CN206447437U - 一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，包括监控诊断单元、B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元、A和B油路手动泄油冗余单元、A⁺管路、B⁺管路和H管路；所述A⁺管路与原液压站A管路相连；B⁺管路与原液压站B管路相连,H管路与原液压站油箱相连；监控诊断单元与B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元均相连。本实用新型提高了矿井提升系统的安全性和可靠性，避免事故发生，减少了损失，提高了生产率，具有良好的社会效益和经济效益。

Description

一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统

技术领域

本实用新型属于矿山机电产品技术领域，具体涉及一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统。

背景技术

矿井提升机是煤矿、铁矿、铜矿、金矿等矿山生产的咽喉设备，相对于主井提升机担负着全矿的生产运输任务，而相对于副井则担负着全矿的矸石提升、材料运输和人员上下井的运输任务，从这个意义上讲，矿井提升机的安全运行不仅关系着矿山产量更重要的是人命关天！而决定提升机安全的关键措施是液压站的安全制动功能。

目前矿井提升机液压站普遍采用恒力矩二级制动方式实施安全制动，现行的液压站由于历史原因，本身设计存在缺陷，缺少必要的安全制动冗余回路，导致安全制动阀门堵塞后，油压存在于闸盘内，无法泄压制动，形成安全事故，严重时会发生蹲罐、冲顶、断绳等事故，甚至会发生大量人员伤亡事故！该现象已形成血的事实和教训。为此，在2016版《煤矿安全规程》第四百二十五条增加了特别规定：安全制动必须有并联冗余的回油通道。

为了达到2016版《煤矿安全规程》要求及填补液压站冗余监控诊断系统在国内技术的空白，我公司开发了“矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统”，对现已运行的液压站进行技术改造并在各大煤矿中推广应用，提高了矿井提升系统的安全性和可靠性，收到了良好效果！

发明内容

本实用新型的目的是提供一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，与原液压站形成安全制动多重并联冗余的回油通道功能，大大提高了矿井提升系统的安全性、可靠性和自动化水平，避免事故发生，保障人身安全和财产安全；应用于技术改造不需改动原液压站，有利于减少停产损失，提高劳动生产率,具有良好的社会效益和经济效益。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，与原液压站系统相连，原液压站系统包括油箱、一级制动装置、二级制动装置、A组制动器和B组制动器，其中，一级制动装置、二级制动装置均与油箱相连，A组制动器与一级制动装置通过A管路相连，B制动器与二级制动装置通过B管路相连；

其中，所述矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统包括监控诊断单元、B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元、A和B油路手动泄油冗余单元、A⁺管路、B⁺管路和H管路；

所述A⁺管路与原液压站系统的A管路相连接；B⁺管路与原液压站系统的B管路相连接,H管路与原液压站系统的油箱相连接；

所述A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元入油口、A和B油路自动泄油冗余单元第一入油口、A和B油路手动泄油冗余单元第一入油口均与A⁺管路连接；

所述B管油压检测及指示单元、B油路冗余单元入油口、A和B油路自动泄油冗余单元第二入油口、A和B油路手动泄油冗余单元第二入油口均与B⁺管路连接；

所述A油路冗余单元出油口、B油路冗余单元出油口、A和B油路自动泄油冗余单元出油口、A和B油路手动泄油冗余单元出油口均与H管路连接；

所述监控诊断单元与B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元均相连。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述A油路冗余单元与原液压站系统的一级制动装置并联形成A管冗余泄油回路；B油路冗余单元与原液压站系统的二级制动装置并联形成B管冗余泄油回路；

所述A和B油路自动泄油冗余单元与原液压站系统的一级制动装置、二级制动装置并联形成A、B管冗余泄油回路，实现自动化控制；A和B油路手动泄油冗余单元与A和B油路自动泄油冗余单元并联形成A、B管冗余泄油回路，作为备用冗余回路实现手动控制。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述监控诊断单元包含电源模块和控制模块，电源模块为控制模块和B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元、A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元供电；

所述控制模块根据来自原电控系统的安全回路继电器通断信号和B管油压检测及指示单元、A管油压检测及指示单元的信号进行逻辑分析判断，控制A油路冗余单元、B油路冗余单元、A和B油路自动泄油冗余单元的工作状态，并发出相应的状态指示信号和报警信号。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述B管油压检测及指示单元和A管油压检测及指示单元均包含压力传感器和显示仪表，分别检测B管油压和A管油压，显示其实际油压值，并输出模拟量信号和开关量信号给监控诊断单元。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述A油路冗余单元包含一个两位四通电磁阀，B油路冗余单元包含一个两位四通电磁阀和一个溢流阀。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述A和B油路自动泄油冗余单元包含一个两位四通电磁阀,入口为A、B管路，出口为泄油管路。

前述的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其中，所述A和B油路手动泄油冗余单元包含一个两位四通手动切换阀,入口为A、B管路，出口为泄油管路。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，借由上述技术方案，本实用新型一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本实用新型可以与原液压站形成安全制动多重并联冗余的回油通道功能，其中，A油路冗余单元与原液压站的一级制动装置并联形成A管冗余泄油回路；B油路冗余单元与原液压站的二级制动装置并联形成B管冗余泄油回路；A和B油路自动泄油冗余单元与原液压站的一级制动装置、二级制动装置并联形成A、B管冗余泄油回路，实现自动化控制；A和B油路手动泄油冗余单元与A和B油路自动泄油冗余单元并联形成A、B管冗余泄油回路，作为备用冗余回路实现手动控制。使得本实用新型可以在液压站失效状态下具备自动紧急泄油功能和手动紧急泄油功能，并具备A、B管油压监控指示功能，以及安全制动时液压站故障报警指示功能和自动化监控诊断功能，大大提高了矿井提升系统的安全性、可靠性和自动化水平，避免事故发生，保障人身安全和财产安全。本实用新型应用于技术改造不需改动原液压站，有利于减少停产损失，提高劳动生产率，因此，具有良好的社会效益和经济效益。

综上所述，本实用新型一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图。

【符号说明】

1：监控诊断单元 2：B管油压检测及指示单元

3：A管油压检测及指示单元 4：A油路冗余单元

5：B油路冗余单元 6：A和B油路自动泄油冗余单元

7：A和B油路手动泄油冗余单元

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

原液压站系统包括油箱、一级制动装置、二级制动装置、A组制动器和B组制动器，其中，一级制动装置、二级制动装置均与油箱相连，A组制动器与一级制动装置通过A管路相连，B制动器与二级制动装置通过B管路相连，如图1所示。

本实用新型包括监控诊断单元1、B管油压检测及指示单元2、A管油压检测及指示单元3、A油路冗余单元4、B油路冗余单元5、A和B油路自动泄油冗余单元6和A和B油路手动泄油冗余单元7，A⁺管路、B⁺管路和H管路，其中，各单元内部组成和功能如下：

(1)监控诊断单元1包含电源模块和控制模块，电源模块将工频电源AC220/110V，50Hz变换成DC24V，为控制模块和B管油压检测及指示单元2、A管油压检测及指示单元3、A油路冗余单元4、B油路冗余单元5、A和B油路自动泄油冗余单元6供电；

控制模块完成提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统的控制功能，根据来自原电控系统的安全回路继电器通断信号和本系统内部的B管油压检测及指示单元2、A管油压检测及指示单元3的信号进行逻辑分析判断，从而控制A油路冗余单元4、B油路冗余单元5、A和B油路自动泄油冗余单元6的工作状态，并发出相应的状态指示信号和报警信号。

(2)B管油压检测及指示单元2包含压力传感器和显示仪表，检测B管油压并显示其实际油压值，同时输出模拟量信号(4-20mA)和开关量信号给监控诊断单元1，以便进行逻辑分析判断和控制。

(3)A管油压检测及指示单元3包含压力传感器和显示仪表，检测A管油压并显示其实际油压值，同时输出模拟量信号(4-20mA)和开关量信号给监控诊断单元1，以便进行逻辑分析判断和控制。

(4)A油路冗余单元4包含一个两位四通电磁阀(DC24V)，与原液压站一级制动装置并联形成A管冗余泄油回路。

(5)B油路冗余单元5包含一个两位四通电磁阀(DC24V)和一个溢流阀,与原液压站二级制动装置并联形成B管冗余泄油回路。

(6)A和B油路自动泄油冗余单元6包含一个两位四通电磁阀(DC24V),入口为A、B管路，出口为泄油管路，与原液压站一级制动、二级制动装置并联形成A、B管冗余泄油回路。

(7)A和B油路手动泄油冗余单元7包含一个两位四通手动切换阀,入口为A、B管路，出口为泄油管路，与A和B油路自动泄油冗余单元6并联形成A、B管冗余泄油回路。

A⁺管路与原液压制动系统A管路相连接；B⁺管路与原液压制动系统B管路相连接,H管路与原液压制动系统油箱相连接。

A⁺管路还连接A管油压检测及指示单元3、A油路冗余单元4入油口、A和B油路自动泄油冗余单元6第一入油口和A和B油路手动泄油冗余单元7第一入油口。

B⁺管路还连接B管油压检测及指示单元2、B油路冗余单元5入油口、A和B油路自动泄油冗余单元6第二入油口和A和B油路手动泄油冗余单元7第二入油口。

H管路还连接A油路冗余单元4出油口、B油路冗余单元5出油口、A和B油路自动泄油冗余单元6出油口和A和B油路手动泄油冗余单元7出油口。

本实用新型可设置于箱体内部，箱体尺寸(mm)：宽×厚×高＝400×250×350，安装在提升机操作台旁边司机易于操作的地方。

本实用新型的电源由外部提供(AC220/110V，50Hz，500W)；安全回路开关量接点信号引自提升机主电控系统。监控诊断单元1与B管油压检测及指示单元2、A管油压检测及指示单元3、A油路冗余单元4、B油路冗余单元5、A和B油路自动泄油冗余单元6以电信号相连接，接收B管油压检测及指示单元2和A管油压检测及指示单元3的压力检测信号，向A油路冗余单元4、B油路冗余单元5和A和B油路自动泄油冗余单元6发出控制信号。

本实用新型的工作原理如下：

1)、当安全回路接点断开以后，A油路冗余单元4与原液压站一级制动装置同时掉电，确保A管油压完全卸掉使液压油回油箱，避免原液压站一级制动装置堵塞造成A管油压无法泄压，避免事故发生。

2)、当安全回路接点断开以后，B油路冗余单元5与原液压站二级制动装置同时掉电，确保B管油压保持在二级制动工作状态，待二级制动延时完全结束后卸掉B管油压使液压油回油箱，避免原液压站二级制动装置堵塞造成B管油压无法泄压，避免事故发生。

3)、当安全回路接点断开以后，B管油压检测及指示单元2、A管油压检测及指示单元3分别检测B管、A管油压，任意一个油压值超过设置油压上限时，A和B油路自动泄油冗余单元6断电卸压；A、B管同时泄油使液压油全部回油箱，避免事故发生。

4)、当自动泄油指示报警后，司机可自行手动泄油，确保A管、B管同时泄压使液压油全部回油箱，避免事故发生。

本实用新型针对2016版《煤矿安全规程》要求设计，填补了国内业已运行的液压站冗余监控诊断系统技术的空白，开发了“提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统”，实现了以下功能：

1)、与原液压站形成安全制动多重并联冗余的回油通道功能；

2)、液压站失效状态下的自动紧急泄油功能；

3)、液压站失效状态下的手动紧急泄油功能；

4)、A、B管油压监控指示功能；

5)、安全制动时液压站故障报警指示功能；

6)、自动化监控诊断功能。

本实用新型大大提高了矿井提升系统的安全性、可靠性和自动化水平，避免事故发生，保障人身安全和财产安全，应用于技术改造不需改动原液压站，有利于减少停产损失，提高劳动生产率，具有良好的社会效益和经济效益。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统,与原液压站系统相连，原液压站系统包括油箱、一级制动装置、二级制动装置、A组制动器和B组制动器，其中，一级制动装置、二级制动装置均与油箱相连，A组制动器与一级制动装置通过A管路相连，B制动器与二级制动装置通过B管路相连；

其特征在于：所述矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统包括监控诊断单元(1)、B管油压检测及指示单元(2)、A管油压检测及指示单元(3)、A油路冗余单元(4)、B油路冗余单元(5)、A和B油路自动泄油冗余单元(6)、A和B油路手动泄油冗余单元(7)、A⁺管路、B⁺管路和H管路；

其中，所述A⁺管路与原液压站系统的A管路相连接；B⁺管路与原液压站系统的B管路相连接,H管路与原液压站系统的油箱相连接；

所述A管油压检测及指示单元(3)、A油路冗余单元(4)入油口、A和B油路自动泄油冗余单元(6)第一入油口、A和B油路手动泄油冗余单元(7)第一入油口均与A⁺管路连接；

所述B管油压检测及指示单元(2)、B油路冗余单元(5)入油口、A和B油路自动泄油冗余单元(6)第二入油口、A和B油路手动泄油冗余单元(7)第二入油口均与B⁺管路连接；

所述A油路冗余单元(4)出油口、B油路冗余单元(5)出油口、A和B油路自动泄油冗余单元(6)出油口、A和B油路手动泄油冗余单元(7)出油口均与H管路连接；

所述监控诊断单元(1)与B管油压检测及指示单元(2)、A管油压检测及指示单元(3)、A油路冗余单元(4)、B油路冗余单元(5)、A和B油路自动泄油冗余单元(6)均相连。

2.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述A油路冗余单元(4)与原液压站系统的一级制动装置并联形成A管冗余泄油回路；B油路冗余单元(5)与原液压站系统的二级制动装置并联形成B管冗余泄油回路；

所述A和B油路自动泄油冗余单元(6)与原液压站系统的一级制动装置、二级制动装置并联形成A、B管冗余泄油回路,实现自动化控制；A和B油路手动泄油冗余单元(7)与A和B油路自动泄油冗余单元(6)并联形成A、B管冗余泄油回路，作为备用冗余回路实现手动控制。

3.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述监控诊断单元(1)包含电源模块和控制模块，电源模块为控制模块和B管油压检测及指示单元(2)、A管油压检测及指示单元(3)、A油路冗余单元(4)、B油路冗余单元(5)、A和B油路自动泄油冗余单元(6)供电；

所述控制模块根据来自原电控系统的安全回路继电器通断信号和B管油压检测及指示单元(2)、A管油压检测及指示单元(3)的信号进行逻辑分析判断，控制A油路冗余单元(4)、B油路冗余单元(5)、A和B油路自动泄油冗余单元(6)的工作状态，并发出相应的状态指示信号和报警信号。

4.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述B管油压检测及指示单元(2)和A管油压检测及指示单元(3)均包含压力传感器和显示仪表，分别检测B管油压和A管油压，显示其实际油压值，并输出模拟量信号和开关量信号给监控诊断单元(1)。

5.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述A油路冗余单元(4)包含一个两位四通电磁阀，B油路冗余单元(5)包含一个两位四通电磁阀和一个溢流阀。

6.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述A和B油路自动泄油冗余单元(6)包含一个两位四通电磁阀,入口为A、B管路，出口为泄油管路。

7.如权利要求1所述的矿井提升机液压站安全制动多重冗余及监控诊断系统，其特征在于所述A和B油路手动泄油冗余单元(7)包含一个两位四通手动切换阀,入口为A、B管路，出口为泄油管路。