斜井提升防跑车系统

技术领域

本发明涉及一种斜井提升防跑车系统，属于地下开采斜井提升技术领域。

背景技术

地下开采常用到斜井提升系统，斜井提升系统一般包括提升机，提升机通过钢丝绳牵引矿车实现地下矿石的运输，目前斜井提升系统工作过程中由于钢丝绳受力过大或者被不合理使用时发生断裂现象，导致矿车发生跑车，安全隐患较大，严重威胁工作人员的人身安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种斜井提升防跑车系统，能够有效防止矿车发生跑车现象，提高了斜井提升的安全性，保障了工作人员的人身安全。

本发明所述的斜井提升防跑车系统，包括提升机和矿车，提升机通过钢丝绳与斜坡上的矿车一端连接，提升机通过驱动主轴转动带动钢丝绳收卷和放绳，矿车另一端设有防跑车机构，防跑车机构包括缓冲杆，缓冲杆底端与设置在矿车料斗底部的支撑块铰接，缓冲杆上部背面设有连接环，连接环挂接在挂钩上，挂钩固定在转轴上，转轴通过轴承座与矿车料斗上部连接，并且转轴一端通过单向旋转机构与驱动电机主轴连接，缓冲杆顶部呈尖锥状；矿车料斗一侧设有防跑预警筒，防跑预警筒的中心线与水平线平行，防跑预警筒内一端设有传感器，另一端设有重力球，传感器外周套有挤压弹簧，挤压弹簧两端分别与防跑预警筒壁和重力球抵接，传感器电连接控制单元，控制单元控制驱动电机。

正常工作情况下，提升机通过驱动主轴的旋转匀速带动钢丝绳完成收卷和放绳，从而使钢丝绳带动矿车完成沿斜井斜坡的向上运动和向下运动；正常工作状态下，重力球在挤压弹簧力的作用下远离传感器，当牵引矿车的钢丝绳断裂后，矿车一瞬间失去力的作用，向下速度增大，在惯性作用下，重力球压缩挤压弹簧后与传感器碰撞，传感器将信号传输给控制单元，控制单元控制驱动电机工作，驱动电机通过单向旋转机构带动转轴转动，转轴转动带动挂钩转动，挂钩转出连接环，缓冲杆在重力作用下迅速向斜坡方向掉落，呈尖锥状的缓冲杆顶部迅速向斜坡面插入，防止矿车继续下滑。当维修好钢丝绳后，通过手动旋转转轴，使挂钩再次与缓冲杆上部背面的连接环连接，已备再次使用；正常工作状态下，缓冲杆远离斜坡面，不会对矿车的正常工作产生影响。

优选的，所述的缓冲杆正面顶端增设扎爪刺，扎爪刺在缓冲杆向斜坡面砸下的一瞬间有机会直接插入斜坡面内，为防止跑车提供另一层保障。

优选的，所述的缓冲杆背面上部增设配重块，增加缓冲杆向斜坡面砸下的一瞬间的作用力，更加有利于防止矿车继续溜车。

优选的，所述的单向旋转机构包括套筒，套筒一端与驱动电机主轴连接固定，套筒内径中插有转轴一端，并且插入套筒内径的转轴外周设有棘轮齿；套筒内壁一侧设有安装槽，安装槽内一端设有棘轮爪，棘轮爪一端呈球状，另一端呈杆状，呈球状的棘轮爪一端嵌入安装槽一端，并且呈球状的棘轮爪一端与安装槽一端转动配合，呈杆状的棘轮爪一端插入两个棘轮齿之间，安装槽内另一端固定有扭簧，扭簧两个转臂分别与套筒内壁和棘轮爪呈杆状的第一端固定。驱动电机主轴带动套筒转动，套筒上的棘轮爪在扭簧的作用下推动棘轮齿转动，从而带动转轴转动，最后实现转轴转动带动挂钩转动远离连接环；当需要将挂钩复位时，手动转动转轴至合适位置即可，不需要再次启动驱动电机，使驱动电机仅与传感器信号相关，提高驱动电机动作的可靠性。

优选的，所述的转轴另一端设有手动旋转块，方便手动操作转轴。

优选的，所述的提升机与矿车之间增设过渡转轮，过渡转轮安装在过渡机架上，钢丝绳缠绕在过渡转轮外周，过渡转轮通过连接轴连接安全转轮，安全转轮外周缠绕有安全绳一端，安全绳另一端拴在矿车上；安全转轮一侧设有制动机构。正常工作状态下，当矿车向上运动时，提升机收卷钢丝绳，缠绕在过渡转轮外周的钢丝绳带动过渡转轮旋转，并且将矿车前端的钢丝绳不断缠绕在过渡转轮上；当矿车向下运动时，提升机放绳，过渡转轮在矿车本身重力作用下转动，在矿车向上或向下运动的中过渡转轮转动，带动安全转轮同速转动，正常工作状态下安全绳对矿车无力的作用，当钢丝绳断裂时，制动机构立即作用，此时安全绳作用，限制矿车继续溜车。

优选的，所述的制动机构包括固定块，固定块一端与安全转轮固定连接，固定块另一端与L型连杆的拐角处铰接，L型连杆的一个支脚杆一端设有离心块，L型连杆的另一个支脚杆一端与制动杆一端铰接，制动杆另一端设有刹车块，设有离心块的L型连杆的一个支脚杆通过拉紧弹簧与制动杆连接；刹车块正对设置在过渡机架上刹车盘。在矿车匀速运动时，安全转轮转动，离心块所受离心力通过拉紧弹簧抵消；当钢丝绳断裂时，安全转轮转速增加，拉紧弹簧的力不足以抵消离心块所受离心力，因此离心块带动L型连杆转动，L型连杆转动带动制动杆和刹车块向刹车盘移动，刹车块与刹车盘紧密接触，阻止安全转轮继续转动，从而使安全绳阻止矿车继续溜车，辅助防跑车机构有效制止矿车溜车，降低安全风险。

优选的，所述的制动机构的数量为2-4，且多个制动机构均布在安全转轮一侧。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明结构设计合理，能够有效防止矿车发生跑车现象，提高了斜井提升的安全性，保障了工作人员的人身安全。

附图说明

图1、斜井提升防跑车系统结构示意图；

图2、图1中A局部放大图；

图3、缓冲杆顶端结构放大图；

图4、矿车前端结构示意图；

图5、单向旋转机构结构示意图；

图6、制动机构结构示意图。

图中：1、提升机；2、钢丝绳；3、矿车；4、斜坡；5、过渡转轮；6、防跑预警筒；7、挤压弹簧；8、传感器；9、重力球；10、支撑块；11、缓冲杆；12、驱动电机；13、配重块；14、扎爪刺；15、连接环；16、套筒；17、挂钩；18、转轴；19、手动旋转块；20、棘轮齿；21、扭簧；22、安装槽；23、棘轮爪；24、过渡机架；25、连接轴；26、安全转轮；27、安全绳；28、固定块；29、L型连杆；30、拉紧弹簧；31、离心块；32、刹车块；33、制动杆；34、刹车盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1-图6，本发明所述的斜井提升防跑车系统，包括提升机1和矿车3，提升机1通过钢丝绳2与斜坡4上的矿车3一端连接，提升机1通过驱动主轴转动带动钢丝绳2收卷和放绳，矿车3另一端设有防跑车机构，防跑车机构包括缓冲杆11，缓冲杆11底端与设置在矿车3料斗底部的支撑块10铰接，缓冲杆11上部背面设有连接环15，连接环15挂接在挂钩17上，挂钩17固定在转轴18上，转轴18通过轴承座与矿车3料斗上部连接，并且转轴18一端通过单向旋转机构与驱动电机12主轴连接，缓冲杆11顶部呈尖锥状；矿车3料斗一侧设有防跑预警筒6，防跑预警筒6的中心线与水平线平行，防跑预警筒6内一端设有传感器8，另一端设有重力球9，传感器8外周套有挤压弹簧7，挤压弹簧7两端分别与防跑预警筒6壁和重力球9抵接，传感器8电连接控制单元，控制单元控制驱动电机12。

本实施例中：

缓冲杆11正面顶端增设扎爪刺14，扎爪刺14在缓冲杆11向斜坡4面砸下的一瞬间有机会直接插入斜坡4面内，为防止跑车提供另一层保障；缓冲杆11背面上部增设配重块13，增加缓冲杆11向斜坡4面砸下的一瞬间的作用力，更加有利于防止矿车3继续溜车。

单向旋转机构包括套筒16，套筒16一端与驱动电机12主轴连接固定，套筒16内径中插有转轴18一端，并且插入套筒16内径的转轴18外周设有棘轮齿20；套筒16内壁一侧设有安装槽22，安装槽22内一端设有棘轮爪23，棘轮爪23一端呈球状，另一端呈杆状，呈球状的棘轮爪23一端嵌入安装槽22一端，并且呈球状的棘轮爪23一端与安装槽22一端转动配合，呈杆状的棘轮爪23一端插入两个棘轮齿20之间，安装槽22内另一端固定有扭簧21，扭簧21两个转臂分别与套筒16内壁和棘轮爪23呈杆状的第一端固定。驱动电机12主轴带动套筒16转动，套筒16上的棘轮爪23在扭簧21的作用下推动棘轮齿20转动，从而带动转轴18转动，最后实现转轴18转动带动挂钩17转动远离连接环15；当需要将挂钩17复位时，手动转动转轴18至合适位置即可，不需要再次启动驱动电机12，使驱动电机12仅与传感器8信号相关，提高驱动电机12动作的可靠性。转轴18另一端设有手动旋转块19，方便手动操作转轴18。

提升机1与矿车3之间增设过渡转轮5，过渡转轮5安装在过渡机架24上，钢丝绳2缠绕在过渡转轮5外周，过渡转轮5通过连接轴25连接安全转轮26，安全转轮26外周缠绕有安全绳27一端，安全绳27另一端拴在矿车3上；安全转轮26一侧设有制动机构。正常工作状态下，当矿车3向上运动时，提升机1收卷钢丝绳2，缠绕在过渡转轮5外周的钢丝绳2带动过渡转轮5旋转，并且将矿车3前端的钢丝绳2不断缠绕在过渡转轮5上；当矿车3向下运动时，提升机1放绳，过渡转轮5在矿车3本身重力作用下转动，在矿车3向上或向下运动的中过渡转轮5转动，带动安全转轮26同速转动，正常工作状态下安全绳27对矿车3无力的作用，当钢丝绳2断裂时，制动机构立即作用，此时安全绳27作用，限制矿车3继续溜车。

制动机构包括固定块28，固定块28一端与安全转轮26固定连接，固定块28另一端与L型连杆29的拐角处铰接，L型连杆29的一个支脚杆一端设有离心块31，L型连杆29的另一个支脚杆一端与制动杆33一端铰接，制动杆33另一端设有刹车块32，设有离心块31的L型连杆29的一个支脚杆通过拉紧弹簧30与制动杆33连接；刹车块32正对设置在过渡机架24上刹车盘34。在矿车3匀速运动时，安全转轮26转动，离心块31所受离心力通过拉紧弹簧30抵消；当钢丝绳2断裂时，安全转轮26转速增加，拉紧弹簧30的力不足以抵消离心块31所受离心力，因此离心块31带动L型连杆29转动，L型连杆29转动带动制动杆33和刹车块32向刹车盘34移动，刹车块32与刹车盘34紧密接触，阻止安全转轮26继续转动，从而使安全绳27阻止矿车3继续溜车，辅助防跑车机构有效制止矿车3溜车，降低安全风险。制动机构的数量为2-4，且多个制动机构均布在安全转轮26一侧。

正常工作情况下，提升机1通过驱动主轴的旋转匀速带动钢丝绳2完成收卷和放绳，从而使钢丝绳2带动矿车3完成沿斜井斜坡4的向上运动和向下运动；正常工作状态下，重力球9在挤压弹簧7力的作用下远离传感器8，当牵引矿车3的钢丝绳2断裂后，矿车3一瞬间失去力的作用，向下速度增大，在惯性作用下，重力球9压缩挤压弹簧7后与传感器8碰撞，传感器8将信号传输给控制单元，控制单元控制驱动电机12工作，驱动电机12通过单向旋转机构带动转轴18转动，转轴18转动带动挂钩17转动，挂钩17转出连接环15，缓冲杆11在重力作用下迅速向斜坡4方向掉落，呈尖锥状的缓冲杆11顶部迅速向斜坡4面插入，防止矿车3继续下滑。当维修好钢丝绳2后，通过手动旋转转轴18，使挂钩17再次与缓冲杆11上部背面的连接环15连接，已备再次使用；正常工作状态下，缓冲杆11远离斜坡4面，不会对矿车3的正常工作产生影响。