CN202879481U - 大型有轨装卸机械设备行走制动溜车自动检测保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种大型有轨装卸机械设备行走制动溜车自动检测保护装置，包括设备行走轮，其特征在于：还包括工业可编程控制器PLC，与PLC相连的制动系统和用以检测所述行走轮转动角度的检测系统，所述检测系统安装在所述行走轮上，所述控制系统根据所述检测系统传输的信号控制所述制动系统动作。本实用新型通过检测设备行走制动距离确认制动器状态是否完好，解决人工检查难度大的困难，如检测到设备行走制动时出现严重溜车，该装置将给PLC发出保护信号，控制系统执行保护程序，从而避免危害发生。

Description

大型有轨装卸机械设备行走制动溜车自动检测保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测保护系统，特别涉及散货堆场的大型有轨装卸机械设备在行走制动的自动在线检测保护系统。

背景技术

散货堆场的大型有轨装卸机械设备，如堆料机、取料机、装车机等目前在各大港口应用广泛。此类设备运行一段时间后，其行走制动装置内的制动盘或摩擦片产生正常制动磨损，制动间隙会变大，制动力会随之减弱。如未能及时发现并做维护调整，会使设备的制动效果变差、制动距离变长，极易引起溜车现象，产生一些不可控制的危害。

上述堆场设备大多通过皮带机输送货物，皮带机载料运行时将对设备产生向前冲的惯性，如果设备行走制动器制动效果差，叠加皮带机运行产生的惯性，将加剧溜车现象，会引发一些致命危害：如过度拉拽上机供电电缆，损坏电缆；设备与货垛相撞，设备机械机构碰撞变形；甚者使同一轨道相邻装卸设备发生碰撞，造成机损事故。如日照某厂矿石堆场的堆取料机、装车机在使用管理过程中，由于不能及时准确评估设备行走制动器的制动效果，在作业过程中就出现过多起因溜车造成的险情。

基于此，为了能够更好地确保设备制动器状态完好，避免上述危害的产生，根据现场情况设计出一套设备行走制动溜车在线自动检测保护装置则成为本实用新型所面临的课题。

实用新型内容

大型有轨装卸机械设备行走制动装置正常磨损后，制动力减弱容易溜车引发不可控制的危害，为解决上述问题，本实用新型提出一种大型有轨装卸机械设备行走制动溜车检测保护装置，并采用以下技术方案实现：

一种大型有轨机械设备行走制动溜车检测保护装置，包括设备行走轮，其特征在于：还包括工业可编程控制器PLC，与PLC相连的制动系统和用以检测所述行走轮转动角度的检测系统，所述检测系统安装在所述行走轮上，所述PLC根据所述检测系统传输的信号控制所述制动系统动作。

进一步地，所述检测系统包括测速圆盘、光电传感器及计数器，所述测速圆盘安装在所述行走轮的转轴上，该测速圆盘上设有一圈通孔，所述光电传感器将测得的通孔转动的数量通过计数器传输到所述控制系统。

当然，所述检测系统为单通道增量式编码器。

进一步地，所述检测系统包括测速圆盘、光电传感器及计数器，所述测速圆盘安装在所述行走轮的转轴上，该测速圆盘上设有一圈通孔，所述光电传感器将测得的通孔转动的数量通过计数器传输到所述PLC。

进一步地，所述制动系统包括电缆卷筒驱动电机的电磁制动器和夹紧器，上述制动器和夹紧器的使能端分别连接所述PLC的控制端。

进一步地，所述计数器包括两个，第一计数器的常开触点通路上连接有报警器，第二计数器的常开触点通路上连接PLC。

进一步地，所述报警器为蜂鸣器。

进一步地，所述夹紧器为夹轨器或夹轮器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果如下：本实用新型通过检测设备行走制动距离确认制动器状态是否完好，解决人工检查难度大的困难；如检测到设备行走制动时出现严重溜车，该装置将给控制系统发出保护信号，控制系统执行保护程序，避免危害发生。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型第一计数器接线示意图；

图3为本实用新型第二计数器接线示意图。

具体实施方式

实施例一，为解决现有大型有轨装卸机械设备行走制动装置正常磨损后，容易溜车引发不可控制的危害的问题，本实施例提出一种大型有轨机械设备行走制动溜车检测保护装置，整个保护装置不需人工介入，完全实行全自动化检测及保护，具体设计方案参考图1：包括设备行走轮，工业可编程控制器PLC，与PLC相连的制动系统和用以检测所述行走轮转动角度的检测系统，所述检测系统安装在所述行走轮上，所述PLC根据所述检测系统传输的信号控制所述制动系统动作。

具体地，所述检测系统包括测速圆盘、光电传感器及计数器，本实施例计数器为两个，第一计数器用来预置制动报警区间，第一计数器的常开触点通路上连接有报警器，第二计数器用来预置溜车保护区间，第二计数器的常开触点通路上连接控制系统，接线原理图可参考图2及图3，如图2所述，第一计数器的第3、第4管脚之间连接大车运行输出继电器K1，第3、第5管脚之间连接光电传感器S，第2与第10管脚之间连接报警器J，如图3所示，第二计数器的第3、第4管脚之间连接大车运行输出继电器K1，第3、第5管脚之间连接光电传感器S，第2与第10管脚之间连接控制系统C。所述测速圆盘安装在所述行走轮的转轴上，该测速圆盘上设有一圈通孔，所述光电传感器将测得的通孔转动的数量通过计数器传输到所述控制系统。本实施例测速圆盘的直径选取160MM，厚度选取4MM，材质为钢质，在靠近测速圆盘边缘15MM处呈圆周状均匀打30个Φ5MM的通透孔，安装时，测速圆盘安装在行走轮上，随设备行走而转动，行走台车处加工安装固定架，用以固定安装光电传感器。

所述制动系统包括电缆卷筒驱动电机的电磁制动器和夹紧器，所述夹紧器可以为夹轨器或夹轮器，上述制动器和夹轨器或夹轮器的使能端分别连接所述控制系统的控制端，具体的制动过程参考后续工作原理中的介绍。为了控制方便，所述控制系统为PLC控制器。为了起到很好的警示作用，所述报警器为声光报警器，其中声音部分可选择蜂鸣器，光报警部分可选择发光二极管，通过发光二极管的闪烁实现光报警。

本实施例设计原理如下：当设备由行走命令转换为停止命令时，设备行走开始处于制动状态，由于惯性的作用 ，制动需要一定的距离，这时测速转盘也同步跟随行走轮转动一定的角度，光电传感器将检测转盘上转动角度内的通透孔数量并发出对应的开关量信号反馈到计数器直至制动结束。计数器包括两个，对其预置二段计数区间，第一个计数器设定的区间用于制动报警，第二个计数器设定的区间用于溜车保护；计数器设定区间的数值通过现场跟踪采集设备作业工况的行走制动距离并汇总分析计算而来。当设备行走停止，现场光电传感器将制动过程中圆盘转动角度内的通透孔数量以对应的开关量信号反馈给计数器，如反馈的开关量信号数量超过计数器一预置的制动报警区间，计数器一的常开点将动作接通声光报警蜂鸣器，蜂鸣器将报警，提醒设备驻机监理和操作司机该设备的行走制动器制动效果差需要维护调整；如反馈的开关量数量超过计数器二预置的溜车保护区间，计数器二常开点动作，将给PLC发出保护信号，PLC控制程序将执行保护措施，把电缆卷筒驱动电机的电磁制动器上电打开，这样上机电缆可自由拉拽，防止制动器抱死过度拉拽上机电缆，造成电缆损伤；同时命令夹轨器或夹轮器夹紧参与制动（设备运行时夹轨器或夹轮器都处于打开状态），以增加制动力最大限度减少溜车距离。

其具体的控制过程主要通过对PLC编程实现，在PLC控制程序的符号表中建立模块输入点溜车检测、模块输出点大车运行输出、模块输出点电缆卷筒制动器打开三个点。当大车前进或后退运行时，对应的程序点大车前进或大车后退将动作接通，后面的大车运行输出使能通路，大车运行输出对应的模块输出点输出一个DC24V电位，使大车运行输出继电器得电接通， 大车运行输出继电器的两个连接到计数器清零端子的常开点动作接通，同步复位清零计数器，也就是说当大车运行时，尽管现场光电传感器有开关量反馈，但此时计数器处于清零状态不计数；当大车停止行走时，程序中大车前进和大车后退都不通，模块输出点大车运行输出断开，对应的大车运行输出继电器失电断开，继电器的两个常开触电点断开，计数器开始将现场光电传感器检测的开关量数量进行计数直至制动结束。

电缆卷筒制动器的控制过程如下：当大车停止行走时，现场光电传感器反馈给计数器的开关量信号数量超过第二计数器的设定数值，第二计数器的常开点将反馈给模块输入点大车溜车检测一个DC24V电位，程序中的大车溜车检测将动作接通，使后面的电缆卷筒制动器打开使能通路，模块输出点电缆卷筒制动打开对应的模块输出点将输出DC24V电位，驱动电缆卷筒制动器继电器接通，卷筒电磁制动器得电打开，上机电缆可自由受力拉拽直至溜车过程结束；溜车拉拽上机电缆过程中，如上机电缆导向架电缆卷筒松缆检测限位检测到松缆现象，程序中电缆卷筒过松将动作断开，使后面的电缆卷筒制动器相应断开，卷筒电磁制动器将失电制动，避免上机电缆从卷筒上滑落。

为了最大限度减少溜车距离，增加制动力，在夹轨器一放松延时点后添加大车溜车检测。当PLC检测到第二计数器发出的溜车保护信号，程序中对应的大车溜车检测将动作断开，后面的夹轨器一放松电磁阀和夹轨器马达一运行命令将断开，现场夹轨器放松电磁阀将失电闭合，夹轨器将落下夹紧轨道处于制动状态，以增加制动力减少溜车距离。

实施例二，与上述实施例的不同在于本实施例采用单通道输出的增量式编码器代替光电传感器和圆盘给计数器反馈信号，其他原理与实施例一相同此不赘述。

另外，本实施例采用两个计数器设定两个计数区间，通过PLC对制动系统进行控制，当然PLC也可采用单片机等实现，同样内部程序设定两个控制区间，用以根据检测系统的传输信号进行制动控制，具体类似实施例一的制动过程，此不详述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种大型有轨装卸机械设备行走制动溜车自动检测保护装置，包括设备行走轮，其特征在于：还包括工业可编程控制器PLC、与PLC相连的制动系统和用以检测所述行走轮转动角度的检测系统，所述检测系统安装在所述行走轮上，所述PLC根据所述检测系统传输的信号控制所述制动系统动作。

2.根据权利要求1所述的检测保护装置，其特征在于：所述检测系统为单通道增量式编码器。

3.根据权利要求1所述的检测保护装置，其特征在于：所述检测系统包括测速圆盘、光电传感器及计数器，所述测速圆盘安装在所述行走轮的转轴上，该测速圆盘上设有一圈通孔，所述光电传感器将测得的通孔转动的数量通过计数器传输到所述PLC。

4.根据权利要求3所述的检测保护装置，其特征在于：所述制动系统包括电缆卷筒驱动电机的电磁制动器和夹紧器，上述制动器和夹紧器的使能端分别连接所述PLC的控制端。

5.根据权利要求4所述的检测保护装置，其特征在于：所述计数器包括两个，第一计数器的常开触点通路上连接有报警器，第二计数器的常开触点通路上连接PLC。

6.根据权利要求5所述的检测保护装置，其特征在于：所述报警器为蜂鸣器。

7.根据权利要求6所述的检测保护装置，其特征在于：所述夹紧器为夹轨器或夹轮器。

8.根据权利要求2所述的检测保护装置，其特征在于：所述制动系统包括电缆卷筒驱动电机的电磁制动器和夹紧器，上述制动器和夹紧器的使能端分别连接所述PLC的控制端。

9.根据权利要求8所述的检测保护装置，其特征在于：所述报警器为蜂鸣器。

10.根据权利要求9所述的检测保护装置，其特征在于：所述夹紧器为夹轨器或夹轮器。

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