一种钢丝绳承载自动调节装置、方法、货厢及矿用自卸车

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳承载自动调节的矿用自卸车抗冲击货厢及方法，尤其适用于矿用自卸车承载矿石、煤炭的冲击下的调节。

背景技术

目前在矿用自卸车领域中使用的货厢一般有钢板直接作为衬板的货厢，钢板上铺垫橡胶板作为衬板的货厢以及钢丝绳上铺垫橡胶板作为衬板的货厢。在矿山运输的实际情况中，钢板直接作为衬板的货厢及钢板上铺垫橡胶板作为衬板的货厢比较常见，这种结构的优点是结构简单，但存在诸多弊端。比如其橡胶板的安装较为复杂，且其抗冲击的性能也不如钢丝绳上铺垫橡胶板作为衬板的货厢好。而目前以钢丝绳上铺垫橡胶板作为衬板的货厢具有抗冲击性能好，橡胶板安装简单的优点，但也存在许多弊端，在货厢两侧梁上的钢丝绳是通过螺栓固定的，在这种结构下，钢丝绳和螺栓的数量较多，增加了安装时间和劳动强度，维修检查观察困难。并且在现有的结构中钢丝绳一旦被安装长度，钢丝绳的两端就是固定的，在长久的使用过程中，钢丝绳会因为受力而发生变形，使钢丝绳的受力长度增大，钢丝绳在接触货厢底部纵梁时受力减小，最终使货厢的抗冲击能力受损。而且在对钢丝绳进行更换时也较为浪费时间。

发明内容

鉴于已有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种易拆卸、安装方便、可自由改变绳索受力长度、性能可靠的钢丝绳承载自动调节装置。

本发明按以下技术方案实现：

本发明第一方面公开了一种钢丝绳承载自动调节装置，包括：

钢丝绳；

一对内置双楔块固紧器，固定在固定部件上，且分别连接在所述钢丝绳两端，向内推进钢丝绳时，内置双楔块固紧器夹紧钢丝绳，向外推出钢丝绳时，内置双楔块固紧器释放钢丝绳，使得钢丝绳两端能够进行相背移动，不能够进行相向移动；

外置双楔块固紧器，布置在任一个内置双楔块固紧器的前方，且与钢丝绳端部相连，向外推出外置双楔块固紧器远离内置双楔块固紧器时，能够夹紧钢丝绳一起移动，向内推进外置双楔块固紧器靠近内置双楔块固紧器时，释放钢丝绳不能够跟随其一起移动；

伸缩系统，通过伸缩系统带动外置双楔块固紧器往复运动，以此调节钢丝绳的张紧程度。

在一些实施例中，所述内置双楔块固紧器包括：

两个对称布置的楔块，两个楔块相向的平面上各设有一个弧形槽，两个弧形槽之间用于穿入钢丝绳；

与楔块斜面相配合的滑动部件；

用于固定滑动部件的楔背，通过两个楔块在楔背中上下移动实现对钢丝绳的夹紧与释放。

在一些实施例中，所述滑动部件由呈多行和多列均匀排布的万向球构成。

在一些实施例中，所述外置双楔块固紧器包括：

两个对称的楔块，两个楔块相向的平面上各设有一个弧形槽，两个弧形槽之间用于穿入钢丝绳；

与楔块斜面相配合的滑动部件；

用于固定滑动部件的楔背，通过两个楔块在楔背中上下移动实现对钢丝绳的夹紧与释放；

限位器，安装在楔背的宽口处，用于限制两个楔块位置。

在一些实施例中，所述滑动部件由呈多行和多列均匀排布的万向球构成。

在一些实施例中，还包括：

若干个支承导向体，固定在固定部件上，引导两个内置双楔块固紧器之间的钢丝绳折返环绕。

在一些实施例中，还包括：

压力检测部件，放置在内置双楔块固紧器与固定部件之间，用于实时监测钢丝绳承载的压力；

控制系统，与所述压力检测部件相连，将监测的压力数据传输给控制系统进行分析处理，控制系统操纵伸缩系统动作，能够根据钢丝绳张力变化自动改变绳索受力长度，实现钢丝绳张紧力的调节。

在一些实施例中，所述伸缩系统包括：

油缸，一端与固定部件相连，另一端与外置双楔块固紧器相连，用于移动外置双楔块固紧器；

换向阀，与所述油缸相连，用于切换油缸作伸出或者缩回运动；

电动泵，与所述换向阀相连，用于向油缸中注入高压油。

本发明第二方面公开了一种货厢，包括：

货厢主体；

若干个权利要求1至8任一项所述的钢丝绳承载自动调节装置，间隔排列后覆盖在所述货厢主体中用于承载重物的底板上，钢丝绳上铺设橡胶板作为衬板。

在一些实施例中，所述货厢主体护板、前板、侧板、侧梁、底部横梁和底部纵梁；其中，侧梁为所述固定部件，所述侧梁安装在侧板底面，且侧梁向外凸出预设距离，所述内置双楔块固紧器、伸缩系统中的油缸安装在测梁凸出部位上；所述底部横梁和底部纵梁构成货厢主体的底板，底部横梁的两端分别连接在两侧相应侧梁底面上。

本发明第三方面公开了一种矿用自卸车，安装有上述的货厢。

本发明第四方面公开了一种应于货厢的钢丝绳承载自动调节方法：

通过压力检测部件测量钢丝绳承载的压力，传输给控制系统进行分析处理；

当钢丝绳因长时间使用使得受力长度增大而使最大承载力降低时，控制系统通过此时的最大承载力计算出应当减小的钢丝绳长度，伸缩系统对钢丝绳的受力长度进行调节，油缸活塞向外移动，推动外置双楔块固紧器移动，钢丝绳被楔块夹紧而向外拉动，钢丝绳的张紧力最终传递到货厢侧梁上，使钢丝绳张紧；此时内置双楔块固紧器楔块放松，钢丝绳相对于内置双楔块固紧器向外移动，当油缸行进到合适的位置时，停止移动；

当一次调节不能使钢丝绳的达到控制系统计算的长度时，调节换向阀，油缸活塞向内移动，外置双楔块固紧器向内拉回，楔块与钢丝绳分离，而内置双楔块固紧器的楔块由于其自锁特性夹紧钢丝绳，保持钢丝绳的张紧力；

随后，换向阀再次换向使油缸活塞即向外移动，推动外置双楔块固紧器移动，钢丝绳再次被楔块夹紧而向外拉动，进一步增加使钢丝绳张紧力；

重复以上步骤，最终将钢丝绳的调整为控制系统计算的长度时，将油缸活塞退回起点位置，完成钢丝绳的张紧工作。

与现有技术相比，本发明有益效果：

（1）本发明采用钢丝绳上铺垫橡胶板作为衬板的货厢，具有较好的的抗冲击性能；

（2）本发明承载钢丝绳通过固定在侧梁内侧的支承导向体折返环绕，减少了使用钢丝绳根数，安装方便、易拆卸、性能可靠；

（3）本发明在货厢的两侧布置多排钢丝绳，钢丝绳两端通过两个方向相反的内置双楔块固紧器固定，依靠其楔块的自锁特性夹紧钢丝绳，安全可靠；

（4）本发明通过压力传感器测量钢丝绳承载的压力，控制系统操纵液压系统动作，可根据钢丝绳张力变化自动改变绳索受力长度，避免钢丝绳因形变接触货厢底部纵梁导致货厢的抗冲击能力受损，具有广泛的实用性。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1为本发明的钢丝绳承载自动调节装置应用在货厢上的结构主视图。

图2为本发明的外置双楔块紧固器的结构主视图（a为主剖视图，b为俯视图）。

图3为本发明的自动张紧装置的结构图。

图4为本发明的内置双楔块紧固器的结构主视图（a为主剖视图，b为俯视图）。

图5为本发明钢丝绳承载自动调节装置的自动张紧过程示意图。

附图标记：1、护板；2、前板；3、内置双楔块固紧器；4、侧板；5侧梁；6、底部横梁；7、底部纵梁；8、内置双楔块固紧器；9、油缸；10、外置双楔块固紧器；11、钢丝绳；12、楔背；13、万向球；14、楔块；15、限位器；16、支承导向体；17、压力传感器；18、胶管；19、换向阀；20、压力表；21、电动泵；22、楔背；23、万向球；24、楔块。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图3、图5所示，一种钢丝绳承载自动调节装置，包括钢丝绳11、一对内置双楔块固紧器8、外置双楔块固紧器10和伸缩部件；一对内置双楔块固紧器8固定在固定部件上，且分别连接在钢丝绳11两端，向内推进钢丝绳11时，内置双楔块固紧器8夹紧钢丝绳11，向外推出钢丝绳11时，内置双楔块固紧器8释放钢丝绳11，使得钢丝绳11两端能够进行相背移动，不能够进行相向移动；外置双楔块固紧器10布置在任一个内置双楔块固紧器的前方，且与钢丝绳11端部相连，向外推出外置双楔块固紧器10远离内置双楔块固紧器8时，能够夹紧钢丝绳11一起移动，向内推进外置双楔块固紧器10靠近内置双楔块固紧器8时，释放钢丝绳11不能够跟随其一起移动；通过伸缩系统带动外置双楔块固紧器10往复运动，以此调节钢丝绳11的张紧程度。

进一步的方案：继续参照图3所示，还包括若干个支承导向体16，固定在固定部件上，引导两个内置双楔块固紧器3、8之间的钢丝绳11折返环绕。

进一步的方案：继续参照图3所示，还包括压力传感器17和控制系统；压力传感器17放置在内置双楔块固紧器3、8与固定部件之间，用于实时监测钢丝绳11承载的压力；控制系统与压力传感器11相连，将监测的压力数据传输给控制系统进行分析处理，控制系统操纵伸缩系统动作，能够根据钢丝绳11张力变化自动改变绳索受力长度，实现钢丝绳11张紧力的调节。

以下给出上述实施例关于伸缩系统的一优选实施例：

继续参照图3所示，伸缩系统包括油缸9、换向阀19、电动泵21、胶管18、压力表20，油缸9一端与固定部件相连，另一端与外置双楔块固紧器10相连，用于移动外置双楔块固紧器10；换向阀19通过胶管18与油缸9相连，用于切换油缸9作伸出或者缩回运动；电动泵21通过胶管18与换向阀19相连，用于向油缸9中注入高压油，压力表20安装在电动泵21出口油路中。

以下给出上述关于内置双楔块固紧器的一优选实施例：

如图2所示，内置双楔块固紧器3和内置双楔块固紧器8均由两个对称的楔块24、与楔块24斜面相配合的万向球23、固定万向球23的楔背22组成。

以下给出上述关于外置双楔块固紧器的一优选实施例：

如图4所示，外置双楔块固紧器10由两个对称的楔块14、与楔块14斜面相配合的万向球13、固定万向球13的楔背12和用于限制楔块14位置的限位器15组成。

以下给出上述钢丝绳承载自动调节装置的一优选应用实施例：

如图1所示，一种钢丝绳承载自动调节的货厢，包括货厢主体、钢丝绳11、内置双楔块固紧器3、内置双楔块固紧器8、支承导向体16、外置双楔块固紧器10、压力传感器17和伸缩系统。

货厢主体包括护板1，前板2，侧板4，侧梁5，底部横梁6，底部纵梁7；侧梁5安装在侧板4底面，且侧梁5向外凸出预设距离，底部横梁6和底部纵梁7构成货厢主体的底板，底部横梁6的两端分别连接在两侧相应侧梁5底面上。

钢丝绳11置于货厢的底板上，其上铺垫橡胶板作为衬板；多个内置双楔块固紧器3安装在左边侧梁5里侧钢板上，多个内置双楔块固紧器8安装在右边侧梁5里侧钢板上，左右两个内置双楔块固紧器3、8连接在一根钢丝绳11两端；支承导向体16固定在侧梁5内侧，引导两个内置双楔块固紧器3、8之间的钢丝绳折返环绕；多个外置双楔块固紧器10安装左边侧梁5外侧钢板上，并连接在钢丝绳11另一端；压力传感器17放置在内置双楔块固紧器3、8和侧梁5里侧钢板之间。伸缩系统包括油缸9、压力表20、换向阀19、胶管18和与其相联的电动泵21等，其中油缸9通过螺栓固定在侧梁5上，在外置双楔块固紧器10上下两侧各设有一个，其活塞杆与外置双楔块固紧器10通过连接支座相连接，用于移动外置双楔块固紧器10。

内置双楔块固紧器3和内置双楔块固紧器8 均由两个对称的楔块24，与楔块24斜面相配合的万向球23，固定万向球23的楔背22组成。

外置双楔块固紧器10由两个对称的楔块14，与楔块14斜面相配合的万向球13，固定万向球13的楔背12和用于限制楔块14位置的限位器15组成。

如图1、图3、图5所示，一种钢丝绳承载自动调节的货厢的调节方法如下：

通过压力传感器17测量钢丝绳11承载的压力，传输给控制系统进行分析处理；

当钢丝绳11因长时间使用使得受力长度增大而使最大承载力降低时，控制系统通过此时的最大承载力计算出应当减小的钢丝绳11长度，伸缩部件对钢丝绳11的受力长度进行调节，启动电动泵，电动泵向油缸9中注入高压油，活塞即向外移动，推动外置双楔块固紧器10移动，钢丝绳11被楔块14夹紧而向外拉动，钢丝绳11的张紧力最终传递到货厢侧梁5上，使钢丝绳张紧；此时内置双楔块固紧器8楔块24放松，钢丝绳11相对于内置双楔块固紧器8向外移动，当油缸9行进到合适的位置时，停止移动；

当一次调节不能使钢丝绳11的达到控制系统计算的长度时，调节换向阀，使高压油的注入口改变，油缸9活塞向内移动，外置双楔块固紧器10向内拉回，楔块14与钢丝绳11分离，而内置双楔块固紧器8的楔块24由于其自锁特性夹紧钢丝绳，保持钢丝绳11的张紧力；

随后，换向阀再次换向使油缸9活塞即向外移动，推动外置双楔块固紧器10移动，钢丝绳11再次被楔块14夹紧而向外拉动，进一步增加使钢丝绳张紧力；

重复以上步骤，最终将钢丝绳11的调整为控制系统计算的长度时，将油缸9活塞退回起点位置，放出高压油，完成钢丝绳11的张紧工作。

本发明还公开了一种矿用自卸车，安装有上述的货厢。

综上，本发明采用钢丝绳上铺垫橡胶板作为衬板的货厢，具有较好的的抗冲击性能；本发明承载钢丝绳通过固定在侧梁内侧的支承导向体折返环绕，减少了使用钢丝绳根数，安装方便、易拆卸、性能可靠；本发明在货厢的两侧布置多排钢丝绳，钢丝绳两端通过两个方向相反的内置双楔块固紧器固定，依靠其楔块的自锁特性夹紧钢丝绳，安全可靠；本发明通过压力传感器测量钢丝绳承载的压力，控制系统操纵液压系统动作，可根据钢丝绳张力变化自动改变绳索受力长度，避免钢丝绳因形变接触货厢底部纵梁导致货厢的抗冲击能力受损，具有广泛的实用性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。