CN109230309B - 一种卸料车飞车检测与预防系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卸料车飞车检测与预防系统，包括检测机构和控制机构，检测机构包括设于卸料车滚筒上的第一速度传感器和设于输送机滚筒上的第二速度传感器，第一速度传感器和第二速度传感器用于检测滚筒的速度信息；控制机构用于获取卸料车滚筒和输送机滚筒的速度信息，并对卸料车滚筒的速度信息与输送机滚筒的速度信息进行比对，并根据速度信息比对结果控制输送机运行。本发明提供的卸料车飞车检测与预防方法，是从卸料车飞车的源头上考虑，通过在飞车检测的及时性以及对飞车控制的有效性上进行改进，能在卸料车飞车发生的瞬间设法消除卸料车飞车的外部主因。

Description

一种卸料车飞车检测与预防系统及方法
技术领域
本发明涉及一种卸料车飞车检测与预防系统及方法，属于隧道掘进设备技术领域。
背景技术
卸料车是散料输送生产系统中一种常见的单机设备。这种设备通常跨立在一条水平皮带上，将水平皮带上的物料通过尾车提升后卸载到皮带下方的堆场或料仓中。卸料车往往工作在二三十米的高空中，通过自身动力在轨道上来回行走，经物料根据工艺要求卸载到不同区域。由于卸料车的行走特性和高空工作特性，一旦出现失控飞车将很有可能造成机毁人亡的严重事故。所以卸料车目前已经设计有多种防飞车设计。具体有电机内置失电制动器，夹轨器、行程极限机械止档。无论是电机制动器、夹轨器和机械止档，这些防飞车措施是都是被动的，都是在飞车发生后靠被动措施消减飞车的影响，并没有针对飞车发生的根本原因采取针对性措施。卸料车飞车往往不是卸料车本身动力原因造成的飞车。飞车情况发生时都不同程度存在设备故障导致制动措施失效和卸料车受到到外部牵引力。不论制动器是否失效，根据长期工作经验得知，外部牵引力全部为卸料车下方的输送机皮带直接或间接提供的，因此，如何及时检测到飞车并切除外部牵引力才是预防卸料车飞车的有效手段。而现有技术都没有从上述因素考虑解决方法，这是现有技术最大的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卸料车飞车检测与预防系统及方法，具体方案为：
一种卸料车飞车检测与预防系统，包括检测机构和控制机构，检测机构包括设于卸料车滚筒上的第一速度传感器和设于输送机滚筒上的第二速度传感器，第一速度传感器和第二速度传感器用于检测滚筒的速度信息；
控制机构用于获取卸料车滚筒和输送机滚筒的速度信息，并对卸料车滚筒的速度信息与输送机滚筒的速度信息进行比对，并根据速度信息比对结果控制输送机运行。
进一步的，所述第一速度传感器和第二速度传感器为角速度传感器、线速度传感器或转速传感器。
进一步的，所述第一传感器有两个，分别设置于两个卸料车滚筒；所述第二传感器有两个，分别设置于两个输送机滚筒。
一种卸料车飞车检测与预防方法，是使用上述的卸料车飞车检测与预防系统，并包括以下步骤：
1）第一速度传感器获取卸料车滚筒的速度信息V1，第二速度传感器获取输送机滚筒的速度信息V2；
2）控制机构对V1和V2进行比对处理，并根据比对结果确定输送机是否停止运行。
进一步的，所述速度信息V1和V2均为滚筒的线速度信息，步骤2）中所述比对处理是指计算出V1和V2的差值，并将此差值与一设定的安全值进行比对，所述安全值为表征卸料车是否具备发生飞车可能性的标准值。
进一步的，所述速度信息V1和V2均为滚筒的角速度或转速信息；在实施步骤2）之前先获取卸料车滚筒和输送机滚筒的直径数据；步骤2）中所述比对处理是指先根据对应滚筒的直径数据对V1和V2进行等比换算，得到对应的换算值，再计算出V1和V2对应的换算值的差值，并将此差值与一设定的安全值进行比对，所述安全值为表征卸料车是否具备发生飞车可能性的标准值。
进一步的，在步骤1）之前，先比对两个第一速度传感器获取的速度信息的一致性，以及比对两个第二速度传感器获取的速度信息的一致性。
本发明提供的卸料车飞车检测与预防方法，是从卸料车飞车的源头上考虑，通过在飞车检测的及时性以及对飞车控制的有效性上进行改进，能在卸料车飞车发生的瞬间设法消除卸料车飞车的外部主因。与传统方法比较，本发明是通过比对卸料车滚筒与输送机的滚筒的速度差来判断飞车的发生，具有精确可靠，及时性好的优点；并根据上述判断结果，在飞车将要发生时，停止输送机的运行来迅速控制飞车事故。该方法比其他被动制动措施更加直接有效。这种方式如果增加到现有卸料车防飞车方案中，能够更加完善的解决卸料车等类似设备的飞车事故隐患，减少潜在的事故风险，避免设备与人身安全发生损害。
附图说明
图1为本发明的控制原理示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一般情况下卸料车和下方输送机构成一个有机整体，该整体至少有#1、#2、#3、#4四个滚筒构成，1#滚筒为输送机的主传动滚筒，提供输送机皮带的运行动力，#2滚筒为输送机改向滚筒， #3、#4两个改向滚筒在卸料车上布置。在这个系统中的4个滚筒上都安装上用于检测滚筒转动速度的传感器，对应为#1、#2、#3、#4传感器，4个传感器可采用角速度传感器、线速度传感器或转速传感器，并将所有传感器信号引入一个控制器，由控制器对所有信号进行处理。经过对4个速度传感器进行比较计算，得出#1、#2滚筒与#3、#4滚筒之间是否存在转速差，并判断#1、#2滚筒与#3、#4滚筒之间转速差是否在正常范围限制以内。如果超出正常范围值，则发出停机信号停止输送机运行，卸料车在失去输送机皮带的外部动力后，将很容易制动，并避免飞车发生。
本方案的控制器可集成在外部的PLC控制器中，由PLC内部控制逻辑完成控制器对速度信号的对比和判断功能。
在本方案中，速度传感器可采用检测滚筒角速度、线速度或转速的相应传感器，在采用线速度传感器时，可对采集到的速度大小信号直接进行比对。在采用角速度或转速传感器时，应根据各个滚筒的直径大小进行正比换算，再进行比对。在具体实施时，一般情况下各个滚筒的直径一致，因此也可对采集到的角速度或转速信息直接进行比对。
传感器优选为转速传感器，转速传感器的信号采集稳定可靠，可进一步提高检测与控制的准确性。另外转速传感器的应用形式具体可采用旋转编码器、测速电机等，该选择不影响本发明的实施效果。
另外，在进行速度比对时，先对输送机的#1、#2滚筒进行比对，并对卸料车的#3、#4滚筒进行比对，可以防止因某个滚筒与皮带之间产生打滑而影响检测结果的准确性。

Claims (7)

1.一种卸料车飞车检测与预防系统，包括检测机构和控制机构，其特征在于：检测机构包括设于卸料车滚筒上的第一速度传感器和设于输送机滚筒上的第二速度传感器，第一速度传感器和第二速度传感器用于检测滚筒的速度信息；控制机构用于获取卸料车滚筒和输送机滚筒的速度信息，并对卸料车滚筒的速度信息与输送机滚筒的速度信息进行比对，并根据速度信息比对结果控制输送机运行。
2.根据权利要求1所述的卸料车飞车检测与预防系统，其特征在于：所述第一速度传感器和第二速度传感器为角速度传感器、线速度传感器或转速传感器。
3.根据权利要求1所述的卸料车飞车检测与预防系统，其特征在于：所述第一速度传感器有两个，分别设置于两个卸料车滚筒；所述第二速度传感器有两个，分别设置于两个输送机滚筒。
4.一种卸料车飞车检测与预防方法，其特征在于，是使用如权利要求3所述的卸料车飞车检测与预防系统，并包括以下步骤：
1）第一速度传感器获取卸料车滚筒的速度信息V1，第二速度传感器获取输送机滚筒的速度信息V2；
2）控制机构对V1和V2进行比对处理，并根据比对结果确定输送机是否停止运行。
5.根据权利要求4所述的卸料车飞车检测与预防方法，其特征在于：所述速度信息V1和V2均为滚筒的线速度信息，步骤2）中所述比对处理是指计算出V1和V2的差值，并将此差值与一设定的安全值进行比对，所述安全值为表征卸料车是否具备发生飞车可能性的标准值。
6.根据权利要求4所述的卸料车飞车检测与预防方法，其特征在于：所述速度信息V1和V2均为滚筒的角速度或转速信息；在实施步骤2）之前先获取卸料车滚筒和输送机滚筒的直径数据；步骤2）中所述比对处理是指先根据对应滚筒的直径数据对V1和V2进行等比换算，得到对应的换算值，再计算出V1和V2对应的换算值的差值，并将此差值与一设定的安全值进行比对，所述安全值为表征卸料车是否具备发生飞车可能性的标准值。
7.根据权利要求4-6任一项所述的卸料车飞车检测与预防方法，其特征在于：在步骤1）之前，先比对两个第一速度传感器获取的速度信息的一致性，以及比对两个第二速度传感器获取的速度信息的一致性。
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Denomination of invention: A system and method for detecting and preventing flying of unloading trucks

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Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Zhengzhou Branch

Pledgor: JIAOZUO CREATION HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980050029

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