CN109896390B - 一种高安全性的罐笼保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高安全性的罐笼保护系统，罐体自锁装置包括有制动舵机、制动连杆、铰接块和自锁盒，制动舵机的输出端连接制动连杆，制动连杆的端部固定连接铰接块，铰接块的两端分别对称铰接有制动楔子，自锁盒内两侧对称设置有导向槽，制动楔子沿导向槽伸入至自锁盒内部，制动楔子的顶部与自锁盒内顶部通过弹簧连接。本发明罐体自锁装置结构简单，制造成本低，体积小重量轻，当罐笼发生坠落情况时，制动楔子被快速推入自锁盒内，制动楔子与钢丝绳罐道接触并对罐笼进行减速制动，并且随着制动的进行，制动楔子进入自锁盒内越深，制动楔子与钢丝绳罐道间的挤压力和挤压面积越大，产生的制动力也越大，从而实现安全自锁，制动效果好。

Description

一种高安全性的罐笼保护系统

技术领域

本发明属于矿用升降装置技术领域，具体涉及一种高安全性的罐笼保护系统。

背景技术

罐笼是矿井里的升降机，用于运送人员，矿石，材料等，一般可以载重几吨，用途与电梯类似。一般的罐笼自锁装置，体积较大、防坠性能较差，并为罐笼增加了一定的重量。在实际生产过程中，罐笼自锁装置如果有监测及预警功能可以将安全隐患提前预报，提醒检查并更换提升部件，能够极大地减少罐笼安全事故的发生。

中国专利文献公开号CN201801264U公开了一种自锁安全罐笼，利用压敏装置感应罐笼顶部钢丝绳压力，压敏装置通过导线与自锁器连接，当提升钢丝绳断裂或者电机突然断电的情况下，钢丝绳压力减少，罐笼顶部钢丝绳的压敏装置发出指令，打开自锁器，防止罐笼下滑。这种装置仅仅通过感应钢丝绳压力进行罐笼制动，制动效果不明显，安全系数相对较低，同时罐笼运行过程中不能够提供监测和预警，不足以从根本上提高罐笼运行的安全程度，解决罐笼防坠、防滑等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高安全性的罐笼保护系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高安全性的罐笼保护系统，包括有罐笼罐体，所述罐笼罐体的顶部连接有提升钢丝绳，所述罐笼罐体还与钢丝绳罐道连接配合，所述罐笼罐体上设置有控制器、激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置，所述激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置均与控制器电性连接；

所述激光扫描直径检测传感器设置在罐笼罐体的顶部，所述激光扫描直径检测传感器可检测提升钢丝绳的直径；

所述红外传感器设置在罐笼罐体的顶部和底部，所述红外传感器可检测罐笼罐体是否处于设定的安全停罐区域；

所述罐体自锁装置位于罐笼罐体的顶部，所述罐体自锁装置包括有制动舵机、制动连杆、铰接块和自锁盒，所述制动舵机和自锁盒均与罐笼罐体的顶部连接固定，所述制动舵机的输出端连接制动连杆，所述制动连杆的端部固定连接铰接块，所述铰接块位于自锁盒的下方，所述钢丝绳罐道垂直贯穿自锁盒和铰接块，所述铰接块的两端分别对称铰接有制动楔子，所述制动楔子分别位于钢丝绳罐道的两侧，所述自锁盒内两侧对称设置有导向槽，所述制动楔子沿导向槽伸入至自锁盒内部，所述制动楔子的顶部与自锁盒内顶部通过弹簧连接。

优选的，还包括有提升电机、井架和天轮，所述提升电机与控制器电性连接，所述提升电机的输出端与提升钢丝绳连接，所述天轮固定安装在井架的顶部，所述提升钢丝绳与天轮滑动配合。

优选的，所述提升电机的输出轴上连接有电磁抱闸，所述电磁抱闸与控制器电性连接。

优选的，所述制动楔子的材料为硬质橡胶。

优选的，所述红外传感器的型号为KDS209。

优选的，所述罐笼罐体上还设置有速度传感器，所述速度传感器与控制器电性连接。

优选的，所述速度传感器的型号为AHC7-SD。

优选的，所述罐笼罐体上还设置有加速度传感器，所述加速度传感器与控制器电性连接。

优选的，所述加速度传感器的型号为HQA-T160SN。

优选的，还包括有警报装置，所述警报装置分别设置在罐笼罐体上和控制台，所述警报装置与控制器电性连接，当罐笼罐体运行异常时，给罐笼罐体和控制台发送警报信号。

有益效果：

(1)本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，罐体自锁装置结构简单，制造成本低，体积小重量轻，当罐笼发生坠落情况时，制动楔子被快速推入自锁盒内，制动楔子与钢丝绳罐道接触并对罐笼进行减速制动，并且随着制动的进行，制动楔子进入自锁盒内越深，制动楔子与钢丝绳罐道间的挤压力和挤压面积越大，产生的制动力也越大，从而实现安全自锁，制动效果好。

(2)本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，激光扫描直径检测传感器可检测提升钢丝绳的直径变化，用来预防断绳(坠井)的发生；红外传感器可检测罐笼罐体是否处于设定的安全停罐区域，防止过卷过放的情况产生；速度传感器可用于检测罐笼罐体升降运行的速度，加速度传感器可用于检测罐笼罐体升降运行的加速度，用来监测滑绳(电机失效)和断绳(坠井)的发生；从而可对罐笼罐体的升降运行状态进行全面而安全的监测，如果发现异常状况则通过警报装置发出警报信号，能够极大地减少罐笼安全事故的发生。

(3)本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，通过罐笼罐体自锁、电机自锁以及电磁抱闸三位一体来进行制动，制动效果好，提高了罐笼安全性。

附图说明

图1为本发明系统结构框图。

图2为本发明总体结构示意图。

图3为本发明局部结构示意图。

图4为本发明中罐体自锁装置结构示意图一。

图5为本发明中罐体自锁装置结构示意图二(显示自锁盒内部结构)。

图中：1-罐笼罐体，2-钢丝绳罐道，3-罐体自锁装置，31-制动连杆，32-铰接块，33-自锁盒，331-导向槽，34-制动楔子，35-弹簧，4-井架，5-天轮。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-5所示，一种高安全性的罐笼保护系统，包括有罐笼罐体1，所述罐笼罐体1的顶部连接有提升钢丝绳，所述罐笼罐体1还与钢丝绳罐道2连接配合，所述罐笼罐体1上设置有控制器、激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置3，所述激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置3均与控制器电性连接；

所述激光扫描直径检测传感器设置在罐笼罐体1的顶部，所述激光扫描直径检测传感器可检测提升钢丝绳的直径；当提升钢丝绳的直径变小时，则通过警报装置进行预警；

所述红外传感器设置在罐笼罐体1的顶部和底部，所述红外传感器可检测罐笼罐体1是否处于设定的安全停罐区域；当罐笼罐体1处于设定的非安全停罐区域时，因罐笼罐体1的端部与井内设施距离较小，红外传感器触发，制动措施启动，从而有效防止罐笼出现过放与过卷的情况；

所述罐体自锁装置3位于罐笼罐体1的顶部，所述罐体自锁装置3包括有制动舵机、制动连杆31、铰接块32和自锁盒33，所述制动舵机和自锁盒33均与罐笼罐体1的顶部连接固定，所述制动舵机的输出端连接制动连杆31，所述制动连杆31的端部固定连接铰接块32，所述铰接块32位于自锁盒33的下方，所述钢丝绳罐道2垂直贯穿自锁盒33和铰接块32，所述铰接块32的两端分别对称铰接有制动楔子34，所述制动楔子34分别位于钢丝绳罐道2的两侧，所述自锁盒33内两侧对称设置有导向槽331，所述制动楔子34沿导向槽331伸入至自锁盒33内部，所述制动楔子34的顶部与自锁盒33内顶部通过弹簧35连接。

还包括有提升电机、井架4和天轮5，所述提升电机与控制器电性连接，所述提升电机的输出端与提升钢丝绳连接，所述天轮5固定安装在井架4的顶部，所述提升钢丝绳与天轮5滑动配合。

所述提升电机的输出轴上连接有电磁抱闸，所述电磁抱闸与控制器电性连接；电磁抱闸可对提升电机的输出轴进行制动。

所述制动楔子34的材料为硬质橡胶，耐磨、抗摩擦热

所述红外传感器的型号为KDS209。

所述罐笼罐体1上还设置有速度传感器，所述速度传感器与控制器电性连接；所述速度传感器可对罐笼罐体1运行的速度进行监测。

所述速度传感器的型号为AHC7-SD。

所述罐笼罐体1上还设置有加速度传感器，所述加速度传感器与控制器电性连接；所述加速度传感器可对罐笼罐体1运行的加速度进行监测。

所述加速度传感器的型号为HQA-T160SN。

还包括有警报装置，所述警报装置分别设置在罐笼罐体1上和控制台，所述警报装置与控制器电性连接，当罐笼罐体1运行异常时，给罐笼罐体1和控制台发送警报信号。

本实施例的工作原理：罐笼罐体1正常运行时，弹簧35处于拉伸(非自锁)状态，制动楔子34不与钢丝绳罐道2接触。当罐笼罐体1升降运行出现异常状况时，如罐笼罐体1发生坠落，通过速度传感器和加速度传感器检测到罐笼罐体1的速度或加速度超过安全值，然后控制器给罐体自锁装置3的制动舵机发送信号，制动舵机带动制动连杆31上抬，从而铰接块32上的制动楔子34被不断推入自锁盒33内，制动楔子34的顶部与自锁盒33内顶部连接的拉伸状态弹簧35也不断被压缩，制动楔子34与钢丝绳罐道2接触并对罐笼进行减速制动，并且随着制动的进行，制动楔子34进入自锁盒33内越深，制动楔子34与钢丝绳罐道2间的挤压力和挤压面积越大，产生的制动力也越大，从而实现安全自锁。此外，可同时配合电机自锁和电磁抱闸，三位一体来进行制动。当制动解除后，可通过制动舵机和弹簧使制动楔子34复位。

本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，罐体自锁装置3结构简单，制造成本低，体积小重量轻，当罐笼发生坠落情况时，制动楔子34被快速推入自锁盒33内，制动楔子34与钢丝绳罐道2接触并对罐笼进行减速制动，并且随着制动的进行，制动楔子34进入自锁盒33内越深，制动楔子34与钢丝绳罐道2间的挤压力和挤压面积越大，产生的制动力也越大，从而实现安全自锁，制动效果好。

本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，激光扫描直径检测传感器可检测提升钢丝绳的直径变化，用来预防断绳(坠井)的发生；红外传感器可检测罐笼罐体1是否处于设定的安全停罐区域，防止过卷过放的情况产生；速度传感器可用于检测罐笼罐体1升降运行的速度，加速度传感器可用于检测罐笼罐体1升降运行的加速度，用来监测滑绳(电机失效)和断绳(坠井)的发生；从而可对罐笼罐体1的升降运行状态进行全面而安全的监测，如果发现异常状况则通过警报装置发出警报信号，能够极大地减少罐笼安全事故的发生。

本发明的一种高安全性的罐笼保护系统，通过罐笼罐体1自锁、电机自锁以及电磁抱闸三位一体来进行制动，制动效果好，提高了罐笼安全性。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

包括有罐笼罐体(1)，所述罐笼罐体(1)的顶部连接有提升钢丝绳，所述罐笼罐体(1)还与钢丝绳罐道(2)连接配合，所述罐笼罐体(1)上设置有控制器、激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置(3)，所述激光扫描直径检测传感器、红外传感器和罐体自锁装置(3)均与控制器电性连接；

所述激光扫描直径检测传感器设置在罐笼罐体(1)的顶部，所述激光扫描直径检测传感器可检测提升钢丝绳的直径；

所述红外传感器设置在罐笼罐体(1)的顶部和底部，所述红外传感器可检测罐笼罐体(1)是否处于设定的安全停罐区域；

所述罐体自锁装置(3)位于罐笼罐体(1)的顶部，所述罐体自锁装置(3)包括有制动舵机、制动连杆(31)、铰接块(32)和自锁盒(33)，所述制动舵机和自锁盒(33)均与罐笼罐体(1)的顶部连接固定，所述制动舵机的输出端连接制动连杆(31)，所述制动连杆(31)的端部固定连接铰接块(32)，所述铰接块(32)位于自锁盒(33)的下方，所述钢丝绳罐道(2)垂直贯穿自锁盒(33)和铰接块(32)，所述铰接块(32)的两端分别对称铰接有制动楔子(34)，所述制动楔子(34)分别位于钢丝绳罐道(2)的两侧，所述自锁盒(33)内两侧对称设置有导向槽(331)，所述制动楔子(34)沿导向槽(331)伸入至自锁盒(33)内部，所述制动楔子(34)的顶部与自锁盒(33)内顶部通过弹簧(35)连接；

制动舵机带动制动连杆(31)上抬，从而铰接块(32)上的制动楔子(34)被不断推入自锁盒(33)内，制动楔子(34)的顶部与自锁盒(33)内顶部连接的拉伸状态弹簧(35)也不断被压缩，制动楔子(34)与钢丝绳罐道(2)接触并对罐笼进行减速制动，并且随着制动的进行，制动楔子(34)进入自锁盒(33)内越深，制动楔子(34)与钢丝绳罐道(2)间的挤压力和挤压面积越大，产生的制动力也越大，从而实现安全自锁。

2.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

还包括有提升电机、井架(4)和天轮(5)，所述提升电机与控制器电性连接，所述提升电机的输出端与提升钢丝绳连接，所述天轮(5)固定安装在井架(4)的顶部，所述提升钢丝绳与天轮(5)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述提升电机的输出轴上连接有电磁抱闸，所述电磁抱闸与控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述制动楔子(34)的材料为硬质橡胶。

5.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述红外传感器的型号为KDS209。

6.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述罐笼罐体(1)上还设置有速度传感器，所述速度传感器与控制器电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述速度传感器的型号为AHC7-SD。

8.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述罐笼罐体(1)上还设置有加速度传感器，所述加速度传感器与控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

所述加速度传感器的型号为HQA-T160SN。

10.根据权利要求1所述的一种高安全性的罐笼保护系统，其特征在于：

还包括有警报装置，所述警报装置分别设置在罐笼罐体(1)上和控制台，所述警报装置与控制器电性连接，当罐笼罐体(1)运行异常时，给罐笼罐体(1)和控制台发送警报信号。

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