一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法
2023-07-19 23:56:41 1
專利名稱：一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法
技術領域：
本發明涉及一種礦山斜井軌道運輸中由絞車牽引礦車沿斜井中鋪設的軌道提升物料過程中，發生跑車事故的防護技術，特別是一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法。
背景技術：
在礦山斜井軌道運輸中，由絞車牽引礦車沿斜井中鋪設的軌道提升物料。在提升和下放物料的過程中，由於種種原因，可能會產生提升的礦車脫離牽引控制。失控的礦車沿軌道飛速下滑，打壞井筒設施，並對下車場工作人員造成極大的生命威脅。因此，跑車防護是礦山的一個非常重要的安全措施。
跑車防護裝置按擋車欄工作狀態，分為常開和常閉兩種主要制式。
常開式跑車防護裝置的擋車欄經常處於打開狀態，跑車狀態傳感器監測到礦車跑車時發出控制信號，阻攔控制裝置動作使擋車欄通過重力或其他外力快速關閉。該類裝置優點是關閉擋車欄速度快，維護量小。缺點是不易檢査，可能因電氣或機械故障，導致在跑車時擋車欄不能快速關閉。
常閉式跑車防護裝置的擋車欄經常處於關閉狀態，車位傳感器檢
3測到礦車接近擋車欄，輸出信號至啟閉裝置，控制開啟擋車欄。車位傳感器檢測到礦車離開擋車欄，輸出信號至啟閉控制裝置，控制關閉擋車欄。該類裝置優點是擋車欄的啟閉位置可靠，動作直觀。缺點是擋車欄開啟繁頻，導致故障率高，易造成礦車刮網或反拉事故，是目前困擾煤礦運輸的關鍵點。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種操作靈活、故障率低的礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法。
本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的， 一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，設有擋車欄、擋車欄啟閉裝置及跑車狀態監測裝置，其特點是礦車的牽引絞車設有絞車運行狀態監測裝置，絞車運行狀態監測裝置和跑車狀態監測裝置通過控制電路與擋車欄啟閉裝置相接，
正常狀態下，礦車牽引絞車不開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄關閉處於阻攔狀態；礦車牽引絞車開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄啟閉裝置控制擋車欄打開；在牽引絞車開動放車過程中，擋車欄一直處於打開放行狀態，
發生跑事故時，跑車狀態監測裝置檢測到礦車跑車，通過控制電路發出關閉信號給啟閉裝置，啟閉裝置控制擋車欄及時關閉阻攔跑車。
本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，跑車狀態監測裝置由包括檢測礦車超速或檢測礦車牽引絞車鋼絲繩受力狀態的傳感器裝置構成。
本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，絞車運行狀態監測裝置包括並聯的絞車開停信號電路和人工控制信號電路。
本發明與現有技術相比，擋車欄由絞車開停信號或人工信號控制啟閉，放車時打開、不放車時關閉，絞車司機對擋車欄開啟有足夠的預測時間。而現有技術中的常閉擋車欄，車接近到擋車欄時開啟，如果發生故障打不開，造成刮網事故。可以實現不同的遠程控制模式，如採用絞車送電作為遠程控制信號，實現了上班開啟擋車欄、下班關閉，顯著減少擋車欄開啟次數，故障概率顯著降低，實現了高通行率。擋車欄在打開狀態，具有跑車時再度關閉的功能，解決了現有技術中的常閉式跑車防護裝置的工作死區與擋車欄打開提前量的矛盾。其操作靈活、故障率低。
圖1為本發明的實施例1的結構簡圖。圖2為圖1的電氣控制原理圖。
圖3為實施例2的結構簡圖。
圖4為圖3的電氣控制原理圖。
圖5為實施例3的結構簡圖。
具體實施例方式
一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，設有擋車欄、擋車欄啟閉裝置及跑車狀態監測裝置，礦車的牽引絞車設有絞車運行狀態監測裝置，絞車運行狀態監測裝置和跑車狀態監測裝置通過控制電路與擋車欄啟閉裝置相接，
正常狀態下，擋車欄由絞車開停信號或人工信號控制啟閉，在礦車牽引絞車不開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車
欄啟閉裝置，擋車欄放下處於關閉狀態；礦車牽引絞車開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄啟閉裝
置控制擋車欄打開；在牽引絞車開動放車過程中，擋車欄一直處於打開放行狀態，
當發生跑事故時，跑車狀態監測裝置檢測到礦車跑車，通過控制電路發出關閉信號給啟閉裝置，啟閉裝置控制擋車欄及時關閉阻攔跑車。
跑車狀態監測裝置由包括檢測礦車超速或檢測牽引絞車鋼絲繩受力狀態的傳感器裝置構成。包含但不限於以下所述
A. 利用都卜勒原理測速的都卜勒雷達、都卜勒超聲波傳感器、都卜勒雷射傳感器等。
B. 利用物體通過兩點間時差，或兩給定相互位置的物體通過一點的時間差原理測速的各種傳感方法，如電磁波傳感器、超聲波傳感器、光電傳感器、接近開關、壓電傳感器或機械接觸開關等。
C. 通過檢測絞車鋼絲繩在提升過程中的受力狀態變化或絞車牽引電流變化等。
絞車運行狀態監測裝置包括並聯的絞車開停信號電路和人工控制信號電路。
圖1為實施例1，該實施例的擋車欄1 (採用底升式結構)、擋車欄啟閉裝置(採用絞車結構)2、控制電路3、絞車運行狀態監測裝
置4、跑車狀態監測裝置(都卜勒雷達)5、擋車欄上位傳感器6、擋車欄下位傳感器7、鋼絲繩8、頂橫棍9、緩衝裝置IO、礦車牽引絞車11。
工作原理，絞車運行狀態監測裝置4通過控制電路3控制擋車欄啟閉裝置2，擋車欄啟閉裝置2啟閉擋車欄1。絞車不開動時擋車欄l處於關閉(阻攔)狀態，可以阻攔誤推的跑車。
放車時絞車運行狀態監測裝置4給控制電路3控制信號，控制電路3通過擋車欄啟閉裝置2控制擋車欄1打開(通行)狀態。
擋車欄1處於打開(通行)狀態，控制電路3在絞車開動後啟動跑車狀態監測裝置(都卜勒雷達)5工作，雷達電波照射井筒監測跑車。擋車欄1在打開狀態發生跑車，都卜勒雷達5檢測到礦車跑車，發出關閉信號給控制電路3，控制電路3通過擋車欄啟閉裝置2控制擋車欄l及時關閉，阻攔跑車。擋車欄阻攔跑車時，攔網套住跑車，頂橫棍9套住尾車，緩衝裝置10通過鋼絲繩8吸收跑車能量使礦車停住。
圖2為實施例1的電氣控制原理圖。Jl為升網控制繼電器，J2落網控制繼電器，J3為超速繼電器，J4為擋車欄上位繼電器，J5為擋車欄下位繼電器。
Jl的一端與電阻R1、 J2、 J3的常閉觸點J3-l連接。J3-l另一端與提升絞車的開停信號開關JK、手動開停控制按鈕AN連接。電阻Rl另一端與電源的+端連接。J2的另一端通過電阻R2與電源的+端連接。Jl的另一端、JK的另一端、AN的另一端與電源的-端連接。
J3 —端通過電阻R3與電源的+端連接，另一端與J3的J3-2觸點連接、與都卜勒雷達RD的超速信號輸出端R連接。J3-2觸點另端與電源的-端連接。
J4 一端與電阻R4、擋車欄上位傳感器Kl連接，另一端與電源的-端連接。電阻R4的另一端與電源的+端連接。Kl的另一端與電源的-端連接。
J5—端與電阻R5、擋車欄下位傳感器K2連接，另一端與電源的-端連接。電阻R5的另一端與電源的+端連接。K2的另一端與電源的-端連接。都卜勒雷達RD的-端與電源的-端連接，+端通過2的常開觸點J2-2與電源的+端連接。
交流接觸器Ql線圈一端連結交流電源b端，另一端接J5的常閉觸點J5-l。 J5-l的另一端與J2的常開觸點J2-l連接，J2-l的另一端與交流電源C端連接。
交流接觸器Q2線圈一端連結交流電源b端，另一端接J4的常閉觸點J4-l。 J4-l的另一端與Jl的常開觸點Jl-l連接，Jl-l的另一端與交流電源C端連接。交流接觸器Q1、 Q2的三相觸點Q1-1、 Ql-2、Ql-3與Q2-l、 Q2-2、 Q2-3組成三相換向開關，控制交流電動機D進行正反轉，控制牽引絞車啟閉擋車欄。
電氣控制原理未開動提升絞車、手動按鈕AN未閉合時JK未閉合，Jl上端為高電位吸合，Jl-l常開觸點閉合，Q2吸合，電動 機D正轉，牽引絞車2使擋車欄1升網。擋車欄1升網到位，擋車 欄上位傳感器K1閉合，J4失電，J4的常開觸點J4-1斷開，電動機D停轉。
提升絞車開動時JK閉合，Jl上端為低電位，Jl釋放、J2吸合， J2-l常開觸點閉合，Ql吸合，電動機D反轉，牽引絞車2使擋車欄 l落網。擋車欄l落網到位，擋車欄下位傳感器K2閉合，J5失電， J5的常開觸點J5-l斷開，電動機D停轉。提升絞車開動時J2吸合， J2-2常開觸點閉合，都卜勒雷達RD得電工作。
提升絞車開動時發生跑車，都卜勒雷達RD檢測到礦車超速，其 R端為低電位，J3得電吸合，J3的觸點J3-2閉合使得J3自保，J3-l 斷開使得J1高電位吸合，Jl-l常開觸點閉合，Q2吸合，電動機D正 轉，牽引絞車2使擋車欄1升網，擋車欄l升起阻攔跑車。
手動按鈕AN閉合時擋車欄1落下，都卜勒雷達RD得電工作， 發生跑車，擋車欄l升起阻攔跑車。
圖3為實施例2，該實施例的擋車欄(採用底升式結構)1、擋 車欄啟閉裝置(採用牽引氣缸結構)2、控制電路3、絞車運行狀態 監測裝置4、跑車狀態監測裝置(都卜勒雷達)5、擋車欄上位傳感 器6、擋車欄下位傳感器7、鋼絲繩8、頂橫棍9、緩衝裝置10、礦 車牽引絞車ll、氣動電磁閥12。
工作原理，絞車運行狀態監測裝置4通過控制電路3控制氣動電 磁閥12，氣動電磁閥12控制牽引氣缸2啟閉擋車欄1。絞車不開動時擋車欄l處於關閉(阻欄)狀態，可以阻攔誤推的跑車。
放車時絞車運行狀態監測裝置4給控制電路3控制信號，控制電
路3控制氣動電磁閥12，氣動電磁閥12控制牽引氣缸2，牽引氣缸 2牽引擋車欄1打開(通行)狀態。
擋車欄1處於打開(通行)狀態，控制電路3在絞車開動後啟動 跑車狀態監測裝置(都卜勒雷達)5工作，雷達電波照射井筒監測跑 車。擋車欄1在打開狀態發生跑車，都卜勒雷達5檢測到礦車跑車， 發出關閉信號給控制電路3，控制電路3控制氣動電磁閥12，氣動電 磁閥12控制牽引氣缸2，牽引氣缸2牽引擋車欄1及時關閉，阻攔 跑車。擋車欄阻攔跑車時，攔網套住跑車，頂橫棍9套住尾車，緩衝 裝置10通過鋼絲繩8吸收跑車能量使礦車停住。
圖4為實施例2的電氣控制原理圖。Ul為可編程控制器選用三 菱FXls型號，QG為擋車欄啟閉氣缸，CF為氣動電磁閥，Q為CF 的電磁鐵。
都卜勒雷達RD的+端與Ul的+24+端連接、-端與Ul的COM 端連接、超速信號輸出端R與U1的X0端連接、故障監視信號輸出 端Y與U1的X1端連接。
上位傳感器Kl的一端與Ul的X4端連接,另一端與Ul的COM 端連接。
下位傳感器K2的一端與Ul的X5端連接，另一端與Ul的COM 端連接。
遠程控制電路中絞車開車電觸點JK的一端與Ul的X6端連接，另一端與Ul的COM端連接。
手動按鈕AN的一端與Ul的X7端連接，另一端與Ul的COM 端連接。
Ul的COMl、 COM2、 N端與交流電源AC的1端連接。 Ul的L端與交流電源AC的2端連接。
氣動電磁閥CF的電磁鐵Q的一端與Ul的Y0端連接，另一端 與交流電源AC的2端連接。
綠色信號指示燈G的一端與Ul的Y3端連接，另一端與交流電 源AC的2端連接。
紅色信號指示燈R的一端與Ul的Y4端連接，另一端與交流電 源AC的2端連接。
電鈴DL的一端與Ul的Y5端連接，另一端與交流電源AC的2 端連接。
氣缸QG—端進氣，另一端與外界相通。電磁閥CF為自復位閥， 送電吸合，斷電自回位。TS為阻尼閥，GL為空氣過濾器。
電氣控制原理當輸入適當的程序，應當實現如下動作和功能: 提升絞車未開動、手動按鈕AN未閉合時，電磁鐵Q不吸合。高壓空 氣通過電磁閥進入氣缸A端，氣缸回縮，擋車欄關閉(阻攔)。擋車 欄關閉到位，下位傳感器K2閉合，綠色信號指示燈G點亮。
提升絞車開動、手動按鈕AN未閉合時，電磁鐵Q吸合，氣缸前 氣室高壓空氣通過電磁閥排出，氣缸回縮，擋車欄打開(通行)。擋 車欄打開到位，上位傳感器K1閉合，紅色信號指示燈R點亮。提升絞車開動時發生跑車，都卜勒雷達RD檢測到礦車超速，其
R端為低電位，U1的Y0端使Q2釋放，氣缸釋放，擋車欄關閉阻攔 跑車。擋車欄關閉到位，下位傳感器K2閉合，紅色信號指示燈R點殼。
手動按鈕AN閉合時其作用與JK相同，這時JK不起作用。AN 閉合時，擋車欄打開(通行)。
圖5為實例3，該實施例由擋車欄(採用向上牽引的結構)1、 牽引氣缸(也可採用牽引絞車)2、控制電路3、絞車運行狀態監測 裝置4、擋車欄上位傳感器6、擋車欄下位傳感器7、鋼絲繩8、緩衝 器10、礦車牽引絞車ll、氣動電磁閥12、光電傳感器13、光電傳感 器14、牽引繩15等構成。
權利要求
1.一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，設有擋車欄、擋車欄啟閉裝置及跑車狀態監測裝置，其特徵在於礦車的牽引絞車設有絞車運行狀態監測裝置，絞車運行狀態監測裝置和跑車狀態監測裝置通過控制電路與擋車欄啟閉裝置相接，正常狀態下，礦車牽引絞車不開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄關閉處於阻攔狀態；礦車牽引絞車開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄啟閉裝置控制擋車欄打開；在牽引絞車開動放車過程中，擋車欄一直處於打開放行狀態，發生跑事故時，跑車狀態監測裝置檢測到礦車跑車，通過控制電路發出關閉信號給啟閉裝置，啟閉裝置控制擋車欄及時關閉阻攔跑車。
2. 根據權利要求1所述的礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，其特徵在於跑車狀態監測裝置由包括檢測礦車超速或檢測礦車牽 引絞車鋼絲繩受力狀態的傳感器裝置構成。
3. 根據權利要求1所述的礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，其 特徵在於絞車運行狀態監測裝置包括並聯的絞車開停信號電路 和人工控制信號電路。
全文摘要
一種礦山斜井軌道運輸新型跑車防護方法，設有擋車欄、擋車欄啟閉裝置及跑車狀態監測裝置，礦車的牽引絞車設有絞車運行狀態監測裝置，絞車運行狀態監測裝置和跑車狀態監測裝置通過控制電路與擋車欄啟閉裝置相接，正常狀態下，牽引絞車不開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄關閉處於阻攔狀態；牽引絞車開動時，絞車運行狀態監測裝置通過控制電路控制擋車欄啟閉裝置，擋車欄啟閉裝置控制擋車欄打開；在牽引絞車開動放車過程中，擋車欄一直處於打開放行狀態，發生跑車事故時，跑車狀態監測裝置檢測到礦車跑車，通過控制電路發出關閉信號給啟閉裝置，啟閉裝置控制擋車欄快速關閉阻攔跑車。其操作靈活、故障率低。
文檔編號B61K7/00GK101549699SQ20091003139
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者靳豐溪, 靳慧民 申請人:靳慧民;靳豐溪