礦山提升機智能監控裝置的製作方法

2023-07-01 06:17:56 2

專利名稱：礦山提升機智能監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是監控裝置，用於礦山提升機提升深度自動跟蹤測試及 減速點和停車點自動設置的智能化監控裝置。
背景技術：
隨著礦山建設事業的發展和科學技術進步，對提升機的自動化水平和安全 性提出了更高的要求，特別是在各類礦山的井筒掘進施工中，提升機的安全高 效運行成為了制約礦山建設速度的關鍵。
在礦山井筒掘進施工期間，其深度隨施工進度的增加而變化，這就意味著 提升機的運行工況隨時都在發生變化，特別是在運行速度的控制、減速點和停 車點的設置等方面，也是隨深度變化而不斷的發生變化，傳統的提升設備只能 通過簡易的深度指示器和司機人工控制來完成，每次深度變化均由人工在深度 指示器上進行設置，運行中的控制完全由司機人工來實現，這樣極易產生兩個 值得重視的問題 一是速度、減速點、停車點等關鍵運行參數的控制完全靠司 機的經驗，這裡的人為因素較多，工作效率低，另一個就是給提升機的安全運 行造成很大威脅，比如交接班時交待的是否清晰，司機在緊張的工作中能否遺 忘等，都可能是事故發生的主要原因，特別是減速點設置不當容易造成蹲罐或 過巻等惡性事故。
目前尚未有提升深度自動跟蹤，自動設置減速點、停車點、實時顯示運行 速度、超速自動控制的提升機智能監控裝置。 發明內容
本實用新型的目的是為了解決目前使用的礦山提升機對井筒施工的掘進深
度不能自動跟蹤，不能自動設置減速點和停車點的問題，而提供一種由PLC對 運行速度進行監控和超速自動控制、能自動跟蹤掘進深度、自動設置減速點和 停車點的礦山提升機智能監控裝置。
採用的技術方案是
礦山提升機智能監控裝置，包括硬體和軟體兩部分，硬體包括外圍檢測單
元和控制顯示單元；所述外圍檢測單元包括PtlOO熱電阻、CT電流互感器、PT 電壓互感器、軸編碼器；Ptl00熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器和軸編碼器均為成品件，Ptl00熱電阻裝設在主電機的測溫口， 1#、 2#、 3#CT電流互 感器分別對應裝設在主電機A、 B、 C三相輸入電源線上，1#、 2#、 3#PT電壓 互感器分別對應裝設在主電機A、 B、 C三相輸入電源線上；
所述軸編碼器通過支架固定在底座上，軸編碼器的輸出軸與滾筒輸出軸直 接嚙合連接，軸編碼器的輸出通過導線與PLC可編程控制器輸入接口相連接；
所述控制顯示單元包括顯示屏、控制櫃和櫃內裝設有PLC及其擴展模塊、 電源裝置；控制櫃的面板上設置有顯示屏，面板上設有方式選擇按鍵開關、電 源按鍵開關、自檢按鍵開關和電源指示燈。
上述Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過導線與PLC可 編程控制器PLC模擬量輸入接口相連接。
上述軸編碼器的出軸與滾筒大邊摩擦連接。
本實用新型的工作程序
提升機工作過程是主電機通過減速機(部分提升機主電機與滾筒直連，無 減速機)而帶動提升機的滾筒轉動，滾筒的轉動又通過鋼絲繩牽引提升容器在 掘進井筒中上升或下降，傳統的作法是在提升井筒壁的上端和提升容器上安裝 相應的磁性開關做為減速點和停車點，當提升機運行到磁性開關動作範圍內時， 提升機就減速或停車。這種做法既不可靠又涉及防爆、防水等問題，有時會發 生控制失靈造成蹲罐或過巻等重大事故，造成嚴重的人員傷亡和機械事故。
本裝置是通過軸編碼器與提升機滾筒轉軸機械嚙合連接或與滾筒大邊摩擦 連接，由此，軸編碼器因轉動而產生的脈衝數與滾筒轉數成正比，滾筒上盤巻 著鋼絲繩， 一圈鋼絲繩的長度為2ttR，若滾筒轉動N轉，那麼放下的鋼絲繩的 長度為2;rRN，這個長度就是提升井的深度，根據滾筒轉動一周軸編碼器產生的 脈衝數，PLC可核算出提升井的深度和提升機運行速度來，本裝置之所以能自 動跟蹤提升機掘進深度就是通過滾筒釋放鋼絲繩時滾筒轉動帶動軸編碼器產生 的脈衝數由PLC計算出掘進井的深度和運行速度的。
礦井提升機運行的減速距離是一定的，提升深度一正常(運行)段=減速(距 離)段，將減速距離輸入PLC，通過軟體運算處理，就能自動完成減速、停車、 運行速度顯示和超速控制。
本裝置的特點是通過計算機實現對提升機的運行速度和深度的自動跟蹤和 控制，對提升設施的其它參數實現監控。其主要功能
(1)提升深度的自動跟蹤、上下行減速點、停車點自動設置，提升深度實 時顯示；(2) 運行速度的實時顯示、超速保護；
(3) 主電機運行溫度實時顯示；
(4) 主電機電流實時顯示，超載保護。 在主電機電源輸入線路上加裝了電流互感器CT和電壓互感器PT，其輸出
連接到PLC上，監測提升機運行的電流和電壓狀況，並以相應的軟體程序保障
本裝置的安全運行，對於運行中的電流過大採取反時限安全保護，尤其對於短
路電流更有相應的保障措施，因加裝了電壓互感器PT和相應的軟體，本裝置對
於過電壓、欠電壓以至缺相都做了相應的監測和控制，同時在主電機上安裝
PT100熱電阻，檢測主電機的工作溫度，並設定/連鎖停車的參數，以保持本裝 置的安全運行。
本實用新型設計科學、合理、富有創意，將PLC可編程控制器與檢測元件 有機的連接在起，既保障了檢測的精密性，又保障了智能控制的可靠性，可 實現深度自動跟蹤、速度控制及其實時顯示；本裝置安全保證環節極其可靠，
整體結構緊湊、成本低廉，安裝簡便，不需對原提升系統作任何改動，只需將 相應檢測原件安裝到對應部位即可。操作簡單，本實用新型性能穩定、可靠， 實用性較強，具有較好的發展前景，本實用新型既適用於鑿井提升機使用，也 適用於生產礦井提升機的使用。

'圖1是本實用新型的控制櫃面板布設示意圖。
圖2是本實用新型實施例一機構連接示意圖。 圖3是本實用新型實施例二機構連接示意圖。
具體實施方式

實施例一
礦山提升機智能監控裝置，包括硬體和軟體兩部分，硬體包括外圍檢測單 元和控制顯示單元；外圍檢測單元包括PtlOO熱電阻、1#、 2#、 3弁CT電流互感 器、1#、 2#、 3^PT電jJi互感器、軸編碼器6; Ptl00熱電阻、1#、 2#、 3存CT電 流互感器、1#、 2#、 3#PT電壓互感器和軸編碼器6均為成品件，Ptl00熱電阻 裝設在主電機11的測溫U 7， 1#、 2#、 3#CT電流互感器分別對應裝設在主電機 11的A、 B、 C三相輸入電源線上，1#、 2#、 3#PT電壓互感器分別對應裝設在 主電機11的A、 B、 C三相輸入電源線上；主電機ll的出軸與減速機9的輸入 軸相連接，減速機9的輸出軸與滾筒10的中心軸相連接，滾筒10通過主軸承 座架設在支架12上，支架12固定在基礎8上。軸編碼器6通過軸編碼器支架5固定在基礎8上，軸編碼器6的出軸與滾 筒10的出軸直接嚙合連接，軸編碼器6的輸出通過導線與PLC可編程控制器輸 入接U相連接；
控制櫃面板1設有顯示屏2及方式選擇按鍵開關3、電源按鍵開關13和自 檢按鍵開關14、電源指示燈4，內裝有PLC可編程控制器及其擴展模塊和電源 模塊；
Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數據線與PLC可編程 控制器的模擬量輸入接口 15相連接。 實施例二
實施例二與實施例一基本相同，不同的是軸編碼器6的出軸與滾筒10的人 邊摩擦連接。
權利要求1、礦山提升機智能監控裝置，包括硬體和軟體兩部分，硬體包括外圍檢測單元和控制顯示單元；所述外圍檢測單元包括Pt100熱電阻、1#、2#、3#CT電流互感器、1#、2#、3#PT電壓互感器、軸編碼器(6)；Pt100熱電阻裝設在主電機的測溫口(7)內，1#、2#、3#CT電流互感器分別對應裝設在主電機(11)的A、B、C三相輸入電源線上，1#、2#、3#PT電壓互感器分別對應裝設在主電機(11)的A、B、C三相輸入電源線上；其特徵在於所述軸編碼器(6)通過軸編碼器支架(5)安裝在基礎(8)上，軸編碼器(6)的出軸與滾筒(10)的中心軸的出軸嚙合連接，軸編碼器(6)的輸出通過導線與PLC可編程控制器輸入接口(15)相連接；所述控制顯示單元，包括顯示屏(2)、控制櫃和櫃內裝設有PLC及其擴展模塊、電源裝置；控制櫃面板(1)上設置有顯示屏(2)，控制櫃面板(1)上設有方式選擇按鍵開關(3)、電源按鍵開關(13)、自檢按鍵開關(14)和電源指示燈(4)。
2、 根據權利要求1所述的礦山提升機智能監控裝置,其特徵在於:上述Pt100 熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數據線與PLC可編程控制器輸 入接口 (15)相連接。
3、 根據權利要求1所述的礦山提升機智能監控裝置，其特徵在丁-:上述軸 編碼器(6)的出軸與滾筒(10)的大邊摩擦連接。
專利摘要礦山提升機智能監控裝置，包括硬體和軟體兩部分，Pt100熱電阻裝設在主電機的測溫口，1#、2#、3#CT電流互感器及1#、2#、3#PT電壓互感器分別對應裝設在主電機A、B、C三相輸入電源線上；軸編碼器的出軸與滾筒大邊摩擦連接或與滾筒出軸直接嚙合連接，軸編碼器的輸出通過導線與PLC可編程控制器輸入接口相連接；Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數據線與PLC可編程控制器模擬量輸入口相連接。控制顯示單元櫃面板左上部設置有顯示屏，PLC裝設在櫃內，整體結構緊湊、成本低廉，安裝簡便，操作簡單，性能穩定、實用性較強，本實用新型既適用於鑿井提升機使用，也適用於生產礦井提升機的使用。
文檔編號B66B1/00GK201151594SQ20072018532
公開日2008年11月19日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者姚景堂, 王化莉 申請人:姚景堂