一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统

技术领域

本发明涉及失速控制技术领域，尤其是涉及一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统。

背景技术

新上海一号煤矿复工复产以来，各综掘迎头将实现快速掘进，顺槽物料供应量的逐步加大，成为影响矿井发展的主要制约点。目前一般的斜巷提升不能满足矿井的发展需求，因煤矿井下现场运输路线各采区的标高不同，存在巷道长距离上下山，且坡度较大。

无轨胶轮车坡度较大的斜巷段内行驶，容易存在制动失灵导致车辆失控的安全隐患，加之近期全国煤矿频繁出现无轨胶轮车制动失灵导致跑车事故，造成重大人身伤亡及财产损失。

发明内容

本发明提供了一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统，旨在解决现有技术中无轨胶轮车易发生制动失灵而造成人员伤亡及财产损失的问题。

本发明提供了一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统，包括：无轨胶轮车、尾钩、无线控制装置以及拦截机构；所述无轨胶轮车的尾部车厢处固定有尾钩悬挂装置，处于未下放状态时，所述尾钩置于所述尾钩悬挂装置内；所述无线控制装置包括伸缩气缸；所述拦截机构包括阻拦绳、绳槽以及压绳触发机构，所述阻拦绳与所述压绳触发机构均置于所述绳槽内部；所述伸缩气缸执行压绳触发机构弹出阻拦绳来进行阻拦。

进一步地，所述无轨胶轮车的驾驶室设置有尾钩释放手柄；所述尾钩释放手柄与所述尾钩悬挂装置之间通过钢丝连接。

这样设置的效果在于，当无轨胶轮车出现速度失控险情时，无轨胶轮车司机迅速提起尾钩释放手柄，尾钩释放手柄通过连接钢丝触动尾钩悬挂装置动作，将尾钩顺利下放，勾住阻拦绳，实现安全停车。

进一步地，所述尾钩与所述无轨胶轮车的车桥通过尾钩固定装置活动连接；所述尾钩固定装置为V形，所述尾钩固定装置的两端与所述无轨胶轮车的车桥活动连接，所述尾钩固定装置的中间固定有所述尾钩；所述尾钩固定装置上还设置有尾钩拖底弹簧。

将尾钩与无轨胶轮车的车桥通过尾钩固定装置活动连接的效果在于，方便尾钩下放；另外，为保证尾钩脱钩后能够有效勾住阻拦绳，特设置尾钩拖底弹簧，确保尾钩释放后，能够使尾钩紧紧贴住底板，避免底板不平或其他杂物造成跳钩，导致无法正常勾住阻拦绳的情况发生。

进一步地，所述拦截机构还包括卡绳器、导绳轮以及缓冲绞车；所述阻拦绳一端固定在卡绳器上，另一端缠绕在所述缓冲绞车上；所述导绳轮的数量为三个，所述绳槽的两端各固定有一个导绳轮，所述阻拦绳通过两个导绳轮压入绳槽内；另一个导绳轮设置在所述缓冲绞车的入口处。

进一步地，所述拦截机构还包括托绳气缸、气线以及气缸控制箱；所述托绳气缸与所述气缸控制箱之间通过气线连接；所述气缸控制箱控制所述托绳气缸，以用于执行托绳和收绳动作。

进一步地，所述无线控制装置还包括发射器；所述发射器安装在所述无轨胶轮车的表盘位置；所述无轨胶轮车的车尾处安装有尾钩悬挂闭锁机构传感器，所述尾钩悬挂闭锁机构传感器与所述发射器电连接；所述发射器用于发射数字信号以用于控制遥控控制箱。

进一步地，所述无线控制装置还包括遥控控制箱；所述遥控控制箱包括控制板、接收器、驱动集成电路以及继电器；所述接收器用于接收所述发射器传递的信息，所述控制板对信息进行识别并发出动作指令；所述驱动集成电路驱动所述继电器导通并输出控制信号来控制气动执行机构。

进一步地，所述无线控制装置还包括气动执行机构；所述气动执行机构包括电磁阀、气控箱以及伸缩气缸；所述电磁阀接收所述遥控控制箱的动作指令，并启动气控箱操控伸缩气缸；所述伸缩气缸执行压绳触发机构弹出绳槽内的阻拦绳进行阻拦。

进一步地，所述发射器发射10种不同编码的数字信号。

进一步地，所述绳槽内的阻拦绳弹出后距离地面100mm。

本发明提供的一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统，通过在无轨胶轮车的尾部安装尾钩，在无轨胶轮车出现速度失控时，伸缩气缸执行压绳触发机构弹出阻拦绳，尾钩下放勾住阻拦绳实现安全停车，解决了现有技术中无轨胶轮车易发生制动失灵而造成人员伤亡及财产损失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例提供的无轨胶轮车仰视图；

图2为本发明实施例提供的拦截机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无轨胶轮车尾钩及尾钩释放手柄工作流程图；

图4为本发明实施例提供的阻拦绳阻拦的工作流程图。

附图标记说明：

1为无轨胶轮车，11为车桥，12为尾钩释放手柄，13为钢丝；

2为尾钩，21为尾钩悬挂装置，22为尾钩固定装置，23为尾钩拖底弹簧；

3为拦截机构，31为阻拦绳，32为绳槽，33为卡绳器，34为导绳轮，35为缓冲绞车，36为托绳气缸，37为气线，38为气缸控制箱。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以是两个元件内部的连通。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。

参阅图1-2所示，本发明提供了一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统，包括：无轨胶轮车1、尾钩2、无线控制装置以及拦截机构3；所述无轨胶轮车1的尾部车厢处固定有尾钩悬挂装置21，处于未下放状态时，所述尾钩2置于所述尾钩悬挂装置21内；所述无线控制装置包括伸缩气缸；所述拦截机构包括阻拦绳31、绳槽32以及压绳触发机构，所述阻拦绳31与所述压绳触发机构均置于所述绳槽32内部；所述伸缩气缸执行压绳触发机构弹出阻拦绳31来进行阻拦。

具体而言，所述无轨胶轮车1的驾驶室设置有尾钩释放手柄12；所述尾钩释放手柄12与所述尾钩悬挂装置21之间通过钢丝13连接，处于未下放状态时，所述尾钩2置于所述尾钩悬挂装置21内。这样设置的效果在于，当无轨胶轮车1出现速度失控险情时，无轨胶轮车1司机迅速提起尾钩释放手柄12，尾钩释放手柄12通过连接钢丝13触动尾钩悬挂装置21动作，将尾钩2顺利下放，勾住阻拦绳31，实现安全停车。

进一步地，所述尾钩2与所述无轨胶轮车1的车桥11通过尾钩固定装置22活动连接；所述尾钩固定装置22为V形，所述尾钩固定装置22的两端与所述无轨胶轮车1的车桥11活动连接，所述尾钩固定装置22的中间固定有所述尾钩2；所述尾钩固定装置22上还设置有尾钩拖底弹簧23。

将尾钩2与无轨胶轮车1的车桥11通过尾钩固定装置22活动连接的效果在于，方便尾钩2下放；另外，为保证尾钩2脱钩后能够有效勾住阻拦绳31，特设置尾钩拖底弹簧23，确保尾钩2释放后，能够使尾钩2紧紧贴住底板，避免底板不平或其他杂物造成跳钩，导致无法正常勾住阻拦绳31的情况发生。

进一步地，所述尾钩固定装置22与所述无轨胶轮车1的车桥11之间为活动连接，所述活动连接可为任意连接方式。

进一步地，所述尾钩2使用的是5吨钩头。

进一步地，为保证工作的可靠性，全部使用机械系统，未使用电控系统，避免出现紧急情况时，无轨胶轮车1出现断电导致电控系统工作不到位，尾钩2不能顺利下放情况的出现。

具体而言，所述拦截机构3包括阻拦绳31、绳槽32以及压绳触发机构，所述阻拦绳31与所述压绳触发机构均置于所述绳槽32内部；所述拦截机构3以用于与所述尾钩2配合来达到停车的目的；所述阻拦绳31选用直径为15.5mm的钢丝绳。

进一步地，所述拦截机构3还包括卡绳器33、导绳轮34以及缓冲绞车35；所述阻拦绳31一端固定在卡绳器33上，另一端缠绕在所述缓冲绞车35上；所述导绳轮34的数量为三个，所述绳槽32的两端各固定有一个导绳轮34，所述阻拦绳32通过两个导绳轮34压入绳槽内；另一个导绳轮34设置在所述缓冲绞车35的入口处。

进一步地，所述缓冲绞车35使用JD-1型绞车进行改造，主要是改造轿车的刹车手柄，保证缓冲绞车35始终处于恒定刹车力矩状态。缓冲绞车35中的绞盘制动手把处于半制动状态，在尾钩2带动阻拦绳31向前冲击放绳过程中，经过一段距离后实行机械二次制动增加预紧力，保证实现无轨胶轮车1缓慢减速停车的效果。

进一步地，所述拦截机构3还包括托绳气缸36、气线37以及气缸控制箱38；所述托绳气缸36与所述气缸控制箱38之间通过气线37连接；所述气缸控制箱38控制所述托绳气缸36，以用于执行托绳和收绳动作。

进一步地，所述卡绳器33、导绳轮34以及缓冲绞车35均使用全螺纹锚杆固定在巷道帮部及底板上。

具体而言，所述无线控制装置包括发射器、遥控控制箱以及气动执行机构，所述无线控制装置以用于自动弹出阻拦绳31对无轨胶轮车1进行阻拦。所述发射器安装在所述无轨胶轮车1上，所述遥控控制箱以及气动执行机构均设置在无轨胶轮车1前进的沿途巷道上。值得说明的是，所述无线控制装置在图中均未示出。

进一步地，所述无线控制装置包括发射器；所述发射器安装在所述无轨胶轮车1的表盘位置；所述无轨胶轮车1的车尾处安装有尾钩悬挂闭锁机构传感器(图中为示出)，所述尾钩悬挂闭锁机构传感器与所述发射器电连接；所述发射器用于发射数字信号以用于控制遥控控制箱。

进一步地，所述发射器发射10种不同编码的数字信号，所述发射器安装在无轨胶轮车1的表盘位置，触发按键内部引出两根导线至车尾尾钩悬挂闭锁机构传感器上，一旦尾钩2释放，传感器内部形成闭合状态，发射器始终处于连续不间断信号发射状态，直至被沿途接收器接收到信号。

进一步地，所述无线控制装置还包括遥控控制箱；所述遥控控制箱包括控制板、接收器、驱动集成电路以及继电器；所述接收器用于接收所述发射器传递的信息，所述控制板对信息进行识别并发出动作指令；所述驱动集成电路驱动所述继电器导通并输出控制信号来控制气动执行机构。

进一步地，所述发射器在45米范围内控制接收器。

进一步地，所述气动执行机构包括电磁阀、气控箱以及伸缩气缸；所述电磁阀接收所述遥控控制箱的动作指令，并启动气控箱操控伸缩气缸；所述伸缩气缸执行压绳触发机构弹出绳槽32内的阻拦绳33进行阻拦。

巷道底板绳槽32内阻拦绳31被迅速弹出地面100mm，对失速经过的无轨胶轮车1形成拦阻状态，最终被无轨胶轮车1释放的沿底板拖行的尾钩2的捕捉，最终形成制动，保证无轨胶轮车1安全停止。

参阅图3所示，无轨胶轮车1尾钩2及尾钩释放手柄12工作流程为：无轨胶轮车1的速度失控，操控人员提起尾钩释放手柄12，尾钩悬挂装置21进行工作并将尾钩2放下。

参阅图4所示，阻拦绳阻拦的工作流程为：(1)无轨胶轮车1的速度失控，操控人员提起尾钩释放手柄12，尾钩悬挂装置21进行工作并将尾钩2放下；

(2)尾钩2放下后，传感器内部形成闭合状态，发射器始终处于连续不间断信号发射状态，直至被沿途接收器接收到信号；

(3)接收器接收发射器传递的信息，并对信息进行识别并发出动作指令，驱动集成电路驱动继电器导通并输出控制信号来控制电磁阀；

(4)电磁阀接收所述遥控控制箱的动作指令，并启动气控箱操控伸缩气缸，伸缩气缸执行压绳触发机构弹出绳槽32内的阻拦绳33进行阻拦；

(5)尾钩2挂住阻拦绳31，缓冲绞车35动作并开始拉停无轨胶轮车1；

(6)无轨胶轮车1受阻力后横减速运动至无轨胶轮车1停止。

本发明提供的无轨胶轮车失速智能控制捕车系统的工作原理为：

该系统受舰载机着舰阻拦系统启示，将失速无轨胶轮车1作为需要拉停的舰载机进行拉停。

首先，根据无轨胶轮车1最大载重量M及无轨胶轮车1本身重量Ma，斜巷角度α，最短制动距离S，及机车最大失控速度V，由于机车失控时，无轨胶轮车1与地面摩擦力为滚动摩搽，为提高系统设计安全系数，不予考虑，最后计算得出最小拉停力为F：

F＝(M+Ma)·g·V2·sinα/S

依据最小拉停力F，并考虑不小于5倍的安全系数，选择拉停钢丝绳直径。

其次，机车拉停依靠设计好的JD-1型绞车提供，缓冲绞车进行改造后提供恒制动力矩，对失控无轨胶轮车1进行恒减速制动，依据选择的钢丝13长度，最大制动距离达到10米，确保无轨胶轮车安全制动。

因此，本发明提供的一种无轨胶轮车失速智能控制捕车系统，通过在无轨胶轮车的尾部安装尾钩，在无轨胶轮车出现速度失控时，伸缩气缸执行压绳触发机构弹出阻拦绳，尾钩下放勾住阻拦绳实现安全停车，解决了现有技术中无轨胶轮车易发生制动失灵而造成人员伤亡及财产损失的问题。

最后应说明的是：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本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特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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。