单轨吊车安全保护装置

技术领域

本发明属于单轨吊安全防护技术领域，具体涉及单轨吊车安全保护装置。

背景技术

在煤矿井下，单轨吊车由于其独特的结构和性能，能够在狭窄的空间内高效地完成工作而得到广泛的利用。单轨吊车是在单根轨道上运行的设备，在机车行驶过程中存在一些可能的安全隐患，比如在道岔位置及轨道两端位置可能出现的掉道问题，又比如当轨道上出现障碍物时，单轨吊车与障碍物之间的碰撞问题。

现有的单轨吊设置了很多安全保护装置，比如采用雷达探测、机械超前探测等机电相结合的方式进行安全保护。电控方面的探测存在失灵失效的问题，因此现在的单轨吊车通常会配重机械的碰撞装置。即在单轨吊前或后端连接防撞装置。

现有的防撞装置，通常只有防碰撞的功能，即机车与前方障碍物碰撞后，触发机车控制装置停车。也有兼具防碰撞和防掉道的结构，如公开号为CN107435557B的一种防碰撞、防掉道单轨吊小车。这种小车的采用一个连杆结构实现掉道和碰撞的联动。当机车碰撞障碍物时，连杆带动碰撞板靠近开关；当机车前方出现掉道时，也是由连杆带动碰撞板与开关接触。

然而，由于是通过连杆拉动碰撞板接触开关，整个结构受到拉杆灵活性的影响，如果拉杆在移动过程中出现卡阻或者拉杆出现变形的情况，拉杆将难移动，继而整个结构将无法动作，带来一些安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种单轨吊车安全保护装置，通过在一个装置上兼具防掉道和防碰撞功能，从而提高单轨吊车运行的安全性。

本发明的方案是提供一种单轨吊车安全保护装置，设置在所述单轨吊车运行方向的前端，其特征在于，包括连接部和行走部，所述连接部用于连接所述单轨吊车与所述行走部；

所述连接部与所述单轨吊车铰接且所述连接部可绕该铰接处的第一铰接轴的轴线在水平方向转动；所述连接部与所述行走部铰接且所述行走部可绕该铰接处的第二铰接轴在竖直方向转动；

在所述连接部上固定有控制装置，在所述行走部上设置有触发结构；当单轨吊车出现掉道时，所述行走部在重力作用下绕所述第二铰接轴线转动设定角度以使所述触发结构与所述控制装置的开关触撞，所述控制装置用于控制所述单轨吊车的制动系统动作。

在一种可能的实施例中，所述连接部设置为连杆，所述连杆的第一端与单轨吊车端部的连接座铰接，所述连杆的杆体与所述行走部的一端铰接，所述连杆的第二端固定有所述控制装置。

在一种可能的实施例中，所述控制装置设置为跑偏传感器，所述跑偏传感器的开关为由扭簧控制的弹性拨杆。

在一种可能的实施例中，当所述弹性拨杆转动20°～40°时，所述跑偏传感器开启。

在一种可能的实施例中，所述行走部包括设置在工字轨道下方的车架和设置在所述车架上的车轮，所述车轮布置在工字轨道两侧，所述触发结构设置在所述车架上。

在一种可能的实施例中，所述车架包括对称设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板通过中间板连接成一体件，所述触发结构为固定在两侧板之间的闸板，两个所述车轮分别安装在第一侧板和第二侧板上。

在一种可能的实施例中，在所述车架上设置有限位板，所述限位板设置在所述连杆的下方，所述限位板用于阻止所述行走部朝逆时针方向转动。

在一种可能的实施例中，所述行走部上设置有碰撞板，所述碰撞板铰接在所述行走部的端部，所述碰撞板与所述行走部之间设置有压簧；当所述单轨吊车碰到障碍物时，所述碰撞板压缩所述压簧并朝所述车架靠近设定距离，以使所述碰撞板与所述控制装置的开关相抵并触发所述单轨吊车的制动系统动作。

在一种可能的实施例中，所述连接部设置为带缓冲弹簧的伸缩杆。

在一种可能的实施例中，所述伸缩杆包括：

缸体，所述缸体的一端与单轨吊车端部的连接座铰接；

杆体，活动设置在所述缸体内；

缓冲弹簧，套设在所述缸体上，其一端与所述缸体底部台阶相抵，另一端与所述杆体上的台阶相抵；控制装置固定在所述杆体的外端；

第二铰接轴设置在所述杆体上的台阶与控制装置之间。

本发明提供的单轨吊安全保护装置，通过将控制装置固定在连接部上，并将行走部铰接在连接部上，当单轨吊车出现掉道时，控制装置可在重力的作用下自动翻转并与控制装置碰触，控制装置控制制动系统执行制动动作，整个装置构思巧妙，简单可靠。

本发明提供的安全保护装置兼具防掉道和防碰撞的功能，防碰撞是通过设置在行走部前方的碰撞板实现，该碰撞板在受到外部碰撞力时也会与控制装置的开关碰触，即通过采用一个控制装置实现单轨吊车安全方面的两个独立功能。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明一实施例提供的安全保护装置的示意图。

图2是本发明一实施例提供的安全装置去除一个侧板和滚轮的示意图。

图3是本发明另一实施例提供的安装缓冲弹簧的伸缩杆的安全保护装置的结构示意图。

图4是图3的立体结构示意图。

图中：1、连接座；2、连接部；21、连接头；22、缸体；23、缓冲弹簧；24、杆体；3、行走部；31、闸板；32、滚轮；33、安装板；34、连接板；35、限位板；4、控制装置；41、拨杆；5、碰撞装置；51、碰撞板；52、压簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明中的一部分实施例，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的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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

图1为本发明提供的单轨吊安全保护装置的一个实施例的立体结构图，其包括连接座1，连接部2和行走部3。其中，连接座1固定在单轨吊车的前端或后端，譬如，单轨吊车的前端或后端设置为驾驶室时，该连接座1则固定在驾驶室上，可选的，该连接座可以是驾驶室与其他部件通过拉杆相连接用的座体。连接部2用于连接单轨吊车和行走部3，也就是说，当单轨吊车行驶时，通过该连接部2推动行走部3在轨道上运行，即该行走部3设置在单轨吊车的运行前方，起到一个前方安全预先探测的作用。

这里的行走部3类似单轨吊车上的承载小车，其上设置有滚轮32，该滚轮设置在工字轨道两侧且安装在车架上。

这里的连接部2一端与单轨吊车铰接，此处的第一铰接轴21的轴线为竖直设置，也可以这么说，该连接部2绕第一铰接轴21的轴线在水平面上转动，当然，该第一铰接轴21的轴线也不是绝对的垂直，其也可以是倾斜一定的角度的形式，起码一点需要保证的是该连接部2不会在竖直方向摆动，简单来说，就是当发生单轨吊车掉道时，连接部2不会向下翻转。

行走部3通过第二铰接轴22与连接部2铰接，这里的连接部2可绕第二铰接轴22的轴线在竖直方向转动。具体而言就是，当行走部3脱离轨道时，该行走部3可在重力的作用下顺时针翻转。

在一种可能的实施例中，在车架上设置有闸板31，在连接部2的一端固定有控制装置4，也就是说，该控制装置4是随固定的连接部2一起运动。

综合的一些上面结构，本实施例的一些可能的实现方式是，当单轨吊车出现掉道时，行走部3在重力的作用下自动翻转至碰撞控制装置4的开关，控制装置受到闸板31的碰撞后响应并控制单轨吊车的制动系统执行紧急制动。

这里需要说明的是，行走部3的重心偏离第二铰接轴22，当出现掉道时，行走部3能自动翻转，翻转的力由偏离的距离及闸板31底部距离开关的高度等决定。

在一些可能的实施例中，车架包括对称设置的第一侧板33和第二侧板，第一侧板33和第二侧板通过中间板34连接成一体件，触发结构为固定在两侧板之间的闸板31，两个车轮分别安装在第一侧板33和第二侧板上。

在车架上设置有限位板35，限位板35设置在连接部2的下方，限位板35用于阻止行走部3朝逆时针方向转动，起到一个限位的作用。

如图1和图2，在一些可能的实现方式中，连接部2设置为连杆。

如图3和图4，在另外一些可能的实施例中，行走部3上设置有碰撞装置5，碰撞装置5包括碰撞板51，碰撞板51的形状为凹形，碰撞板51用于与外部障碍物碰撞，碰撞板51上部铰接在行走部的端部，碰撞板51与行走部3之间设置有压簧52，在侧板上设置有安装板33，在安装板33上安装有调节螺杆，压簧52套设在安装板33与碰撞板51之间的调节螺杆上，调节螺杆可调节压簧52的弹力；当单轨吊车碰到障碍物时，碰撞板51压缩压簧52并朝车架靠近设定距离，以使碰撞板51与控制装置4的开关相抵并触发单轨吊车的控制系统动作，该设定距离为压簧52的最大压缩距离。

在一些可能的实现方式中，控制装置4为跑偏传感器，跑偏传感器的开关为由扭簧控制的拨杆41。当跑偏传感器的拨杆41转动20°～40°时，优选为30°时启动，该跑偏传感器与单轨吊车制动系统电连，为制动系统中的控制阀提供电信号，控制阀接收电信号后动作并控制单轨吊车的制动装置执行制动动作。

在另一些可能的实施例中，所述连接部2设置为带缓冲弹簧23的伸缩杆。伸缩杆包括：缸体22，缸体22的一端与单轨吊车端部的连接座21铰接；杆体24，活动设置在缸体22内；缓冲弹簧23，套设在缸体22上，其一端与缸体22底部台阶相抵，另一端与杆体24上的台阶相抵；控制装置4固定在杆体24的外端；第二铰接轴22设置在杆体24台阶与控制装置4之间。

也就是说，本发明实施例可实现两种作用，一是当轨道前方出现障碍物时，通过先与碰撞板51碰撞，碰撞板51在碰撞过程中与控制装置4的开发碰触，从而控制制动系统执行紧急制动动作，带缓冲弹簧23的伸缩杆用于降低碰撞时对结构的损坏，起到缓冲作用。二是，当轨道前方出现空段，存在掉道风险时，行走部3在重力作用下翻转并碰撞控制装置4的开关，从而触发制动系统执行紧急制动动作。以上两种触发方式是相互独立的，掉道时无需碰撞板51触碰。

通过调节压簧52的弹力和闸板31与开关的高度，可防止机车振动造成对装置的误触，结构可靠安全。

在一些可能的实现方式中，跑偏传感器的拨杆41的位置需要保证两点要求，一是碰撞板51压缩压簧52后可带动拨杆41转动，二是行走部3翻转后也可带动拨杆41转动。

应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。