一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法与流程

本发明涉及矿山运输装置领域，具体的说是一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法。

背景技术：

矿车具有稳定，节能，维护量小等优点，在中小型采矿企业中广泛使用，矿车之间的连接工具是矿车前后的挂钩装置，其连接的可靠性，影响矿山运输的安全，目前使用的连接方式普遍采用三环链带插销的方式，需人工进行摘挂钩，存在事故隐患且费时，费力。部分装置能够实现自动挂钩脱钩，但脱钩需要额外的摘钩器，且摘钩地点固定，导致发生事故时不能够及时脱扣，安全性不高，灵活性差；同时矿车应用与巷道内，其内部灰尘、湿气较重，会提高摘挂钩时的摩擦阻力，长时间的使用易使得挂钩及摘钩器容易腐蚀生锈，影响摘后期脱钩以及挂钩过程。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用机车远程摘挂钩装置，包括锥形筒、阻碍机构、锥形轴、推力机构、圆柱筒、驱动机构、润滑机构、辅助脱钩机构，所述锥形筒活动插装于所述圆柱筒内，所述阻碍机构安装于所述锥形筒内用于对所述锥形筒和所述圆柱筒进行限位固定，所述锥形轴安装于所述锥形筒内用于对所述阻碍机构进行限位和驱动，所述推力机构连接于所述锥形轴和所述驱动机构之间用于对所述锥形轴进行传动，所述润滑机构安装于所述锥形筒内用于对所述阻碍机构进行润滑，所述辅助脱钩机构安装于所述阻碍机构和所述锥形轴之间用于辅助所述锥形轴复位；

所述锥形筒包括锥形头部和圆柱形尾部，所述锥形头部内安装有隔板，所述隔板的外侧面安装有第一弹簧，所述圆柱形尾部前侧沿其周长方向上开设有多个第一滑孔，且每个所述第一滑孔内均滑动安装有所述阻碍机构，所述圆柱形尾部后侧的底部开设有安装孔；

所述阻碍机构包括滑动部、连接部、限位部、第二弹簧，所述滑动部滑动安装于所述第一滑孔内，所述限位部通过所述连接部与所述滑动部一体化连接，所述限位部的内侧面与所述圆柱形尾部的内壁之间安装有所述第二弹簧，所述限位部的外侧面设置有凹槽，且多个所述凹槽之间围绕形成一导向槽；

所述锥形轴包括锥头和轴尾，所述锥头活动插接于所述导向槽内，且所述锥头的前端通过所述第一弹簧与所述隔板连接；

所述推力机构包括推件、拉件、铰链，所述推件通过所述铰链活动安装于所述安装孔内，且所述推件的一端与所述轴尾的末端抵接，所述推件的另一端与所述拉件的一端固定连接，所述拉件的另一端与所述驱动机构连接；

所述圆柱筒沿其周长方向上开设有多个与所述第一滑孔一一对应的第二滑孔，所述滑动部同时滑动卡装于所述第一滑孔和所述第二滑孔内，将所述锥形筒和所述圆柱筒卡接固定。

进一步的，所述圆柱形尾部外壁沿其周长方向上均匀设有多个定位块，所述圆柱筒后部沿其周长方向上设有多个与所述定位块一一对应的定位槽，且所述定位块的外轮廓形状、大小均分别同所述定位槽的内轮廓形状、大小相适配。

进一步的，所述滑动部、所述连接部、所述限位部依次连接形成工字型结构，所述滑动部外轮廓形状、大小均分别同所述圆柱形尾部前侧的所述第一滑孔内轮廓形状、大小相适配，所述限位部的结构尺寸大小大于所述滑动部的结构尺寸大小。

进一步的，所述锥形轴上安装有支撑架，所述支撑架包括圆环和多个支撑杆，所述圆环套装于所述轴尾上，多个所述支撑杆均匀安装于所述圆环的外壁上。

进一步的，所述驱动机构包括绳索、第一滑轮、手刹、第二滑轮、液压缸，所述绳索的一端与所述拉件绑接固定，所述绳索的一端分接有第一分绳和第二分绳，所述第一分绳经过所述第一滑轮并与所述手刹连接，所述第二分绳经过所述第二滑轮并与所述液压缸连接。

进一步的，所述润滑机构包括储油腔、加油口、液压筒、推拉杆、活塞、单向阀、输油管、鸭嘴阀，所述储油腔密封设置于所述锥形头部内，所述加油口设置于所述锥形头部上并与所述储油腔连通，所述液压筒设置于所述储油腔内并固定安装于所述隔板上，所述活塞滑动安装于所述液压筒的内部，所述推拉杆的一端与所述活塞固定连接，另一端穿过所述隔板与所述锥头固定连接，所述液压筒的两端均安装有所述单向阀和所述输油管，所述输油管的末端穿过所述隔板延伸到所述阻碍机构的一侧，且所述输油管的末端固定安装有所述鸭嘴阀。

进一步的，所述辅助脱钩机构包括第一磁铁、第二磁铁，所述第一磁铁固定安装于所述锥头的表面，所述第二磁铁固定安装于所述凹槽内，且所述第一磁铁与所述第二磁铁的接触面异性相吸。

一种应用于上述矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法，所述工作方法包括：

a、准备好圆柱筒和锥形筒，并对所述圆柱筒和所述锥形筒进行检查；

b、将所述锥形筒安装于所述圆柱筒内，通过所述锥形筒的定位块与所述圆柱筒的定位槽的配合，使所述锥形筒的多个第一滑孔分别正对于所述圆柱筒的多个第二滑孔；

c、启动手刹或液压缸，向后拉动推力机构，使所述推力机构的推件推动锥形轴向前运动；所述锥形轴的锥头从由多个阻碍机构形成的导向槽内向前运动，所述锥形轴挤压带动多个所述阻碍机构沿第一滑孔和第二滑孔向所述锥形筒和所述圆柱筒外运动，从而通过阻碍机构内的滑动部将所述锥形筒与所述圆柱筒之间卡接固定，完成挂钩动作；同时，所述锥头前移时，推动推拉杆移动，所述推拉杆推动活塞在液压筒内向左移动，从而将所述液压筒内所述活塞左侧的润滑油通过左侧的输油管输送到鸭嘴阀内，并最终由所述鸭嘴阀喷射到所述阻碍机构以及锥形筒上，进行润滑，减小摩擦阻力，同时，所述活塞右侧通过右侧的所述单向阀向所述液压筒右侧内吸入润滑油，留待脱钩时使用；

d、完成作业后，关闭所述手刹或所述液压缸，所述锥形筒内与隔板和锥头间相连的第一弹簧回弹，使所述锥形轴的所述锥头逐渐回退到所述阻碍机构的凹槽中，直至所述锥形轴的所述锥头回退至所述导向槽内，使得所述锥形轴不再对所述阻碍机构挤压限位，多个所述阻碍机构内的第二弹簧复位回弹带动所述滑动部向所述锥形筒和所述圆柱筒内运动，直至所述滑动部滑出所述第二滑孔；所述锥头回退复位时，随着第一磁铁与第二磁铁逐渐接近，所述第一磁铁与所述第二磁铁之间产生磁吸力，从而配合所述第一弹簧的复位弹力辅助所述锥头复位；同时，所述锥头带动所述推拉杆复位右移，使得所述推拉杆拉动所述活塞向右移动复位，从而将所述液压筒内部右侧的润滑油通过右侧的所述输油管输送到所述鸭嘴阀内，并最终由所述鸭嘴阀喷射到所述阻碍机构以及所述锥形筒上，进行润滑，减小摩擦阻力，同时，所述活塞左侧通过左侧的所述单向阀向所述液压筒左侧内吸入润滑油，留待下次挂钩时使用；

e、将所述锥形筒从所述圆柱筒内取出，完成脱钩动作。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法，通过阻碍机构可实现锥形筒与圆柱筒之间的挂钩脱钩，其结构简单，且无需使用摘钩器定点摘钩，灵活性高，使用方便。

(2)本发明所述的一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法，通过驱动机构、推力机构和锥形轴驱动阻碍机构进行挂钩脱钩，实现了自动挂钩脱钩，有效地提高了工作效率，避免发生人工摘挂钩的人身安全问题。

(3)本发明所述的一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法，通过润滑机构可在挂钩以及脱钩的过程中喷射润滑油进行润滑，从而减小摘挂钩时的摩擦阻力，同时润滑油还可起到隔离防锈效果，提高装置的使用寿命，且润滑机构通过锥形轴的移动来驱动进行喷油及吸油过程，无需另外加装驱动机构。

(4)本发明所述的一种矿用机车远程摘挂钩装置及其工作方法，通过辅助脱钩机构的磁吸力配合驱动锥形轴和阻碍机构复位，可提高对锥形轴和阻碍机构的复位作用力，以提高复位效率和效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种矿用机车远程摘挂钩装置的一种较佳实施例整体结构示意图；

图2为图1所示的圆柱筒和锥形筒的安装示意图；

图3为图2的a处放大结构示意图；

图4为图2所示的支撑架的结构示意图；

图5为图2所示的铰链的结构示意图；

图6为图1所示的一种矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法步骤a的工作示意图；

图7为图1所示的一种矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法步骤b的工作示意图；

图8为图1所示的一种矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法步骤c的工作示意图；

图9为图1所示的一种矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法步骤d的工作示意图；

图10为图1所示的一种矿用机车远程摘挂钩装置的工作方法步骤e的工作示意图。

图中：1、锥形筒；11、隔板；12、第一弹簧；13、定位块；14、安装孔；15、锥形头部；16、圆柱形尾部；17、第一滑孔；2、阻碍机构；21、滑动部；22、连接部；23、限位部；24、第二弹簧；25、凹槽；26、导向槽；3、锥形轴；31、锥头；32、轴尾；33、支撑架；331、圆环；332、支撑杆；4、推力机构；41、推件；42、拉件；43、铰链；5、圆柱筒；51、定位槽；52、第二滑孔；6、驱动机构；61、绳索；62、第一滑轮；63、第一分绳；64、手刹；65、第二滑轮；66、第二分绳；67、液压缸；7、润滑机构；71、储油腔；72、加油口；73、液压筒；74、推拉杆；75、活塞；76、单向阀；77、输油管；78、鸭嘴阀；8、辅助脱钩机构；81、第一磁铁；82、第二磁铁。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图10所示，本发明所述的一种矿用机车远程摘挂钩装置，包括锥形筒1、阻碍机构2、锥形轴3、推力机构4、圆柱筒5、驱动机构6、润滑机构7、辅助脱钩机构8，所述锥形筒1活动插装于所述圆柱筒5内，所述阻碍机构2安装于所述锥形筒1内用于对所述锥形筒1和所述圆柱筒5进行限位固定，所述锥形轴3安装于所述锥形筒1内用于对所述阻碍机构2进行限位和驱动，所述推力机构4连接于所述锥形轴3和所述驱动机构6之间用于对所述锥形轴3进行传动，所述润滑机构7安装于所述锥形筒1内用于对所述阻碍机构2进行润滑，所述辅助脱钩机构8安装于所述阻碍机构2和所述锥形轴3之间用于辅助所述锥形轴3复位；通过所述阻碍机构2可实现所述锥形筒1与所述圆柱筒5之间的挂钩脱钩，其结构简单，且无需使用摘钩器定点摘钩，灵活性高，使用方便，通过所述驱动机构6、所述推力机构4和所述锥形轴3驱动所述阻碍机构2进行挂钩脱钩，实现了自动挂钩脱钩，有效地提高了工作效率，避免发生人工摘挂钩的人身安全问题；通过所述润滑机构7可在挂钩以及脱钩的过程中喷射润滑油进行润滑，从而减小摘挂钩时的摩擦阻力，同时润滑油还可起到隔离防锈效果，提高装置的使用寿命；通过所述辅助脱钩机构8的磁吸力配合驱动所述锥形轴3和所述阻碍机构2复位，可提高对所述锥形轴3和所述阻碍机构2的复位作用力，以提高复位效率和效果。

所述锥形筒1包括锥形头部15和圆柱形尾部16，所述锥形头部15内安装有隔板11，所述隔板11的外侧面安装有第一弹簧12，所述圆柱形尾部16前侧沿其周长方向上开设有四个第一滑孔17，且每个所述第一滑孔17内均滑动安装有所述阻碍机构2，所述圆柱形尾部16后侧的底部开设有安装孔14；所述圆柱形尾部16外壁沿其周长方向上均匀设有四个定位块13，所述圆柱筒5后部沿其周长方向上设有四个与所述定位块13一一对应的定位槽51，且所述定位块13的外轮廓形状、大小均分别同所述定位槽51的内轮廓形状、大小相适配，当所述锥形筒1与所述圆柱筒5连接时，四个所述定位块13和四个所述定位槽51可配合对所述锥形筒1定位，使所述锥形筒1上的四个第一滑孔17与所述圆柱筒5上的四个第二滑孔52一一对准。

所述阻碍机构2包括滑动部21、连接部22、限位部23、第二弹簧24，所述滑动部21滑动安装于所述第一滑孔17内，所述限位部23通过所述连接部22与所述滑动部21一体化连接，所述限位部23的内侧面与所述圆柱形尾部16的内壁之间安装有所述第二弹簧24，所述限位部23的外侧面设置有凹槽25；所述滑动部21、所述连接部22、所述限位部23依次连接形成工字型结构，所述滑动部21外轮廓形状、大小均分别同所述圆柱形尾部16前侧的所述第一滑孔17内轮廓形状、大小相适配，所述限位部23的结构尺寸大小大于所述滑动部21的结构尺寸大小，在本装置未工作时(所述推力机构4未推动所述锥形轴3向前运动)，四个所述凹槽25围合形成一个完整导向槽26(导向槽26内径从前至后依次变大)，并且此时所述阻碍机构2外侧的滑动部21位于所述锥形筒1的圆柱形尾部16前侧的第一滑孔17内，且未露出于所述圆柱形尾部16的外壁。

所述锥形轴3包括锥头31和轴尾32，所述锥头31活动插接于所述导向槽26内，且所述锥头31的前端通过所述第一弹簧12与所述隔板11连接；所述锥头31的外轮廓形状、大小均同由四个所述阻碍机构2形成的所述导向槽26的内轮廓形状、大小相适配，本装置未工作时(所述推力机构4未推动所述锥形轴3向前运动)，所述锥头31就放置于所述导向槽26内；本装置工作时(所述推力机构4推动所述锥形轴3向前运动)，所述锥头31在所述导向槽26的导向下，逐渐向前运动并压缩第一弹簧12，同时在所述锥头31的挤压下，所述阻碍机构2向所述圆柱形尾部16外运动，露出于所述圆柱形尾部16的外壁。

所述锥形轴3上安装有支撑架33，所述支撑架33包括圆环331和四个支撑杆332，所述圆环331套装于所述轴尾32上，四个所述支撑杆332均匀安装于所述圆环331的外壁上，所述支撑架33用于支撑所述锥形轴3，使其在所述锥形筒1内安装稳定。

所述推力机构4包括推件41、拉件42、铰链43，所述推件41通过所述铰链43活动安装于所述安装孔14内，且所述推件41的一端与所述轴尾32的末端抵接，所述推件41的另一端与所述拉件42的一端固定连接，所述推件41和所述拉件42呈一定角度，所述拉件42的另一端与所述驱动机构6连接，当所述驱动机构6开启拉动所述拉件42时，所述推件41以所述铰链43为支点旋转，从而使所述推件41的顶端挤压推动所述锥形轴3移动。

所述圆柱筒5沿其周长方向上开设有四个与所述第一滑孔17一一对应的第二滑孔52，当所述阻碍机构2被挤压移动露出于所述圆柱形尾部16的外壁时，所述滑动部21同时滑动卡装于所述第一滑孔17和所述第二滑孔52内，将所述锥形筒1和所述圆柱筒5卡接固定。

所述驱动机构6包括绳索61、第一滑轮62、手刹64、第二滑轮65、液压缸67，所述绳索61的一端与所述拉件42绑接固定，所述绳索61的一端分接有第一分绳63和第二分绳66，所述第一分绳63经过所述第一滑轮62并与所述手刹64连接，所述第二分绳66经过所述第二滑轮65并与所述液压缸67连接，当驱动机构6工作时，可拉动所述手刹64，从而通过所述第一分绳63和所述绳索61驱动所述推力机构4传动进行挂钩，也可通过所述液压缸67的收缩带动所述第二分绳66和所述绳索61驱动所述推力机构4传动进行挂钩，设置有两种驱动装置，包含手动驱动和自动驱动，不仅使其使用更加方便，且可防止某一驱动装置故障时该装置无法使用，提高装置使用的灵活性。

所述润滑机构7包括储油腔71、加油口72、液压筒73、推拉杆74、活塞75、单向阀76、输油管77、鸭嘴阀78，所述储油腔71密封设置于所述锥形头部15内，所述加油口72设置于所述锥形头部15上并与所述储油腔71连通，所述液压筒73设置于所述储油腔71内并固定安装于所述隔板11上，所述活塞75滑动安装于所述液压筒73的内部，所述推拉杆74的一端与所述活塞75固定连接，另一端穿过所述隔板11与所述锥头31固定连接，所述液压筒73的两端均安装有所述单向阀76和所述输油管77，所述输油管77的末端穿过所述隔板11延伸到所述阻碍机构2的一侧，且所述输油管77的末端固定安装有所述鸭嘴阀78；挂钩时，所述锥头31前移时，推动推拉杆74移动，所述推拉杆74推动活塞75在液压筒73内向左移动，从而将所述液压筒73内所述活塞75左侧的润滑油通过左侧的输油管77输送到鸭嘴阀78内，并最终由所述鸭嘴阀78喷射到所述阻碍机构2以及锥形筒1上，进行润滑，减小挂钩时的摩擦阻力，同时，所述活塞75右侧通过右侧的所述单向阀76向所述液压筒73右侧内吸入润滑油，留待脱钩时使用；脱钩时，所述锥头31带动所述推拉杆74复位右移，使得所述推拉杆74拉动所述活塞75向右移动复位，从而将所述液压筒73内部右侧的润滑油通过右侧的所述输油管77输送到所述鸭嘴阀78内，并最终由所述鸭嘴阀78喷射到所述阻碍机构2以及所述锥形筒1上，进行润滑，减小摩擦阻力，同时，所述活塞75左侧通过左侧的所述单向阀76向所述液压筒73左侧内吸入润滑油，留待下次挂钩时使用；其中，所述润滑机构7的出油以及吸油过程均通过所述锥头31的前移以及回退复位来驱动完成，从而无需另外加装驱动单元，由于储油腔71的直径为10-30mm，保证挂钩以及脱钩过程中喷射出的油液不会过多。

所述辅助脱钩机构8包括第一磁铁81、第二磁铁82，所述第一磁铁81固定安装于所述锥头31的表面，所述第二磁铁82固定安装于所述凹槽25内，且所述第一磁铁81与所述第二磁铁82的接触面异性相吸；当所述锥头31回退复位时，随着所述第一磁铁81与所述第二磁铁82逐渐接近，所述第一磁铁81与所述第二磁铁82之间磁吸力逐渐增大，从而配合所述第一弹簧12的复位弹力辅助所述锥头31复位，而此时所述第一弹簧12随着复位增长其复位弹力逐渐减小，因而所述辅助脱钩机构8的使用可提高所述锥头31回退复位效果，保障所述圆柱筒5和所述锥形筒1之间顺利脱钩。

如图1-10所示，本实施例还具有以下工作方法：

a、准备好圆柱筒5和锥形筒1，并对所述圆柱筒5和所述锥形筒1进行检查；

b、将所述锥形筒1安装于所述圆柱筒5内，通过所述锥形筒1的定位块13与所述圆柱筒5的定位槽51的配合，使所述锥形筒1的多个第一滑孔17分别正对于所述圆柱筒5的多个第二滑孔52；

c、启动手刹64或液压缸67，向后拉动推力机构4，使所述推力机构4的推件41推动锥形轴3向前运动；所述锥形轴3的锥头31从由多个阻碍机构2形成的导向槽26内向前运动，所述锥形轴3挤压带动多个所述阻碍机构2沿第一滑孔17和第二滑孔52向所述锥形筒1和所述圆柱筒5外运动，从而通过阻碍机构2内的滑动部21将所述锥形筒1与所述圆柱筒5之间卡接固定，完成挂钩动作；同时，所述锥头31前移时，推动推拉杆74移动，所述推拉杆74推动活塞75在液压筒73内向左移动，从而将所述液压筒73内所述活塞75左侧的润滑油通过左侧的输油管77输送到鸭嘴阀78内，并最终由所述鸭嘴阀78喷射到所述阻碍机构2以及锥形筒1上，进行润滑，减小摩擦阻力，同时，所述活塞75右侧通过右侧的所述单向阀76向所述液压筒73右侧内吸入润滑油，留待脱钩时使用；

d、完成作业后，关闭所述手刹64或所述液压缸67，所述锥形筒1内与隔板11和锥头31间相连的第一弹簧12回弹，使所述锥形轴3的所述锥头31逐渐回退到所述阻碍机构2的凹槽25中，直至所述锥形轴3的所述锥头31回退至所述导向槽26内，使得所述锥形轴3不再对所述阻碍机构2挤压限位，多个所述阻碍机构2内的第二弹簧24复位回弹带动所述滑动部21向所述锥形筒1和所述圆柱筒5内运动，直至所述滑动部21滑出所述第二滑孔52；所述锥头31回退复位时，随着第一磁铁81与第二磁铁82逐渐接近，所述第一磁铁81与所述第二磁铁82之间产生磁吸力，从而配合所述第一弹簧12的复位弹力辅助所述锥头31复位；同时，所述锥头31带动所述推拉杆74复位右移，使得所述推拉杆74拉动所述活塞75向右移动复位，从而将所述液压筒73内部右侧的润滑油通过右侧的所述输油管77输送到所述鸭嘴阀78内，并最终由所述鸭嘴阀78喷射到所述阻碍机构2以及所述锥形筒1上，进行润滑，减小摩擦阻力，同时，所述活塞75左侧通过左侧的所述单向阀76向所述液压筒73左侧内吸入润滑油，留待下次挂钩时使用；

e、将所述锥形筒1从所述圆柱筒5内取出，完成脱钩动作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。