[发明专利]矿车的外高内低双弹簧减震装置

说明书

技术领域

矿车的外高内低双弹簧减震装置，属矿井机械设备领域，特别涉及煤矿井下轨道运输设备技术领域。

背景技术

授权公告号为CN101428621B的发明专利“矿车加装减震装置的方法”，公开一种使矿车在矿井井下复杂环境中安全平稳运行的减震装置，这种矿车加装减震装置的方法可以有效地降低井下轨道运输事故的发生。

然而，在该种减震装置实施过程中，发现该发明技术方案中存在一种缺陷：空载减震弹簧置于重载减震弹簧之内，也就是说采用了内高外低的双弹簧减震方式，空载减震弹簧、重载减震弹簧的压缩寿命、疲劳寿命不匹配，造成空载弹簧远远早于重载减速震弹簧损坏。经过对1T矿车中空载减震弹簧和重载减震弹簧的精确计算和型号选取，这种结构内弹簧压缩寿命只能达到II类，即10³～10⁵次，外弹簧压缩寿命能达到I类，即10⁶；内弹簧疲劳寿命在10⁴以下，外弹簧疲劳寿命能达到10⁷以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种使内外弹簧的压缩寿命、疲劳寿命的匹配寿命能成倍增加的技术方案，以增加减震装置的耐用性，从而提高加装减震装置的矿车的实用性。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：导块按设计位置固定在已预制成型的矿车车架横梁、填充块的左右两侧，矿车车轴固定块的滑动导杆从矿车车架横梁底部向上插入与之匹配的导块内，在矿车车架横梁上面装入凸型减震底板，凸型减震底板与滑动导杆用连接螺栓连接在一起，依次装入空载减震弹簧、重载减震弹簧、凸型减震顶板，然后盖上减震装置外壳，用四颗连接螺栓把底部定位块、减震装置外壳的前后端固定在矿车车架横梁和填充块上，完成一套矿车的减震装置，每个矿车使用四套矿车的减震装置，其特征在于：空载减震弹簧布置在重载减震弹簧之外，重载减震弹簧布置在空载减震弹簧之内，即弹簧采用外高内低的布置方式。

本发明的显著效果：

1、减震弹簧采用外高内低后，内外弹簧的压缩寿命、疲劳寿命的匹配寿命能提高10～10²倍。

附图说明

图1为本发明矿车的外高内低双弹簧减震装置的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的结构。

如图1、2所示，本发明矿车加装减震装置的方法在矿车上加装四套减震装置，每套减震装置包含：矿车车轴固定块1，矿车车架横梁2，固定在矿车车架横梁(2)上与滑动导杆匹配的导块3，凸型减震底板4，重载减震弹簧5，空载减震弹簧6，凸型减震顶板7，减震装置外壳8，凸型减震底板4与滑动导杆10的连接螺栓9，与矿车车轴固定块1一体的滑动导杆10，底部定位块11，连接螺栓12，填充块13。

与授权公告号为CN101428621B的发明专利“矿车加装减震装置的方法”不同的是：重载减震弹簧5和空载减震弹簧6位置发生了变化，即高弹簧空载减震弹簧6设计在低弹簧重载减震弹簧5的外边，低弹簧重载减震弹簧5设计在高弹簧空载减震弹簧6的里边，即弹簧采用外高内低的布置方式。

其理由如下：

一、依据实际情况确定以下条件：

1、在“满足矿车运行时对车轴固定装置的强度和刚度的要求条件下，尽可能缩小减震装置的外形”这个原则下，根据1T矿车的结构，我们设计时选取减震装置宽度≤150mm；工作负荷下，弹簧压缩量为20mm。

2、两弹簧之间所放凸型减震顶板要满足弹簧不失稳时的刚度要求。因此两弹簧之间的单边间隙要达到12mm以上。

3、内外弹簧既能满足减震的受力要求，寿命要尽量长。

二、根据以上原则，我们采用机械设计手册第三版第二卷第七章的弹簧公式进行计算：

1、根据空载负载力和空载变形量计算高弹簧的要求刚度。

2、根据参数选取表11-1-6选取高弹簧的弹簧丝直径，结合高弹簧的要求刚度计算弹簧指数和曲度系数。

3、先按I类弹簧计算最大工作负荷产生的最大切应力。

4、计算工作极限负荷、最大工作负荷下单圈变形量，检验满足I类、II类还是III类压缩寿命。

5、同理计算低弹簧的压缩寿命。

6、根据弹簧的稳定性、疲劳强度及共振验算表11-1-7计算弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限τ₀。