一种斜井井口不规则车场的推车调运系统及推车调运方法

摘要

本发明公开了一种斜井井口不规则车场的推车调运系统及推车调运方法，属于矿井生产运输系统，由不规则车场的矿车调运单元、矿车推车单元、不规则滑道及驱动控制单元组成。其中推车单元包括推车节和多个中间传动节及滑道，推车节上设有能够自动起落的推车头，用于推动停放在阻车器位置处的矿车进入斜井井筒巷道；不规则车场的矿车调运单元包括调车节和多个中间传动节及不规则滑道，调车节上设有自适应调车头，用于将不同位置的矿车调运至阻车器位置处，中间传动节之间及调车节与传动节之间通过十字变向节连接，配合不规则滑道可以适用于任意弯曲半径及上下起伏的车场轨道。

说明书

技术领域

本发明属于矿山生产运输系统领域，具体涉及一种斜井井口不规则车场的推车调运系统及推车调运方法。

背景技术

目前矿山生产系统主要有立井和斜井两种，由于地质条件，车场环境等方面的条件限制，斜井井口车场条件往往比较复杂，一般仅在连接斜井井筒巷道的一小段轨道是直线布置，后边车道轨道会出现多个弯曲段，同时车道也并非都处在同一水平高度，所以斜井车场口的车场车道一般都是复杂的不规则曲线。目前斜井井口车场的推车和调运矿车工作，大多是在井口的直线段设置销齿式推车机，可以将矿车推入斜井井筒巷道，在弯道部分用绞车来调运矿车，这种方式不但效率很低，同时只能解决规则的弯曲轨道，对于不规则的弯曲车场轨道，矿车很容易出现掉道现象，带来很大的安全隐患；目前也有部分矿井在弯曲段设置弯道推车机，但也只能解决规则的弯曲轨道，另外这种结构直线段推车机和弯道推车机都是独立设置的，因此造成操车系统的操作复杂，成本较高。

发明内容

本发明提供一种斜井井口不规则车场的推车调运系统及推车调运方法，针对复杂情况的斜井井口车场，可以通过一套系统将调车和推车一体化控制，大大的提高了生产效率，减少了设备和人力成本，提升了安全系数，使得车场管理更加自动化和智能化，还能够有效降低安全生产隐患。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种斜井井口不规则车场推车调运系统，包括推车机、阻车器、驱动装置、滑道、地基、轨道；

所述地基从矿井入口至斜井井口顺应地形铺设，用于提供承载基础结构；

所述轨道顺应地基的弯折和起伏形状固定于地基上，用于承载矿车和其它部件；

所述滑道顺应轨道的弯折和起伏形状固定在轨道内侧，用于承载推车机和划定推车机运行轨迹；

所述阻车器用于阻挡矿车运行；

所述驱动装置用于向推车机提供动力，带动推车机沿滑道行进；驱动装置包括变量液压马达和销齿轮，液压马达驱动销齿轮，控制小推车的前进和后退；

所述推车机包括推车节、传动节、调车节；

所述推车节用于推动矿车进入斜井井筒；其包括推车头和复位弹簧组件，所述推车头与推车节前部铰接，

复位弹簧一端固定在推车节上，另一端与推车头低端铰接，复位弹簧使推车头无外力作用下空余端伸出推车节外，推车头上带有限位块，限制推车头长度方向与推车节前部长度方向之间的最大夹角为锐角；矿车从推车头后向前行进时能够通过推车头；

所述传动节与调车节混合排布，所述调车节上安装有自适应调车头，自适应调车头用于抵触矿车，使矿车能够跟随推车机向斜井井口行进；所述调车头与调车节铰接，收起状态时不会抵触矿车，伸展状态时能够抵触矿车；

传动节、调车节之间通过十字变向块连接，使矿车能够在不规则弯道和带有上下起伏的路段行进。

进一步的，十字变向块的两端通过绳缆组件与调车节或是传动节连接；

所述绳缆组件用于变化传动节与传动节、传动节与调车节或调车节与调车节之间的距离，绳缆组件包括壳体、绕线轴、绳缆、定位销；

所述绕线轴用于卷绕绳缆，绕线轴通过卷簧与壳体连接，使自然状态下绕线轴自动卷绕绳缆；

所述绕线轴上端伸出壳体并固定一个定位盘，定位盘上开多个沿轴线均布的通孔，所述壳体顶面上开与定位盘上通孔纵向位置对应的定位孔，所述定位销能够穿过通孔插入定位孔中，实现绕线轴的固定，进而确定绳缆放出的长度。

进一步的，滑道之间固定顺应滑道形状，与滑道平行的牵引组件；

牵引组件包括牵引管、牵引绳、连接块、连杆；

所述牵引绳位于牵引管内，牵引管顶部开与轴线平行的通槽，通槽宽度小于牵引绳直径，使牵引绳无法从通槽伸出；

牵引绳中部固定连接块，连接块顶端球接连杆，连杆伸出通槽外，连杆位于通槽外的一段与尾端调车节底部球接；

还包括两个卷绕装置，其中一个卷绕装置固定设置在滑道的起点处，牵引绳一端与卷绕装置固定连接，卷绕装置能够卷绕牵引绳；另一个卷绕装置固定在驱动装置处，用于卷绕牵引绳的另一端；卷绕装置可以和驱动装置一样使用变量液压马达带动卷轴。

一种推车调运方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、控制驱动装置向后移动，使矿车均位于推车机上侧；

2)、打开自适应调车头；

3)、控制驱动装置带动推车机向前运行；

4)、打开阻车器，使矿车停在阻车器后方；

5)、控制驱动装置带动推车机向后运行，推车头通过矿车底部，在无矿车部件压力下恢复其自然状态，并能够抵触矿车；

6)、关闭阻车器，使矿车能够通过阻车器，控制驱动装置向前运行，使推车头抵触矿车，推动矿车进入斜井井筒。

7)、所有矿车推入斜井后，将自适应调车头放下，重复步骤1-6。。

所述推车节上设有推车头，通过弹簧组件及销轴与推车节铰接连接，平时处于抬起状态，当后退时受到矿车的外力触碰会落下，矿车的外力消失后可以在弹簧的作用下实现自动复位，且弹簧设置在小推车内部，提高了弹簧的使用寿命。

不规则车场的矿车调运单元包括调车节和多个中间传动节及不规则滑道，调车节上设有自适应调车头，用于将不同位置的矿车调运至阻车器位置处。

所述中间传动节之间及调车节与传动节之间通过十字变向块连接，可实现两节小推车之间任意方向的旋转，配合不规则滑道可以保证小推车在水平弯曲和高低起伏车场轨道上正常调运矿车。在中间传动节之间及调车节的内部设有等距离的销柱，用于驱动推车机前后运动。

所述调车节小推车数量为多个，上面设有自适应调车头，调车节工作时可以在任意想要调运的矿车处抬起自适应调车头，自适应调车头会推动矿车前进，在矿车转弯时，自适应调车头会在腰孔内随矿车的转弯而发生自适应转动，即可以根据矿车的运行角度与矿车自适应贴合运行，在调车完成后，推车机后移时自动落下，不影响推车机下一次的动作。

所述不规则滑道是根据车场轨道的弯曲半径设定，让小推车能够稳定的在滑道内运动。

所述驱动控制单元包含驱动装置和电控装置，驱动装置包括变量液压马达和销齿轮，变量液压马达驱动销齿轮转动，销齿轮拨动中间传动节及调车节下方的销柱实现推车机的前进和后退；变量液压马达的流量会随调运矿车数量的多少而改变，从而实现对所需调运矿车数量不固定的工作需求。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明的不规则滑道俯视示意图；

图3是本发明的调车单元运行示意图；

图4是本发明的推车节示意图；

图5是本发明的自适应调车节示意图；

图6是柔性连接车结构示意图；

图7牵引组件结构示意图；

图8牵引原理示意图。

图中：1、推车节，11、推车头，12、复位弹簧组件，2、阻车器，21、牵引管、22、牵引绳、23连接块、24连杆，3、控制驱动装置，4、中间传动节，5、调车节，51、自适应调车头，52、绳缆组件，521、绕线轴，522、绳缆，523定位销，6、矿车，7、滑道，8、地基，9、轨道，10、十字变向块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-8所示，一种斜井井口不规则车场推车调运系统，包括推车机、阻车器2、驱动装置3、滑道7、地基8、轨道9；

所述地基8从矿井入口至斜井井口顺应地形铺设，用于提供承载基础结构；

所述轨道9顺应地基8的弯折和起伏形状固定于地基8上，用于承载矿车和其它部件；

所述滑道7顺应轨道9的弯折和起伏形状固定在轨道9内侧，用于承载推车机和划定推车机运行轨迹；

所述阻车器2用于阻挡矿车运行；

所述驱动装置3用于向推车机提供动力，带动推车机沿滑道7行进；驱动装置3包括变量液压马达和销齿轮，液压马达驱动销齿轮，控制小推车的前进和后退；

关键在于推车机的结构；

所述推车机包括推车节1、传动节4、调车节5；

所述推车节1用于推动矿车进入斜井；其包括推车头11和复位弹簧组件12，所述推车头11与推车节1前部铰接，

复位弹簧12一端固定在推车节上，另一端与推车头底端铰接，复位弹簧12使推车头11无外力作用下空余端伸出推车节1外，推车头11上带有限位块，限制推车头11长度方向与推车节1前部长度方向之间的最大夹角为锐角；矿车从推车头11后向前行进时能够通过推车头11；

所述传动节4与调车节5混合排布，所述调车节5上安装有自适应调车头51，自适应调车头51用于抵触矿车，使矿车能够跟随推车机向斜井井口行进；所述调车头51与调车节5铰接，收起状态时不会抵触矿车，伸展状态时能够抵触矿车；如图1-5所示；当然收起和伸展状态由人工来控制；

推车节1、传动节4、调车节5之间通过十字变向块10连接，使矿车能够在不规则弯道和带有上下起伏的路段稳定行进。

实际工作过程如下：

1、控制驱动装置3向后移动，使矿车均位于推车机上侧；

2、打开自适应调车头51；

3、控制驱动装置3带动推车机向前运行；

4、打开阻车器2，使矿车停在阻车器2后方；

5、控制驱动装置3带动推车机向后运行，推车头11通过矿车底部，在无矿车部件压力下恢复其自然状态，并能够抵触矿车；

6、关闭阻车器，是矿车能够通过阻车器2，控制驱动装置3向前运行，使推车头11抵触矿车，推动矿车进入斜井。

7、所有矿车推入斜井后，将自适应调车头5放下，重复步骤1-6.

自适应调车头5结构可以和推车头相同，也可以是简单的铰接在调车节5上的杆或是板，抬起后通过销轴或限位块限定其抬起状态。需要放下时去除限位部件。

在实际使用时，设置多个调车节5的目的就是因为，矿车的位置不确定，且矿车常常会有多节连载一起，连接在一起的矿车的数量不确定。这就给调车形成了非常多的麻烦。往往调车并不能一定的完成，需要将矿车推送到预定位置，调车节才能准确的调车。

如图6所示，十字变向块10的两端通过绳缆组件52与调车节或是传动节连接；

所述绳缆组件52用于变化传动节与传动节、传动节与调车节或调车节与调车节之间的距离，绳缆组件52包括壳体、绕线轴521、绳缆522、定位销523；

所述绕线轴521用于卷绕绳缆522，绕线轴521通过卷簧与壳体连接，使自然状态下绕线轴522自动卷绕绳缆；

所述绕线轴521上端伸出壳体并固定一个定位盘，定位盘上开多个沿轴线均布的通孔，所述壳体顶面上开与定位盘上通孔纵向位置对应的定位孔，所述定位销523能够穿过通孔插入定位孔中，实现绕线轴521的固定，进而确定绳缆522放出的长度；

通过增加绳缆组件52，1、能够在一定范围内扩大推车机整体长度，扩大调车范围；

2、通过调整传动节4、调车节5之间的间距，能够适应不同矿车位置、不同矿车数量的情况，就不需要再费力调整矿车位置了。大幅提高工作效率。

在实际使用中，发现，虽然能够一定范围调整推车机的长度以及各节的位置，但是一方面井下地形有不规则弯道和起伏，以及矿车要行进的距离超出推车机长度时，就需要额外的设备将矿车推到推车机工作范围内，紧靠一台推车机无法实现推车操作。

因此，做如下改进，如图7-8所示，在滑道7之间固定顺应滑道形状的牵引组件20；

牵引组件20包括牵引管21、牵引绳22、连接块23、连杆24；

所述牵引绳22位于牵引管21内，牵引管21顶部开与轴线平行的通槽，通槽宽度小于牵引绳22直径，使牵引绳22无法从通槽伸出；

牵引绳22中部固定连接块23，连接块23顶端球接连杆24，连杆24伸出通槽外，连杆24位于通槽外的一段与尾端调车节53底部球接；

还包括两个卷绕装置31，其中一个卷绕装置31固定设置在滑道7的起点处，牵引绳22一段与卷绕装置31固定连接，卷绕装置31能够卷绕牵引绳；另一个卷绕装置31固定在驱动装置3处，用于卷绕牵引绳22的另一端；卷绕装置31可以和驱动装置3一样使用变量液压马达带动卷轴。

所述尾端调车节53与前一节调车节或传动节之间的十字变向块10带有绳缆组件52。

如此，当矿车位置过远时，将尾端调车节53前端的绳缆522放开，当推车机到达后方极限位置时依然无法调到需要调的车时，开启位于轨道后方的卷绕装置31，拉动尾端调车节53向后移动，到达调车位置，抬升自适应调车头51，开启推车机前方的卷绕装置31，将尾端调车节53连通矿车一起拉回。后续的推车等操作则与前述无异。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。