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搭扣对开式挡车栏及跑车防护装置的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

搭扣对开式挡车栏及跑车防护装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种搭扣对开式挡车栏,本实用新型还涉及一种配有该搭扣对开式挡车栏的跑车防护系统装置。


背景技术:

2.根据《煤矿安全规程》、《金属非金属矿山安全规程》的规定,倾斜巷道内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置,上部平车场接近变坡点处安设能够防止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器,在变坡点下方大于1列车长度的地点,设置能防止未连接的车辆继续往下跑车的挡车栏。
3.前述的挡车栏常规有编网式挡车栏、底升式挡车栏、底升搭扣式挡车栏、搭扣对开式挡车栏。其中,编网式挡车栏是早期的挡车栏,也是最成熟的挡车栏,底升式挡车栏可见于中国专利文献cn101289091a,不过因挡车栏需要在例如矿车正常运行时处于收纳状态,而在该专利文献中,需要破开轨道,并在挡车栏上设置轨道桥,挡车栏下放到位,即为收纳状态,此时轨道桥与静态轨道续接。这种结构当前已经被抛弃,在于例如前述的《煤矿安全规程》不允许破坏轨道。
4.同样地,如中国专利文献cn102806930a,其为了满足挡车栏的收纳,仍然需要在轨道上构造出槽口,这些槽口影响轨道的整体强度,并且安装在挡车栏上以填入槽口从而使轨道完整的轨道填块,其在槽口内的位置稳定性取决于挡车栏自身的刚度,而挡车栏自身刚度通常不足,因而会导致矿车运行到挡车栏处时出现脱轨风险。
5.进一步地,由于遍网式挡车栏存在一些固有的缺陷,这也催生了其他类别挡车栏的产生,作为对底升式挡车栏的改进,在不破坏轨道的情况下,能够满足对例如矿车的跑车防护,中国专利文献cn110329306a公开了一种井下挡车栏专用自锁机构,实质是挡车栏,其左栏体和右栏体,左右栏体各自连接有钢丝绳,钢丝绳外接吸能器,两个栏体可以在竖直轴上旋转,从而可以旋转到例如矿车行进所经过的地方,并在非防护状态下,外转到轨道外侧,而不对矿车的正常通行产生影响。由于失控的矿车冲击力非常大,单纯依靠悬伸的栏体无法阻拦住矿车,这就要求在阻拦状态时,左右栏体应当连接为一体,为此,在该专利文献于一栏体上安装有自锁钩。自锁钩包括钩主体,钩主体上开有安装定位孔,钩主体下端两侧分别安装有导滑块组件,导滑块组件上安装有自锁夹,自锁夹上开有自锁夹连接槽,导滑块组件和自锁夹通过自锁夹连接槽实现滑动连接;两个导滑块组件连接处上方设有推杆,两个导滑块组件连接处和所述推杆之间安装有弹簧。当另一栏体上的被锁部件卡入钩主体后,会压柱推杆,推杆动作,导致两导滑块组件动作,进而使自锁夹夹持住所述被锁部件。由于其采用了多个低副,低副的运行可靠性相对较差,尤其是在例如矿井下湿度大、粉尘多的环境中,极易导致低副,具体是导滑块组件卡死,一旦导滑块组件卡死,推杆位置占据了钩主体的部分锁扣,使得钩主体的锁合作用下降。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的在于提供一种搭扣对开式挡车栏,该挡车栏在搭扣后锁合可靠性相对较好。本实用新型还提供了一种配有该搭扣对开式挡车栏的跑车防护装置。
7.在本实用新型的实施例中,提供了一种搭扣对开式挡车栏,包括:
8.架体,用于所述搭扣对开式挡车栏在巷道内的安装,且架体相应于巷道道轨左右两侧各设有一转轴;
9.左摆架,通过位于巷道道轨左侧的转轴安装在架体上;
10.右摆架,通过位于巷道道轨右侧的转轴安装在架体上,而与左摆架间形成对开式挡车网架;
11.驱动总成,用于驱动左摆架和右摆架摆转至拦阻位置或摆出至巷道道轨外侧;
12.锁钩总成,安装在左摆架或右摆架上,用于在左右摆架摆转到拦阻位置时连接两摆架;该锁钩总成包括具有钩头和钩座的钩本体,以及通过销轴而转动地安装在钩本体中部侧面的锁板;
13.其中,包含于锁钩总成或独立设置的被锁构件导入钩本体的钩槽内时,被锁部件作用于钩本体的作用力偏置在销轴设置位置的钩座所在侧;相应地,锁板以所开销孔为界所分成位于钩座侧的第一部分和位于钩头侧的第二部分,第一部分在初始状态时遮蔽部分钩槽,并为被锁构件所直接作用,第二部分初始状态时避开被锁构件,并在被锁构件抵至钩槽槽底时反向约束被锁构件。
14.可选地,每一锁钩总成上配有一对锁板,两锁板相应于钩本体两侧各设有一个。
15.可选地,锁钩总成配有拉簧,该拉簧的一端连接于第一部分上,另一端安装在钩本体设置销轴位置的钩头所在侧,以提供反转矩;
16.相应地,被锁构件作用于锁板所产个的力矩为正力矩。
17.可选地,锁板为具有曲线槽的曲板,且槽口具有导入弧;
18.初始状态时,锁板的槽口与钩本体的槽口共同导引被锁部件。
19.可选地,锁钩总成至少具有两个,并在挡车栏高度方向上分布。
20.可选地,被锁部件被锁部分为钢丝绳所穿过;
21.其中,钢丝绳用于连接吸能器。
22.可选地,所述被锁部件为管体,钢丝绳从管体内管过。
23.可选地,管体为u型管,该u型管轴线所确定出的平面与左摆架或右摆架所确定出的阻拦平面平行,且u型管用于连接两个直管部分的连接弧管处为所述锁钩总成所锁固。
24.可选地,所述架体包括:
25.底座,安装在巷道道轨下侧,并具有位于巷道道轨左右侧外侧的基座部分;
26.立柱,安装在所述基座部分上,所述转轴安装在立柱上。
27.可选地,所述转轴包含在侧铰链中,且左摆架和右摆架各适配有两个侧铰链。
28.可选地,为所述立柱配装有斜撑,斜撑设置在立柱安装位置的高侧。
29.可选地,底座为矩形框架,矩形框架至少设有纵梁;
30.纵梁为顺巷道道轨的梁。
31.可选地,所述驱动总成为三角形机构或连杆机构;
32.若为三角形机构,为左摆架和右摆架各配有一个动力机;
33.若为连杆机构,左摆架和右摆架共用一个动力机。
34.可选地,所述三角形机构的动力机为液压缸,液压缸配置在三角形机构的一个边上,其推杆铰接于左摆架或者右摆架上,左摆架或右摆架构成一个边;
35.所述连杆机构包括:
36.中拐臂,该中拐臂通过中底座轴安装在底座上,两端各有一个铰接点;
37.左拐臂,该左拐臂通过左底座轴安装在底座上,并位于中拐臂的左侧;
38.第二连杆,两端相应与左拐臂的一端、中拐臂的一端铰接;
39.第一连杆,两端相应与左拐臂的另一端和左摆架铰接;
40.右拐臂,该右拐臂通过右底座轴安装在底座上,并位于中拐臂的右侧;
41.第四连杆,两端相应与右拐臂的一端、中拐臂的另一端铰接;
42.第三连杆,两端相应与右拐臂的另一端、右摆架铰接;
43.相应地,动力机输出驱动中拐臂、右拐臂或左拐臂中的任何一个。
44.可选地,第一连杆与第三连杆的长度不相同,第二连杆与第四连杆的长度不相同;
45.左摆架与右摆架的总行程相同。
46.在本实用新型的实施例中,还提供了一种配有前述搭扣对开式挡车栏的跑车防护装置。
47.在本实用新型的实施例中,所采用的锁钩总成的锁合活动构件只有一个,即锁板,锁板所做的运动是绕销轴的转动,属于低副,动作环节少,且运动形式简练,出现故障的概率大大降低。同时,锁板具体配置为以所开销孔为界所分成位于钩座侧的第一部分和位于钩头侧的第二部分,整体上相当于一个杠杆。并且第一部分在初始状态时遮蔽部分钩槽,当第一部分被被锁构件所直接作用,锁板产生转动,导致第二部分逐渐的遮蔽部分钩槽,从而反向约束被锁构件,显而易见的是,锁板的动作符合被锁部件牵扯力越大,锁合越紧的要求,具有锁合较好的可靠性。
附图说明
48.图1为一实施例中搭扣对开式挡车栏拦阻状态主视结构示意图。
49.图2为相应于图1的俯视结构示意图(省略基础)。
50.图3为相应于图1的右式结构示意图。
51.图4为一实施例中锁钩总成俯视结构示意图。
52.图5为相应于图4的主视结构示意图(局剖)。
53.图中:1.基础,2.地脚螺栓,3.驱动总成,4.左转轴,5.巷道道轨,6.左护管,7.左绳,8.u型螺栓,9.锁钩总成,10.右护管,11.加强杆,12.右转轴,13.右绳,14.右立柱,15.底座,16.限位挡块,17.铰轴,18.左拐臂,19.第一连杆,20.左立柱,21.铰轴,22.左连接座,23.左底座轴,24.固定板,25.铰轴,26.铰轴,27.第四连杆,28.铰轴,29.液压缸,30.右连接座,31.铰轴,32.第三连杆,33.右底座轴,34.铰轴,35.右拐臂,36.中底座轴,37.铰轴,38.中拐臂,39.第二连杆,40.斜撑,41.右摆架,42.销轴,43.钩本体,44.锁板,45.拉簧,46.装配孔。
具体实施方式
54.如图1所示,图中巷道道轨5一般由两条轨道总成组成,轨道总成则由若干轨道构件顺次连接而成,轨道构件一般需要通过轨道螺栓进行固定,轨道的整体性要求非常高,不允许断轨或者在轨道构件上开槽。
55.一般称两轨道总成相对的方向为向内,反之为向外。并且按照常规的理解,顺巷道道轨5方向为前后方向,相应于前后方向的横向为左右方向。
56.由于搭扣对开式挡车栏一般应用在倾斜巷道中,以基准的巷道底面为参考系,例如左摆架和右摆架41与巷道地面大致是垂直的。
57.不过在一些实施例中,左摆架与右摆架41与巷道地面可以保持一个设定的角度,一般以垂直于巷道地面为基准,所述角度为相对于该基准的偏斜角度,偏斜角度一般不大于15度。
58.从图1所示的结构中可以看出,对于搭扣对开式挡车栏而言,例如用于安装左摆架的左立柱20和用于安装右摆架41的右立柱14,其间距应足以使矿车通过,而矿车的宽度通常大于轨道总成间的宽度,或者说轨距。对于左摆架和右摆架41,在矿车正常运行时,两摆架不应对矿车的正常运行产生阻碍,此时两摆架间需要脱开,并摆转到矿车运行路径之外。若出现跑车事故,两摆架需要摆转到巷道道轨5的上方,并且两摆架间需要连接,以起到拦阻的作用,这就要求用于连接两摆架的锁钩总成连接可靠,作为延伸,要求锁钩总成动作顺畅,否则无法保证连接的可靠性。此为锁钩总成的技术要求。
59.下面根据前述内容中针对锁钩总成的技术要求,展开对搭扣对开式挡车栏的具体说明,需要说明的是,在本实用新型的实施例中以例示的方式对搭扣对开式挡车栏进行描述,其所采用技术手段的简单替换,应落入本实用新型的保护范围。同时,对于所采用的术语名称,除非有特别说明,不构成对其结构的限制。
60.对于挡车栏而言,必然包含架体,架体是其他挡车功能性部件的安装基体,架体一般固定安装在巷道的地面或者侧壁上,一般是安装在地面上。
61.为了保证安装的可靠性,通常在地面上需要通过浇筑的方式形成水泥基的基础1,在一些实施例中,架体可以部分结构被浇筑在基础1内,但这种结构不利于设备的维护,因此,在图1和3所示的结构中,架体通过地脚螺栓2安装,地脚螺栓2预埋入基础1。
62.在一些实施例中,为了保证地脚螺栓2的位置精度,地脚螺栓2可以预先安装在例如锚板上,地脚螺栓2的分布受锚板上预先开的螺栓孔的约束,而具有比较高的位置精度。
63.此外,锚板的存在也可以提高地脚螺栓2为基础1所固定的可靠性。
64.锚板在一些实施例中还可以构造成框架结构,在框架的一些梁上预开螺栓孔,或者将地脚螺栓2直接焊接在框架结构上。
65.可以理解的是,架体必然包含位于巷道道轨5外侧的部分,否则挡车栏的安装结构会影响矿车的通行。尤其需要注意的是,在本实用新型的实施例中,挡车栏基于旋转而具有转动自由度,在转动到巷道道轨5上方且两个挡车栏互相连接后,即处于拦阻状态,及下文提到的对合状态。转动到巷道道轨5外侧时,并且完全避让开矿车的通行路径后,即为开启状态,即下文中提到对开状态。
66.转动有赖于左摆架和右摆架41应具有转动的自由度,基于前述的描述可知,左摆架和右摆架41转动所适配的的转轴可以与巷道地面垂直,也可以成一个相对较小的角度,
该角度通常不大于15度,下面以垂直于巷道地面为例。当左摆架和右摆架41转动到拦阻位置,即处于前述的拦阻状态,两摆架与巷道道轨5呈现出如图1所示的状态,即与巷道道轨5垂直。
67.所适配的转轴,即图1中所示的左转轴4和右转轴12,两转轴与巷道道轨5在图1中垂直,也可以有一定的斜度。
68.从图中可以看出,左转轴4位于左侧的轨道总成的左侧,右转轴12位于右侧的轨道总成的右侧,即需避开矿车的正常运行路径。
69.对于左摆架和右摆架41的运动,属于机械领域最常见的转动,而转动是机械领域最容易获得的运动形式之一,其实现方式相对简单。在本实用新型的实施例中,将驱动左摆架和右摆架41运动的驱动机构称为驱动总成,以驱动两摆架对合或对开。
70.相对于现有技术,本实用新型的重点是对锁钩总成9的改进,以确保锁钩总成锁合可靠,并且动作顺畅。
71.具体地,关于锁钩总成9,将其安装在左摆架或右摆架41上,即两摆架之一,然后对另一个摆架进行锁合。需要说明的是,在例如矿车冲击到挡车栏后,挡车栏从架体上脱落,一般是前述的转轴被冲坏,连接到两摆架上的钢丝绳起到牵拉作用,钢丝绳连接吸能器,以逐渐的耗能,使例如矿车的动能逐渐的降低下来。
72.矿车初始接触挡车栏时的动能相对较大,这就要求挡车栏需要保持完整,如果两个摆架间的连接断开,矿车会继续下行而失去跑车防护作用。
73.有鉴于此,具体地,在图4所示的结构中,锁钩总成9包括具有钩头和钩座的钩本体43,图中,开有装配孔46的部分为钩本体9的钩座,左边回环而确定出钩槽的部分是钩本体的功能性部分,该部分的末端为钩头,一般钩头具有相对平缓的轮廓,一般具有导引面,具有利于钩功能性目标件导入的功能。
74.图4中,右护管10为钩本体43所钩挂的对象,图中垂直于纸面的方向一般是确定钩侧面的方向,一般称为钩本体43的左右侧。在图4和图5所示的结构中,具有两块锁板44,该锁板44通过销轴42而转动地安装在钩本体43中部侧面,锁板44具有转动的自由度,可以通过结构限定出锁板44的初始位置,在图1所示的结构中,通过拉簧45来确定出锁板44的位置。
75.拉簧45的全称为拉伸弹簧,在其完全回缩的状态下,不具有轴向的压缩量,由此可以确定出锁板44的初始转角位。
76.此外,为了确保锁板44初始位置的相对稳定,拉簧45应有一定的预拉伸量,可以在钩本体上设置一个挡销,以挡住锁板44进一步在拉簧45的拉力作用下在图4中逆时针转动,此时就能够使锁板44具备一个拉力,而能够维持较为稳固的初始状态。
77.进一步地,在图4所示的结构中,被锁构件是图中所示的右护管10,相应地,锁钩总成9安装在左摆架上。右护管10即构成锁钩总成9的锁合对象,称为被锁构件。
78.被锁构件可以是如图4中所示的被独立设置的右护管10,也可以是包含于锁钩总成9的被锁构件,例如焊接在右摆架41上的能够为锁本体43所钩挂的吊环。
79.当被锁构件导入钩本体43的钩槽内时,被锁部件作用于钩本体43的作用力偏置在销轴设置位置的钩座所在侧,换言之,被锁部件介入到沟槽内时,会压在图4中销轴42的右侧。
80.相应地,锁板44以所开销孔为界所分成位于钩座侧的第一部分和位于钩头侧的第二部分,整体上构成以销轴42为固定铰支座的杠杆,从而在如图4中所示,当第一部分收到向下的压力时,锁板44顺时针旋转,此时拉簧45提供反力矩,第一部分远离沟槽,而第二部分靠近沟槽,据以实现锁合。
81.具体地,第一部分在初始状态时遮蔽部分钩槽,当其被压住时,会被驱离,从而被锁构件最终承托在钩本体43上,锁板44停止转动。在此过程中,如前所述,第二部分在顺时针转动过程中会逐渐的遮蔽沟槽的部分结构,依靠轮廓遮挡住被锁构件,如图4所示,图中的右护管10方向被遮蔽,钩本体43的拉力越大,第二部分的逆止作用就越强。
82.可以理解的是,第二部分初始状态时必然在位置上能避开被锁构件,进而在被锁构件抵至钩槽槽底时能够反向约束被锁构件,据此原理,本领域的技术人员无需付出创造性劳动就能够设定出锁板44的大致结构。尤其是,锁合两个摆架主要依靠钩本体43,锁板44仅起到辅助作用,避免在拦阻过程中锁合状态脱开,对其强度要求并不高。
83.图5所示的结构中,锁板44具有两块,两锁板44相应于钩本体43两侧各设有一个,可以使锁合力更加均衡。
84.在前述的内容中,为了保持锁板44维持较好的初始状态,为其配有拉簧45,具体地,该拉簧45的一端连接于第一部分上,另一端安装在钩本体43设置销轴42位置的钩头所在侧,以提供反转矩;相应地,被锁构件作用于锁板所产个的力矩为正力矩。
85.由于当被锁部件介入到钩槽后,其压住锁板44的力能够使锁板维持较为稳固的状态,换言之,只要锁板44初始状态能够维持即可,因此,在一些实施例中,销轴42所提供的转动副可以采用阻尼副,换言之,要转动锁板44,需要一定的力,该力可以维持锁板44在不受外力情况下的状态。
86.而在另一些实施例中,可以使用例如剪切销来锁合锁板44的初始状态,剪切销的剪断力显然无需太大,毕竟仅仅是维持锁板44的初始状态。
87.显而易见的,还可以使用例如棉线等具有一定约束力的物品绑扎住第二部分,所提供的位置维持力也不大。
88.关于锁板44,如图4所示,图中锁板44为具有曲线槽的曲板,且槽口具有导入弧,以利于如右护管10导入。
89.相应地,初始状态时,锁板44的槽口与钩本体43的槽口共同导引被锁部件。
90.为了确保锁合的可靠性,如图1所示,图中,锁钩总成9有两个,不过不限于两个,必要时可以有更多个,不过一般不能超过四个,以两个为宜。
91.当锁钩总成9有多个时,多个锁钩总成9在挡车栏高度方向上分布。
92.在图1所示的结构中,左护管6和右护管10用于穿钢丝绳,如图1中所示的左绳7、右绳13,如此一来,在图4所示的结构中,锁钩在勾住右护管10的同时,必然也会钩住右绳13。如此设置的目的在于,尽管例如护管自身强度很高,但容易断裂,而钢丝绳具备一定的韧性,不容易断裂。以此为例,即便是不采用护管,附带着被钩本体43所钩住的应包含钢丝绳。
93.应知,在挡车栏领域,钢丝绳必然需要连接吸能器,在前文中对此也有相关的说明。
94.相对而言,管体更容易设置,如果不采用护管,而是采用杆件,钢丝绳需要与杆件并行,势必会增大钩本体43的体积。
95.在图1所示的结构中,管体为u型管,该u型管轴线所确定出的平面与左摆架或右摆架41所确定出的阻拦平面平行,且u型管用于连接两个直管部分的连接弧管处为所述锁钩总成9所锁固。
96.在图1~3所示的结构中,所述架体包括:
97.底座15,其安装在巷道道轨5下侧,并具有位于巷道道轨9左右侧外侧的基座部分,关于底座15的安装方式参考前述内容中对架体部分的描述。
98.基座上安装有立柱,相应地,所述转轴安装在立柱上。
99.在优选的实施例中,所述转轴包含在侧铰链中,且左摆架和右摆架41各适配有两个侧铰链,具体可见于图3所示的结构,常见的侧铰链为合页,其连接强度相对较低,在收到冲击时容易脱落,满足挡车栏使用的要求。
100.挡车栏上的摆架在被冲击后不能再被重复使用,但是例如立柱、底座15等仍然可以重复使用,为此,在冲击使摆架脱离立柱后,应对立柱的破坏较小,为此,为所述立柱配装有斜撑40,斜撑40设置在立柱安装位置的高侧。需知,对于跑车防护装置而言,一般设置在斜巷道上,此处的高处即为斜巷道中安装跑车防护装置位置相对较高的位置。
101.从图2中可以看出,底座15为矩形框架,矩形框架至少设有纵梁,从而具有可靠的结构,同时,在一些实施例中,还可以为其配置横梁。
102.相应地,纵梁为顺巷道道轨5的梁。
103.关于驱动总成,由于搭扣对开式挡车栏已经相对成熟,为实现对开的机构也相对成熟,尤其是跨领域,由机构控制的对开门早已成为机械领域的常见形式。
104.在本实用新型的实施例中,优选两种驱动总成,一种是三角形机构,另一种是连杆机构,其中三角形机构实质属于连杆机构的一种变型,本质上也是连杆机构。
105.进一步地,若为三角形机构,为左摆架和右摆架各配有一个动力机。
106.若为连杆机构,左摆架和右摆架共用一个动力机。
107.在一些实施例中,所述三角形机构的动力机为液压缸,液压缸配置在三角形机构的一个边上,其推杆铰接于左摆架或者右摆架41上,左摆架或右摆架41构成一个边。三角形机构属于机械领域的一种常见机构,在此不再赘述。
108.在一些实施例中,参见说明书附图2,所述连杆机构包括:
109.中拐臂38,该中拐臂38通过中底座轴36安装在底座15上,中拐臂38的两端各有一个铰接点。
110.左拐臂18,该左拐臂18通过左底座轴23安装在底座15上,并位于中拐臂38的左侧。
111.第二连杆39,两端相应与左拐臂18的一端、中拐臂38的一端铰接。
112.第一连杆19,两端相应与左拐臂18的另一端和左摆架铰接。
113.右拐臂35,该右拐臂35通过右底座轴33安装在底座15上,并位于中拐臂38的右侧。
114.第四连杆27,两端相应与右拐臂35的一端、中拐臂38的另一端铰接。
115.第三连杆32,两端相应与右拐臂35的另一端、右摆架41铰接。
116.相应地,动力机输出驱动中拐臂35、右拐臂35或左拐臂18中的任何一个。
117.在一些实施例中,为了方便脱锁,第一连杆19与第三连杆32的长度不相同,第二连杆39与第四连杆28的长度不相同;左摆架与右摆架41的总行程相同。据此结构,两个摆架的转动形式有区别,在同一阶段,速度不相同,有利于脱锁。