一种落物保护结构安全性能试验台制造技术

本发明专利技术提供了一种落物保护结构安全性能试验台，属于落物保护结构试验的技术领域，包括包括落锤自锁系统

【技术实现步骤摘要】
一种落物保护结构安全性能试验台


[0001]本专利技术属于落物保护结构试验的
，具体公开了一种落物保护结构安全性能试验台
。

技术介绍

[0002]胶轮运输装备在井下巷道运行时，巷道顶板支护不牢或顶板和侧帮变形，都会造成部分巷道煤岩体脱落从而导致车辆驾驶室变形
、
击穿并伤及司乘人员
。
落物保护结构
(FOPS)
是车辆驾驶室和运人厢体的重要防护措施，为避免类似事故发生造成人员伤亡，需要根据车型种类和功能确保驾驶室或司机棚
、
运人客厢落物保护结构的安全性能，本专利技术提供一种落物保护结构安全性能试验台用于此项检测
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种落物保护结构安全性能试验台，以实现落物保护结构
(FOPS)
试验的安全实施
。
[0004]上述一种落物保护结构安全性能试验台，包括落锤自锁系统
、
落锤提升系统和试件固定系统；落锤自锁系统包括同轴设置的旋转吊环
、
吊环固定杆
、
脱钩罩
、
安装座
、
电磁铁
、
落锤
、
脱钩轴
、
推杆和推杆驱动部；吊环固定杆垂直穿过脱钩罩的顶面；旋转吊环与吊环固定杆位于脱钩罩外的部分转动连接；安装座的顶面与脱钩罩的底面固定连接，底面与电磁铁的顶面固定连接；电磁铁的底面通过电磁吸附落锤的顶面；落锤的顶面沿轴向向下开设有中心盲孔；脱钩轴设置有贯通顶面和底面的中心通孔，脱钩轴垂直贯穿脱钩罩的底面
、
安装座以及电磁铁，位于电磁铁下方的部分为插接段；插接段用于插入落锤的中心盲孔内，设置有径向孔，径向孔与中心通孔连通，径向孔内安装有滚珠；推杆与脱钩轴的中心通孔插接，自底面向上预设距离内为锁紧段，锁紧段的直径由上到下逐渐减小；推杆驱动部的顶面与吊环固定杆连接，底面与推杆的顶面连接，用于向下推动推杆使锁紧段向外挤压滚珠压紧落锤的中心盲孔，以及向上拉动推杆使锁紧段与脱钩轴之间形成径向间隙；落锤提升系统与旋转吊环连接，用于将落锤自锁系统提升至预设高度；试件固定系统安装在落锤的下方，用于固定试件
。
[0005]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，还包括竖直设置的多根导向滑轨；多根导向滑轨均位于试件的上方，绕落锤自锁系统的中轴线均匀设置；脱钩罩和
/
或安装座上设置有与导向滑轨一一对应的导向耳，每个导向耳上均设置有滑动套设在导向滑轨外的导向孔
。
[0006]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，还包括互锁扶正系统；互锁扶正系统包括安装架
、
扣环
、
扣环驱动部和锁舌；安装架安装在导向滑轨的底面上，设置有贯通顶面和底面的落锤孔；扣环与安装架转动连接，中心与落锤孔的中心
、
落锤的中心同轴设置，扣环的内壁设置有滚轮槽；多组锁舌绕扣环的中心均匀设置，每组锁舌均包括拉杆
、
摆臂和轨迹滚轮；拉杆的第一端与扣环转动连接，第二端与摆臂的第一端转动连接，摆臂的第二端
转动安装有轨迹滚轮，轨迹滚轮沿滚轮槽滑动；扣环驱动部用于驱动扣环旋转，伸出或收缩摆臂
。
[0007]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，还包括控制系统；互锁扶正系统还包括接近开关，接近开关安装在导向滑轨上，位于互锁扶正系统的预设启动位置，在检测到落锤时将信号传递至控制系统；电磁铁
、
推杆驱动部
、
扣环驱动部均由控制系统控制
。
[0008]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，还包括变形测量系统；变形测量系统包括
DLV
模型
、DLV
头部传感器
、
三维坐标扫描仪和高速摄像相机；
DLV
模型安装在试件内；
DLV
头部传感器植入
DLV
模型的头部，用于自动感知外物接触或者侵入，并将信号传递至控制系统；三维坐标扫描仪用于扫描试件的表面形状，并将信号传递至控制系统；高速摄像相机用于记录落锤冲击试件的过程，并将信号传递至控制系统
。
[0009]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，还包括能量验证系统；能量验证系统包括数个安装在导向滑轨的光电开关；光电开关在检测到落锤时，将信号传递至控制系统；控制系统根据数个光电开关之间的距离和落锤通过数个光电开关的时间计算加速度大小，并与试验地点的重力加速度进行对比，验证不同高度下落锤的能量
。
[0010]进一步地，上述落物保护结构安全性能试验台，包括试验台架；试验台架包括支撑架
、
设置在支撑架上方的上部防护
、
设置在支撑架下方的下部支撑防护以及设置在下部支撑防护上的试件固定平台；试件固定系统安装在试件固定平台上；导向滑轨通过固定架与支撑架连接，悬空设置在试件的上方
。
[0011]进一步地，试件固定系统包括过度板和多根地钉；地钉包括螺纹筒
、
螺纹杆和连接板；螺纹筒的底面固定在试件固定平台上；螺纹杆与螺纹筒螺纹连接，顶端安装有连接板；过度板与多根地钉的连接板可拆卸连接；试件安装在过度板上
。
[0012]进一步地，推杆驱动部为推杆气缸；落锤提升系统包括提升电机
、
电动绞车和钢丝绳；提升电机和电动绞车均安装在固定架上，提升电机驱动电动绞车旋转；钢丝绳缠绕在电动绞车上，端部引出与旋转吊环连接；扣环驱动部为扣环气缸，两端分别通过销与扣环和安装架连接
。
[0013]进一步地，支撑架为多层钢架结构，层与层之间安装有爬梯；上部防护包括钢制骨架
、
防护板和避雷装置，钢制骨架与支撑架连接，防护板铺设在钢制骨架外；下部支撑防护包括钢制骨架和防护板，钢制骨架与支撑架连接，防护板铺设在钢制骨架外；试件固定平台为铸铁平台，外形尺寸不小于
4000mm
×
2200mm
×
2500mm。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0015]上述落物保护结构安全性能试验台充分考虑了煤岩体落物对司乘人员的危害，最大限度地模拟了岩体落物的自由落体运动，且试验台结构简单
、
运行稳定，试验精准度高，且无需人员近距离手动操作，充分保证实验操作人员的人身安全和落物保护结构
(FOPS)
试验的安全实施
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种落物保护结构安全性能试验台，其特征在于，包括落锤自锁系统
、
落锤提升系统和试件固定系统；所述落锤自锁系统包括同轴设置的旋转吊环
、
吊环固定杆
、
脱钩罩
、
安装座
、
电磁铁
、
落锤
、
脱钩轴
、
推杆和推杆驱动部；所述吊环固定杆垂直穿过脱钩罩的顶面；所述旋转吊环与吊环固定杆位于脱钩罩外的部分转动连接；所述安装座的顶面与脱钩罩的底面固定连接，底面与电磁铁的顶面固定连接；所述电磁铁的底面通过电磁吸附落锤的顶面；所述落锤的顶面沿轴向向下开设有中心盲孔；所述脱钩轴设置有贯通顶面和底面的中心通孔，脱钩轴垂直贯穿脱钩罩的底面
、
安装座以及电磁铁，位于电磁铁下方的部分为插接段；所述插接段用于插入落锤的中心盲孔内，设置有径向孔，径向孔与中心通孔连通，径向孔内安装有滚珠；所述推杆与脱钩轴的中心通孔插接，自底面向上预设距离内为锁紧段，锁紧段的直径由上到下逐渐减小；所述推杆驱动部的顶面与吊环固定杆连接，底面与推杆的顶面连接，用于向下推动推杆使锁紧段向外挤压滚珠压紧落锤的中心盲孔，以及向上拉动推杆使锁紧段与脱钩轴之间形成径向间隙；所述落锤提升系统与旋转吊环连接，用于将落锤自锁系统提升至预设高度；所述试件固定系统安装在落锤的下方，用于固定试件
。2.
根据权利要求1所述的落物保护结构安全性能试验台，其特征在于，还包括竖直设置的多根导向滑轨；多根导向滑轨均位于试件的上方，绕落锤自锁系统的中轴线均匀设置；所述脱钩罩和
/
或安装座上设置有与导向滑轨一一对应的导向耳，每个导向耳上均设置有滑动套设在导向滑轨外的导向孔
。3.
根据权利要求2所述的落物保护结构安全性能试验台，其特征在于，还包括互锁扶正系统；所述互锁扶正系统包括安装架
、
扣环
、
扣环驱动部和锁舌；所述安装架安装在导向滑轨的底面上，设置有贯通顶面和底面的落锤孔；所述扣环与安装架转动连接，中心与落锤孔的中心
、
落锤的中心同轴设置，扣环的内壁设置有滚轮槽；多组锁舌绕扣环的中心均匀设置，每组锁舌均包括拉杆
、
摆臂和轨迹滚轮；所述拉杆的第一端与扣环转动连接，第二端与摆臂的第一端转动连接，摆臂的第二端转动安装有轨迹滚轮，轨迹滚轮沿滚轮槽滑动；所述扣环驱动部用于驱动扣环旋转，伸出或收缩摆臂
。4.
根据权利要求3所述的落物保护结构安全性能试验台，其特征在于，还包括控制系统；互锁扶正系统还包括接近开关，接近开关安装在导向滑轨上，位于互锁扶正系统的预设启动位置，在检测到落锤时将信号传递至控制系统；
电磁铁
、
推杆驱动部
、<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治伟，赵美荣，何景强，姚志功，陈双达，马凤苹，陈利东，王丽威，刘德宁，任肖利，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：