專利名稱：一種立井提升容器超速檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超速檢測(cè)裝置及方法，尤其是一種適用于礦井或電梯的立井提升容器超速檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著大型煤炭企業(yè)集團(tuán)建設(shè)的不斷推進(jìn)，國家對(duì)礦井提升設(shè)備，在安全、高效、技術(shù)性上提出了更高的要求。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第427條規(guī)定，礦井提升系統(tǒng)必須裝設(shè)防過卷、過速、限速、松繩、深度指示器失效等保險(xiǎn)裝置。目前，現(xiàn)有的超速檢測(cè)裝置全部安裝在井口，且只針對(duì)提升機(jī)，而沒有直接對(duì)提升容器進(jìn)行檢測(cè)，也沒有特別適合于礦井提升容器超速檢測(cè)的可靠方法。因此，缺乏有效的超速檢測(cè)裝置，過卷、過速、容器墜落等事故時(shí)有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種簡(jiǎn)易可靠、易于安裝和維護(hù)的立井提升容器超速檢測(cè)裝置及方法。技術(shù)方案本發(fā)明的立井提升容器超速檢測(cè)裝置，包括工控機(jī)、設(shè)在井口處的鋼絲繩連接器，一端連接在鋼絲繩連接器上的主鋼絲繩，還包括設(shè)在提升容器上的限速裝置，所述的限速裝置包括固定在提升容器上的主繩輪和副繩輪，主繩輪上設(shè)有離心式限速機(jī)構(gòu)，所述的鋼絲繩連接器上設(shè)有與工控機(jī)信號(hào)線相連的壓力傳感器，所述的主鋼絲繩下端連接有設(shè)在井底的張緊裝置，主鋼絲繩中部呈Z字形纏繞在主繩輪和副繩輪上。所述的張緊裝置包括連板、分別設(shè)在地基與連板上的動(dòng)滑輪組和纏繞在動(dòng)滑輪組上的鋼絲繩，鋼絲繩一端固定在地基上，另一端連接有配重塊。所述的離心式限速機(jī)構(gòu)包括設(shè)在主繩輪內(nèi)的拉簧，拉簧一端連接可調(diào)節(jié)張力的螺桿，拉簧另一端連接有具有重錘的連桿機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的立井提升容器超速檢測(cè)方法
首先，設(shè)定限速裝置中主繩輪的限速值Vs ；
驅(qū)動(dòng)提升系統(tǒng)使提升容器運(yùn)行，主繩輪和副繩輪在主鋼絲繩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，主鋼絲繩的張力信號(hào)經(jīng)壓力傳感器時(shí)實(shí)傳輸給工控機(jī)；
調(diào)定提升容器的提升速度小于主繩輪設(shè)定的限速值Ks，即為提升容器處于正常運(yùn)行時(shí)的速度，工控機(jī)通過壓力傳感器測(cè)得主鋼絲繩與定限速裝置滾動(dòng)時(shí)的張力范圍值，設(shè)定為正常張力范圍值；
調(diào)定提升容器向上或向下提升速度大于主繩輪設(shè)定的限速值Ks，即為提升容器處于超速運(yùn)行的速度，主繩輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，工控機(jī)通過壓力傳感器測(cè)得主鋼絲繩與定限速裝置滑動(dòng)時(shí)的向上超速運(yùn)行張力范圍值和向下超速運(yùn)行張力范圍值，設(shè)定為超速張力范圍值；
當(dāng)提升容器工作運(yùn)行時(shí)，若壓力傳感器測(cè)量的主鋼絲繩張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)分析，在正常張力范圍值內(nèi)，即提升速度小于主繩輪的限速值Ks，工控機(jī)分析顯示提升容器處于正常運(yùn)行速度；若壓力傳感器測(cè)量到主鋼絲繩張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)分析處在超速張力范圍值內(nèi)，即提升速度大于主繩輪的限速值Ks，工控機(jī)分析顯示提升容器超速并報(bào)警。有益效果本發(fā)明的立井提升容器超速檢測(cè)裝置及方法，能對(duì)提升容器實(shí)施超速檢測(cè)，并為今后研制特大型罐籠超速保護(hù)系統(tǒng)提供了參考；其采用離心式限速輪進(jìn)行速度的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)提升容器速度的直接檢測(cè)，克服了當(dāng)前礦井提升容器缺乏直接超速檢測(cè)的裝置和方法；采用壓力傳感器檢測(cè)主鋼絲繩的張力增量來識(shí)別離心式限速輪與主鋼絲繩的傳動(dòng)力，克服了提升容器上直接檢測(cè)缺乏電源等技術(shù)難題；對(duì)提升容器實(shí)施可靠地超速檢測(cè)，，能夠。其原理簡(jiǎn)明、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、可靠度高、成本較低、安裝與維護(hù)方便，能為企業(yè)帶來更好的生產(chǎn)效益，具有廣泛的實(shí)用性。


圖I為本發(fā)明所述的超速檢測(cè)裝置示意圖； 圖2為本發(fā)明所述的主、副繩輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-壓力傳感器，2-鋼絲繩連接器，3-主鋼絲繩，4-提升容器，5-限速裝置，
6-張緊裝置，7-工控機(jī)；5-1_主繩輪，5-2-副繩輪，5-3-拉簧，5-4-螺桿，5-5-連桿機(jī)構(gòu)；
6-1-動(dòng)滑輪組，6-2-配重塊，6-3-連板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述
如圖I所示，本發(fā)明的超速檢測(cè)裝置包括壓力傳感器I、鋼絲繩連接器2、主鋼絲繩3、提升容器4、限速裝置5、張緊裝置6和工控機(jī)7。壓力傳感器I的底部經(jīng)螺栓固定在井口地基上，壓力傳感器I的端部經(jīng)螺栓與鋼絲繩連接器2相連接，鋼絲繩連接器2上固定有主鋼絲繩3，壓力傳感器I經(jīng)信號(hào)線與井上的工控機(jī)7相連接，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)主鋼絲繩3的張力。主鋼絲繩3的上端由主鋼絲繩連接器2下部鉸接的楔形繩卡固定。主鋼絲繩3以Z字形纏繞在限速裝置5的主繩輪5-1和副繩輪5-2上，限速裝置5安裝在提升容器4上，安裝位置由提升容器與緊急制動(dòng)機(jī)構(gòu)的形位情況而定。所述的主鋼絲繩3下端連接有設(shè)在井底的張緊裝置6，張緊裝置6由動(dòng)滑輪組6-1、配重塊6-2、連板6-3組成，連板6_3與主鋼絲繩3相連，連板6-3與井下地基上設(shè)置動(dòng)滑輪組6-1，動(dòng)滑輪組6-1分上下間插布置，動(dòng)滑輪組
6-1上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在地基上，另一端連接配重塊6-2。鋼絲繩的張緊力通過改變配重來調(diào)整，以保證繩與繩輪的緊密貼合。如圖2所示，限速裝置5包括主繩輪5-1和副繩輪5-2，主繩輪5_1為限速輪，主繩輪5-1輪輻的一側(cè)設(shè)置離心式限速機(jī)構(gòu)；離心式限速機(jī)構(gòu)包括拉簧5-3，拉簧5-3 —端連接可調(diào)節(jié)張力的螺桿5-4，拉簧5-3另一端連接有具有重錘的連桿機(jī)構(gòu)5-5，重錘的連桿機(jī)構(gòu)(5-5)由5個(gè)桿件通過4個(gè)可動(dòng)鉸支點(diǎn)連接,再由3個(gè)不動(dòng)鉸支點(diǎn)固定在主繩輪的一側(cè)；連桿機(jī)構(gòu)5-5受到的離心力隨轉(zhuǎn)速增加而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大時(shí),離心力克服拉簧5-3的拉力，使重錘被甩出輪緣、觸碰擋塊，繩輪即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的立井提升容器超速檢測(cè)方法首先，設(shè)定限速裝置5中主繩輪5-1的限速值Vs ;驅(qū)動(dòng)提升系統(tǒng)使提升容器4運(yùn)行，主繩輪5-1和副繩輪5-2在主鋼絲繩3的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，主鋼絲繩3的張力信號(hào)經(jīng)壓力傳感器I實(shí)時(shí)傳輸給工控機(jī)7 ;調(diào)定提升容器4的提升速度小于主繩輪5-1設(shè)定的限速值K，即為提升容器4處于正常運(yùn)行時(shí)的速度，工控機(jī)7通過壓力傳感器I測(cè)得主鋼絲繩3與定限速裝置5滾動(dòng)時(shí)的張力范圍值，設(shè)定為正常張力范圍值；通過旋動(dòng)螺桿5-4改變拉簧5-3的初張力，就可以調(diào)整主繩輪5-1限速保護(hù)作用的速度設(shè)定值K。調(diào)定提升容器4向上或向下提升速度大于主繩輪5-1設(shè)定的限速值Vs，即為提升容器4處于超速運(yùn)行的速度，主繩輪5-1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，工控機(jī)7通過壓力傳感器I測(cè)得主鋼絲繩3與定限速裝置5滑動(dòng)時(shí)的向上超速運(yùn)行張力范圍值和向下超速運(yùn)行張力范圍值，設(shè)定為超速張力范圍值；當(dāng)提升容器4工作運(yùn)行時(shí)，若壓力傳感器I測(cè)量的主鋼絲繩3張力信 號(hào)經(jīng)工控機(jī)7分析，在正常張力范圍值內(nèi)，即提升速度小于主繩輪5-的限速值Ks，工控機(jī)7分析顯示提升容器4處于正常運(yùn)行速度；若壓力傳感器I測(cè)量到主鋼絲繩3張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)7分析處在超速張力范圍值內(nèi)，即提升速度大于主繩輪5-1的限速值Vs，工控機(jī)7分析顯示提升容器4超速并報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種立井提升容器超速檢測(cè)裝置，包括工控機(jī)(7)、設(shè)在井口處的鋼絲繩連接器(2)，一端連接在鋼絲繩連接器(2)上的主鋼絲繩(3)，其特征在于還包括設(shè)在提升容器(4)上的限速裝置(5)，所述的限速裝置(5)包括固定在提升容器上的主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)，主繩輪上設(shè)有離心式限速機(jī)構(gòu)，所述的鋼絲繩連接器(2)上設(shè)有與工控機(jī)(7)信號(hào)線相連的壓力傳感器(1)，所述的主鋼絲繩(3)下端連接有設(shè)在井底的張緊裝置(6)，主鋼絲繩(3)中部呈Z字形纏繞在主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于提升容器超速檢測(cè)裝置，其特征在于所述的張緊裝置(6)包括連板￠-3)、分別設(shè)在地基與連板(6-3)上的動(dòng)滑輪組(6-1)和纏繞在動(dòng)滑輪組(6-1)上的鋼絲繩，鋼絲繩一端固定在地基上，另一端連接有配重塊￠-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于提升容器超速檢測(cè)裝置，其特征在于所述的離心式限速機(jī)構(gòu)包括設(shè)在主繩輪(5-1)內(nèi)的拉簧(5-3)，拉簧(5-3) —端連接可調(diào)節(jié)張力的螺桿(5-4),拉簧(5-3)另一端連接有具有重錘的連桿機(jī)構(gòu)(5-5)。
4.一種如權(quán)利要求1、2或3所述裝置的立井提升容器超速檢測(cè)方法，其特征在于 首先，設(shè)定限速裝置(5)中主繩輪(5-1)的限速值Ks; 驅(qū)動(dòng)提升系統(tǒng)使提升容器(4)運(yùn)行，主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)在主鋼絲繩(3)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，主鋼絲繩(3)的張力信號(hào)經(jīng)壓力傳感器(I)時(shí)實(shí)傳輸給工控機(jī)(7)； 調(diào)定提升容器(4)的提升速度小于主繩輪(5-1)設(shè)定的限速值Ks，即為提升容器(4)處于正常運(yùn)行時(shí)的速度，工控機(jī)(7)通過壓力傳感器(I)測(cè)得主鋼絲繩(3)與定限速裝置(5)滾動(dòng)時(shí)的張力范圍值，設(shè)定為正常張力范圍值； 調(diào)定提升容器(4)向上或向下提升速度大于主繩輪(5-1)設(shè)定的限速值Ks，即為提升容器(4)處于超速運(yùn)行的速度，主繩輪(5-1)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，工控機(jī)(7)通過壓力傳感器(I)測(cè)得主鋼絲繩(3)與定限速裝置(5)滑動(dòng)時(shí)的向上超速運(yùn)行張力范圍值和向下超速運(yùn)行張力范圍值，設(shè)定為超速張力范圍值； 當(dāng)提升容器(4)工作運(yùn)行時(shí)，若壓力傳感器(I)測(cè)量的主鋼絲繩(3)張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)(7)分析，在正常張力范圍值內(nèi)，即提升速度小于主繩輪(5-1)的限速值Ks，工控機(jī)(7)分析顯示提升容器(4)處于正常運(yùn)行速度；若壓力傳感器(I)測(cè)量到主鋼絲繩(3)張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)(7)分析處在超速張力范圍值內(nèi)，即提升速度大于主繩輪(5-1)的限速值Ks，工控機(jī)(7)分析顯示提升容器(4)超速并報(bào)警。
全文摘要
一種用于提升容器超速檢測(cè)的裝置及方法，主要由壓力傳感器、鋼絲繩連接器、主鋼絲繩、提升容器、限速裝置、張緊裝置和工控機(jī)組成。主鋼絲繩以Z字形纏繞在限速裝置的主、副繩輪上。主繩輪為離心式限速輪，轉(zhuǎn)動(dòng)線速度達(dá)到設(shè)定值后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，與主鋼絲繩作滑動(dòng)摩擦，使主鋼絲繩張力顯著增加。提升容器正常運(yùn)行與超速運(yùn)行時(shí)繩的張力范圍值通過壓力傳感器、工控機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。當(dāng)提升速度大于繩輪的調(diào)定值時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)到的主鋼絲繩張力信號(hào)經(jīng)工控機(jī)分析處在超速運(yùn)行張力范圍值內(nèi)，即實(shí)現(xiàn)了提升容器的超速檢測(cè)。該檢測(cè)裝置原理簡(jiǎn)明、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、可靠度高、成本較低、安裝與維護(hù)方便。
文檔編號(hào)B66B5/04GK102718101SQ201210236888
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者劉志, 周公博, 彭玉興, 曹國華, 朱真才, 李偉, 王進(jìn)杰 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)