專利名稱：一種氣動單向阻車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動單向阻車裝置，尤其適用于礦井斜巷上井口停車場的阻 車，,用于其它需要單向行車的阻車。
背景技術(shù)：
《JiT安全規(guī)程》第370條規(guī)定,斜巷必需達到"一^H擋"，而目前國內(nèi)煤 礦企業(yè)中使用的阻^^有手動阻輪式阻車器、高端阻車器、各種簡易阻 1等，這 些阻，雖然也倉跑至不同程度的阻車作用，但存在如下缺陷
1) 手動阻輪式阻輸并3陣向阻車，上下行車都需要AX操作，其鉸點多機構(gòu) 較錢，赫高，鵬乍環(huán)境要求也較高。
2) 高端阻輸，如紅外檢測元件測速、電磁式傳麟防跑車檢測、電磁傳駒 時間繼fe^M檢測等，這些阻 由于其財高，可靠性低，而且結(jié)構(gòu)錢，維
修困難，阻車^媒不理想，Bt以推n頓。
3) 各種簡易阻輸，如腳踏式阻車器，主要是靠AX來完成的，其操作勞動強
度旭性能不可靠。操作工人易躑作，屢屢造成跑車事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的^f對已有技術(shù)中的不^處，M^—種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可 靠性高，易操作，可實lii^制的氣動單向阻車驢。
為實IJU^目的，本發(fā)明的氣動單向阻車體，由辦爾固定于軌道內(nèi)偵啲連接
板和兩端分別鉸接在連接社的阻車架和推力驢構(gòu)成，其中阻車架由連接軸、
固定在連接軸上的漸開線形推齒和阻車臂構(gòu)成；推力體由機架、7jC平固定在機架
上、與漸開線形推齒^a相對應的氣缸和控制氣缸活MF動作的氣缸換向閥構(gòu)成； 機架的fr^ii貌限制阻車臂離的限位柱。
戶腿的氣缸活新的推力作用線與漸開線形推齒的漸開線基圓相切；戶腿的限
位肚設有緩沖彈簧。有益效果本發(fā)明根據(jù)漸開線上任一點處的法線都和它的基圓相切的原理，氣
缸不工作時氣缸活新端部不,推齒齒面，推力驢免受沖擊。氣ferx作日憤開 線形推齒對氣缸活MF的反作用力始終沿漸開線基圓水平切線方向即始終^缸活 新的軸線方向，使氣缸及活塞免受附加彎矩和阻力作用，防止活塞卡缸，保證了 活塞運動的平穩(wěn)性，提高了機械效率。氣to:作時驅(qū)動力矩等于氣壓施加活塞推力 與漸開線基圓判5的乘積，^JE為恒值驅(qū)動力矩恒定，可以保 紅作穩(wěn)定。 阻車臂擺角等于活^M推齒后的鵬瞋與漸開織圓判5的比值，故可根據(jù)具 體清況靈、)S^計，參繊單易算?？梢允沟V井斜巷上井口停車場處于單向阻靴態(tài)， 上行車可以順利M:，無需人為操作，下行車受阻，當確認礦車為正常下行時，操 作氣閥打開阻車器，礦 31后解除氣閥換向，氣缸自動復位，阻車臂iM:自身重 力鵬恢復到阻靴態(tài)，不僅離了工人勞動鵬，而且提高了操作環(huán)境錄性， 會鵬效防止纖作^i章作業(yè)。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可靠性高，赫低，具 廣泛的實用性。


圖i是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的原理示意圖。
圖3是本發(fā)明的漸開線形推齒優(yōu)化受力對比分t際意圖。
圖中l(wèi)-阻車臂，2-車爐艘，3-連接軸，4-漸開線形推齒，5A缸，6-氣缸 活Wf， 7-機架，8"^缸換向閥，9-連接板，10—限位柱，11-緩沖彈簧。
具體魏方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述
圖1所示，本發(fā)明的氣動單向阻車裝置，由對稱固定于fl3l2內(nèi)側(cè)的連接板9 和兩端分別鉸接在連接板9上的阻車架和推力，構(gòu)成，阻車架包^i接軸3，連 接軸3中部的固定有漸開線形推齒4，漸開線形推齒4的漸開線基圓與連接軸3橫 截面共面同心，連接軸3上設有隨漸開線形推齒4 一起動作的兩個阻車臂1,兩個 阻車臂1 X^f爾固定在連接軸3的兩側(cè)，連接軸3的兩端頭分別鉸接于固定在軌道2 內(nèi)側(cè)幫上的連接板9上。推力，設在與漸開線形推齒4對應位置處，推力，推 動漸開線形推齒4雌力作用線始終沿水平方向。推力體由機架7、氣缸5和控 制氣缸活Mf 6動作的氣缸換向閥8構(gòu)成，氣缸活MF 6的推力作用線與漸開線形推齒4的漸開線基圓相切；機架7的前^i貌限制阻車臂1離的限位柱10，限 位柱10上設有緩沖彈簧11，以承受阻車臂1阻車時的反作用力。氣缸5 7jC平固定 于機架7上，且氣缸5和活塞桿6軸線與推齒4齒面漸開線的基圓相切，氣缸5不 工作時，氣缸活新6端部與漸開線形推齒4之間留有約為5mm的間隙"，該間隙 滿足當發(fā)生溜車時，只有兩個阻車臂1下部與機架限位柱10的緩沖彈簧11相,， 而漸開線形推齒4的漸開線齒M^與氣缸活Mf 6端部,，以避免推力^g受到 沖擊；漸開線形推齒4漸開線展角滿足當氣缸活新6推至:1SX作距離時氣缸活 新6端部仍與漸開線形推齒4的漸開線齒面,，工作時使推力體始終受力最 優(yōu)。
當下行車M時，需操作換向閥8，氣動打開阻輔。詳細過程為，當?shù)V車由 上平車場正常駛下，阻^l操作工操作換向閥8，氣缸開始工作氣缸活新6推出， 氣缸活 6首先皿間隙a的距離^Mf開線形推齒4，進而推動阻車臂1轉(zhuǎn)下， 當氣缸活新6爐大fi^呈時阻車臂l也轉(zhuǎn)至車爐面2以下，阻 打開。下行車 M;后，停1 作換向閥8使其復位，阻車臂1與氣缸活WF6在各回復力作用下
aai復位，回到阻^^態(tài)。
上行車M時，無需操作。當r^被牽弓l鋼絲繩由斜坡車爐^ii:平車場艦 阻車臂1時，阻車臂1歐擺下，當車^M:，阻車臂1在回復力(重力)的作用 下腿復位。^!程中推力驢不發(fā)生動作，氣缸活新6不與漸開線形推齒4 ,，推力體不受飾沖擊。
發(fā)生溜車時自動阻車。具體過程為當梓意外下滑發(fā)生溜車時，車條軸高 度處與阻車臂i上端發(fā)生碰撞，阻車臂1下端的擺動經(jīng)緩沖彈簧被機架6阻止，礦
車被阻車臂1擋住。碰撞的沖擊會註要由機架下端的緩沖彈簧吸收。由于推桿端部 與漸開線形推齒4之間留有一定間隙，齡繊童過程中推桿不會^M漸開線形推齒 4，故不會穀lj倒可沖擊，有效i^了氣動系^A而保證了系統(tǒng)的高可靠性。
受力原理圖2戶標，由B缸活新6軸線與漸開線形推齒4齒面漸開線的 基圓相切，由漸開線14M知，氣缸活新6軸線為漸開線在齒面與氣缸活S^6端 ^^M點處的法線，故在阻車臂1打開3i禾呈中漸開線形推齒4對氣缸活Sff 6的反 作用力始終沿期由線方向，氣缸活新6不承受附加彎矩和阻力作用，推力體工 作在最佳受力狀態(tài)。由漸開線性質(zhì)易知阻車臂1擺動角 相對穩(wěn)定w"M，其 中v為氣缸活,6推動的皿，A為推力力臂即漸開線原理示意圖中漸開線基圓 判5。阻車臂1擺角等于有^t^巨離與力臂比值^WA，其中s為有效,巨離，即氣缸活WF6^W開線形推齒4后的,巨離，最大有$鄉(xiāng)巨離由漸開線形 推齒4的初始安裝角決定，設為6，故最大擺角為^ =6//2，實際中一般最，角 取妾IJ六十度即可滿足f頓要求，所以對氣缸活新6 ^i要求為k/3 + "，據(jù)此
可以對推力^g謝m型設計。驅(qū)動力矩M=2 "其中Q為漸開線形推齒4受
氣缸活新6的推力，不計摩擦時2=P，由于推力/>為氣壓施加氣缸活新6的九 ^E為恒值，則M恒定，使動作平穩(wěn)。
圖3是本發(fā)明的漸開線形推齒優(yōu)化受力對比分析示意圖。其中圖3 (a)是推
齒為平面和活塞為圓弧面機構(gòu)，應用中發(fā)現(xiàn)活塞易卡缸，機械效率低。對氣缸活塞
桿進行受力分析得[lia^?！?、^的存在，使氣缸活
塞桿受彎矩活塞易卡缸并降低了機械效率M帛-V"， ;7-cos^2/[cos^2 + (i ,+i 2)sinp]。圖3 (b)是推齒為一般弧面和氣缸活新為平
面機構(gòu)，忽略摩^t齒氣缸活^f^MH力角為零但存在力臂L,活塞 承受彎 矩和阻力作用，W^率低M彎-e，i ,=i 2=^~， " = 2/[2 + (&+A)si，]，
仍導致活塞易卡缸，糾戯女率低。而采用本發(fā)明圖(c)中的漸開線形推齒4為漸開線 廓形和氣缸活塞桿為平面機構(gòu)，滿足漸開線形推齒4對推力裝置的作用力始終沿其
軸線方向，艮P:《=/ 2=0， M,=0，尸=2，活塞受力最佳，活塞不卡缸，不計
高副摩擦H^幾^^率為100%。
權(quán)利要求
1、一種氣動單向阻車裝置，其特征在于它由對稱固定于軌道(2)內(nèi)側(cè)的連接板(9)和兩端分別鉸接在連接板(9)上的阻車架和推力裝置構(gòu)成，其中阻車架由連接軸(3)、固定在連接軸(3)上的漸開線形推齒(4)和阻車臂(1)構(gòu)成；推力裝置由機架(7)、水平固定在機架(7)上、與漸開線形推齒(4)位置相對應的氣缸(5)和控制氣缸活塞桿(6)動作的氣缸換向閥(8)構(gòu)成；機架(7)的前端連接有限制阻車臂(1)越位的限位柱(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的氣動單向阻車，，其特征在于戶腿的氣缸活塞桿(6)的推力作用線與漸開線形推齒(4)的漸開線基圓相切。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的氣動單向阻車驢，其特征在于戶脫柳艮位柱(IO)上設有緩沖彈簧(ll)。
全文摘要
一種氣動單向阻車器，最適用于礦井斜巷上井口停車場的阻車。它由對稱固定于軌道內(nèi)側(cè)的連接板和兩端分別鉸接在連接板上的阻車架和推力裝置構(gòu)成，其中阻車架由連接軸、固定在連接軸上的漸開線形推齒和阻車臂構(gòu)成；推力裝置由機架、水平固定在機架上、與漸開線形推齒位置相對應的氣缸和控制氣缸活塞桿動作的氣缸換向閥構(gòu)成；機架的前端連接有限制阻車臂越位的限位柱。能使礦井斜巷上井口停車場處于單向阻車狀態(tài)，實現(xiàn)上行車順利通過，無需人為操作，下行車被阻，當確認下行車為正常狀態(tài)時，可遠程控制下行車通過，氣缸及氣缸活塞桿不受附加彎矩和阻力，活塞運動平穩(wěn)，機械效率高，能夠有效防止誤操作及違章作業(yè)。
文檔編號B61L3/00GK101618727SQ200910182060
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者張曉光, 徐曉明, 徐桂云 申請人:中國礦業(yè)大學