁22分别与横板20顶部固定，电磁铁22与挡板10磁吸连接，弹射压簧21另一端与挡板10底部活动接触；控制器3的输出端与电磁铁22的输入端连接。控制器3控制电磁铁22电源的通断，在未使电磁铁22断电前，电磁铁22通电，产生磁吸力，电磁铁22将铁质材料制作的挡板10向下磁吸，挡板10向下将弹射压簧21压缩，挡板10呈水平状态，当电磁铁22断电后，失去磁吸力，弹射压簧21复位将挡板10向上弹起，复位后弹射压簧21支撑挡板10，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，实际高度可根据现场实际情况设置；复原时，先通过挡板10下压弹射压簧21，之后电磁铁22通电吸附挡板10。

工作原理：本实施例中，在未使电磁铁22断电前，电磁铁22通电，产生磁吸力，电磁铁22将铁质材料制作的挡板10向下磁吸，挡板10向下将弹射压簧21压缩，挡板10呈水平状态；在矿车延坡道斜向下移动时，速度传感器2提前检测到矿车的移动速度，并将信号传给控制器3，超过预设的移动速度上限值，控制器3控制电磁铁22断电，电磁铁22失去磁吸力，弹射压簧21复位将挡板10向上弹起，复位后弹射压簧21支撑挡板10，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，实际高度可根据现场实际情况设置，挂钩11伸出窗口15，矿车经过时，挂钩11钩在挂环1上，此时矿车通过挂钩11带动卷带8从出带口6抽出，卷带8带动发条弹簧7拉伸，卷带8从承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面之间穿过，承压轮9.4和减速轮9.5挤压卷带8，给予卷带8压力和摩擦力，减缓卷带8通过的速度，同时达到减缓矿车移动速度的目的，使矿车减速，在卷带8带动发条弹簧7移动至出带口6时，因为限位球13直径大于缓速装置9的进口9.2的高度，所以限位球13卡在缓速装置9的进口9.2，对卷带8限位，使得卷带8无法被全部抽出，同时也使得被挂钩11钩拽住的矿车停止移动。

实施例3：

如图7、图8所示，井下矿车防跑安全装置，其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，抬升装置12包括横板20、弹射压簧21、限位杆23和电动推杆24，横板20置于挡板10下方，并与缓速装置9固定，弹射压簧21的一端与横板20顶部固定，弹射压簧21另一端与挡板10底部活动接触，电动推杆24固定在盒体4底板上，并与挂钩11钩柄垂直设置，在电动推杆24与挂钩11之间竖直设有限位杆23，限位杆23的一端与电动推杆24的伸缩杆顶端固定，限位杆23的另一端呈弯钩状，并钩在挂钩11钩柄顶部；控制器3的输出端与电动推杆24的输入端连接。在未启动电动推杆24前，限位杆23弯钩端钩住挂钩11，带动挡板10向下将弹射压簧21压缩，挡板10呈水平状态，当控制器3将启动信号传到电动推杆24后，电动推杆24的伸缩杆伸出，带动限位杆23离开挂钩11，解除限制，弹射压簧21复位将挡板10向上弹起，复位后弹射压簧21支撑挡板10，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，实际高度可根据现场实际情况设置；复原时，先通过挡板10下压弹射压簧21，之后控制电动推杆24的伸缩杆带动限位杆23钩住挂钩11，电动推杆24也是现有设备，蜗轮蜗杆升降机、电磁铁22和电动推杆24分别与电源电连接。

工作原理：本实施例中，在未启动电动推杆24前，限位杆23弯钩端钩住挂钩11，带动挡板10向下将弹射压簧21压缩，挡板10呈水平状态；在矿车延坡道斜向下移动时，速度传感器2提前检测到矿车的移动速度，并将信号传给控制器3，超过预设的移动速度上限值，控制器3控制电动推杆24的伸缩杆伸出，带动限位杆23离开挂钩11，解除限制，弹射压簧21复位将挡板10向上弹起，复位后弹射压簧21支撑挡板10，此时挂钩11升到能与挂环1相配合的高度，实际高度可根据现场实际情况设置，挂钩11伸出窗口15，矿车经过时，挂钩11钩在挂环1上，此时矿车通过挂钩11带动卷带8从出带口6抽出，卷带8带动发条弹簧7拉伸，卷带8从承压轮9.4轮面与减速轮9.5轮面之间穿过，承压轮9.4和减速轮9.5挤压卷带8，给予卷带8压力和摩擦力，减缓卷带8通过的速度，同时达到减缓矿车移动速度的目的，使矿车减速，在卷带8带动发条弹簧7移动至出带口6时，因为限位球13直径大于缓速装置9的进口9.2的高度，所以限位球13卡在缓速装置9的进口9.2，对卷带8限位，使得卷带8无法被全部抽出，同时也使得被挂钩11钩拽住的矿车停止移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。