一种矿井斜巷车辆失速保护摩擦板的制作方法

[0001]
本发明属于煤矿安全运输防护领域，涉及一种矿井斜巷车辆失速保护摩擦板。


背景技术：

[0002]
无轨胶轮车以其快捷、高效、灵活的特点，在近水平斜井或者平硐开采的矿井辅助运输中得到广泛应用，但由于车辆行驶过程中可能会出现刹车失灵、脱档、司机操作不当等情况，导致车辆运输过程中特别是斜巷运输时“跑车”事故的发生，造成人员伤亡，影响矿井安全生产。因此，开发一种新型高效的安全防护装置——矿井斜巷车辆失速保护摩擦板，对于现代化煤矿无轨化运输的推广十分必要。
[0003]
目前，虽然无轨胶轮车使用广泛，但国内对矿井无轨胶轮车在井下斜巷长坡段的失速防护装置研究较少，大部分矿井仅仅在巷道壁上安装轮胎作为简易缓冲装置，这种简易装置保护效果有限，且极易发生大变形回弹，在无轨胶轮车失控事故发生时，难以使车辆得到有效控制。


技术实现要素：

[0004]
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种矿井斜巷车辆失速保护摩擦板。本发明解决了防爆无轨胶轮车在运输途中发生速度失控时的刚性阻车，实现柔性阻车，有效保护乘车人员安全。
[0005]
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0006]
本发明公开了一种矿井斜巷车辆失速保护摩擦板，包括纳米流体吸能结构，纳米流体吸能结构外包覆有聚氨酯外层；其中，纳米流体吸能结构包括高强度弹性外包层，高强度弹性外包层内部填充有纳米流体材料；使用时，所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板设于巷道壁上。
[0007]
优选地，所述高强度弹性外包层为热塑性弹性体材料。
[0008]
进一步优选地，所述热塑性弹性体材料包括聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或三元乙丙橡胶。
[0009]
优选地，所述纳米流体材料是由无机非金属多孔材料和功能流体组成。
[0010]
进一步优选地，所述无机非金属多孔材料包括分子筛、沸石、硅土或活性炭。
[0011]
进一步优选地，所述功能流体包括丙三醇或水。
[0012]
优选地，所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板还包括固定钢构，所述固定钢构与所述聚氨酯外层固定连接，所述固定钢构上设有用于与外部墙体连接的锚固组件。
[0013]
进一步优选地，所述固定钢构为连接板结构，所述固定钢构的两侧设有限位挡板。
[0014]
优选地，所述聚氨酯外层的整体形状为弧形段。
[0015]
优选地，所述聚氨酯外层上表面设有用于增加摩擦的凸起结构。
[0016]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0017]
本发明公开了一种矿井斜巷车辆失速保护摩擦板，通过在纳米流体吸能结构外包
覆聚氨酯外层，能够发挥外部的聚氨酯外层的耐磨性和弹性，以及内部的纳米流体吸能结构对冲击形变的缓冲和吸收，所述纳米流体吸能结构和聚氨酯外层均能够将无轨胶轮车的动能吸收，使无轨胶轮车均匀减速柔性制动。其中，本发明在无轨胶轮车运输途中发生速度失控与巷道壁上摩擦板碰撞时，一部分动能被聚氨酯外层吸收，一部分动能被地面、空气吸收，一部分能量则是被纳米流体吸能结构吸收，纳米流体吸能结构的高强度弹性外包层在车撞击下发生变形，把动能转递给里面的纳米流体材料，纳米流体材料吸收大量能量，从而有效地保护乘车人员的安全。本发明所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板结构简单，适合大规模生产制作，可广泛应用于无轨胶车近水平斜井或者平硐开采的矿井辅助运输巷道中。当无轨胶车在斜井运输途中发生速度失控时，通过与安装在巷道壁上的摩擦板碰撞摩擦耗能，从而使胶轮车速度减慢，直至停车，避免刚性阻车对车辆和乘车人员造成不必要的伤害，最大程度地满足乘坐人员的安全。
[0018]
进一步地，通过在聚氨酯外层下表面设置固定钢构和锚固组件，能够增加所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板与巷道内壁的固定，便于维护并提高使用效果。
[0019]
进一步地，通过在聚氨酯外层上表面设有用于增加摩擦的凸起结构，能够增强所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板的缓冲作用。
附图说明
[0020]
图1为本发明所述矿井斜巷车辆失速纳米吸能摩擦板的结构示意图；
[0021]
图2为本发明所述某一具体实施例的尺寸示意图；
[0022]
图3为本发明图1中纳米流体吸能结构示意图。
[0023]
其中：1-矿井斜巷车辆失速保护摩擦板；2-聚氨酯外层；3-纳米流体吸能结构；4-固定钢构；5-锚固组件；6-高强度弹性外包层；7-纳米流体材料。
具体实施方式
[0024]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
[0025]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]
参见图1，为本发明公开的一种采用了纳米流体吸能材料的矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1，由聚氨酯外层2、纳米流体吸能结构3、固定钢构4、锚固组件5组成。所述纳米流体吸能结构3外包覆聚氨酯外层2，所述聚氨酯外层2下表面设有固定钢构4，所述固定钢构4
上设有锚固组件5。参见图3可知，所述纳米流体吸能结构3包括高强度弹性外包层6，高强度弹性外包层6的内部填充纳米流体材料7。使用时，所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板设于巷道壁上。此外，聚氨酯外层2的上表面设置凸起结构。
[0027]
其中，所述高强度弹性外包层6为热塑性弹性体材料，包括但不限于聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或橡胶，内部填充纳米流体材料7是由无机非金属多孔材料和功能流体组成，其中无机非金属多孔材料为沸石、硅土或活性炭，功能流体为丙三醇或水。聚氨酯外层2主要由聚氨酯发泡材料，整体形状弧形段。
[0028]
其中，在本发明的某一具体实施例中，尺寸如图2所示，但不限于此尺寸，所述矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1的具体尺寸可以依据煤矿斜巷长坡段和斜巷壁及使用车辆类型进行调整。如在坡度为6
°
的斜井巷道，wc20r防爆无轨胶轮车，车身高度2.4m，要求摩擦板高度不得小于车身一半高度，车辆轮胎高度与吸能结构高度一致，弧度外形具有一定导向缓冲作用，表面凸起增加摩擦。具体参见图2可知，矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1的尺寸可以选择为1.0m
×
0.8m，矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1的上、下两边分别连接设置固定钢构4，固定钢构4的尺寸可以选择为30cm
×
0.8m，使用连接时，固定钢构4与矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1通过胶粘连接，上下露出10cm高度的固定钢构4，并通过固定钢构4上的锚固组件5包含的螺杆和螺栓与周围隧道墙体固定连接，矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1中部内置有纳米流体吸能结构3。
[0029]
具体地，在上述某一具体实施例中，固定钢构4的材料为q325镀锌板，固定钢构4与矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1通过聚氨酯胶实现胶粘连接。
[0030]
具体地，在上述某一具体实施例中，固定钢构4两端还设有限位挡板，用于将矿井斜巷车辆失速保护摩擦板1固定卡位，提高装配的稳定性。
[0031]
本发明所述的矿井斜巷车辆失速纳米吸能摩擦板1，在无轨胶车车运输途中发生速度失控时，一部分动能被聚氨酯外层2吸收，一部分动能被地面、空气吸收，而大部分能量则是被纳米流体吸能结构3吸收。纳米流体吸能结构3的高强度弹性外包层6在撞击下发生变形，同时把动能转递给里面的纳米流体材料7，纳米流体材料7进而吸收大量能量，从而有效地保护乘车人员的安全。
[0032]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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