銷齒式推車機保護系統的製作方法
2023-05-14 14:40:01
專利名稱：銷齒式推車機保護系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制裝置，尤其涉及一種銷齒式推車機保護系統。
背景技術：
煤礦生產需要大量運輸材料、設備等生產物資，這些生產物資的井上、井下運輸主要依靠罐籠提升裝載有生產物資的礦車來完成，根據罐籠的大小每次所裝載的礦車數量不等，一般是兩節為一組。通常罐籠與井口位置對應，井口處設有搖臺以及對應延伸的礦車軌道，礦車軌道上設有絞車，在搖臺附近的礦車軌道的軌道槽中安裝有推車機(例如銷齒式推車機)及其校正點，校正點前後的礦車軌道的軌道槽中對應安裝有限位推車機的前阻車器和後阻車器，非工作時間推車機位於校正點處，當礦車被絞車沿礦車軌道牽引到預定位置時，絞車與礦車脫離，使礦車停留在井口附近，當有罐籠被提升到井口時，信號工把罐籠的安全門打開，將搖抬的搖臂放下與罐籠咬合，再打開前阻車器，推車機通過其液壓馬達動力把礦車推進罐籠，然後推車機退回到校正點處，起前阻車器和搖臺的搖臂，關上罐籠的安全門。其中，對銷齒式推車機的控制是通過PLC控制繼電器來完成的，然而由於繼電器的觸點有時可能會出現粘連或閥芯卡死等現象，從而容易造成銷齒式推車機不受控而產生自由運動。並且，銷齒式推車機在運行時的誤操作也會導致安全事故(例如前進過控或後退過控，會造成銷齒式推車機與其液壓馬達的傳動齒輪脫齒)。以上就是銷齒式推車機在實際使用過程中出現的問題，輕者造成設備損壞，重者出現礦車掉進井眼，造成重大的人員傷亡及砸壞井下生產設備的嚴重事故，煤礦停產。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種性能可靠、安全的銷齒式推車機保護系統。為達到上述目的，本實用新型提供了一種銷齒式推車機保護系統，包括PLC、安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵，分別與所述PLC的輸入端相連的兩個位移傳感器、與所述磁鐵配合的幹簧管、前進控制開關、後退控制開關、復位開關、第一液壓泵控制開關、以及與所述PLC的輸出端相連的前進繼電器、後退繼電器、第一液壓泵繼電器、誤動作控制繼電器、搖臺控制繼電器和傳感器損壞報警繼電器，其中，兩個所述位移傳感器安裝在所述銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪的安裝基座上，每個位移傳感器與所述傳動齒輪的其中一個輪齒位置對應，兩個所述位移傳感器之間的距離與所述傳動齒輪的齒距相等，所述幹簧管安裝在所述銷齒式推車機的校正點處。本實用新型的銷齒式推車機保護系統，所述PLC的型號為S7-200，每個所述位移傳感器的電源輸入端的一端接+24V電源，其電源輸入端的另一端與所述PLC的IM端子、2M 端子一起接地，兩個位移傳感器的輸出端對應與所述PLC的10. 0端子和10. 4端子相連，所述幹簧管的一端、所述前進控制開關的一端、所述後退控制開關的一端、所述復位開關的一端和所述第一液壓泵控制開關的一端均接+24V電源，所述幹簧管的另一端、所述前進控制開關的另一端、所述後退控制開關的另一端、所述復位開關的另一端和所述第一液壓泵控制開關的另一端對應與所述PLC的10. 3端子、10. 1端子、10. 2端子、10. 5端子和II. 4端子相連，所述PLC的IL端子、2L端子和3L端子接+24V電源，所述前進繼電器的一端、所述後退繼電器的一端、所述第一液壓泵繼電器的一端、所述誤動作控制繼電器的一端、所述搖臺控制繼電器的一端和所述傳感器損壞報警繼電器的一端對應與所述PLC的Q0. 0端子、Q0. 1 端子、Q0. 4端子、Q0. 6端子、Ql. 1端子和Ql. 0端子相連，所述前進繼電器的另一端、所述後退繼電器的另一端、所述第一液壓泵繼電器的另一端、所述誤動作控制繼電器的另一端、所述搖臺控制繼電器的另一端和所述傳感器損壞報警繼電器的另一端接地。本實用新型的銷齒式推車機保護系統，還包括備用的第二液壓泵控制開關和第二液壓泵繼電器，所述第二液壓泵控制開關的一端與所述PLC的II. 5端子相連，另一端接 +24V電源，所述第二液壓泵繼電器的一端與所述PLC的Q0. 5端子相連，另一端接地。本實用新型的銷齒式推車機保護系統包括LC、安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵，分別與PLC的輸入端相連的兩個位移傳感器、與磁鐵配合的幹簧管、前進控制開關、後退控制開關、復位開關、第一液壓泵控制開關、以及與PLC的輸出端相連的前進繼電器、後退繼電器、第一液壓泵繼電器、誤動作控制繼電器、搖臺控制繼電器和傳感器損壞報警繼電器，其中，兩個位移傳感器安裝在銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪的安裝基座上，每個位移傳感器與傳動齒輪的其中一個輪齒位置對應，兩個位移傳感器之間的距離與傳動齒輪的齒距相等，幹簧管安裝在銷齒式推車機的校正點處。使用時，以校正點為到位基準點，此時安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵接近幹簧管使幹簧管導通，PLC的計數器清零，並預先設定銷齒式推車機允許前進的極限位置至到位基準點的距離為前進限位距離，並設定銷齒式推車機允許後退的極限位置至到位基準點的距離為後退限位距離。銷齒式推車機前進運行時，PLC的計數器計算傳動齒輪旋轉的個數，當前進距離與設定的前進限位距離相等時，前進繼電器失電，銷齒式推車機被停止，此時銷齒式推車機只能後退。銷齒式推車機後退運行時，PLC的計數器計算傳動齒輪旋轉的個數，當後退距離與設定的後退限位距離相等時，後退繼電器失電，銷齒式推車機被停止，此時推車機只能前進。此外，當銷齒式推車機前進距離大於設定的前進限位距離時，搖臺的搖臂不能抬起，罐籠的安全門不能關閉，只有銷齒式推車機退回到設定的前進限位距離內，搖臺的搖臂才能抬起，罐籠的安全門才能關閉。 當銷齒式推車機的前進繼電器或後退繼電器在未得電導通時，銷齒式推車機意外運動，PLC 立即通過誤動作控制繼電器使工作中的第一液壓泵繼電器停泵並進行聲光報警。因此，本實用新型的銷齒式推車機保護系統性能可靠、安全係數高。
圖1為本實用新型的銷齒式推車機保護系統的電氣原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述本實用新型的銷齒式推車機保護系統包括型號為S7-200的PLC、安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵、兩個位移傳感器(位移傳感器A和位移傳感器B)、與磁鐵配合的幹簧管K0、前進控制開關K1、後退控制開關K2、復位開關K3、第一液壓泵控制開關K4、第二液壓泵控制開關K5以及與PLC的輸出端相連的前進繼電器1、後退繼電器2、第一液壓泵繼電器 3、第二液壓泵繼電器4、誤動作控制繼電器5、搖臺控制繼電器6和傳感器損壞報警繼電器 7。其中，兩個位移傳感器均通過安裝支架安裝在銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪的安裝基座上，每個位移傳感器與傳動齒輪的其中一個輪齒位置對應，兩個位移傳感器之間的距離與傳動齒輪的齒距相等，幹簧管KO安裝在銷齒式推車機的校正點處。參考圖1所示，其中，PLC的型號為S7-200，每個位移傳感器的電源輸入端的一端接+24V電源，其電源輸入端的另一端與PLC的IM端子、2M端子一起接地，兩個位移傳感器的輸出端對應與PLC的10. 0端子和10. 4端子相連，幹簧管KO的一端、前進控制開關Kl的一端、後退控制開關K2的一端、復位開關K3的一端、第一液壓泵控制開關K4的一端和第二液壓泵控制開關K5的一端均接+24V電源，幹簧管KO的另一端、前進控制開關Kl的另一端、 後退控制開關K2的另一端、復位開關K3的另一端、第一液壓泵控制開關K4的另一端和第二液壓泵控制開關K5的另一端對應與PLC的10. 3端子、10. 1端子、10. 2端子、10. 5端子、 II. 4端子和II. 5端子相連，PLC的IL端子、2L端子和3L端子接+24V電源，前進繼電器1 的一端、後退繼電器2的一端、第一液壓泵繼電器3的一端、第二液壓泵繼電器4的一端、誤動作控制繼電器5的一端、搖臺控制繼電器6的一端和傳感器損壞報警繼電器7的一端對應與PLC的Q0. 0端子、Q0. 1端子、Q0. 4端子、Q0. 5端子、Q0. 6端子、Ql. 1端子和Ql. 0端子相連，前進繼電器1的另一端、後退繼電器2的另一端、第一液壓泵繼電器3的另一端、第二液壓泵繼電器4的另一端、誤動作控制繼電器5的另一端、搖臺控制繼電器6的另一端和傳感器損壞報警繼電器7的另一端接地。其中，第一液壓泵控制開關K4和第一液壓泵繼電器3，第二液壓泵控制開關K5和第二液壓泵繼電器4互為主備用，使用時選擇其一。本實用新型的銷齒式推車機保護系統在使用時，以校正點為到位基準點，此時安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵接近幹簧管KO使幹簧管KO導通，PLC的計數器清零，並預先設定銷齒式推車機允許前進的極限位置至到位基準點的距離為前進限位距離，並設定銷齒式推車機允許後退的極限位置至到位基準點的距離為後退限位距離。當信號工操作銷齒式推車機時，首先把第一液壓泵控制開關K4或第二液壓泵控制開關K5打開，按下銷齒式推車機的前進控制開關Kl向PLC發送前進指令，PLC收到後將前進繼電器1閉合，前進繼電器1得電，銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪正轉，銷齒式推車機前進，安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵遠離幹簧管KO使幹簧管KO斷開，當位移傳感器A和位移傳感器B 同時對準傳動齒輪的輪齒時導通並輸出一個計數脈衝(其他情況斷開)，而PLC的計數器則對計數脈衝進行累加計數，PLC通過計算位移傳感器A和位移傳感器B導通的次數來計算傳動齒輪旋轉的齒數，而傳動齒輪旋轉一個齒距的距離是定值，從而可以計算銷齒式推車機前進的距離，當前進距離與設定前進限位距離相等時，PLC向前進繼電器1發送制動信號，前進繼電器1失電，銷齒式推車機被迫停止，此時銷齒式推車機只能向後退，而在前進距離未達到前進限位距離前隨時鬆開前進控制開關K1，銷齒式推車機就會隨時停下來。此後，若按下銷齒式推車機的後退控制開關K2向PLC發送後退指令，PLC收到後將後退繼電器2閉合，後退繼電器2得電，銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪反轉，銷齒式推車機後退，當位移傳感器A和位移傳感器B同時對準傳動齒輪的輪齒時導通並輸出一個計數脈衝， 而PLC的計數器則對計數脈衝進行累減計數，並據此計算銷齒式推車機後退的距離，當銷齒式推車機退回到到位基準點時，安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵再次接近幹簧管KO使幹簧管KO導通，PLC的計數器清零，若繼續按後退控制開關K2，銷齒式推車機繼續後退， 安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵再次遠離幹簧管KO使幹簧管KO斷開，而PLC的計數器則對後續的後退進行累加計數，當此後的後退距離與設定後退限位距離相等時，PLC向後退繼電器2發送制動信號，後退繼電器2失電，銷齒式推車機被迫停止，此時銷齒式推車機只能向前進。在上述的前進控制過程中，一旦前進距離因意外情況大於前進限位距離時，PLC向搖臺控制繼電器6發送禁止信號，從而禁止搖臺的搖臂抬起和罐籠的安全門關閉，只有當銷齒式推車機後退到小於前進限位距離時，PLC才允許搖臺的搖臂抬起和罐籠的安全門關閉。當銷齒式推車機的前進繼電器1或後退繼電器2在未得電意外導通時，銷齒式推車機意外運動，PLC的計數器開始計數，但實際上這種運動並非由於PLC接收到前進指令或後退指令後使其閉合引起的，因此，一旦PLC判斷屬於上述現象，立即通過誤動作控制繼電器5使工作中的第一液壓泵繼電器3或第二液壓泵繼電器4停泵並進行聲光報警。在上述銷齒式推車機的前進過程中，若PLC的計數器啟動並延時若干時間(通常為500毫秒)後，PLC的計數器當前的計數值仍小於或等於延時前的數值時，則PLC通過傳感器損壞報警繼電器7輸出位移傳感器故障報警信息。而在上述銷齒式推車機的後退過程中，若PLC的計數器啟動並延時若干時間(通常為500毫秒)後，PLC的計數器當前的計數值仍大於或等於延時前的數值時，則PLC通過傳感器損壞報警繼電器7輸出位移傳感器故障報警信息。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種銷齒式推車機保護系統，其特徵在於，包括PLC、安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵，分別與所述PLC的輸入端相連的兩個位移傳感器、與所述磁鐵配合的幹簧管、前進控制開關、後退控制開關、復位開關、第一液壓泵控制開關、以及與所述PLC的輸出端相連的前進繼電器、後退繼電器、第一液壓泵繼電器、誤動作控制繼電器、搖臺控制繼電器和傳感器損壞報警繼電器，其中，兩個所述位移傳感器安裝在所述銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪的安裝基座上，每個位移傳感器與所述傳動齒輪的其中一個輪齒位置對應，兩個所述位移傳感器之間的距離與所述傳動齒輪的齒距相等，所述幹簧管安裝在所述銷齒式推車機的校正點處。
2.根據權利要求1所述的銷齒式推車機保護系統，其特徵在於，所述PLC的型號為 S7-200，每個所述位移傳感器的電源輸入端的一端接+24V電源，其電源輸入端的另一端與所述PLC的IM端子、2M端子一起接地，兩個位移傳感器的輸出端對應與所述PLC的10. 0端子和10. 4端子相連，所述幹簧管的一端、所述前進控制開關的一端、所述後退控制開關的一端、所述復位開關的一端和所述第一液壓泵控制開關的一端均接+24V電源，所述幹簧管的另一端、所述前進控制開關的另一端、所述後退控制開關的另一端、所述復位開關的另一端和所述第一液壓泵控制開關的另一端對應與所述PLC的10. 3端子、10. 1端子、10. 2端子、10. 5端子和II. 4端子相連，所述PLC的IL端子、2L端子和3L端子接+24V電源，所述前進繼電器的一端、所述後退繼電器的一端、所述第一液壓泵繼電器的一端、所述誤動作控制繼電器的一端、所述搖臺控制繼電器的一端和所述傳感器損壞報警繼電器的一端對應與所述PLC的Q0. 0端子、Q0. 1端子、Q0. 4端子、Q0. 6端子、Ql. 1端子和Ql. 0端子相連，所述前進繼電器的另一端、所述後退繼電器的另一端、所述第一液壓泵繼電器的另一端、所述誤動作控制繼電器的另一端、所述搖臺控制繼電器的另一端和所述傳感器損壞報警繼電器的另一端接地。
3.根據權利要求2所述的銷齒式推車機保護系統，其特徵在於，還包括備用的第二液壓泵控制開關和第二液壓泵繼電器，所述第二液壓泵控制開關的一端與所述PLC的II. 5端子相連，另一端接+24V電源，所述第二液壓泵繼電器的一端與所述PLC的Q0. 5端子相連，另一端接地。
專利摘要本實用新型公開了一種銷齒式推車機保護系統，包括PLC、安裝在銷齒式推車機的底座上的磁鐵，分別與PLC的輸入端相連的兩個位移傳感器、與磁鐵配合的幹簧管、前進控制開關、後退控制開關、復位開關、第一液壓泵控制開關、以及與PLC的輸出端相連的前進繼電器、後退繼電器、第一液壓泵繼電器、誤動作控制繼電器、搖臺控制繼電器和傳感器損壞報警繼電器，其中，兩個位移傳感器安裝在銷齒式推車機的液壓馬達的傳動齒輪的安裝基座上，每個位移傳感器與傳動齒輪的其中一個輪齒位置對應，兩個位移傳感器之間的距離與傳動齒輪的齒距相等，幹簧管安裝在銷齒式推車機的校正點處。本實用新型的銷齒式推車機保護系統性能可靠、安全係數高。
文檔編號B61J1/12GK202038322SQ20112009445
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者戴罡 申請人:安徽泰豐礦用自動化研究開發有限公司