一种用于安全生产制动矿车的制动杆控制装置的制作方法

本发明涉及矿车制动领域，一种用于安全生产制动矿车的制动杆控制装置。

背景技术：

无动力车是矿井下运输中使用最广泛的一种运输装备，在井下运输过程中，上、下山运输是一个重要的运输环节。但是，在上下山运输中，跑车事故时有发生，含有数吨载荷无动力矿车，在不受控制的跑车中加速，会对轨道作业工人产生极大危害。

现有一种针对预防矿车跑车事故的制动矿车，制动时会在车底释放制动杆，制动杆依靠自身重力落下，插入道轨枕木中对矿车进行强行制动。因该类制动矿车制动机构简单、性价比高、故推广应用较为广泛。

但现有制动机构能否顺利制动，制动杆释放器是整个系统的核心，现有技术采用旋转式脱钩释放器存在释放阻力大，易弯曲等缺点，可靠度较低，经常发生制动释放失灵的情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为，提供一种用于安全生产制动矿车的制动杆控制装置，其可以快速、耐用、可靠的释放制动杆。

本申请的技术方案为：

一种用于安全生产制动矿车的制动杆控制装置，包括防爆箱，所述防爆箱内设有释放机构，所述防爆箱的外侧设有控制装置，其特征在于，所述释放机构包括设置在防爆箱内部的弹性回抽装置，所述弹性回抽装置内设有可在弹性回抽装置内滑动的收缩杆，所述收缩杆的外端设有连杆，所述连杆未与收缩杆连接的一端设有用于控制制动杆的磁性阻挡器，所述防爆箱的一侧设有通孔，所述通孔内侧设有直线轴承，所述连杆设置在直线轴承内，可在直线轴承内前后移动。

进一步的，所述弹性回抽装置包括安装架，所述安装架内置锁定块，所述锁定快连接收缩杆，所述收缩杆上设有弹簧，安装架内设有挡板设置在弹簧与锁定块之间，所述锁定块的两侧设有高速舵机所述高速舵机通过舵机控制器控制，所述锁定块上设有凹槽，所述凹槽内设有旋转限位块，所述旋转限位块通过舵机轴与高速舵机连接并随高速舵机活动，所述挡板内侧和高速舵机外侧均设有对高速舵机限位的锁定触点。

进一步的，所述控制装置包括电池盒和控制开关，所述控制开关包括磁簧开关和继电器，所述电池盒为两个分别设置在防爆箱的两侧，所述电池盒包括第一电池盒和第二电池盒，第一电池盒和第二电池盒内均设有电池，所述第一电池盒内设有磁簧开关和继电器，所述磁簧开关、继电器与弹性回抽装置依靠第一电池盒和第二电池盒内的电池，连接组成电路。

进一步的，所述电池为锂亚硫酰氯电，所述第一电池盒内设有4个锂亚硫酰氯电池，所述第二电池盒内设有3个锂亚硫酰氯电池，所述继电器为四触点继电器，第一电池盒内的3个锂亚硫酰氯电池与第二电池盒内的3个锂亚硫酰氯电池，与继电器的四个触点之间三串两并构成电路并与弹性回抽装置内舵机控制器连接，每个舵机控制器控制一个高速舵机，舵机控制器与锁定触点连接；舵机控制器检测舵机静止角度，控制舵机运动，控制逻辑为：当舵机控制器通电时，检测到舵机状态处于锁定角度时，立即解锁，解锁后停止舵机转动；当舵机控制器通电时，检测到舵机状态处于解锁角度，锁定触点闭合，立即锁定，锁定后停止舵机转动。寿命限制：舵机控制器内置计数器及蜂鸣器，当锁定次数超过50次时，则蜂鸣器常响，且不执行舵机加锁动作。

进一步的，所述弹性回抽装置为两个，所述两个弹性回抽装置的收缩杆之间设有固定连接杆。

进一步的，所述磁性阻挡器的两端与连杆固定连接，所述磁性阻挡器为长方体钕磁铁，磁性阻挡器外部整体包覆0.5mm厚度ptfe层，所述制动杆为铝合金材质，制动杆上设有磁性挡块，所述磁性挡块表面整体包覆0.5mm厚度ptfe层，磁性挡块与制动杆通过螺栓固定，所述磁性阻挡器与制动杆磁性挡块相邻面同极性，所述磁性阻挡器与制动杆磁性挡块，选用中心磁场强度大于4000高斯的钕磁铁。

进一步的，所述通孔内设有密封环，所述通孔外侧设有密封板。

进一步的，所述第一电池盒内设有磁控信号输入处，所述磁簧开关设置在磁控信号输入处内，所述第一电池盒浇筑环氧树脂用于固定磁簧开关，磁簧开关用于接收外部制动磁力控制信号输入，磁簧开关为常开型开关，接收控制信号后闭合，联动内部机构释放制动杆。

进一步的，所述防爆箱为中空的矩形，所述电池盒与防爆箱焊接，所述防爆箱的上方设有向外延伸的外沿板，外沿板上设有密封盖，外沿板和密封盖通过螺栓连接，所述防爆箱内部设有用于固定弹性回抽装置的固定板，固定板上设有螺孔。

进一步的，所述电池盒材料为钢制材料，电池盒内设有阻燃聚氨酯泡沫，所述阻燃聚氨酯泡沫与电池、磁簧开关和继电器完全包覆封装在电池盒内。

本申请的有益效果为：

本发明全密封设计，内置电池，通过唯一的外部磁力信号控制接口控制机构执行动作，不会受到任何外界影响与干扰，防水防爆，待机时零耗电，寿命长，周期内无需维护，释放机构的特殊设计，易于回缩释放制动杆，结构精简可靠度高。

附图说明

图1为本申请结构示意图；

图2为本申请释放机构结构示意图；

图3为本申请防爆箱结构示意图；

图4为本申请机械部分装配结构示意图；

图5为本申请使用状态图；

图6为本申请弹性回抽装置结构示意图；

图7为本申请磁簧开关和继电器电路结构图；

图8为本申请继电器和弹性回抽装置电路结构图；

图9为本申请磁簧开关环氧树脂浇注示意图；

图10为本申请舵机控制器与高速舵机连接示意图。

图中：防爆箱1，弹性回抽装置2，收缩杆3，连杆4，磁性阻挡器5，通孔6，直线轴承7，磁簧开关8，四触点继电器9，第一电池盒10，第二电池盒11，固定连接杆12，磁性挡块13，铝合金制动杆14，固定板15，密封板16，磁控信号输入处17，外沿板18，密封盖19，弹簧20，锁定块21，旋转限位块22，舵机轴23，高速舵机24，安装架25，环氧树脂26，锁定触点27，舵机控制器28。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本申请进行进一步说明。

一种用于安全生产制动矿车的制动杆控制装置，包括防爆箱1，所述防爆箱内设有释放机构，所述防爆箱1的外侧设有控制装置，其特征在于，所述释放机构包括设置在防爆箱内部的弹性回抽装置2，所述弹性回抽装置2内设有可在弹性回抽装置内置滑动的收缩杆3，所述收缩杆3的外端设有连杆4，所述连杆4未与收缩杆3连接的一端设有用于控制磁性挡块13的磁性阻挡器5，所述防爆箱的一侧设有通孔6，所述通孔6内侧设有直线轴承7，所述连杆4设置在直线轴承7内，可在直线轴承7内前后移动。

进一步的，所述控制装置包括电池盒和控制开关，所述控制开关包括磁簧开关8和继电器9，所述电池盒为两个分别设置在防爆箱1的两侧，所述电池盒包括第一电池盒10和第二电池盒11，第一电池盒10和第二电池盒11内均设有电池，所述第一电池盒内设有磁簧开关8和继电器9，所述磁簧开关、继电器与弹性回抽装置依靠第一电池盒和第二电池盒内的电池，连接组成电路。

进一步的，所述电池为锂亚硫酰氯电池，er26500m型号电池，若采用其他尺寸型号，限定类型必须为锂亚硫酰氯类型电池，所述第一电池盒内设共有4个锂亚硫酰氯电池，所述第二电池盒内设有3个锂亚硫酰氯电池和继电器，所述继电器为四触点继电器，第一电池盒内的3个锂亚硫酰氯电池与第二电池盒内的3个锂亚硫酰氯电池，与继电器的四个触点之间三串两并构成电路并与弹性回抽装置的舵机控制器28连接，每个舵机控制器控制一个高速舵机，高速舵机共四个每个弹性回抽装置内设有两个高速舵机，高速舵机控制器与锁定触点连接；舵机控制器检测舵机静止角度，控制舵机运动，控制逻辑为：当舵机控制器通电时，检测到舵机状态处于锁定角度时，立即解锁，解锁后停止舵机转动；当舵机控制器通电时，检测到舵机状态处于解锁角度，锁定触点闭合，立即锁定，锁定后停止舵机转动。寿命限制：舵机控制器内置计数器及蜂鸣器，当锁定次数超过50次时，则蜂鸣器常响，且不执行舵机加锁动作。

进一步的，所述弹性回抽装置2为两个，所述两个弹性回抽装置的收缩杆之间设有固定连接杆12。

进一步的，所述磁性阻挡器5的两端与连杆4固定连接，所述磁性阻挡器为长方体钕磁铁，磁性阻挡器外部整体包覆0.5mm厚度ptfe层，所述制动杆为铝合金材质，制动杆上设有磁性挡块13，所述磁性挡块13表面整体包覆0.5mm厚度ptfe层，磁性挡块13与制动杆通过螺栓固定，所述磁性阻挡器与制动杆磁性挡块13相邻面同极性。

进一步的，所述通孔6内设有密封环，所述通孔外侧设有密封板16，所述直线轴承的型号为lmkp10uu直线轴承，lmkp10uu直线轴承一端通过防爆箱上的开孔伸出，被密封板16压住，通孔6与lmkp10uu直线轴承之间设置有密封环。

进一步的，所述第一电池盒10内设有磁控信号输入处17，所述磁簧开关8设置在磁控信号输入处17内，所述第一电池盒浇筑环氧树脂26用于固定磁簧开关，磁簧开关用于接收外部制动磁力控制信号输入，磁簧开关为常开型开关，接收控制信号后闭合，联动内部机构释放制动杆。

进一步的，所述防爆箱1为中空的矩形，所述电池盒与防爆箱焊接，所述防爆箱的上方设有向外延伸的外沿板18，外沿板18上设有密封盖19，密封板与防爆箱之间设有密封垫，外沿板18和密封盖19通过螺栓连接，所述防爆箱内部设有用于固定弹性回抽装置2的固定板15，固定板15上设有螺孔。

进一步的，所述电池盒材料为钢制材料，电池盒内设有阻燃聚氨酯泡沫，所述阻燃聚氨酯泡沫与电池、磁簧开关和继电器完全包覆封装在电池盒内。

进一步的，弹性回抽装置包括设置在安装架25内部的收缩杆3，收缩杆上设有弹簧20，安装架上设有与固定板15连接的孔；在磁性阻挡器5阻挡“磁性挡块13”的情况下，内部弹簧为压紧状态，弹簧压紧弹力为25-30n；收缩杆3一端通过固定连接杆12与连杆4相连，另一端固定有有锁定块21。锁定块21两侧带有弧形凹槽，凹槽内置有半圆形旋转限位块22，旋转限位块22中心点连接高速舵机轴23。解锁时：高速舵机轴23旋转180°带动旋转限位块解除锁定，收缩杆3在弹簧的弹力作用下向安装架25内收缩，带动磁力阻挡器5释放制动杆。复位时，外部给出磁力信号保持30秒，舵机控制器通电，等待锁定触点27给出信号，用手拉动磁性阻挡器带动收缩杆向外运动，压缩弹簧，压缩到指定位置时碰到舵机锁定触点，高速舵机旋转180度完成锁定。

矿车运行时磁性阻挡器5挡住制动杆挡磁性挡块13，需要释放制动杆14时外部给出磁力信号，控制磁簧开关8闭合，进而控制四触点的继电器9吸合，四个触点的吸合，把六节三串两并的电池回路接通，引起两个弹性回抽装置内部高速舵机轴的180度转动，带动旋转限位块解除对收缩杆的锁定，收缩杆在高弹力弹簧的作用下迅速回缩，释放制动杆。磁性阻挡器5与制动杆挡磁性挡块13之间同极性，阻挡过程中始终存在气隙，脱扣阻力极小，同时减少对制动杆在矿车颠簸时对收缩杆的冲击，本装置成本低结构合理。当部署时间大于十年，无论使用次数是否到达限定次数，产品整体必须报废更换。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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