一种隧道斜井溜车拦阻装置的制作方法

本实用新型涉及机械装置技术领域，具体而言，涉及一种隧道斜井溜车拦阻装置。

背景技术：

在隧道设计中，为保障工程建设工期、改善隧道通风、做好防排水、保障施工供电及应对其他地质和自然灾害，采用斜井施工技术解决长隧道施工问题，变长隧道施工为“短打”。斜井往往存在洞身长、纵坡大的特点，在方便施工同时，斜井内交通运输安全风险凸显，尤其是斜井溜车。当有进出斜井的轮式车辆，在正常行驶过程中，因机械系统故障导致失控超速发生，不及时制止，将造成更大安全事故和财产损失。

现有技术中，采用路基以及设于所述路基上表面的制动床，路基的坡角a为0-40度，路基的前段为缓冲段，制动床设于所述路基的后段，所述缓冲段的长度为0～50米，宽度为3～12米，所述缓冲段的路面摩阻的滚动阻力系数为0.01～0.15。缓冲段利用坡度或路面摩阻来降低车辆的动能；所述缓冲段的路面摩阻依据车辆拦阻系统的目标效果而设计。

例如中国专利公开号为cn201620197812.4的实用新型专利公开了一种基于缓冲吸能材料的车辆拦阻装置，其包括路基以及设于所述路基上表面的制动床。该基于缓冲吸能材料的车辆拦阻装置在实现有效拦阻的同时，能够保证乘客的安全以及避免车辆结构发生重大破坏。该车辆拦阻装置主要由缓冲吸能材料组成，其具有可设计的压溃强度，在车轮碾压下该材料吸收车辆动能，达到拦停车辆或使车辆减速的目的。该车辆拦阻装置还具有减速效果好、制动过程安全、振动小等特点，可应用于公路避险车道等领域。

再例如中国专利公开号为cn201610142406.2的实用新型专利公开了一种一体化圆盘式舰载机着舰拦阻装置及其拦阻方法，通过控制电磁制动器对绞盘的制动力矩控制实现对舰载机从高速到低速直到停止的智能拦阻，当舰载机尾钩钩住拦阻索将拦阻索从绞盘中开始拉出时，拦阻索在绞盘上的缠绕半径大于大齿轮半径，拦阻装置对舰载机的拦阻力最小，对舰载机的损伤最小，随着拉出的拦阻索长度增加，拦阻索在绞盘上的缠绕半径逐渐变小，当缠绕半径逐渐小于大齿轮的半径时，拦阻索对舰载机的拦阻力矩逐渐增大直到舰载机被拦阻停下，该拦阻装置的优点是，体积小，占用空间小，结构简单、智能化程度高，易于操控和高使用寿命。

现有技术中至少存在以下问题：

现有技术中的车辆拦阻装置，由于结构简单，缓冲吸能材料脆弱，导致拦阻成功率低。

针对现有技术中的车辆拦阻装置，由于结构简单，缓冲吸能材料脆弱，导致拦阻成功率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种隧道斜井溜车拦阻装置。

所述隧道斜井溜车拦阻装置包括：上层钢板、盾尾钢丝刷、钢丝刷座套、下层钢板、u型基座、自锁支架、释放装置、吊重钢丝绳、配重、提升钢丝绳和定滑轮；

释放装置和定滑轮分别与隧道顶部固定，释放装置通过吊重钢丝绳将配重吊起，提升钢丝绳的第一端与配重连接，提升钢丝绳的第二端穿过定滑轮与下层钢板固定，自锁支架固设于下层钢板和u型基座之间，下层钢板上端固设有钢丝刷座套，盾尾钢丝刷固设于钢丝刷座套中，上层钢板与u型基座上沿固定连接，上层钢板上开设有用于容纳盾尾钢丝刷穿过的矩形开口，当释放装置被触发时，吊重钢丝绳与释放装置分离，配重在重力的作用下带动下层钢板上移，以使盾尾钢丝刷裸露出矩形开口。

进一步地，上层钢板下端固定有环绕矩形开口的导向钢板。

进一步地，隧道斜井溜车拦阻装置还包括与释放装置通信连接的车载控制器，车载控制器包括依次电性连接的速度监测传感器、plc控制器和无线传输模块，无线传输模块与释放装置通信连接，无线传输模块用于向释放装置发送无线控制信号，控制释放装置释放吊重钢丝绳。

进一步地，释放装置包括电磁铁、第一夹手、第二夹手、销轴、卡固圆盘、连接板、螺栓、支架、无线接收模块和控制模块，连接板的下端与电磁铁的上端通过螺栓连接，电磁铁的下端与卡固圆盘连接，第一夹手的上端和第二夹手的上端均卡固在卡固圆盘内侧，第一夹手的中部和第二夹手的中部通过销轴铰接，第一夹手的下端和第二夹手的下端抵贴，销轴的两端卡固在支架上，无线接收模块的第一端与无线传输模块通信连接，无线接收模块的第二端与控制模块电性连接，控制模块与电磁铁电性连接。

进一步地，多个自锁支架设置在下层钢板和u型基座之间，且多个自锁支架中任意相邻的两个自锁支架的间距相同。

进一步地，上层钢板上开设有多个用于容纳盾尾钢丝刷穿过的矩形开口，且多个矩形开口中任意相邻的两个矩形开口的间距相同。

进一步地，自锁支架包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板相互平行设置，第一支撑板通过油缸的伸缩实现举升和下降，在第一支撑板的两侧边下方位于第二支撑板的两侧边上方对称设有第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆以及第四支撑杆，第一支撑杆上部与第二支撑杆的下部交叉铰接，第一支撑杆下部与第三支撑杆的上端铰接，第四支撑杆的上端与第二支撑杆的下端铰接，第四支撑杆的下端与第三支撑杆的上部铰接，第二支撑杆与第三支撑杆平行设置，第一支撑板与下层钢板抵贴。

相对于现有技术，本实用新型所述的隧道斜井溜车拦阻装置具有以下显著的优越效果：

1，无复杂的机械结构和控制系统，由于采用多排的盾尾钢丝刷，使得所述隧道斜井溜车拦阻装置拦阻成功率高，安全稳定，无噪声，无扬尘。

2，通过配重的重力即可将盾尾钢丝刷提升，无需外力，节能环保。

3，本实用新型所述的隧道斜井溜车拦阻装置，结构简单，拆装方便，一次投入，能够多次使用，寿命长。

4，克服了现有防撞拦阻装置中，防撞拦阻装置对司机造成的恐惧心理，同时所述隧道斜井溜车拦阻装置又比公路专用避险车道节省空间和建造费用。

附图说明

图1为本实用新型所述隧道斜井溜车拦阻装置的剖面示意图；

图2为图1中a处的放大示意图；

图3为本实用新型所述隧道斜井溜车拦阻装置的俯视图；

图4为本实用新型所述隧道斜井溜车拦阻装置的车载控制器的结构示意图；

图5为本实用新型所述隧道斜井溜车拦阻装置的自锁支架的结构示意图；

图6为本实用新型所述隧道斜井溜车拦阻装置的释放装置的刨面结构示意图。

附图标记说明：

1-上层钢板；2-导向钢板；3-盾尾钢丝刷；4-钢丝刷座套；5-下层钢板；6-u型基座；7-自锁支架、71-第一支撑板、72-第二支撑板、73-第一支撑杆、74-第二支撑杆、75-第三支撑杆、76-第四支撑杆、77-油缸；8-释放装置、81-电磁铁、82-第一夹手、83-第二夹手、84-销轴、85-卡固圆盘、86-连接板、87-螺栓、88-支架；9-吊重钢丝绳；10-配重；11-提升钢丝绳；12-定滑轮；13-矩形开口；14-车载控制器、141-速度监测传感器、142-plc控制器、143-无线传输模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

如图1至图3所示，所述隧道斜井溜车拦阻装置包括：上层钢板1、盾尾钢丝刷3、钢丝刷座套4、下层钢板5、u型基座6、自锁支架7、释放装置8、吊重钢丝绳9、配重10、提升钢丝绳11和定滑轮12；

释放装置8和定滑轮12分别与隧道顶部固定，释放装置8通过吊重钢丝绳9将配重10吊起，提升钢丝绳11的第一端与配重10连接，提升钢丝绳11的第二端穿过定滑轮12与下层钢板5固定，自锁支架7固设于下层钢板5和u型基座6之间，下层钢板5上端固设有钢丝刷座套4，盾尾钢丝刷3固设于钢丝刷座套4中，上层钢板1与u型基座6上沿固定连接，上层钢板1上开设有用于容纳盾尾钢丝刷3穿过的矩形开口13，当释放装置8被触发时，吊重钢丝绳9与释放装置8分离，配重10在重力的作用下带动下层钢板5上移，以使盾尾钢丝刷3裸露出矩形开口13，其中，钢丝刷座套4与矩形开口13相对应，当释放装置8被触发时，吊重钢丝绳9与释放装置8分离，配重10在重力的作用下垂直下落，由于配重10通过提升钢丝绳11与下层钢板5固定，因此下层钢板5在配重10的带动下向上移动，以使盾尾钢丝刷3裸露出矩形开口13，从而阻挡车辆移动，更具体的，配重10分别与提升钢丝绳11、吊重钢丝绳9相连，正常通车时，提升钢丝绳11松弛，吊重钢丝绳9与释放装置8相连绷直，正常通车时释放装置8吊起配重10，处于储能状态。

进一步地，如图1和图2所示，上层钢板1下端固定有环绕矩形开口13的导向钢板2，具体的，导向钢板2为条状的，导向钢板2焊接在上层钢板1下端，当正常通车时，盾尾钢丝刷3的上端位于上层钢板1下、导向钢板2间，当释放装置8被触发时，盾尾钢丝刷3沿导向钢板2向上裸露出矩形开口13，用于确保盾尾钢丝刷3准确的穿过矩形开口13。

进一步地，如图4所示，隧道斜井溜车拦阻装置还包括与释放装置8通信连接的车载控制器14，车载控制器14包括依次电性连接的速度监测传感器141、plc控制器142和无线传输模块143，无线传输模块143与释放装置8通信连接，无线传输模块143用于向释放装置8发送无线控制信号，控制释放装置8释放吊重钢丝绳9，具体的，当车辆溜车时，速度会逐渐加快，速度监测传感器141实时监测车辆的车速，并将监测到的车速数据发送至plc控制器142，当车辆的车速达到预设警戒值时，plc控制器142控制无线传输模块143向释放装置8发出无线控制信号，控制释放装置8与吊重钢丝绳9分离，以使配重10下落带动盾尾钢丝刷3升起，其中，速度监测传感器141的型号为jk08/ns43nct1，无线传输模块143的型号为nrf24l01。

进一步地，如图6所示，释放装置8包括电磁铁81、第一夹手82、第二夹手83、销轴84、卡固圆盘85、连接板86、螺栓87、支架88、无线接收模块(图中未示出)和控制模块(图中未示出)，连接板86的下端与电磁铁81的上端通过螺栓87连接，连接板86的上端与隧道斜井顶部固定连接，电磁铁81的下端与卡固圆盘85连接，第一夹手82的上端和第二夹手83的上端均卡固在卡固圆盘85内侧，第一夹手82的中部和第二夹手83的中部通过销轴84铰接，第一夹手82的下端和第二夹手83的下端抵贴，其中，吊重钢丝绳9的上端套设在第一夹手82的下端和第二夹手83的下端内侧，销轴84的两端卡固在支架88上，其中，销轴84的两端设有螺纹，支架88上相对应的设有通孔(图中未示出)，销轴84通过通孔设于支架88上，并通过螺母将销轴84与支架88固定，无线接收模块的第一端与无线传输模块143通信连接，无线接收模块的第二端与控制模块电性连接，控制模块与电磁铁81电性连接，控制模块用于控制电磁铁81启停，当车辆溜车时，控制模块控制电磁铁81启动，卡固圆盘85在电磁铁81的带动下上移，第一夹手82的上端和第二夹手83的上端与卡固圆盘85分离，第一夹手82的中部和第二夹手83的中部环绕销轴84转动，以使第一夹手82的下端和第二夹手83的下端分离，使得套设在第一夹手82的下端和第二夹手83的下端内侧的吊重钢丝绳9下落，其中，无线接收模块的型号为315m，控制模块的型号为stc89c52rc。

进一步地，如图1和图2所示，多个自锁支架7设置在下层钢板5和u型基座6之间，且多个自锁支架7中任意相邻的两个自锁支架7的间距相同，用于使下层钢板5的受力均匀。

进一步地，如图3所示，上层钢板1上开设有多个用于容纳盾尾钢丝刷3穿过的矩形开口13，且多个矩形开口13中任意相邻的两个矩形开口13的间距相同，具体的，当释放装置8被触发时，配重10下落带动盾尾钢丝刷3升起，多个盾尾钢丝刷3中每个盾尾钢丝刷3分别从多个矩形开口13中相对应的一个矩形开口13中裸露，同时阻碍车轮，在多个盾尾钢丝刷3弯矩力的作用下，车辆停止下滑。

进一步地，如图5所示，自锁支架7包括第一支撑板71和第二支撑板72，第一支撑板71和第二支撑板72相互平行设置，第一支撑板71通过油缸77的伸缩实现举升和下降，在第一支撑板71的两侧边下方位于第二支撑板72的两侧边上方对称设有第一支撑杆73、第二支撑杆74、第三支撑杆75以及第四支撑杆76，第一支撑杆73上部与第二支撑杆74的下部交叉铰接，第一支撑杆73下部与第三支撑杆75的上端铰接，第四支撑杆76的上端与第二支撑杆74的下端铰接，第四支撑杆76的下端与第三支撑杆75的上部铰接，第二支撑杆74与第三支撑杆75平行设置，第一支撑板71与下层钢板5抵贴。

进一步地，如图1和图2所示，配重10设置成高于u型基座6，当释放装置8通过吊重钢丝绳9将配重10吊起时，配重10的位置高于u型基座6，用于提高配重10的下落速度，进而使盾尾钢丝刷3裸露出矩形开口13的速度加快，以使车辆在失控早期下滑速度较慢时即向车轮提供弯矩力。

本实用新型所述的隧道斜井溜车拦阻装置的工作原理为：

当斜井中下行车辆失控发生溜车时，车载控制器14发出无线控制信号，释放装置8接收无线控制信号，释放装置8释放吊重钢丝绳9，配重10受自身重力影响下坠，配重10通过提升钢丝绳11带动下层钢板5上移，固定在下层钢板5上的盾尾钢丝刷3裸露出矩形开口13以上20cm，随之自锁支架7打开自锁，用于防止下层钢板5受车辆载荷再次下移，车轮接触到盾尾钢丝刷3，在多排盾尾钢丝刷3弯矩力的作用下，将车辆拦阻止动，将配重10起吊，配重10通过吊重钢丝绳9与释放装置8连接，解除自锁支架7自锁，下层钢板5依靠自重，带动盾尾钢丝刷3下移复位，恢复正常通车状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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