CN101746660A - 矿山提升机提升距离的自动跟踪 - Google Patents
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Abstract
矿山提升机提升距离的自动跟踪，由硬件和软件两部分组成，硬件包括两个磁钢、传感器、PLC和外围显示装置；底座上固定一支架，其上部设置一移动挡板，端头装设有第二检测单元的传感器，移动挡板的端头与第二检测单元的磁钢相触碰，第二检测单元的磁钢装设在转盘的导槽，导槽位于限速圆盘的边缘，转盘通过传动机构与滚筒上的出轴固定连接，第一检测单元的磁钢装设在主电机的输出轴上，并与主电机输出轴固定连接，第一检测单元的传感器固定装设在主电机输出轴旁的支架上。本发明设计科学、合理、富有创意、结构简单、紧凑、严密，成本低廉，经济适用，具有较好的发展前景，本发明适宜矿山井筒掘进使用。
Description
技术领域
本发明涉及的是提升机提升距离的自动跟踪方法，具体的是用于矿山提升机提升距离自动跟踪及减速点和停车点自动设置。
技术背景
随着矿山建设事业的发展和科学技术进步，对提升机的自动化水平和安全性提出了更高的要求，特别是在各类矿山的井筒掘进施工中，提升机的安全高效运行成为了制约矿山建设速度的关键。
在矿山井筒掘进施工期间，其深度随施工进度的增加而变化，这就意味着提升机的运行工况随时都在发生变化，特别是在运行速度的控制、减速点和停车点的设置等方面，也是随深度变化而不断的发生变化，传统的提升设备只能通过简易的深度指示器和司机人工控制来完成，每次深度变化均由人工在深度指示器上进行设置，运行中的控制完全由司机人工来实现，这样极易产生两个值得重视的问题：一是速度、减速点、停车点等关键运行参数的控制完全靠司机的经验，这里的人为因素较多，工作效率低，另一个就是给提升机的安全运行造成很大威胁，比如交接班时交待的是否清晰，司机在紧张的工作中能否遗忘等，都可能是事故发生的主要原因，特别是减速点设置不当容易造成蹲罐或过卷等恶性事故。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前使用的矿山提升机对井筒施工的掘进深度不能自动跟踪，不能自动设置减速点和停车点的问题，而提供一种对运行速度进行监控、能自动跟踪掘进深度、自动设置减速点和停车点的方法。
采用的技术方案是：
矿山提升机提升距离的自动跟踪，由硬件和软件两部分组成，硬件包括主电机、传动机构、第一检测单元、第二检测单元、轴旁支架、PLC和外围显示装置；所述第一、第二检测单元均包括有多个磁钢和对应的多个传感器两部分且为市售成品件；所述主电机轴与减速机的输入轴固定连接，减速机的输出轴与滚筒轴固定连接，滚筒的出轴与传动机构固定连接；其结构特点是：
所述传动机构包括转盘、盘后变速器、主支架和移动挡板；转盘上的盘后
变速器的传动轴与滚筒上的出轴固定连接，盘后变速器固定装设在转盘后面的中心部位；转盘的边缘部位设置有导槽，第二检测单元的磁钢装设在导槽内；
所述主支架固定装设在底座上、主支架的上部设置一移动挡板，移动挡板与主支架固定连接，在主支架的上部与移动挡板同一水平线上装设有第二检测单元的传感器，移动挡板的端头与第二检测单元的磁钢相触碰，第二检测单元的磁钢在移动挡板的触碰下随同移动挡板在导槽中移动；第二检测单元的传感器输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接；
所述第一检测单元的磁钢装设在主电机的输出轴上，并与主电机输出轴侧表面固定连接，磁钢的数量可根据测量精度确定，一般90°对称布置，即可满足测量要求，第一检测单元的传感器固定装设在主电机的轴旁支架上，第一检测单元的传感器与第一检测单元的磁钢装设位置位于同一平面上，并相互对应；第一检测单元的传感器输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接。
上述PLC、外围显示装置均为成品件。
上述PLC装设在箱体中，箱体的面板上装设有多个相关的按键开关和外围显示装置的显示屏，可实时显示运行速度、提升距离的动态数据。
上述控制过程的软件编程存储在PLC的芯片中。
上述外围显示装置为通用七段数码显示仪，其输入端与PLC的输出端相连接，外围显示屏装设在箱体上。
本发明的工作原理：
提升机工作过程是主电机通过减速机(部分提升机主电机与滚筒直连，无减速机)而带动提升机的滚筒转动，滚筒的转动又通过钢丝绳牵引提升容器在掘进井筒中上升或下降，传统的作法是在提升井筒壁的上端和提升容器上安装相应的磁性开关做为减速点和停车点，当提升机运行到磁性开关动作范围内时，提升机就减速或停车。这种做法既不可靠又涉及防爆、防水等问题，同时在井筒掘进施工中，由于深度在变化，环境更为恶劣，无法通过上述磁性开关实现减速点、停车点的设置，甚至有时会发生控制失灵造成蹲罐或过卷等重大事故，造成严重的人员伤亡和机械事故。
本发明是通过装设在主电机的输出端的磁钢传感器因转动而产生脉冲，脉冲数与滚筒或电机转数成正比，通过脉冲的变化由PLC实现提升距离和速度的实时显示；同时安装在转盘上的第二检测单元的磁钢在滚筒的带动下随转盘而转动，当转动到正对第二检测单元的传感器时，即可通过安装在支架上的第二检测单元的传感器检测提升容器是否到达当前减速点或停车点。若下次提升距离增加，安装在转盘的磁钢在移动挡板的滑动触拨下，滑动到新的位置，第二检测单元的磁钢位置的变化，反映了提升距离的变化，亦即实现跟踪，这样，可实现任意深度井筒的提升运行减速点和停车点的自动设置。
矿井提升机运行的减速距离是一定的，提升深度减去正常(运行)段等于减速(距离)段，将减速距离输入PLC，通过软件运算处理，就能自动完成减速、停车，提升距离和运行速度的实时显示和超速控制。
本发明的特点是采用磁钢传感器，通过PLC实现对提升机的运行距离的自动跟踪和减速点和停车点的自动设置。其主要功能：
1)、提升距离的自动跟踪和实时显示、上下行减速点、停车点自动设置；
2)、运行速度的实时显示、超速保护。
其主要特点是：
1、简单适用。既适用于生产矿井提升机，更适用于凿井提升机；
2、比现有的轴编码器系统要简单适用，轴编码器在提升工况(如检修、断电)发生变化时，很难实现自动跟踪的功能；本发明将提升距离与减速点、停车点自动设置巧妙分开，同时具有自校准功能，在任何工况均可实现自动跟踪的功能。
3、结构简单，造价低。
4、本发明既可完成减速和停车的自动控制，也可实现提升距离和速度的实时显示、控制及井筒掘进深度的自动跟踪。
本发明设计科学、合理、富有创意、结构简单、紧凑、严密，成本低廉，经济适用，具有较好的发展前景，本发明适宜矿山井筒掘进使用。
附图说明
图1是本发明结构连接示意图。
图2是本发明的传动机构的结构示意图。
图3是图2的右视示意图。
图4是本发明的箱体结构示意图。
具体实施方式
实施例
矿山提升机提升距离的自动跟踪，由硬件和软件两部分组成，硬件包括主电机1、传动机构、第一检测单元、第二检测单元、轴旁支架5、PLC和外围显示装置，PLC选用一般具有高速计数功能的品牌，PLC装设在箱体17中，箱体17的面板上装设有多个相关的按键开关和外围显示装置的显示屏，可实时显示运行速度、提升距离的动态数据；外围显示装置为通用七段数码显示仪，其输入端与PLC的输出端相连接，外围显示屏装设在箱体17上。PLC、外围显示装置均为成品件。
所述第一、第二检测单元均包括有磁钢3、14和对应的传感器4、13两部分且为市售成品件；所述主电机1轴与减速机6的输入轴固定连接，减速机6的输出轴与滚筒7的输入轴固定连接，滚筒7的出轴8与传动机构固定连接，滚筒7上装设有提升钢丝绳和提升容器；
所述传动机构包括转盘11、盘后变速器16、主支架10和移动挡板12；转盘11上的盘后变速器16的传动轴与滚筒上的出轴固定连接，盘后变速器16固定装设在转盘11后面的中心部位；转盘11的边缘部位设置有导槽15，第二检测单元的磁钢14装设在导槽15内；
所述主支架10固定装设在底座9上、主支架10的上部设置一移动挡板12，移动挡板12与主支架10固定连接，在主支架10的上部与移动挡板12同一水平线上装设有第二检测单元的传感器13，移动挡板12的端头与第二检测单元的磁钢14相触碰；与转盘11同轴的盘后变速器16的传动轴与滚筒7上的出轴固定连接；第二检测单元的传感器13输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接；
所述第一检测单元的磁钢3装设在主电机1的输出轴2上，并与主电机1输出轴侧表面固定连接，磁钢的数量可根据测量精度确定，一般90°对称布置，即可满足测量要求，第一检测单元的传感器4固定装设在主电机1输出轴旁的支架5上，第一检测单元的传感器4与第一检测单元的磁钢3装设位置位于同一平面上，并相互对应；第一检测单元的传感器4的输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接。控制过程的软件编程存储在PLC的芯片中。
Claims (2)
1.矿山提升机提升距离的自动跟踪，由硬件和软件两部分组成，硬件包括主电机(1)、传动机构、第一检测单元、第二检测单元、轴旁支架(5)、PLC和外围显示装置；所述主电机(1)输出轴与减速机(6)的输入轴固定连接，减速机(6)的输出轴与滚筒(7)的输入轴固定连接，滚筒(7)的出轴(8)与传动机构固定连接；其特征在于：
所述传动机构包括转盘(11)、盘后变速器(16)、主支架(10)和移动挡板(12)；转盘(11)上的盘后变速器(16)的传动轴与滚筒上的出轴固定连接，盘后变速器(16)固定装设在转盘(11)后面的中心部位；转盘(11)的边缘部位设置有导槽(15)，第二检测单元的磁钢(14)装设在导槽(15)内；
所述主支架(10)固定装设在底座(9)上、主支架(10)的上部设置一移动挡板(12)，移动挡板(12)与主支架(10)固定连接，在主支架(10)的上部与移动挡板(12)同一水平线上装设有第二检测单元的传感器(13)，移动挡板(12)的端头与第二检测单元的磁钢(14)相触碰；与转盘(11)同轴的盘后变速器(16)传动轴与滚筒(7)上的出轴固定连接；第二检测单元的传感器(13)输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接；
所述第一检测单元的磁钢(3)装设在主电机(1)的输出轴上，并与主电机(1)输出轴(2)的侧表面固定连接，第一检测单元的传感器(4)固定装设在主电机(1)输出轴(2)旁的支架(5)上，第一检测单元的传感器(4)与第一检测单元的磁钢(3)装设位置位于同一平面上，并相互对应；第一检测单元的传感器(4)的输出端通过导线与PLC的对应输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的矿山提升机提升距离的自动跟踪，其特征在于：上述PLC装设在箱体(17)中，箱体(17)的面板上装设有多个相关的按键开关和外围显示装置的显示屏。
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| CN110159723A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-23 | 上海霄卓机器人有限公司 | 一种减速机系统 |
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