一种基于旋转阻尼器的矿用阻车器

技术领域

本发明涉及一种矿用阻车器，具体是一种适用于矿车自溜运输的基于旋转阻尼器的矿用阻车器，属于矿山设备技术领域。

背景技术

矿车自溜运输是利用矿车本身自重力、借助一定的线路坡度、使矿车沿着轨道向下方自动滑行的一种运输方式，其具有一定的运输能力、且运行过程不需动力牵引，具有需要设备少、基建投资和生产经营费用低的特点，通常是作为中小型矿山运输系统中的一部分，一般应用于斜坡卷扬的上下车场、废石场线路、提升井口及井下车场等地段，根据运量需要，可以单辆矿车自溜滑行，也可以几辆矿车组成车组自溜滑行。

矿车自溜运输过程中，矿车的滑行速度会越来越快，因此为了能够限定矿车停留在规定的位置、并防止跑车事故的发生，通常会在矿车轨道上配合使用矿用阻车器。现有技术中的矿用阻车器，不论是手动式阻车器、气动式阻车器、电动式阻车器还是液动式阻车器，均是刚性阻挡，即阻车状态时翻起的阻车器抱爪定位阻挡在矿车轨道上、矿车滑行至阻车器位置时与阻车器抱爪发生刚性碰撞。这种刚性阻挡的方式存在以下缺陷：

1.无法实现矿车平缓滑行的柔性控制，无法根据矿车的载重量实现动态控制矿车的滑行车速。

2.刚性阻挡的方式一方面易造成矿车或阻车器抱爪的变形，特别是矿车重载的情况下，进而影响矿车或阻车器的使用寿命；另一方面阻车器阻挡矿车后矿车瞬间停止，矿车内盛装的矿石等散装物料易因惯性而洒落。

3.针对滑行距离较大、坡度较大的情况，通常需要沿程布置多个阻车器以避免发生跑车现象，需要依次控制阻车器的阻车或放行状态，控制较繁复。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于旋转阻尼器的矿用阻车器，能够实现矿车平缓滑行的柔性控制，并可根据矿车的载重量实现动态控制矿车的滑行车速。

为了实现上述目的，本基于旋转阻尼器的矿用阻车器包括随动链传动部分和旋转阻尼部分；

随动链传动部分至少包括前链轮、后链轮和传动链，前链轮和后链轮前后对应架设安装，首尾连接的传动链配合安装在前链轮和后链轮上、形成包括两个平行段的环状结构，且传动链平行段的走向与矿车轨道的走向配合，传动链的链节上固定设有对应矿车设置的阻车挡板、且相邻的两件阻车挡板之间的距离与矿车沿前后方向的长度尺寸配合；

旋转阻尼部分包括传动轴和旋转阻尼器，旋转阻尼器包括阻尼输出轴，传动轴的一端与前链轮和/或后链轮传动连接，传动轴的另一端与旋转阻尼器的阻尼输出轴传动连接。

作为本发明的进一步改进方案，旋转阻尼器是磁流变结构，具有密闭空腔的旋转阻尼器还包括励磁线圈，阻尼输出轴通过轴承架设安装在旋转阻尼器的密闭空腔内、且阻尼输出轴的一端贯穿伸出至旋转阻尼器外部，固定设置在旋转阻尼器的密闭空腔内的励磁线圈与阻尼输出轴同轴设置、且励磁线圈与控制器电连接，旋转阻尼器的密闭空腔内注满磁流变液。

作为本发明的进一步改进方案，励磁线圈包括固定设置在旋转阻尼器密闭空腔内壁上的外励磁线圈和/或固定设置在阻尼输出轴上的内励磁线圈。

作为本发明的进一步改进方案，旋转阻尼器还包括导磁环，导磁环设置在旋转阻尼器的密闭空腔内、位于阻尼输出轴与励磁线圈之间。

作为本发明的进一步改进方案，旋转阻尼器还包括搅流拨套，搅流拨套设置在旋转阻尼器的密闭空腔内、位于阻尼输出轴与励磁线圈之间，搅流拨套固定套接安装在阻尼输出轴上、且搅流拨套的外表面上固定凸出设有多个沿其周向均布设置的搅流拨齿。

作为本发明的进一步改进方案，随动链传动部分还包括传动链张紧机构。

作为本发明的进一步改进方案，前链轮和后链轮之间还滚动配合架设安装有多个均布设置的传动链托载辊或传动链托载轮。

作为本发明的进一步改进方案，传动轴的一端与前链轮和/或后链轮同轴固定连接，传动轴的另一端与旋转阻尼器的阻尼输出轴同轴固定连接。

与现有技术相比，将本基于旋转阻尼器的矿用阻车器沿矿车轨道的走向布置后，自后向前滑行的矿车的前端碰触阻车挡板后带动阻车挡板向前移动，阻车挡板通过传动链带动前链轮和后链轮旋转，进而带动旋转阻尼器的阻尼输出轴旋转，而旋转阻尼器则提供使其阻尼输出轴平缓旋转的阻尼扭矩，进而实现控制矿车沿轨道平缓下滑；旋转阻尼器采用磁流变结构时，通过控制经过励磁线圈的电流大小实现控制外加电磁场的强度大小，进而实现控制磁流变液的磁流变效应、实现控制磁流变液从自由流动的液体转变为半固体甚至固体，从而实现控制阻尼扭矩的大小，可实现控制矿车的下滑速度、实现矿车的平缓滑行，并可以根据矿车的载重量实现动态控制矿车的下滑速度以及在其滑行路线上任意地点的定位停车。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明旋转阻尼器与后链轮的安装结构示意图；

图3是本发明旋转阻尼器采用磁流变结构时的结构示意图；

图4是本发明搅流拨套的端面结构示意图。

图中：1、随动链传动部分；11、前链轮；12、后链轮；13、传动链；14、阻车挡板；2、旋转阻尼部分；21、传动轴；22、旋转阻尼器；221、阻尼输出轴；222、励磁线圈；223、搅流拨套；224、导磁环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以矿车的滑行移动方向为前方进行描述)。

如图1所示，本基于旋转阻尼器的矿用阻车器包括随动链传动部分1和旋转阻尼部分2。

随动链传动部分1至少包括前链轮11、后链轮12和传动链13，前链轮11和后链轮12前后对应架设安装，首尾连接的传动链13配合安装在前链轮11和后链轮12上、形成包括两个平行段的环状结构，且传动链13平行段的走向与矿车轨道的走向配合，传动链13的链节上固定设有对应矿车设置的阻车挡板14、且相邻的两件阻车挡板14之间的距离与矿车沿前后方向的长度尺寸配合。

如图2所示，旋转阻尼部分2包括传动轴21和旋转阻尼器22，旋转阻尼器22包括阻尼输出轴221，传动轴21的一端与前链轮11和/或后链轮12传动连接，为保证传动效果，可以采取传动轴21的一端与前链轮11和/或后链轮12同轴固定连接的方式，传动轴21的另一端与旋转阻尼器22的阻尼输出轴221传动连接，为保证传动效果，可以采取传动轴21的另一端与旋转阻尼器22的阻尼输出轴221同轴固定连接的方式。

将本基于旋转阻尼器的矿用阻车器沿矿车轨道的走向布置后，如图1所示，自后向前滑行的矿车的前端碰触阻车挡板14后带动阻车挡板14向前移动，阻车挡板14通过传动链13带动前链轮11和后链轮12旋转，进而带动旋转阻尼器22的阻尼输出轴221旋转，而旋转阻尼器22则提供使其阻尼输出轴221平缓旋转的阻尼扭矩，进而实现控制矿车沿轨道平缓下滑。

为了实现控制阻尼扭矩的大小，进而实现更准确地控制矿车的下滑速度，作为本发明的进一步改进方案，旋转阻尼器22是磁流变结构，具体的如图3所示，具有密闭空腔的旋转阻尼器22还包括励磁线圈222，阻尼输出轴221通过轴承架设安装在旋转阻尼器22的密闭空腔内、且阻尼输出轴221的一端贯穿伸出至旋转阻尼器22外部，固定设置在旋转阻尼器22的密闭空腔内的励磁线圈222与阻尼输出轴221同轴设置、且励磁线圈222与控制器电连接，旋转阻尼器22的密闭空腔内注满磁流变液，通过控制经过励磁线圈222的电流大小实现控制外加电磁场的强度大小，进而实现控制磁流变液的磁流变效应、实现控制磁流变液从自由流动的液体转变为半固体甚至固体，从而实现控制阻尼扭矩的大小，可实现控制矿车的下滑速度，可以实现矿车在其滑行路线上任意地点的定位停车。励磁线圈222可以只包括固定设置在旋转阻尼器22密闭空腔内壁上的外励磁线圈，也可以包括固定设置在旋转阻尼器22密闭空腔内壁上的外励磁线圈以及固定设置在阻尼输出轴221上的内励磁线圈。

为了实现保护励磁线圈222、避免因过大的阻尼扭矩而造成损伤，作为本发明的进一步改进方案，如图3所示，旋转阻尼器22还包括导磁环224，导磁环224设置在旋转阻尼器22的密闭空腔内、位于阻尼输出轴221与励磁线圈222之间。

为了进一步实现提高阻尼扭矩，作为本发明的进一步改进方案，如图3所示，旋转阻尼器22还包括搅流拨套223，搅流拨套223设置在旋转阻尼器22的密闭空腔内、位于阻尼输出轴221与励磁线圈222之间，搅流拨套223固定套接安装在阻尼输出轴221上，且如图4所示，搅流拨套223的外表面上固定凸出设有多个沿其周向均布设置的搅流拨齿，搅流拨齿的设置可在磁流变效应的同时提高阻尼扭矩，通过调整搅流拨齿的数量以及凸出高度尺寸还可以调整搅流拨齿的受力大小。

矿车推动阻车挡板14滑行过程中，为了避免因传动链13自重原因或传动链13承受垂直于滑行方向的分力原因而造成传动链13沿偏离滑行方向产生让位，进而造成阻车挡板14与矿车的连接失效，作为本发明的进一步改进方案，随动链传动部分1还包括传动链张紧机构，传动链张紧机构可以是设置在前链轮11和后链轮12之间的、控制前链轮11和后链轮12之间间距的伸缩结构，也可以是包括张紧轮的摆动式张紧结构。

矿车推动阻车挡板14滑行过程中，为了避免因传动链13自重原因或传动链13承受垂直于滑行方向的分力原因而造成传动链13沿偏离滑行方向产生让位，进而造成阻车挡板14与矿车的连接失效，作为本发明的进一步改进方案，前链轮11和后链轮12之间还滚动配合架设安装有多个均布设置的传动链托载辊或传动链托载轮，传动链托载辊或传动链托载轮可避免传动链13因受力而产生让位现象。