CN115321300A - 一种提升机制动失效控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升机制动失效控制系统，包括：速度检测装置，与提升电机的主轴固定连接，且与提升电机的主轴同轴同转，用于测量提升机的提升速度；油压检测装置，与制动闸固定连接，用于测量制动闸的油压；制动失效控制模块，与速度检测装置和所述油压检测装置通信连接，且所述制动失效控制模块还包括控制模块、速度判断模块、油压判断模块、限速模块和触发模块，速度判断模块用于判断提升电机的速度，油压判断模块用于判断制动闸的油压，控制模块根据用于根据速度判断模块和油压判断模块的判断结果，控制限速模块和所述触发模块，使制动闸抱闸以及控制提升电机的速度。通过本发明公开的提升机制动失效控制系统，能够保证提升机安全可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿安全技术领域，具体为一种提升机制动失效控制系统。
背景技术
在多绳摩擦式提升机控制系统中，安全闸是提升机安全快速制动停车的唯一保障。一旦提升系统的闸控制动失效，会出现严重的过卷、超速、倒转故障，造成人员与设备重大损失。
现有技术，申请公布号110104531A的发明专利公开了一种基于恒压减速液压站的提升机控制保护系统及控制方法，该发明通过在提升机滚筒主轴上设置有测速发电机和测速反馈装置，所述的测速发电机与提升机控制器进行通信，提升机控制器将接收到的测速反馈装置传入的高速脉冲信号经高速计算模块转换为提升机的速度值并与测速发电机所测得的速度信号进行对比，若对比结果相同时，所述的提升机控制器发送安全回路断开信号到液压站控制器，否则，提升机控制器控制提升机进行减速，当提升机速度降为设定阈值时发送安全回路断开信号到液压站控制器，液压站实施一级制动提升机将会平稳停车，避免滑绳现象的出现。在现有技术中，其控制电动机处于一个悬停静止的状态，以及现有技术并没有考虑到，若是安全闸失效，导致提升机倒转等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：解决闸控制动失效，造成提升机过卷、超速、倒转和溜车的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种提升机制动失效控制系统，包括：
速度检测装置，与提升电机的主轴固定连接，且与所述提升电机的主轴同轴同转，用于测量所述提升机的提升速度；
油压检测装置，与制动闸固定连接，用于测量所述制动闸的油压；
制动失效控制模块，与所述速度检测装置和所述油压检测装置通信连接，且所述制动失效控制模块还包括控制模块、速度判断模块、油压判断模块、限速模块和触发模块，所述速度判断模块用于判断所述提升电机的速度，所述油压判断模块用于判断所述制动闸的油压，所述控制模块根据用于根据所述速度判断模块和所述油压判断模块的判断结果，控制所述限速模块和所述触发模块，使所述制动闸抱闸以及控制所述提升电机的速度。
优点：通过速度检测装置检测提升电机的速度，油压检测装置检测制动闸的油压，并通过对应的速度判断模块和油压判断模块进行速度和油压的判断，当提升机因为不同的故障，导致不能工作时，控制模块根据判断结果，控制触发模块和限速模块，使制动闸即使失效，也能保证的提升机以低速运行至井口悬停，确保不会出现提升机过卷、超速、倒转和溜车现象。
在本发明的一实施例中，当所述提升机在井筒中停车时，所述速度检测装置检测当前所述提升机的提升速度是否为0以及所述油压检测装置检测所述制动闸的油压是否小于3MPa。
在本发明的一实施例中，若所述提升速度不为0或所述制动闸的油压大于3MPa，则此时所述制动闸抱闸失败，所述控制模块输出指令给所述触发模块，使所述制动闸抱闸并延时，所述限速模块控制所述提升电机，使所述提升机以最低速度运行中井口，并使所述提升机处于悬停状态；
若所述提升机速度为0或所述制动闸的油压小于3MPa，则此时所述制动闸抱闸成功，使所述提升机制动停车。
在本发明的一实施例中，所述制动失效控制模块还包括复位模块和状态切换模块，所述复位模块用于使所述提升机具备正常运行条件，所述状态切换模块用于切换控制所述制动闸的抱闸方式和所述提升机的运行模式。
在本发明的一实施例中，当所述提升机停车后，所述速度检测装置检测到当前的提升速度大于所述提升机停车前的提升速度，则此时所述制动闸抱闸失败，使所述复位模块复位并延时，使所述限速模块控制所述提升电机，使所述提升机以最低速度运行至进口，并使所述提升机处于悬停状态。
在本发明的一实施例中，当所述复位模块复位后，所述状态切换模块将所述制动闸的抱闸方式由自动模式切换为手动模式。
在本发明的一实施例中，当所述复位模块复位后，所述状态切换模块将所述提升机的运行模式由自动运行模式切换为简易运行模式。
在本发明的一实施例中，所述简易运行模式用于屏蔽阻止使所述提升机正常运行的故障，所述故障包括提升机的变压器和所述提升电机升温、所述提升电动机绝缘性低和所述提升机不能开车运行的警报。
在本发明的一实施例中，所述制动失效控制模块还包括多个报警模块，所述提升机制动失效控制系统还包括多个开关按钮，其所述多个开关按钮分别与所述多个报警模块通信连接。
在本发明的一实施例中，所述提升机制动失效控制系统还包括音响报警器，当出现制动闸失效情况时，所述音响报警器响起。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当提升机在井筒中事故体停车或制动闸失效的情况，根据提升电机的速度和制动闸的油压变化判断事故原因，并通过限速模块、触发模块、复位模块和切换模块，使其提升机能低速运行至井口并悬停，有效避免因为制动闸失效而引起得重大安全事故，保证提升机安全可靠运行。
附图说明
图1为本发明的实施例的一种提升机制动失效控制系统框图。
图2为本发明的实施例的另一种提升机制动失效控制系统框图。
图3为本发明的实施例的多个报警模块和多个开关按钮连接框图。
图4为本发明的实施例的一种计算机可读存储介质的框图。
图5为本发明的实施例的一种电子设备的结构原理框图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1所示，本发明提供一种提升机制动失效控制系统，所述的提升机制动失效控制系统包括速度检测装置100、油压检测装置200和制动失效控制模块300。其中，速度检测装置100与提升电机的主轴固定连接，且与所述提升电机的主轴同轴同转，用于测量所述提升机的提升速度。油压检测装置200与制动闸固定连接，用于测量所述制动闸的油压。制动失效控制模块300与所述速度检测装置和所述油压检测装置通信连接，用于获取速度检测模块100检测的提升机的提升速度。制动失效控制模块300包括控制模块、速度判断模块320、油压判断模块330、限速模块340和触发模块350，速度判断模块320用于判断所述提升电机的速度，油压判断模块330用于判断所述制动闸的油压，控制模块310根据用于根据速度判断模块320和油压判断模块330的判断结果，控制限速模块340和触发模块350，使所述制动闸抱闸以及控制所述提升电机的速度。通过速度检测装置100和油压检测装置200检测提升机的提升速度和制动闸的油压变化，其速度判断模块320和油压判断模块330判断制动闸是否处于正常工作状态。当提升机出现故障，其制动闸不能正常抱闸时，控制模块310发出指令给触发模块350，触发模块350触发制动闸的抱闸信号，使制动闸抱闸。以及控制模块310发出指令给限速模块340，通过限速模块340控制提升机的提升电机，使提升机以最低速度运行至井口停车，并保持悬停状态，确保提升机不出现倒转、超速和的过卷紧停的情况。
请参阅图1所示，在本发明的一实施例中，速度检测装置100例如为轴角编码器，油压检测装置200例如油压传感器。其速度检查装置100与速度判断模块320通信连接，将其检测的提升电机的速度传输给速度判断模块320，其速度判断模块320将其判断结果传播输给控制模块310。油压检测装置200与油压判断模块330通信连接，其油压检测装置200将检测结果的传输给油压判断模块330，油压判断模块330将判断结果传输给控制模块310。
请参阅图1和图2所示，在本发明的一实施例中，制动失效控制模块300还包括复位模块360和状态切换模块370，其复位模块360用于使所述提升机具备正常运行条件，当提升机出现在井筒内停车或者提升机停车后其制动闸不能抱闸现象时，其制动失效控制模块300出现多种报警信号和警告信号，这些报警和警告如果不经处理，其控制模块310即使发出指令给限速模块340和触发模块350，其限速模块340和触发模块350不会根据指令动作。通过复位模块360复位屏蔽这些报警信号和警告信号，使提升机具备正常运行的条件，其限速模块340和触发模块350可以根据控制模块310的指令动作。状态切换模块370用于切换控制制动闸的抱闸方式和提升机的运行模式。
请参阅图1和图2所示，在本发明的一实施例中，当提升机在井筒中停车时，速度检测装置100检测当前所述提升机的提升速度是否为0以及油压检测装置200检测所述制动闸的油压是否小于3MPa。若所述提升速度不为0或所述制动闸的油压大于3MPa，则此时所述制动闸抱闸失败，控制模块310输出指令给触发模块350，使制动闸抱闸并延时，限速模块340控制所述提升电机，使所述提升机以最低速度运行中井口，并使所述提升机处于悬停状态。若所述提升机速度为0或所述制动闸的油压小于3MPa，则此时制动闸抱闸成功，使提升机制动停车。
请参阅图1和图2所示，在本发明的一实施例中，其中，制动闸抱闸延时的时间例如小于1000ms，给制动失效控制模块300的反应时间，其提升电机的最低速例如为0.2m/s。所述的悬停状态并不是保持静止不动，是指例如当提升机在井口位置保持悬停状态后，其提升机因为故障，若是继续线上提升，其控制模块310会限制提升机继续向上提升，若是提升机下降，其控制模块310控制提升机使其上升，使其提升机的悬停位置始终在井口。
请参阅图1和图2所示，在本发明的一实施例中，当所述提升机停车后，速度检测装置100检测到当前的提升速度大于提升机停车前的提升速度，则此时制动闸抱闸失败，使复位模块360复位并延时，使限速模块320控制提升电机，使提升机以最低速度运行至进口，并使所述提升机处于悬停状态。当所述复位模块复位后，状态切换模块370将制动闸的抱闸方式由自动模式切换为手动模式。以及通过状态切换模块370将提升机的运行模式由自动运行模式切换为简易运行模式。所述简易运行模式用于屏蔽阻止使所述提升机正常运行的故障，所述故障包括提升机的变压器和所述提升电机升温、所述提升电动机绝缘性低和所述提升机不能开车运行的警报。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，制动失效控制模块300还包括多个报警模块380，其所述提升机制动失效控制系统还包括多个开关按钮400，其多个开关按钮400分别与多个报警模块380通信连接。多个报警模块380包括变压器升温模块381、提升机升温模块382、绝缘性低模块383和提升机停车模块384，当提升机不能正常工作了，若为上述报警模块380中的原因，则对应得报警模块380就会发出报警信号，其报警模块380与复位模块360通信连接，复位模块360通过复位屏蔽这些报警信号，使提升机满足基本得提升运行条件，即通过状态切换模块370将提升机的运行模式切换成简易模式。其中所述的绝缘性低是指提升电机的绝缘性低，提升机停车模块384是指提升机不能正常停车时，其提升机停车模块384发出警报信号。多个开关按钮400包括第一屏蔽升温按钮410、第二屏蔽升温按钮420、屏蔽绝缘按钮430、屏蔽停车按钮440和党屏蔽急停按钮450，其中，第一屏蔽升温按钮410与变压器升温模块381通信连接，第二屏蔽的升温按钮420与提升电机升温模块382通信连接，屏蔽绝缘按钮430与绝缘性低模块382通信连接，屏蔽停车按钮与提升机体停车模块383通信连接。当出现上述的故障时，其对应的开关按钮400例如会出现红色的灯光，提醒工作人员报警信息，且当工作人员按下对应的开关按钮400时，其也会屏蔽报警信息，使提升机满足基本的正常运行条件。其中，屏蔽紧停按钮450用于避免工作人员不小心按下其他开关按钮400，即实现一种开关按钮锁的功能。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，所述的提升机制动的失效控制系统还包括音响报警器500，其音响报警器500与速度判断模块32通信连接，当出现制动闸失效情况，即制动闸抱闸失败，其音响报警器500响起。
请参阅图4示，本发明还提出一种计算机可读存储介质600，计算机可读存储介质600存储有计算机指令60，计算机指令600用于使用所述提升机制动失效控制系统。计算机可读存储介质600可以是，电子介质、磁介质、光介质、电磁介质、红外介质或半导体系统或传播介质。计算机可读存储介质300还可以包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘可以包括光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CD-RW)和DVD。
请参阅图5所示，本发明还提供一种电子设备，包括处理器700和存储器800，存储器800存储有程序指令，处理器700运行程序指令实现述提升机制动失效控制系统。处理器700可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件；存储器800可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器800也可以为随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)类型的内部存储器，处理器700、存储器800可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)。需要说明的是，存储器800中的计算机程序可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种提升机制动失效控制系统，其特征在于，包括：
速度检测装置，与提升电机的主轴固定连接，且与所述提升电机的主轴同轴同转，用于测量所述提升机的提升速度；
油压检测装置，与制动闸固定连接，用于测量所述制动闸的油压；
制动失效控制模块，与所述速度检测装置和所述油压检测装置通信连接，且所述制动失效控制模块还包括控制模块、速度判断模块、油压判断模块、限速模块和触发模块，所述速度判断模块用于判断所述提升电机的速度，所述油压判断模块用于判断所述制动闸的油压，所述控制模块根据用于根据所述速度判断模块和所述油压判断模块的判断结果，控制所述限速模块和所述触发模块，使所述制动闸抱闸以及控制所述提升电机的速度。
2.根据权利要求1所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，当所述提升机在井筒中停车时，所述速度检测装置检测当前所述提升机的提升速度是否为0以及所述油压检测装置检测所述制动闸的油压是否小于3MPa。
3.根据权利要求2所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，若所述提升速度不为0或所述制动闸的油压大于3MPa，则此时所述制动闸抱闸失败，所述控制模块输出指令给所述触发模块，使所述制动闸抱闸并延时，所述限速模块控制所述提升电机，使所述提升机以最低速度运行中井口，并使所述提升机处于悬停状态；
若所述提升机速度为0或所述制动闸的油压小于3MPa，则此时所述制动闸抱闸成功，使所述提升机制动停车。
4.根据权利要求1所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，所述制动失效控制模块还包括复位模块和状态切换模块，所述复位模块用于使所述提升机具备正常运行条件，所述状态切换模块用于切换控制所述制动闸的抱闸方式和所述提升机的运行模式。
5.根据权利要求4所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，当所述提升机停车后，所述速度检测装置检测到当前的提升速度大于所述提升机停车前的提升速度，则此时所述制动闸抱闸失败，使所述复位模块复位并延时，使所述限速模块控制所述提升电机，使所述提升机以最低速度运行至进口，并使所述提升机处于悬停状态。
6.根据权利要求4所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，当所述复位模块复位后，所述状态切换模块将所述制动闸的抱闸方式由自动模式切换为手动模式。
7.根据权利要求6所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，当所述复位模块复位后，所述状态切换模块将所述提升机的运行模式由自动运行模式切换为简易运行模式。
8.根据权利要求7所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，所述简易运行模式用于屏蔽阻止使所述提升机正常运行的故障，所述故障包括提升机的变压器和所述提升电机升温、所述提升电动机绝缘性低和所述提升机不能开车运行的警报。
9.根据权利要求1所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，所述制动失效控制模块还包括多个报警模块，所述提升机制动失效控制系统还包括多个开关按钮，其所述多个开关按钮分别与所述多个报警模块通信连接。
10.根据权利要求9所述的提升机制动失效控制系统，其特征在于，所述提升机制动失效控制系统还包括音响报警器，当出现制动闸失效情况时，所述音响报警器响起。
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