[发明专利]矿车销轴联接器变形实时监测装置及方法

说明书

矿车销轴联接器变形实时监测装置及方法，包括毫米波雷达传感器、控制装置、预警装置、支架和车轮制动器，控制装置和预警装置安装在车厢前侧面，毫米波雷达传感器安装在支架上，支架安装在U型连接架内部后侧，车轮制动器安装车轮上，控制装置通过防火防爆电缆分别和预警装置、车轮制动器和毫米波雷达传感器相连，毫米波雷达传感器发射毫米波的线路沿前后水平方向并与销轴联接器的中心线垂直交叉。本发明原理科学，结构简单，在现有矿车上均可加装，可以有效控制煤矿跑车事故，可减少煤矿不必要的财产损失和伤亡事故。

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种矿车销轴联接器变形实时监测装置及方法。

背景技术

矿用提升系统是矿山生产过程中一个重要组成部分。掘进施工中货物运输是整个掘进施工的主要工序,对于上山掘进巷道其货物运输工作量占整个工程的50%以上。而超过16°以上的上山掘进施工不宜使用胶带运输机运输货物，其运营成本高、皮带经常打滑等问题。同时矿车运输具有长距离运输时运行成本低，通风阻力小等优点。但是在使用矿车运输货物时,使用矿车运输安全风险大,且工作效率低。其中斜井轨道提升系统在运行过程中跑车事故发生的频率较高。

斜井轨道跑车事故，主要是指斜井上部车场或在斜坡道上，车辆脱离机械牵引装置后，在自重力作用下冲入井下的情况。脱轨跑车事故的危害相当严重，轻者撞坏井筒和巷道的电缆、风管、水管等设施外，重者有把作业人员撞伤或撞死的伤亡事故发生。

现行矿车在运输过程中存在以下不足：（1）由于矿车联接器组件容易发生断裂，缺乏有效监测联接器变形或断裂的装置；（2）针对联接器断裂引起的轨道跑车，缺少预警装置，实时提醒工人远离矿车；（3）针对预警的矿车，无法及时控制其行驶速度，使其缓慢停止；（4）针对传统防跑车护栏防护效率低、挡车栏外区域无能为力，无法实现智能制动。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种矿车销轴联接器变形实时监测装置及方法，通过毫米波雷达传感器监测联接器的形变，当形变率超过5%时，预警系统响应产生预警信号，提醒工人及时更换联接器装置或躲避矿车。同时，制动装置控制矿车速度，直至矿车安全停靠为止。矿车停靠后，制动装置抱紧矿车车轮，防止矿车下滑，避免再次伤亡事故的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：矿车销轴联接器变形实时监测装置，矿车包括车厢、车架、车轮和车轴，车厢置于车架上，车架车轮设有四个，车轴设有两根，两根车轴均固定设置在车架上，每根车轴两端均安装有一个车轮，车架前端部固定设有前侧、左侧和右侧均敞口的U型连接架，车架后端部固定设有连接板，前部一个矿车的连接板伸入到后部一个矿车的U型连接架内并通过竖向插设的销轴联接器串联为一体，所述的实时监测装置包括毫米波雷达传感器、控制装置、预警装置、支架和车轮制动器，控制装置和预警装置安装在车厢前侧面，毫米波雷达传感器安装在支架上，支架安装在U型连接架内部后侧，车轮制动器安装车轮上，控制装置通过防火防爆电缆分别和预警装置、车轮制动器和毫米波雷达传感器相连，毫米波雷达传感器发射毫米波的线路沿前后水平方向并与销轴联接器的中心线垂直交叉。

支架和毫米波雷达传感器均设有三个，支架包括竖板，竖板通过螺栓连接到U型连接架内部后侧，毫米波雷达传感器后侧通过沉头螺钉安装在竖板前侧面，三个毫米波雷达传感器自上而下均匀间隔布置。

控制装置包括防爆壳体，防爆壳体内设有DCS、处理器和电源，电源为DCS和处理器供电，DCS用于分析处理毫米波雷达传感器获取的模拟信号，并将处理结果转变成数字信号输出至处理器，处理器用于对DCS发送的数字信号进行比对分析并将分析结果传输给DCS，DCS根据处理器的分析结果信息是否向预警装置和车轮制动器分别发出预警指令和制动指令。

预警装置为防爆型的声光警报器。

矿车销轴联接器变形实时监测装置的监测方法，包括以下步骤：