CN105531217B - 负载补偿滑轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于滚筒提升机的负载补偿绳索滑轮装置，包括至少两个绳索滑轮，所述绳索滑轮竖直引导于滑动框架内且安装于液压短回路缸上。经由所述液压短回路缸实施作用于所述绳索滑轮上的不同绳索负载的多重冗余监测，所述多重冗余监测连接到所述滚筒提升机的系统控制用于通信。

Description

负载补偿滑轮装置

技术领域

本发明涉及一种用于滚筒提升机的负载补偿滑轮装置，补偿滑轮装置具有至少两个滑轮，滑轮竖直引导于滑动框架内并安装在液压短回路缸上；以及一种对应的方法。

背景技术

在采矿业，滚筒机用于将两个绳索单向卷起(所谓Blair布置)，其设置在传输装置上。在进给周期期间，两个提升绳索由于他们的机械性能而不同程度地拉伸。为了补偿提升绳索拉伸中的差异，已知的方式是提供补偿滑轮，补偿滑轮同时保证两个提升绳索总是负载相等。

此外，在绳索在滚筒提升机的各滚筒上卷起的过程中，可能发生所谓的错误卷起，其中提升绳索中的一个没有在正确的绳索位置卷起。

为了保证两个绳索负载相等，滑轮以竖直引导的方式安装在缸上，且所述缸是液压短回路的，使得可以实现油补偿，且滑轮可以竖直调节使得两个绳索承受相同的负载。

然而，已知系统缺乏识别补偿滑轮装置一方面故障和/或识别补偿滑轮上负载的错误卷起的能力，以及启动必要安全措施的能力。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种补偿滑轮装置和操作该补偿滑轮装置的对应方法，他们提供了识别和监测整个系统中故障的选择。该系统旨在提供监测功能，包括安全措施，以及能够介入滚筒提升机的机器控制，滚筒提升机设有该补偿滑轮装置。该系统旨在额外地机械监测补偿滑轮装置的液压系统从而指示故障或失效，并采取安全措施。

该目的通过以下特征得以实现，其中有利的实施例通过以下特征描述。

提供一种用于滚筒提升机的补偿滑轮装置，所述补偿滑轮装置具有至少两个滑轮，所述滑轮竖直引导于滑动框架内且安装于液压短回路缸上，按照本发明其特征在于，经由所述液压短回路缸提供对作用于所述滑轮上的变化绳索负载的多重冗余监测，所述多重冗余监测通信地连接到所述滚筒提升机的系统控制。

优选的，补偿滑轮装置的特征在于，经由所述液压短回路缸对作用于所述滑轮上的所述变化绳索负载的所述多重冗余监测对应地由至少一个线性位移传感器、至少一个限位开关和一个缸压监测装置构成。

进一步优选的，在各个缸的下端点的上方设置机械止动件，用于在液压系统中发生过载时安全降低滑动框架，且用于避免对对应的缸造成机械损害。

在进一步优选的实施例中，补偿滑轮装置特征在于，所述液压短回路缸设置在机械的负载平衡摇杆上，所述负载平衡摇杆具有两侧的机械止动件，用于承受所述滑轮的负载，当所述滑轮上的所述负载相等时，所述负载平衡摇杆处于平衡。负载平衡摇杆在两侧上可以设置有各自的弹簧组件，所述弹簧组件对于摆动允许一容差值。最后，在所述负载平衡摇杆的两侧上，还可以分别附接线性位移传感器，用于测量摆动，其路径差异由所述滚筒提升机的所述系统控制持续监测。

进一步，根据本发明，提供一种用于操作用于滚筒提升机的补偿滑轮装置的方法，所述补偿滑轮装置具有至少两个滑轮，所述滑轮竖直引导于滑动框架内且安装于液压短回路缸上，其特征在于，提供经由所述液压短回路缸对作用于绳索滑轮上的变化绳索负载的监测，所述监测是多重冗余的且通信地连接到所述滚筒提升机的系统控制。

该方法可以被配置成使得多重冗余的所述监测提供：由距离测量系统持续监测所述液压短回路缸的位置；通过在操作范围的切换点处设置限位开关来监测所述液压短回路缸的位置；以及持续监测所述液压短回路缸中的压力，并在超出预定值时将油排进箱内，以及使所述滑动框架降低到在所述液压短回路缸的下端点上方的机械止动件。

进一步的，为了监测液压操作系统的故障，可以提供机械的负载平衡摇杆，所述负载平衡摇杆可以在两侧上具有机械止动件，用于承受所述滑轮的负载，当所述滑轮上的所述负载相等时，所述负载平衡摇杆处于平衡。

为了防止指示非常小的负载差异且抵抗所述负载平衡摇杆的持续倾斜，在所述液压短回路缸和所述负载平衡摇杆之间还可以设置弹簧组件，对于摆动允许一容差值，其中，当超过所述容差值时，所述负载平衡摇杆靠在一侧上，并通过到所述系统控制的对应信号防止对系统的损害。

进一步的，在所述负载平衡摇杆的两侧上可以设置相应的线性位移传感器，其中其路径差异由所述系统控制持续监测，且当所述路径差异变得太大并超出容差范围时，检测到系统的故障并触发整个系统的安全制动。

最后，包括滚筒提升机和补偿滑轮装置的整个系统的液压控制可以被配置成使得出于维护目的所述液压短回路缸两者一起都可以或每个所述液压短回路缸可以单独被提升和降低。

在上述装置和方法中，绳索负载的补偿为液压实现。缸的位置被持续监测。当缸离开正常操作范围时，给出警报，且触发整个系统的阻断操作回路。当缸离开最大补偿范围时，推定错误卷起且触发安全制动。当负载在两个绳索中变得太大时，防止对液压系统和缸的损害。通过机械的安全装置在液压操作系统中监测其故障。

根据本发明的装置和方法因此给出由补偿滑轮对变化绳索负载的多重监测，以及对补偿滑轮和液压系统故障的监测。此外，机械止动件保护补偿滑轮免受由绳索过载或由过度工作负载导致的损坏。

附图说明

本发明进一步的特征和优点通过以下、参考了附图的本发明优选实施例的非限定性说明变得清楚。附图说明如下：

图1根据本发明的补偿滑轮装置的实施例的侧视图；

图2显示了没有钢构造的图1的补偿滑轮装置；

图3图1和/或图2的补偿滑轮装置的补偿缸装置的单独视图；

图4根据图1和/或图2的补偿滑轮装置的限位开关附接的详细视图；

图5图示了根据图3的缸的操作范围的图；

图6根据图1和/或图2的补偿滑轮装置中设置的负载平衡摇杆的详细视图；

图7根据图6的负载平衡摇杆的放大细节图；以及

图8根据前述附图的补偿滑轮装置的液压系统的控制图。

所有附图中相同元件都用相同的标记表示。

具体实施方式

从图1可以得到根据本发明的补偿滑轮装置的优选实施例的侧视图。可以识别出两个滑轮10，这两个滑轮10竖直引导于滑动框架8内且安装于液压短回路缸1上。通过设置在钢柱12上的导轨14在其中进行滑动框架8的引导，分别设置在滑动框架8上的前辊16和侧辊18在导轨14上运行。

如图1所显示的补偿滑轮装置具有经由液压短回路缸1对作用于滑轮10上的变化绳索负载的多重冗余监测，所述监测装置通信地连接到滚筒提升机(未示出)的系统控制(未示出)。

在优选的实施例中，经由液压短回路缸1对作用于滑轮10上的变化绳索负载的多重冗余监测对于每个缸1分别由一个线性位移传感器20、上初步断路器7c和上限位开关7b、下初步断路器7c和下限位开关7b、以及缸1的缸压监测装置(未示出)组成。线性位移传感器20将各个滑轮10的位置发送到电控制(未示出)。限位开关7c、7b起到警报和端部位置切断器的作用。

进一步的，可以从图1得到，在每种情况下，在各个缸的下端点的上方设置机械止动件22，用于在液压系统中发生过载时安全降低滑动框架8，且用于避免对各个缸造成机械损害。

最后，根据图1的补偿滑轮装置具有负载平衡摇杆24，用于利用在负载平衡摇杆两侧上的机械止动件承受滑轮10的负载，且液压短回路缸1设置在负载平衡摇杆上。当滑轮10上的负载相等时，负载平衡摇杆24处于平衡。此外，负载平衡摇杆24在两侧上设置有弹簧组件26，所述弹簧组件对于摆动允许一容差值。

图2示出了没有显示钢结构的根据图1的补偿滑轮装置，且为了更好得看到补偿滑轮装置的必要元件而稍稍放大了补偿滑轮装置。所显示的元件与图1中的那些相同。

另外，图3示出了根据图1和/或图2的装置的单独缸1。特别地，在这里可以清楚识别出设置在缸1上的线性位移传感器20，线性位移传感器已经结合图1提到过了。

图4示出了根据图1和/或图2的补偿滑轮装置的限位开关附接的详细视图。可以识别出导轨14，设置在滑动框架8上的前辊16和侧辊18在导轨14上运行。还可以识别出上下初步断路器7c和上下限位开关7b。然而，还可以从图4得到设置在滑动框架8上的凸轮开关30，在滑动框架8运行超出对应范围时，借助于该凸轮开关，初步断路器和限位开关7c、7b可以被致动，由此导致整个系统的关闭。

图5示出了图示根据图3和图4的缸的操作范围的图。位置b和c对应于初步断路器和限位开关7c、7b的位置。图中的点a)定义了缸1一直到缩回端部位置的机械安全范围。

点b)每个都定义了被称为安全范围和错误卷起范围的边界区域。当凸轮开关在这些范围中时，清楚指示系统故障(错误卷起)，且通过安全制动停止系统。

点c)定义了被称为最大补偿范围的边界区域。这是缸1为了补偿靠在滑轮10上的绳索负载中的差异以保证系统中负载平衡所能最大程度偏移的区域。在这个区域中，给出警报，并在完成行驶循环之后阻断系统(阻断操作回路)。

点d)定义了被称为正常操作范围的区域。这是缸1为了补偿靠在滑轮10上的绳索负载中的差异所被允许正常移动的宽度。

最后，点e)定义了单个缸的开始位置，在所显示的实施例中，该开始位置设置在点0mm(缸完全缩回)上方缸行程距离的约55％处。

图6示出了根据图1和/或图2的补偿滑轮装置中设置的负载平衡摇杆24的详细视图。负载平衡摇杆24由实际摇杆24a和支承块24b构成。如可从图6进一步得到的，摇杆在两侧上都具有孔28，用于固定缸1。负载平衡摇杆在两侧上还都具有(未示出的)机械止动件，针对负载平衡摇杆24明显偏移的情况。只有在滑轮10上的负载不相等时会是这种情况，即危险功能或者故障的情况。而当滑轮10上的负载相同时，负载平衡摇杆24处于平衡。同样可从图6得到的，为了抵抗非常小的负载差异的指示以及负载平衡摇杆24的持续倾斜，在摇杆的两侧上都支撑安装有弹簧组件26，所述弹簧组件对于摆动允许一容差值。当超过该容差值时，负载平衡摇杆24靠在一侧上，而防止对系统的损害。如在图7中可识别出的，在负载平衡摇杆24的两侧上，还都分别附接有线性位移传感器32，用于测量摆动，其路径差异由滚筒提升机的系统控制(未示出)持续监测。

最后，图8示出了根据前述图1至图7的补偿滑轮装置的液压系统的控制图。对于液压补偿电路，在每个缸1上都集成了控制模块。经由管道切断器3和开关阀4，缸容积可以通过管道或软管连接在两个控制模块之间调节。在绳索断裂负载下，阀5上出现的超压受到限制。通过使开关阀4开关，对应的补偿缸1失效，且第二补偿缸1可以在其相对于失效缸的提升位置上通过液压单元中的方向控制阀得到补偿。在绳索断裂和下降操作位置时，在缸杆侧上，线连接起到补偿体积的作用和/或油量可以从液压单元34的油箱重新补充。压力开关2指示负载条件的改变，并将值发送到电控制(未示出)。线性位移传感器20将各滑轮的位置发送到(未示出的)电控制。限位开关7(7a，7b)起到给出警报(阻断操作回路)和端部位置切断(系统通过紧急制动而停止)的作用。

Claims (15)

1.一种用于滚筒提升机的补偿滑轮装置，所述补偿滑轮装置具有至少两个滑轮，所述滑轮竖直引导于滑动框架内且安装于液压短回路缸上，其特征在于，经由所述液压短回路缸提供对作用于所述滑轮上的变化绳索负载的多重冗余监测，所述多重冗余监测通信地连接到所述滚筒提升机的系统控制，所述液压短回路缸设置在机械的负载平衡摇杆上，所述负载平衡摇杆在两侧上都具有机械止动件，用于承受所述滑轮的负载，当所述滑轮上的所述负载相等时，所述负载平衡摇杆处于平衡。

2.根据权利要求1所述的补偿滑轮装置，其特征在于，经由所述液压短回路缸对作用于所述滑轮上的所述变化绳索负载的所述多重冗余监测分别由至少一个线性位移传感器、至少一个限位开关和至少一个缸压监测装置构成。

3.根据权利要求1或2所述的补偿滑轮装置，其特征在于，在每种情况下，在各个液压短回路缸的下端点的上方设置机械止动件，用于在液压系统中发生过载时安全降低所述滑动框架，且用于避免对各个液压短回路缸造成机械损害。

4.根据权利要求1或2所述的补偿滑轮装置，其特征在于，所述负载平衡摇杆在两侧上都设置有相应的弹簧组件，对于摆动允许一容差值。

5.根据权利要求3所述的补偿滑轮装置，其特征在于，所述负载平衡摇杆在两侧上都设置有相应的弹簧组件，对于摆动允许一容差值。

6.根据权利要求1或2所述的补偿滑轮装置，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上，分别附接线性位移传感器用于测量摆动，其路径差异由所述系统控制持续监测。

7.根据权利要求3所述的补偿滑轮装置，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上，分别附接线性位移传感器用于测量摆动，其路径差异由所述系统控制持续监测。

8.根据权利要求4所述的补偿滑轮装置，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上，分别附接线性位移传感器用于测量摆动，其路径差异由所述系统控制持续监测。

9.根据权利要求5所述的补偿滑轮装置，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上，分别附接线性位移传感器用于测量摆动，其路径差异由所述系统控制持续监测。

10.一种用于操作用于滚筒提升机的补偿滑轮装置的方法，所述补偿滑轮装置具有至少两个滑轮，所述滑轮竖直引导于滑动框架内且安装于液压短回路缸上，其特征在于，提供经由所述液压短回路缸对作用于所述滑轮上的变化绳索负载的监测，所述监测是多重冗余的且通信地连接到所述滚筒提升机的系统控制，为了监测液压操作系统的故障，提供机械的负载平衡摇杆，所述负载平衡摇杆具有两侧的机械止动件用于承受所述滑轮的负载，且当所述滑轮上的所述负载相等时，所述负载平衡摇杆处于平衡。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，多重冗余的所述监测包括以下步骤：

a.由距离测量系统持续监测所述液压短回路缸的位置；

b.通过在操作范围的切换点处设置限位开关来监测所述液压短回路缸的位置；

c.持续监测所述液压短回路缸中的压力，并在超出预定值时将油排进箱内，以及使所述滑动框架降低在所述液压短回路缸的下端点上方的机械止动件上。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，为了防止指示非常小的负载差异且抵抗所述负载平衡摇杆的持续倾斜，在所述液压短回路缸和所述负载平衡摇杆之间设置弹簧组件，对于摆动允许一容差值，其中，当超过所述容差值时，所述负载平衡摇杆靠在一侧上，并通过到所述系统控制的对应信号防止对系统的损害。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上分别设置一个线性位移传感器，其中其路径差异由所述系统控制持续监测，且如果所述路径差异变得太大并超出容差范围时，检测到系统的故障并触发整个系统的安全制动。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述负载平衡摇杆的两侧上分别设置一个线性位移传感器，其中其路径差异由所述系统控制持续监测，且如果所述路径差异变得太大并超出容差范围时，检测到系统的故障并触发整个系统的安全制动。

15.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，液压控制被配置成使得出于维护目的所述液压短回路缸能够被一起或分开提升和降低。