CN201567177U - 一种凿井绞车钢丝绳过载保护系统 - Google Patents
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Abstract
一种凿井绞车钢丝绳过载保护系统，其特征是在钢丝绳的终端串联接入有拉力传感器，或在提升天轮的轴承座下安装有压力传感器；设置控制电路，所述控制电路实时接收来自拉力传感器或压力传感器的检测信号，设置所述控制电路的动作值第一门限设为报警控制，第二门限为断电制动控制。本实用新型在保留原凿井绞车电控的保护功能的基础上增加过流、速断和拉力过载保护功能，从根本上解决凿井提升悬吊钢丝绳过载造成的断绳事故，保证立井凿井施工安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井立井井筒中凿井绞车钢丝绳过载保护系统。
背景技术
在矿井立井井筒施工中，井筒中的各种施工设备和设施包括模板、吊盘、抓岩机、吊泵、排水管、风筒、压风管、供水管、输料管、电缆、安全梯等都是采用凿井绞车提升和悬吊，井筒中人员、材料、矸石等一般都采用单绳缠绕式矿井提升机进行提升，每个井筒中的提升和悬挂钢丝绳多达15～20根。凿井绞车仅仅设有电动机过载保护装置。试验证明，已有设置的各安全保护装置都不能对提升悬挂钢丝绳的拉力进行实时监控，不能预防提升悬挂钢丝绳断绳造成的设备损毁和人员伤亡事故。
矿井集中监测监控系统对事故和灾害进行预知、预防，确保煤矿安全和有效生产，起到了重要作用。集中监视主要表现在：一是安全监测设备方面，对井下各种重要设备运转情况或对作业现场及巷道内的可燃性瓦斯、毒性气体、风速、温度等井下环境实施远距离的集中连续监视。传感器分布点面广、数量大，实现了对事故和灾害的早期异常状态的预知、预防；二是生产设备方面，对井下电器设备、通风设备、运输设备、实现了持续远程监视等，并能发出控制信号。
已经成熟的拉力及压力传感器测控技术具有测量精度高、稳定性能好等优点，但目前我国煤炭行业对于这一技术的应用是在煤炭自动化计量系统中，而将其应用于立井悬吊安全保护尚未见报道。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种凿井绞车钢丝绳过载保护系统，在保留原凿井绞车电控的保护功能的基础上增加过流、速断和拉力过载保护功能，在不同的提升载荷下既能根据电动机输出电流对过流和速断保护进行整定，又能根据钢丝绳拉力值设定保护，从根本上解决凿井提升悬吊钢丝绳过载造成的断绳事故，保证立井凿井施工安全。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型凿井绞车钢丝绳过载保护系统的结构特点是在钢丝绳的终端串联接入有拉力传感器，或在提升天轮的轴承座下安装有压力传感器；设置控制电路，所述控制电路实时接收来自拉力传感器或压力传感器的检测信号，设置所述控制电路的动作值第一门限设为报警控制，第二门限为断电制动控制。
本实用新型的使用是在凿井钢丝绳拉力值达到整定值时，以声光报警，继而执行断电制动。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型在保留原凿井绞车电控的保护功能的基础上增加设置拉力过载保护，在不同的提升载荷下既能根据电动机输出电流对过流和速断保护进行整定，又能根据钢丝绳拉力值设定保护，从根本上解决凿井提升悬吊钢丝绳过载造成的断绳事故，保证立井凿井施工安全。
附图说明
图1为本实用新型采用拉力传感器安装结构示意图。
图2为本实用新型采用压力传感器安装结构示意图。
图2a为本实用新型提升天轮与压力传感器配合结构示意图。
图中标号：1钢丝绳、2显示和控制装置、3吊盘、4控制电缆、5集控室、6井筒、7模板、8凿井绞车、9拉力传感器、10压力传感器、11提升天轮、12平台架。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，按常规，在井筒6中的各种施工设备和设施包括模板7、吊盘3等是由凿井绞车8通过钢丝绳1进行提升和悬吊，凿井绞车8本身设置电动机过载保护装置。
本实施例中，在凿井提升钢丝绳1的终端串联接入有额定拉力为100kN至500kN的拉力传感器9，其显示和控制装置2安装于防爆外壳内放置在吊盘3上。控制装置工作电源取用127伏井下信号工作电源。传感器控制电缆4由地面凿井绞车集控室5敷设至井下传感器控制箱内，报警信号接点串接于绞车电控报警回路，在拉力达到预设值时发出声光信号；跳闸回路接点串接于凿井绞车电控安全回路，在拉力达到预设值时断开安全回路实现安全制动。
这一方案能直接显示凿井绞车的实际拉力值，钢丝绳自重除外，传感器和保护装置容易安装，保护容易实现，准确可靠。
参见图2，另一实施方式是在凿井绞车8的提升天轮轴承座下安装额定压力为100kN至500kN的压力传感器10，其显示和控制装置2置于集控室5。
图2a所示是在提升天轮11的轴承座下、位于平台架12上，安装压力传感器10。这一结构形式的优势在于传感器、显示控制装置和信号传输线路不受恶劣环境影响，稳车司机可以随时监控钢丝绳拉力。
图1和图2分别示出的两种方案都是将控制电路的动作值第一门限设为报警，第二门限设为断电制动。
本实用新型保护装置动作灵敏、保护可靠、稳定性好；显示装置中采用七位LED数码管，显示清晰，可精确至100N，满足保护装置精度要求；传感器材质采用40CrNiMoA合金钢，最大抗拉强度可达1000MPa，可安全过载150％，满足保护装置强度要求。
根据试验记录表明，系统显示的压力和拉力与钢丝绳实际拉力具有良好的线性关系；保护装置传感器显示拉力负荷与电动机电流具有良好的线性关系。依据对照曲线，可以准确进行过流和速断保护整定。系统在达到过流保护整定值时能够及时动作，动作时限≤3s。
Claims (1)
1.一种凿井绞车钢丝绳过载保护系统，其特征是在钢丝绳(1)的终端串联接入有拉力传感器(9)，或在提升天轮(11)的轴承座下安装有压力传感器(10)；设置控制电路，所述控制电路实时接收来自拉力传感器(9)或压力传感器(10)的检测信号，设置所述控制电路的动作值第一门限设为报警控制，第二门限为断电制动控制。
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