CN106829709A - 单绳提升机钢丝绳松绳检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种松绳检测装置，属于矿山设备领域。本发明所提供的一种单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，包括互相通信的监测模块和接收模块，监测模块包括释放开关和远距离控制模块发射装置，接收模块包括远距离控制模块接收装置和与其通过信号电缆连接的主控系统，释放开关包括绝缘板、弹簧、导线和阻尼滑块，导线固定在阻尼滑块上，两端通过弹性夹紧铜片固定在绝缘板上，未发生松绳现象时，阻尼滑块在弹簧作用下紧贴钢丝绳，发生松绳现象时，弹簧推动阻尼滑块滑动，带动导线脱离弹性夹紧铜片，信号断开，本装置还带有凝露监测装置，可以避免因凝露现象导致的监测错误。本发明所提供的松绳监测装置，检测及时、成本低且检测误差少。

Description

单绳提升机钢丝绳松绳检测装置

技术领域

本发明涉及一种松绳检测装置，属于矿山设备领域。

背景技术

井下卡罐故障易导致钢绳损坏、罐笼下坠等事故，卡罐时提升罐笼的钢绳会出现过放现象，极易发生危险，因此钢丝绳松绳检测是实际生产中的一项重要任务。

传统的松绳监测往往是在天轮下方安装接近开关或者光电开关监测钢绳的松弛度，但该位置的松弛度是由于钢绳在提升容器上方出现过度松弛后，进而引发该段钢绳出现松弛，在该位置进行监测属于松弛故障扩大化后的检测，检测十分滞后，若是深井单绳提升，如果钢丝绳松弛出现在井筒中下部位置，由于钢绳自重将会导致天轮处的钢绳不会出现松弛状态，传统的监测方法无法监测出是否出现了松绳，极易造成事故严重化。

发明内容

本发明所提供的一种单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，安装在容器上方，跟随提升容器运行，当钢丝绳出现一定的松弛度后，监视导线从弹性夹紧铜片中释放，从而检测到钢丝绳松弛，可在第一时间内检测到钢丝绳的实际松弛度，解决了现有技术中松绳检测时间滞后、检测成本高、检测易出现误差的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所提供的一种单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，包括互相通信的监测模块和接收模块，所述监测模块包括释放开关和远距离控制模块发射装置，所述接收模块包括远距离控制模块接收装置和与其通过信号电缆连接的主控系统，其特征在于：所述释放开关包括固定在提升容器上的壳体，所述壳体内固定设置有绝缘板，所述绝缘板一侧固定在壳体上，对应的另一侧固定设置两个弹性夹紧铜片；所述壳体对应钢丝绳的一侧水平平行固定有两个螺栓和两个滑槽且所述滑槽分别位于所述螺栓的外侧，所述螺栓上穿设有弹簧；所述螺栓靠近钢丝绳的一端穿设有一个阻尼滑块，所述阻尼滑块的两端设置有平衡端，所述平衡端能够在弹簧的作用下沿着滑槽滑动；所述阻尼滑块靠近壳体的一侧固定有导线，所述导线的两端分别穿过壳体夹在弹性夹紧铜片上；发生松绳现象时，阻尼滑块在弹簧的作用下远离壳体，弹性夹紧铜片释放导线；所述弹性夹紧铜片通过导线与远距离控制模块发射装置的信号采集端口连接。

优选地，所述绝缘板通过销轴固定在绝缘板上，所述绝缘板上设置有顶住销轴的顶丝。

优选地，所述壳体朝向钢丝绳上的一侧设置有两个开孔，所述开孔上安装有防水接头，所述导线穿过防水接头夹在弹性夹紧铜片上。

具体地，所述导线通过V型钉均匀的固定在阻尼滑块上，所述V型钉的两端、防水接头、弹性夹紧铜片分别对应的位于同一条直线上。

优选地，所述阻尼滑块的中间位置设置有凹槽；未发生松绳现象时，钢丝绳紧贴所述凹槽。

优选地，所述绝缘板截面为V型结构，其V型结构的底部设置有积露槽，所述积露槽的上部位于V型结构的下部对称设置有两个接线柱，所述接线柱通过导线与远距离控制模块发射装置连接。

具体地，所述绝缘板为下部逐渐变窄的V型结构。

优选地，两个弹性夹紧铜片（4）或者接线柱（17）之间的供电电压为12V。

优选地，所述主控系统还包括松绳警报装置，所述报警器与所述主控系统（104）连接在发生松绳现象时发出报警。

本发明的有益效果是：（1）安装在容器上方，跟随提升容器运行，可在第一时间内检测到钢丝绳的实际松弛度，比传统检测时间大大超前，可最低限度的降低松绳产生的人员、设备危害；（2）采用机械结构与电气原理相结合，无需安装检测传感器，负载极小，功耗极低，可采用电池供电；（3）安装维护时，将提升容器提升到井口处即可，安装维护十分方便，壳体密封设置，导线通过防水接头进入壳体内，可常年在渗水、滴水环境中工作，环境适应性强；（4）采用信号无线传输，用户无需在危险的井筒内布置信号线缆，大大减少了用户的维护工作；（5）设计有独特的凝露装置，可消除设备因凝露现象发生的误报警现象；（6）阻尼滑块通过设置在两端的平衡端在滑道内滑动，可消除工况引起钢绳跳动导致检测结果虚假的因素，即当钢绳晃动时，弹簧推力不一致，引起滑块侧倾，从而使得导线脱离弹性夹紧铜片使得检测结构虚假。

附图说明

图1为本发明所述的单绳提升机钢丝绳松绳监测的结构示意图；

图2为释放开关的主视图；

图3为释放开关俯视条件下的结构简图。

图中：101 释放开关、102 远距离控制模块发射装置、103 远距离控制模块接收装置、104主控系统、1销轴、2顶死、3螺丝、4弹性夹紧铜片、5防水接头、6积露槽、7绝缘板、8滑槽、9平衡端、10阻挡片、11螺栓、12阻尼滑块、13 V型钉、14导线、15壳体、16弹簧、17接线柱、18支柱、19钢绳连接装置、20提升容器、21钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和原理进行详细的描述：

如图1所示，一种单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，包括互相通信的监测模块和接收模块，监测模块包括释放开关101和远距离控制模块发射装置102，接收模块包括远距离控制模块接收装置103和与其通过信号电缆连接的主控系统104，释放开关101、远距离控制模块发射装置102及对两者进行供电的电源均固定安装在提升容器20顶部，远距离控制模块接收装置103安装在井口处，确保远距离控制模块发射装置102和远距离控制模块接收装置103之间在容器运行过程中始终无遮挡物，远距离控制模块发射装置102、远距离控制模块接收装置103、主控系统104采用常规技术手段即可实现，在此不做详细描述。

如图3所示，释放开关101包括固定在提升容器20上的壳体15，壳体15内固定设置有绝缘板7，绝缘板7一侧固定在壳体15上，对应的另一侧固定设置两个弹性夹紧铜片4，弹性夹紧铜片4不与壳体接触；壳体15对应钢丝绳21的一侧水平平行焊接固定有两个螺栓11和两个滑槽8且所述滑槽8分别位于螺栓11的外侧，螺栓11上分别穿设有弹簧16；螺栓11靠近钢丝绳21的一端穿设有一个阻尼滑块12，即阻尼滑块12位于弹簧16和钢丝绳21之间，阻尼滑块12的两端设置有平衡端9，平衡端9与阻尼滑块为同一结构件且平衡端9能够在弹簧16的作用下沿着滑槽8滑动。为了避免阻尼滑块12滑出滑槽8，在滑槽8的端部设置了阻挡片10；由于钢丝绳容易受到提升机罐道不平形等因素引起晃动，此时弹簧的推力不一致，滑块侧倾，从而系统误报松绳故障，本装置中设计了平衡端和滑槽，当弹簧推力不均时，滑块出现侧倾，侧倾越厉害，平衡端与滑槽间的阻力就越大，从而可以平衡掉因钢丝绳跳动引起的单边弹簧推力，消除了工况引起钢丝绳跳动导致检测结果错误的因素，使得整个装置检测可靠性极高。阻尼滑块12靠近壳体15的一侧固定有导线14，导线14的两端分别穿过壳体15夹在弹性夹紧铜片4上；发生松绳现象时，阻尼滑块12在弹簧16的作用下远离壳体15，弹性夹紧铜片4释放导线14；远距离控制模块发射装置102通过导线与弹性夹紧铜片4连接。

其中，如图3所示，绝缘板7的左右两侧对称开孔，左侧两孔用于插入销轴1，销轴1另一端焊接在壳体15内，右侧两孔用于安装固定弹性夹紧铜片4的螺丝3，绝缘板7通过销轴1固定在绝缘板7上，为了保证绝缘板7安装的紧固性，绝缘板7上设置了顶住销轴1的顶丝2；壳体15朝向钢丝绳21的一侧设置有两个开孔，开孔上安装有防水接头5，导线14穿过防水接头5夹在弹性夹紧铜片4上，防水接头的设置能够阻止外界的水汽等进入壳体15内，使得两个弹性夹紧铜片之间形成通路，影响整个装置检测的可靠性，壳体的密封设置，使得整个装置能够常年在渗水、滴水的恶劣井下环境中使用，环境适应性较强。

在本实施例中，如图3所示，导线14通过V型钉13均匀的的固定在阻尼滑块12上，V型钉的两端、防水接头15、弹性夹紧铜片4分别对应的位于同一条直线上，阻尼滑块12的中间位置设置有凹槽，未发生松绳现象即安装时，钢丝绳21紧贴凹槽凹面。凹槽的设置在一定程度上可起到定位钢丝绳的作用，防止因钢丝绳晃动导致整个装置的灵敏性受到影响。

因冬季期间井下气温远高于地表空气，当提升机从井下运行至地面后，壳体内容易产生水雾和凝露现象，从而使两个弹性夹紧铜片之间形成通路，使得整个装置的检测结果出现误差，在本实施例中，我们将绝缘板7设置成截面为V型的结构，在其V型结构的底部设置积露槽6，积露槽6的上部位于V型结构的下部对称设置有两个接线柱17，该接线柱17通过导线与远距离控制模块发射装置102连接。当发生凝露现象时，即使导线14从弹性夹紧铜片14之间释放出来，因为水露的存在，两个铜片之间仍为通路，即电压仍为0V，此时的检测结果就是错误的；V型积露槽及接线柱17的设置使得我们可以对壳体内的湿度进行监测，正常情况下接线柱17之间为断路，两者之间的电压存在电压，为供电电压12V，当两者之间的电压为0V时，系统即会发出系统故障信号，我们即可判断出壳体内过于潮湿，方便对其进行及时的维修，减少了整个装置错误报警的几率。

在本实施例中，我们进一步的将绝缘板7设置为下部逐渐变窄的V型结构，当发生凝露现象时，使得更多的水雾集聚在较小的积露槽6中，使得接线柱17的监测结构更为灵敏。

我们进一步的在本装置中设置了警报器，警报器与主控系统104连接，当接线柱17之间存在电压，而两个弹性夹紧铜片4之间同时存在电压时，主控系统104在发出故障信号的同时控制警报装置发出警报，提醒工人发生了松绳现象。

在本实施例中，两个弹性夹紧铜片4和接线柱17之间的供电电压为12V。无需使用传感器的应用使得整个装置功耗极低，负载极小，可采用电池进行长期供电，解决了无法提供有线电源的问题。

本装置在组装时，将长约25cm，直径4mm²的单芯导线14两端分别剥掉长约3cm的绝缘层，将导线14两端分别穿过防水接头，并将裸露导线芯分别插入两个弹性夹紧铜片4中，拧紧螺帽，确保滑块与壳体间的距离小于导线长度，将导线14用V型钉13均匀的固定在阻尼滑块12左侧。本装置安装到现场后，将安装支柱18焊接在提升容器20顶部，用螺栓将壳体固定在支柱18上，支柱18必须高于钢绳连接装置19，将装置的阻尼滑块12的凹槽紧靠钢丝绳21，靠弹簧16保证两者贴合紧密，将螺帽松至端部，但不得拧下，具体请参见图2，其工作的原理为：（1）通过远距离控制模块发射装置102分别向两个弹性夹紧弹簧4接入+12V的电源正极和负极，当导线两端与铜片接触良好时，电信号接通（两个弹性夹紧铜片间的电压为0V），当导线的任一端脱离弹性夹紧铜片时，电信号断开（两个铜片间的电压为12V）；（2）通过远距离控制模块发射装置102向接线柱17同样接入+12V电源的正极和负极，当未发生凝露等现象时，即壳体内较为干燥处于正常情况下时，接线柱17之间的电压为12V，当发生凝露现象时，由于水的存在使得两个接线柱17之间形成通路，之间的电压为0V，此时工人即可根据主控系统上的显示，对装置进行维修；（3）提升机没有松绳时，由于钢丝绳下方有提升容器较重，钢丝绳受力很大，弹簧无法推动钢丝绳，此时导线夹在弹性夹紧铜片中，电信号接通，钢绳正常；当钢丝绳过放或者提升机下行卡罐时，钢绳松弛，不再有张力存在，弹簧推动阻尼块向右移动，在阻尼块移动的过程中，导线随着滑块也向右移动，最后导线从弹性夹紧铜片中退出，此时电信号断开，远距离控制模块发射装置将监测结果发送到接收装置进而由主控系统控制警报器发出相应的警报。

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行的修改或变动均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，包括互相通信的监测模块和接收模块，所述监测模块包括释放开关（101）和远距离控制模块发射装置（102），所述接收模块包括远距离控制模块接收装置（103）和与其通过信号电缆连接的主控系统（104），其特征在于：

所述释放开关（101）包括固定在提升容器（20）上的壳体（15），所述壳体（15）内固定设置有绝缘板（7），所述绝缘板（7）一侧固定在壳体（15）上，对应的另一侧固定设置两个弹性夹紧铜片（4）；所述壳体（15）对应钢丝绳（21）的一侧水平平行固定有两个螺栓（11）和两个滑槽（8）且所述滑槽（8）分别位于所述螺栓（11）的外侧，所述螺栓（11）上穿设有弹簧（16）；所述螺栓（11）靠近钢丝绳（21）的一端穿设有一个阻尼滑块（12），所述阻尼滑块（12）的两端设置有平衡端（9），所述平衡端（9）能够在弹簧（16）的作用下沿着滑槽（8）滑动；

所述阻尼滑块（12）靠近壳体（15）的一侧固定有导线（14），所述导线（14）的两端分别穿过壳体（15）夹在弹性夹紧铜片（4）上；发生松绳现象时，阻尼滑块（12）在弹簧（16）的作用下远离壳体（15），弹性夹紧铜片（4）释放导线（14）；

所述弹性夹紧铜片（4）通过导线与远距离控制模块发射装置（102）的信号采集端口连接。

2.根据权利要求1所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述绝缘板（7）通过销轴（1）固定在绝缘板（7）上，所述绝缘板（7）上设置有顶住销轴（1）的顶丝（2）。

3.根据权利要求1所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述壳体（15）朝向钢丝绳（21）上的一侧设置有两个开孔，所述开孔上安装有防水接头（5），所述导线（14）穿过防水接头（5）夹在弹性夹紧铜片（4）上。

4.根据权利要求3所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述导线（14）通过V型钉（13）均匀的固定在阻尼滑块（12）上，所述V型钉的两端、防水接头（15）、弹性夹紧铜片（4）分别对应的位于同一条直线上。

5.根据权利要求1所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述阻尼滑块（12）的中间位置设置有凹槽；未发生松绳现象时，钢丝绳（21）紧贴所述凹槽。

6.根据权利要求1所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述绝缘板（7）截面为V型结构，其V型结构的底部设置有积露槽（6），所述积露槽（6）的上部位于V型结构的下部对称设置有两个接线柱（17），所述接线柱（17）通过导线与远距离控制模块发射装置（102）连接。

7.根据权利要求6所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，所述绝缘板（7）为下部逐渐变窄的V型结构。

8.根据权利要求6所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，两个弹性夹紧铜片（4）或者接线柱（17）之间的供电电压为12V。

9.根据权利要求1所述的单绳提升机钢丝绳松绳检测装置，其特征在于，还包括警报器，所述报警器与所述主控系统（104）连接，在发生松绳现象时发出报警。