一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置製造方法
2023-06-21 16:56:36
一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，包括底部平臺，固定於底部平臺上的支架，傳動裝置和檢測裝置；傳動裝置，包括水平設於底部平臺上的驅動裝置，與驅動裝置輸出端依次固定連接的傳動輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定於支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲槓，以及通過皮帶與傳動輪一連接的傳動輪二；檢測裝置，包括縱向固定於支架上並設於絲槓一側的安裝板，間隔設於安裝版上的若干個行程開關，與絲槓螺紋連接並用於觸發各個行程開關的滑塊，設於絲槓頂端的編碼器一，以及與傳動輪二固定連接的編碼器二；真實反映各個行程開關和編碼器內在硬體和軟體邏輯關係，有效減少錯檢、漏檢，保證行程開關和編碼器的有效性。
【專利說明】一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種模擬試驗裝置，尤其是涉及一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置。
【背景技術】
[0002]礦用絞車電控系統(參照圖1所示)主要由操作臺、PLC箱(含主副PLC、斷路器、接觸器、繼電器、開關電源等)以及位於現場的各類傳感元件，如各類行程開關、編碼器和松繩、閘間隙、彈簧疲勞等檢測傳感器構成，其中安裝在深度指示器上的各類行程開關，如上過卷點、上停車點、上減速點、上同步點、下同步點、下減速點、下停車點和下過卷點等行程開關，與深度指示器旋轉軸同軸安裝的增量式編碼器一，以及與減速箱低速側按照一定速比同步旋轉的增量式編碼器二，上述各類行程開關及增量式編碼器一和增量式編碼器二是絞車電控系統必備且最為重要的傳感元件。
[0003]當絞車運行到一定位置時，深度指示器上相應的行程開關將動作，分別進行緊急停車、正常停車、減速、校準等硬體保護功能，通過對編碼器一和編碼器二脈衝序列的比對，以判斷深度指示器是否失效；通過單位時間內脈衝數量計算和極性判斷，以推演絞車的實時速度和位置，可判斷絞車是否存在錯向、溜車等非正常情況，以便採取合適的保護措施；通過脈衝當量和實時編碼器脈衝數量的計算，以獲取絞車實時位置曲線，通過與理想位置曲線的比對，可完成對絞車緊急停車、停車、減速等軟體保護功能。
[0004]為了在絞車電控系統出廠階段，對上述行程開關和編碼器的有效性、硬體邏輯和軟體邏輯進行綜合測試，之前往往採用靜態測試臺來完成，即行程開關和編碼器安裝在一個簡易的測試臺中，通過手動方式，撥動行程開關動作和編碼器旋轉，這種方式，無法從硬體設施上直接反映上述傳感元件在硬體和軟體上的內在邏輯關係，完全依賴檢測人員的個人技能，存在錯檢、漏檢的情況，檢測效果不理想。
【發明內容】
[0005]本實用新型目的是:提供一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，能夠真實反映各個行程開關和編碼器內在硬體和軟體邏輯關係，有效減少錯檢、漏檢的情況，保證行程開關和編碼器的有效性。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，包括底部平臺和固定於底部平臺上的支架，其特徵在於，還包括傳動裝置和檢測裝置；
[0007]傳動裝置，包括水平設於底部平臺上的驅動裝置，與驅動裝置輸出端依次固定連接的傳動輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定於支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲槓，以及通過皮帶與傳動輪一連接的傳動輪二 ；
[0008]檢測裝置，包括縱向固定於支架上並設於絲槓一側的安裝板，間隔設於安裝版上的若干個行程開關，與絲槓螺紋連接並用於觸發各個行程開關的滑塊，設於絲槓頂端的編碼器一，以及與傳動輪二固定連接的編碼器二。
[0009]優選地,所述傘齒輪副包括一對垂直設置且相互哨合的輸入傘齒輪和輸出傘齒輪，所述輸入傘齒輪與驅動裝置輸出端連接，所述輸出傘齒輪與絲槓底端連接。
[0010]優選地，所述傳動裝置還包括縱向固定於支架上的導向軸，以及設於滑塊上並供導向軸穿過的導向孔。
[0011]優選地，所述驅動裝置包括制動器，與制動器連接的變頻電機，以及與變頻電機連接的減速器，所述減速器的輸出端依次與傳動輪一、傘齒輪副連接。
[0012]優選地,所述變頻電機採用2極電機,其同步轉速為1500r/mim。
[0013]優選地,所述輸入傘齒輪和所述輸出傘齒輪的傳動比為1:1。
[0014]優選地，所述絲槓的螺距為2?5_。
[0015]優選地，所述編碼器一和所述編碼器二的脈衝數為300?600p/r。
[0016]優選地，所述安裝板上間隔設有兩排對稱設置並用於安裝行程開關的模數孔。
[0017]優選地，所述行程開關的個數為八個，並分別對應設於安裝板上的上過卷點、上停車點、上減速點、上同步點、下同步點、下減速點、下停車點和下過卷點。
[0018]本實用新型的具體操作過程如下:
[0019]首先設定以下參數:變頻電機設定轉速Vref，變頻電機實際轉速V0，減速器減速比Al，傘齒輪副減速比A2，傳動輪減速比A3，絲槓螺距A4，編碼器一脈衝數A5、累積脈衝數AS、脈衝當量A9，編碼器二脈衝數A6、累積脈衝數A10、脈衝當量All。
[0020]變頻電機實際轉速VO可通過下式計算:
[0021]V01=A1*A2* Λ A5/ Λ t 或 V02=A1* Λ A6/ Λ t。
[0022]絞車的實際位置S0，經初始化零點後，可通過下式計算:
[0023]S01=A8*A9 或 S02=A10*A11。
[0024]當Vref- V01> 6 I時，表示編碼器一傳動系失效，相應的編碼器一和行程開關的邏輯保護功能失效。
[0025]當Vref- V02> 6 2時，表示編碼器二傳動系失效，相應的編碼器二的邏輯保護功能失效。
[0026]當編碼器二正常，V01-V02〉6 3時，表示編碼器一和行程開關的邏輯保護功能失效；
[0027]當編碼器一正常，V01-V02〉6 3時，表示編碼器二的邏輯保護功能失效。
[0028]上述t為單位時間間隔，6 I/ 6 2/ 6 3為允差。
[0029]當Vref與VOl極性不一致時，或V02極性正常，但V02與VOl極性不一致時，表示絞車錯向或溜車，開啟相應保護動作。
[0030]當VOl或V02大於設置的最大速度時，表示絞車超速。
[0031]本實用新型的優點是:
[0032]1.本實用新型的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，能夠真實反映各個行程開關、編碼器一和編碼器二內在硬體和軟體邏輯關係，有效減少錯檢、漏檢的情況，保證行程開關、編碼器一和編碼器二的有效性；
[0033]2.本實用新型測試完成後，僅需要根據絞車使用現場的實際工藝參數，對各個參數進行相應設置，就可以完全滿足實際使用要求，現場調試也非常簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0035]圖1為礦用絞車電控系統結構示意圖；
[0036]圖2為本實用新型結構主視圖；
[0037]圖3為本實用新型結構俯視圖；
[0038]其中:I底部平臺，2支架，3傳動輪一，4軸承，5絲槓，6皮帶，7傳動輪二，8導向軸，9導向孔，10安裝板，11行程開關，12滑塊，13編碼器一，14編碼器二，15制動器，16變頻電機，17減速器，18輸入傘齒輪，19輸出傘齒輪，20模數孔。
【具體實施方式】
[0039]實施例:參照圖2、3所示，一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，包括底部平臺I和固定於底部平臺I上的支架2，還包括傳動裝置和檢測裝置；傳動裝置，包括水平設於底部平臺I上的驅動裝置，與驅動裝置輸出端依次固定連接的傳動輪一 3和傘齒輪副，兩端通過軸承4縱向固定於支架2上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲槓5 (絲槓5螺距為2?5mm)，通過皮帶6與傳動輪一 3連接的傳動輪二 7(傳動輪一 3與傳動輪二 7的傳動比為1:1)，縱向固定於支架2上的導向軸8，以及設於滑塊12上並供導向軸8穿過的導向孔9 ;檢測裝置，包括縱向固定於支架2上並設於絲槓5 —側的安裝板10，間隔設於安裝版10上的八個行程開關11，與絲槓5螺紋連接並用於觸發各個行程開關11的滑塊12，設於絲槓5頂端的編碼器一 13(脈衝數為300?600p/r)，以及與傳動輪二 7固定連接的編碼器二 14(脈衝數為300?600p/r)，上述八個行程開關11分別對應設於安裝板10上的上過卷點、上停車點、上減速點、上同步點、下同步點、下減速點、下停車點和下過卷點，當滑塊12上移觸發設於上過卷點上的行程開關11或下移觸發設於下過卷點的行程開關11，變頻電機16失電，制動器15抱閘。
[0040]本實用新型的驅動裝置包括制動器15，與制動器15連接的變頻電機16(採用2極電機，額定電壓為380V，同步轉速為1500r/mim)，以及與變頻電機16連接的減速器17 (減速比為34:1)，減速器17的輸出端(即驅動裝置的輸出端)依次與傳動輪一 3、傘齒輪副連接。
[0041]本實用新型的傘齒輪副包括一對垂直設置且相互哨合的輸入傘齒輪18和輸出傘齒輪19 (傳動比為1:1)，輸入傘齒輪18與減速器17的輸出端連接，輸出傘齒輪19與絲槓5底端連接，從而將減速器17輸出端的水平旋轉運動轉換為絲槓5的垂直旋轉運動。
[0042]本實用新型的安裝板10上間隔設有兩排對稱設置並用於安裝行程開關11的模數孔20，該模數孔20的模數為25mm。
[0043]本實用新型的具體操作過程如下:
[0044]首先設定以下參數:變頻電機16設定轉速Vref，變頻電機16實際轉速V0，減速器17減速比Al，傘齒輪副減速比A2，傳動輪減速比A3，絲槓5螺距A4，編碼器一 13脈衝數A5、累積脈衝數AS、脈衝當量A9，編碼器二 14脈衝數A6、累積脈衝數A10、脈衝當量All。
[0045]變頻電機16實際轉速VO可通過下式計算:
[0046]V01=A1*A2* Λ A5/ Λ t 或 V02=A1* Λ A6/ Λ t。
[0047]絞車的實際位置S0，經初始化零點後，可通過下式計算:
[0048]S01=A8*A9 或 S02=A10*A11。
[0049]當Vref- V01> 6 I時，表示編碼器一 13傳動系失效，相應的編碼器一 13和行程開關11的邏輯保護功能失效。
[0050]當Vref- V02> 6 2時，表示編碼器二 14傳動系失效，相應的編碼器二 14的邏輯保護功能失效。
[0051]當編碼器二 14正常，V01-V02〉6 3時，表示編碼器一 13和行程開關11的邏輯保護功能失效；
[0052]當編碼器一 13正常，V01-V02〉6 3時，表示編碼器二 14的邏輯保護功能失效。
[0053]上述t為單位時間間隔，6 I/ 6 2/ 6 3為允差。
[0054]當Vref與VOl極性不一致時，或V02極性正常，但V02與VOl極性不一致時，表示絞車錯向或溜車，開啟相應保護動作。
[0055]當VOl或V02大於設置的最大速度時，表示絞車超速。
[0056]本實用新型的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，能夠真實反映各個行程開關11、編碼器一 13和編碼器二 14內在硬體和軟體邏輯關係，有效減少錯檢、漏檢的情況，保證行程開關11、編碼器一 13和編碼器二 14的有效性；測試完成後，僅需要根據絞車使用現場的實際工藝參數，對各個參數進行相應設置，就可以完全滿足實際使用要求，現場調試也非常簡單。
[0057]當然上述實施例只是為說明本實用新型的技術構思及特點所作的例舉而非窮舉，其目的在於讓熟悉此項技術的人能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，包括底部平臺和固定於底部平臺上的支架，其特徵在於，還包括傳動裝置和檢測裝置； 傳動裝置，包括水平設於底部平臺上的驅動裝置，與驅動裝置輸出端依次固定連接的傳動輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定於支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲槓，以及通過皮帶與傳動輪一連接的傳動輪二； 檢測裝置，包括縱向固定於支架上並設於絲槓一側的安裝板，間隔設於安裝版上的若干個行程開關，與絲槓螺紋連接並用於觸發各個行程開關的滑塊，設於絲槓頂端的編碼器一，以及與傳動輪二固定連接的編碼器二。
2.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述傘齒輪副包括一對垂直設置且相互哨合的輸入傘齒輪和輸出傘齒輪，所述輸入傘齒輪與驅動裝置輸出端連接，所述輸出傘齒輪與絲槓底端連接。
3.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述傳動裝置還包括縱向固定於支架上的導向軸，以及設於滑塊上並供導向軸穿過的導向孔。
4.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包括制動器，與制動器連接的變頻電機，以及與變頻電機連接的減速器，所述減速器的輸出端依次與傳動輪一、傘齒輪副連接。
5.根據權利要求4所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述變頻電機採用2極電機，其同步轉速為1500r/mim。
6.根據權利要求2所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述輸入傘齒輪和所述輸出傘齒輪的傳動比為1:1。
7.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述絲槓的螺距為2?5mm。
8.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述編碼器一和所述編碼器二的脈衝數為300?600p/r。
9.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述安裝板上間隔設有兩排對稱設置並用於安裝行程開關的模數孔。
10.根據權利要求1所述的礦用絞車電控系統動態模擬試驗裝置，其特徵在於，所述行程開關的個數為八個，並分別對應設於安裝板上的上過卷點、上停車點、上減速點、上同步點、下同步點、下減速點、下停車點和下過卷點。
【文檔編號】G09B9/00GK204102361SQ201420413351
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】徐雄炳, 洪愛華, 洪憲騰 申請人:上海華欣民福電氣科技有限公司