[发明专利]一种适用于煤矿井下电机车和单轨吊的物料容器转载系统

权利要求书

1.一种适用于煤矿井下电机车和单轨吊的物料容器转载系统，其特征在于，包括电机车车厢系统、标准容器、单轨吊承载系统、电机车地面轨道、单轨吊连接机构和单轨吊轨道；

所述电机车车厢系统包括车轮、挂钩、气源动力、升降控制系统、电机车车厢平板、升降机构、平衡弹簧、容器承载平板、上滑轮、上滑道、活动杆件、铰链、下滑道和下滑轮；所述电机车车厢系统在电机车地面轨道静止后，通过升降带动标准容器升降；所述电机车车厢平板通过车轮运行于矿井地面轨道上，通过挂钩由电机车带动；所述气源动力通过接口对接于升降控制系统接口，作为升降控制系统的动力源，控制升降机构的升降，只需在接口处做好转换和密封处理即可，无需其他防爆和本安设备；所述控制升降机构由活动杆件通过铰链连接，上下都布置有滑轮，上下各一对，下滑轮受升降控制系统控制，在无动作状态下不能移动，无法在下滑道上窜动；所述平衡弹簧有4个，分别拉住电机车车厢平板和容器承载平板的四角，起到紧固容器承载平板和防失稳作用，且防止紧固容器承载平板左右窜动；所述容器承载平板中间部位设置有凸台，用于与标准容器对准连接；所述升降控制系统包括下滑轮轴承固定孔、相异磁环、永久磁环活塞、气缸薄壁滚筒、限位开关、三位四通电磁阀、控制节流阀、控制减压阀和气源动力；所述气缸薄壁滚筒和永久磁环活塞、相异磁环构成磁耦式无杆气缸；所述永久磁环活塞具有永久磁环，和相异磁环通过磁力线作用产生吸力做同步移动，实现无机械式运动；所述永久磁环活塞分隔气缸薄壁滚筒成左右两气缸，在气缸气压的推动下可做往复运动；所述左右气缸气压由控制电路控制三位四通电磁阀实现，当三位四通电磁阀得电时，气源动力进入气缸薄壁滚筒一侧，从而实现相异磁环反方向移动，需要停止定位时，三位四通电磁阀不得电，此时相异磁环停止；所述气源动力经控制节流阀和控制减压阀作为控制动力，由控制节流阀和控制减压阀实现对气压和气量的控制，进而调节相异磁环的移动速度；

所述标准容器包括容器箱体、容器吊耳和容器箱盖，对准单轨吊承载系统；所述标准容器的连接部位到达单轨吊承载系统指定部位后，实现落锁，此时电机车车厢系统可下降，标准容器由单轨吊承载系统悬挂承载；所述容器箱体底部设置有凹槽，与容器承载平板中间部位凸台相适应，以实现固连，内部上端设置有承载台阶，容器箱盖可通过卡扣固连于承载台阶上；所述容器吊耳为一对，对称分布在两端；

所述单轨吊承载系统包括气动卡扣模块、电磁阀控制模块和气源动力控制模块；所述单轨吊承载系统为一对，可通过单轨吊连接机构连接于单轨吊；所述气动卡扣模块左右成对相向布置，包括支撑固定壳体、定位弹簧、活塞腔体、活塞、容器定位传感器、密封气室、容器卡扣、承载孔、卡扣定位传感器；所述活塞和容器卡扣固定连接；所述气动卡扣模块在初始状态，定位弹簧作用于活塞，使其在活塞腔体处于靠近密封气室的位置，密封气室受气源动力的控制；所述活塞上固定连接有容器卡扣，在初始状态，容器卡扣完全从活塞腔体和密封气室中伸出，并搭在承载孔上，形成承载平台；所述卡扣定位传感器为常闭开关信号，在容器卡扣的挤压下断开；所述容器定位传感器为常闭开关信号，在容器吊耳的挤压下断开；所述活塞当气源动力输送气压到密封气室时，背离密封气室移动，进而压缩定位弹簧；所述容器卡扣顶端离开承载孔，从而脱离卡扣定位传感器，卡扣定位传感器开关常闭；所述活塞在一个气源的情况下，成对相向布置相向移动；所述容器卡扣同时伸出，触发卡扣定位传感器，或同时后退，脱离卡扣定位传感器；所述容器吊耳水平情况下，也同时上升触发容器定位传感器，或同时下降脱离容器定位传感器；

所述电磁阀控制模块包括二位二通电磁阀、容器定位传感器、卡扣定位传感器、启动开关、停止开关和控制电源；所述容器定位传感器和卡扣定位传感器、停止开关串联后，与启动开关并联；所述容器定位传感器和卡扣定位传感器为常闭开关信号；所述启动开关为按钮开关信号；所述停止开关为常闭按钮开关信号；所述气源动力控制模块包括控制节流阀、控制减压阀和气源动力；所述二位二通电磁阀得电时，气源动力经控制减压阀和控制节流阀控制气压和气量后，提供气源动力；

所述物料容器转载系统可实现初始状态、启动状态、待卡扣状态和卡扣状态四种典型的控制状态；所述初始状态系统未启动，处于初始位置，容器卡扣挤压卡扣定位传感器，卡扣定位传感器由常闭状态变为断开状态，二位二通电磁阀不得电；所述启动状态为系统启动瞬间，启动开关按钮开关短暂闭合，二位二通电磁阀得电，形成通路；所述气源动力经控制减压阀和控制节流阀控制气压和气量后，进入密封气室，推动活塞和容器卡扣在活塞腔体中移动；所述容器卡扣脱离卡扣定位传感器接触后，卡扣定位传感器信号恢复到初始的常闭状态；所述容器定位传感器、卡扣定位传感器和停止开关的串联支路导通，可松开启动开关，二位二通电磁阀得电，气路导通，推动容器卡扣移动；所述待卡扣状态为容器卡扣移动、压缩定位弹簧到极限情况后，三位四通电磁阀得电；所述气源动力进入气缸薄壁滚筒外侧，从而实现相异磁环向内侧移动；所述升降控制系统驱动一对下滑轮向内移动，在铰链的作用下，升降机构处于伸展状态，克服平衡弹簧，带动容器承载平板和标准容器上升；所述容器吊耳对称分布在两端，与单轨吊连接机构和容器定位传感器对准；所述容器吊耳一对同时触发容器定位传感器后，容器定位传感器开关断开，二位二通电磁阀不得电，气路封闭，三位四通电磁阀此时不得电，相异磁环停止在指定位置，等待容器卡扣动作；所述卡扣状态为按下启动开关，二位二通电磁阀得电，气路再次导通，密封气室缓慢泄气；所述容器卡扣在定位弹簧的作用下，先后插入容器吊耳孔洞和承载孔，实现卡扣和落锁，触发卡扣定位传感器，此时按下停止开关后，单轨吊承载系统作业完成；所述三位四通电磁阀再次得电，气源动力进入气缸薄壁滚筒内侧，从而实现相异磁环向外侧移动；所述升降控制系统驱动一对下滑轮向外侧移动，在铰链的作用下，升降机构处于压缩状态，带动容器承载平板下降，和标准容器脱离，待下降到底部时，整个控制过程结束。