CN102173359B - 单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置 - Google Patents

单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，属于矿山设备。包括：机架、上拉杆、检测油缸、上承重块、下承重块、压力变送器和无线发射模块。机架由两片侧板连接而成，上承重块夹装在两片侧板上端，侧板的下端与下连接器连接，下连接器连接容器。上拉杆与侧板和上承重块均不连接，上拉杆与上连接器连接，上连接器连接提升钢丝绳。检测油缸与上承重块连接，活塞杆与下承重块相邻，下承重块滑配合插装在侧板的长孔中，压力变送器安装在检测油缸的油口位置，压力变送器与无线发射模块连接。在向容器中装载时，压力变送器检测的信号为装载重量信号；在容器正常运行过程中，压力变送器所检测的信号为钢丝绳终端的荷载信号。

Description

单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置
技术领域
本发明涉及一种矿山设备，具体涉及一种单绳缠绕提升系统承载实时监控系统中使用的钢丝绳拉力传感装置。
背景技术
《煤矿安全规程》第382条规定“提升装置的最大载重量和最大载重差，应在井口公布，严禁超载和超载重差运行。”目前只能是依靠“定性”管理，而不能实现“定量”超载闭锁的本质安全型管理。如矿井副井提升系统矿车装料多少、吊运大件的单重、配重等，很难精确控制吨位数量，对于主井提升系统虽有定重装载系统，但箕斗的粘堵问题，时有造成二次装载问题，都会造成恶性坠斗事故。 
而目前国内外定重装置中采用的称重传感器，主要有压力传感器和液压传感器两种。其中压力传感器主要有电阻应变式压力传感器、压电式压力传感器和压磁式压力传感器。压磁式压力传感器与前两种压力传感器相比具有输出功率大、抗干扰能力强、寿命长、维护方便、寿命长、运行条件要求低等优点。对于压磁式压力传感器，为了保证传感器的长期稳定性和良好的寿命，必须具有合理的机械结构，但是由于压磁式定重传感器对受力方向要求严格，漂移严重，调整困难，不能承受过大的冲击载荷，所以在承载实时监控系统中不宜采用。
液压称重传感器原理是通过压力变送器把液压缸中液体压力信号变换成4～20mA标准信号输出，再通过PLC进行信号处理。由于液体的不可压缩性，所以这类传感器存在以下特点：（1）工作稳定、性能可靠、测重精度高；（2）基本无零漂、无时漂、无温漂，线性度高。不足之处是在冲击状态下容易出现液体泄漏而导致称重失效。以上各类传感器都无法用于单绳缠绕提升系统承载实时监控系统的无线发射型称重传感装置。
发明内容
    为了解决上述技术问题，本发明提供一种单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，适用于煤矿立井提升机承载张力的监控系统，可解决定重装载自动化、箕斗卡罐等问题。
本发明采用的技术方案是：一种单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：本装置包括：机架、上拉杆、检测油缸、上承重块、下承重块、压力变送器和无线发射模块；所述的机架由两片结构相同的侧板连接而成，所述的侧板为长条形板；所述的上承重块夹装在两片侧板的上端，并通过螺栓螺母组件Ⅱ固定；侧板的下端通过下连接销轴与下连接器连接；所述的下连接器连接容器；所述的上拉杆与侧板结构相似，上拉杆位于两片侧板之间，上拉杆与侧板和上承重块均不连接，上连接器通过上连接销轴与上拉杆连接，提升钢丝绳与上连接器连接；所述的侧板和所述的上拉杆板面上分别制作长孔，所述的检测油缸设置在所述的长孔中，检测油缸的缸体通过螺栓螺母组件Ⅲ与上承重块连接，检测油缸的活塞杆与下承重块相邻；所述的下承重块滑配合插装在侧板的长孔中，下承重块同时位于侧板和上拉杆的长孔中；压力变送器安装在检测油缸的油口位置，压力变送器与无线发射模块连接；所述的无线发射模块安放在容器的适当位置。
    两片结构相同的侧板下部通过螺栓螺母组件Ⅰ和侧板固定套连接。
    所述的侧板上长孔的宽度不同，位于下承重块上下移动范围内长孔的宽度大于上部长孔的宽度。
    所述的检测油缸下端通过两只油缸夹板与侧板连接，油缸夹板固定在侧板上。
    在向容器中装载时，所述的压力变送器检测的信号为装载重量信号；在容器正常运行过程中，压力变送器所检测的信号为钢丝绳终端的荷载信号。
本发明的有益效果是：适用于立井单绳提升机绳终端承载力实时监控系统，可准确的判断装煤量和箕斗在井筒中卡阻问题，保证主井提升定重装载自动化、防止二次装载、防止箕斗松绳等可靠运行。 
附图说明
    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为图1的B-B剖视图。
图中：1、上拉杆，2、上承重块，3、检测油缸，3-1、活塞杆，4、压力变送器，5、无线发射模块，6、侧板，7、下承重块，8、下连接器，9、上连接器，10、上连接销轴，11、下连接销轴，12、油缸夹板，13、侧板固定套，14、螺栓螺母组件Ⅰ，15、螺栓螺母组件Ⅱ，16、螺栓螺母组件Ⅲ，17、容器。
具体实施方式
如图1、图2所示：一种单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：本装置包括：机架、上拉杆1、检测油缸3、上承重块2、下承重块7、压力变送器4和无线发射模块5；所述的机架由两片结构相同的侧板6连接而成，所述的侧板6为长条形板；所述的上承重块2夹装在两片侧板6的上端，并通过螺栓螺母组件Ⅱ15固定；侧板6的下端通过下连接销轴11与下连接器8连接；所述的下连接器8连接容器17；所述的上拉杆1与侧板6结构相似，上拉杆1位于两片侧板6之间，上拉杆1与侧板6和上承重块2均不连接，上连接器9通过上连接销轴10与上拉杆1连接，提升钢丝绳与上连接器9连接；所述的侧板6和所述的上拉杆1板面上分别制作长孔，所述的检测油缸3设置在所述的长孔中，检测油缸3的缸体通过螺栓螺母组件Ⅲ16与上承重块2连接，检测油缸3的活塞杆3-1与下承重块7相邻；所述的下承重块7滑配合插装在侧板6的长孔中，下承重块7同时位于侧板6和上拉杆1的长孔中；压力变送器4安装在检测油缸3的油口位置，压力变送器4与无线发射模块5连接；所述的无线发射模块5安放在容器17的适当位置。
    所述的两片结构相同的侧板6下部通过螺栓螺母组件Ⅰ14和侧板固定套13连接，目的是增强机架的刚性及起到限制两侧板6间距的作用。
    如图1、图2所示：所述的侧板6上长孔的宽度不同，位于下承重块7上下移动范围内长孔的宽度大于上部长孔的宽度。其作用是：一旦检测油缸3失效，下承重块7上移到侧板6上较窄长孔处，下承重块7拉动侧板6上行，继续完成容器17在井筒运行,到适当位置时，停车检修检测油缸3。正常情况下，下承重块7上端面只与活塞杆3-1接触。
   如图1、图2、图3所示： 所述的检测油缸3下端通过两只油缸夹板12与侧板6连接，油缸夹板12固定在侧板6上。其作用是增强检测油缸3的稳定性。
   在向容器17中装载时，所述的压力变送器4检测的信号为装载重量信号；在容器17正常运行过程中，压力变送器4所检测的信号为钢丝绳终端的荷载信号。
    工作过程如下：当向容器17中装载时，其装载重量首先通过容器17传递到侧板6上，侧板6下降，活塞杆3-1接触下承重块7，活塞杆3-1回缩，检测油缸3内油压升高，压力变送器4将油压转变成电信号传送至无线发射模块5，无线发射模块5将信号发出，无线接收器接收信号，进行装载量计算。当达到装载量时，机房里的控制装置发出指令使装载系统停止工作，同时发出提升信号，容器17提升。
    在容器17正常运行过程中，压力变送器4所检测的信号为钢丝绳终端荷载信号，即钢丝绳端张力信号，当该信号突然变大，则说明容器17在井筒运行过程中受到阻力，报警停车；当容器17运行至井口进行卸载时，该传感装置可实时检测卸载量，若卸载完毕后所检测信号仍很大时，则说明容器17没有完全卸载，继续卸载，避免二次装载事故的发生。
    当容器17卸载完毕下行时，若检测信号突然减小，甚至接近于零时，则表明容器17遇到卡阻，报警停车。避免了容器17在井筒中卡阻坠斗事故的发生。
    本装置结构简单，易加工、拆卸方便、抗冲击力大、性能稳定可靠。

Claims (5)

1.一种单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，本装置包括：机架、检测油缸（3）、压力变送器（4）和无线发射模块（5）；所述的机架由上拉杆（1）、上承重块（2）、侧板（6）和下承重块（7）组成；其特征在于：所述的侧板（6）为长条形板；所述的上承重块（2）夹装在两片侧板（6）的上端，上承重块（2）通过螺栓螺母组件Ⅱ（15）与侧板（6）固定；所述的侧板（6）的下端通过下连接销轴（11）与下连接器（8）连接；所述的下连接器（8）连接容器（17）；所述的上拉杆（1）与侧板（6）结构相似，上拉杆（1）位于两片侧板（6）之间，上拉杆（1）与侧板（6）和上承重块（2）均不连接，上连接器（9）通过上连接销轴（10）与上拉杆（1）连接，提升钢丝绳与上连接器（9）连接；所述的侧板（6）和所述的上拉杆（1）板面上分别制作长孔，所述的检测油缸（3）设置在所述的长孔中，检测油缸（3）的缸体通过螺栓螺母组件Ⅲ（16）与上承重块（2）连接，检测油缸（3）的活塞杆（3-1）与下承重块（7）相邻；所述的下承重块（7）滑配合插装在侧板（6）的长孔中，下承重块（7）同时位于侧板（6）和上拉杆（1）的长孔中；压力变送器（4）安装在检测油缸（3）的油口位置，压力变送器（4）与无线发射模块（5）连接；所述的无线发射模块（5）安放在容器（17）上。
2.根据权利要求1所述的单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：所述的两片结构相同的侧板（6）下部通过螺栓螺母组件Ⅰ（14）和侧板固定套（13）连接。
3.根据权利要求1所述的单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：所述的侧板（6）上长孔的宽度不同，位于下承重块（7）上下移动范围内长孔的宽度大于上部长孔的宽度。
4.根据权利要求1所述的单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：所述的检测油缸（3）下端通过两只油缸夹板（12）与侧板（6）连接，油缸夹板（12）固定在侧板（6）上。
5.根据权利要求1所述的单绳缠绕提升系统承载实时监控传感装置，其特征在于：在向容器（17）中装载时，所述的压力变送器（4）检测的信号为装载重量信号；在容器（17）正常运行过程中，压力变送器（4）所检测的信号为钢丝绳终端的荷载信号。
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