RU2011626C1

RU2011626C1 - Device for protecting mine hoisting plant against lap of haulage ropes

Info

Publication number: RU2011626C1
Authority: RU
Inventors: Николай Гаврилович Огнев; Сергей Федорович Хромов
Original assignee: Николай Гаврилович Огнев; Сергей Федорович Хромов
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: mine industry. SUBSTANCE: device has mine hoisting plant drive 1, two hoist vessels, two transmitters, two acoustic oscillations radiators, two acoustic oscillations receivers, standard generator, two mixers, two discriminator, two comparator, EXCLUSIVE-OR gate, unit for protection against lapping. EFFECT: improved protection. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области рудничного подъема, в частности к двухконцевым рудничным подъемникам. The invention relates to the field of mining hoisting, in particular to double-end mine hoists.

Известно устройство защиты от напуска каната (авт. св. СССР N 538968, 1975), в котором в тяговом канате возбуждают электромагнитную волну, заданную частоту которой сравнивают с частотой волны, отраженной от подъемного сосуда. A device for protection against the inlet of a rope is known (ed. St. USSR N 538968, 1975), in which an electromagnetic wave is excited in the traction rope, the predetermined frequency of which is compared with the frequency of the wave reflected from the lifting vessel.

Однако нет абсолютной уверенности в том, что отраженная волна в месте крепления каната к сосуду не внесет погрешности и не затухнет. Кроме того, использование отраженных электромагнитных волн требует достаточно сложного электронного оборудования, что не повышает надежности работы шахтного подъема. However, there is no absolute certainty that the reflected wave at the point of attachment of the rope to the vessel will not introduce errors and will not decay. In addition, the use of reflected electromagnetic waves requires rather sophisticated electronic equipment, which does not increase the reliability of the mine hoist.

В известном устройстве защиты от напуска тягового каната, принятом за прототип, решена задача контроля скорости одного подъемного сосуда и скорости сматывания каната с барабана подъемной машины. Оно содержит орган навивки каната, блок формирования информации (передатчик), соединенный через излучатель акустических колебаний с приемником акустических колебаний, подключенный к первому блоку обработки информации и защиты, включающий первый смеситель, к одному входу которого подключен один выход опорного генератора, а другой является первым входом обработки информации и защиты. In the known device of protection against the inlet of the traction rope, adopted as a prototype, the problem of controlling the speed of one lifting vessel and the speed of winding the rope from the drum of the lifting machine is solved. It contains a rope winding body, an information generation unit (transmitter) connected through an acoustic oscillator to an acoustic vibration receiver, connected to the first information processing and protection unit, including a first mixer, one output of which is a reference generator connected to one input, and the other is the first input information processing and protection.

Однако наличие двух направляющих канатов для направляющей рамки даже для одноконцевого подъема не повышает безопасности работы. Кроме того, контроль скорости сматывания каната по скорости вращения барабана не дает точной картины напуска, т. к. барабан может и вращаться, а канат сматываться под действием собственного веса, что указывает на недостаточную точность работы устройства. However, the presence of two guide ropes for the guide frame, even for single-end lifting, does not increase work safety. In addition, control of the rope winding speed by the drum rotation speed does not give an accurate picture of the inlet, since the drum can also rotate, and the rope is wound under its own weight, which indicates insufficient accuracy of the device.

Цель изобретения - повышение точности и безопасности работы устройства. The purpose of the invention is to improve the accuracy and safety of the device.

Цель достигается тем, что в устройство для защиты шахтной подъемной установки от напуска тяговых канатов, содержащее установленный на одном подъемном сосуде передатчик, соединенный через излучатель акустических колебаний с приемником акустических колебаний, подключенный к первому входу блока обработки информации и защиты, включающий первый смеситель, к одному входу которого подключен один выход опорного генератора, а другой - является первым входом блока обработки информации и защиты, выход которого подключен к приводу шахтной подъемной установки, дополнительно введен второй передатчик, установленный на другом подъемном сосуде, соединенный через другой излучатель акустических сигналов с другим приемником акустических колебаний, выход которого соединен с вторым входом блока обработки информации и защиты, при этом в блок обработки информации и защиты введены второй смеситель, два дискриминатора, два компаратора, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и узел защиты от напуска канатов, причем выход первого смесителя соединен через последовательно связанные первый дискриминатор и первый компаратор с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к узлу защиты от напуска, а другой выход опорного генератора подключен к одному входу второй смесителя, выход которого соединен через последовательно связанные второй дискриминатор и второй компаратор с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при этом другой вход второго смесителя является вторым входом блока обработки информации и защиты, а выход узла защиты от напуска является его выходом. The goal is achieved by the fact that in the device for protecting the mine lifting installation from the inlet of the traction ropes, comprising a transmitter mounted on one lifting vessel connected through an acoustic oscillator to an acoustic oscillation receiver, connected to the first input of the information processing and protection unit, including the first mixer, to one input of which is connected one output of the reference generator, and the other is the first input of the information processing and protection unit, the output of which is connected to the mine shaft drive of the installation, a second transmitter is additionally introduced, mounted on another lifting vessel, connected through another emitter of acoustic signals to another receiver of acoustic vibrations, the output of which is connected to the second input of the information processing and protection unit, while the second mixer is introduced into the information processing and protection unit, two discriminators, two comparators, an EXCLUSIVE OR element and a cable inlet protection unit, the output of the first mixer being connected through series-connected first discriminators and the first comparator with the first input of the EXCLUSIVE OR element, the output of which is connected to the inlet protection unit, and the other output of the reference generator is connected to one input of the second mixer, the output of which is connected through the second discriminator and the second comparator with the second input of the EXCLUSIVE OR element, while the other input of the second mixer is the second input of the information processing and protection unit, and the output of the inlet protection unit is its output.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Если источник акустических колебаний перемещается относительно неподвижного приемника сигналов, то частота принимаемых сигналов в приемнике изменяется в зависимости от скорости и направления перемещения источника акустических колебаний относительно неподвижного приемника (эффект Доплера). При сближении источника колебаний с приемником частота электрических колебаний в приемнике увеличивается на т. наз. доплеровскую частоту (+Fd), а при удалении - уменьшается на (-Fd). If the source of acoustic waves moves relative to the stationary signal receiver, then the frequency of the received signals in the receiver changes depending on the speed and direction of movement of the source of acoustic waves relative to the stationary receiver (Doppler effect). When the source of oscillations approaches the receiver, the frequency of electrical oscillations in the receiver increases by the so-called. Doppler frequency (+ Fd), and when removed - decreases by (-Fd).

В связи с тем, что подъемные сосуды шахтной подъемной установки, например, в двухконцевом подъеме, перемещаются в противоположных направлениях одновременно - один вверх, а другой обязательно вниз, то и сигналы акустических колебаний в приемниках будут различаться на величину доплеровской частоты (±Fd), которые пройдя соответствующие преобразования в дискриминаторе и компараторе, поступают на вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на выходе которого "логический нуль" будет только в том случае, если и на первом и на втором его входах имеются "логические нули", т. е. на выходах каждого компаратора сигнал, пропорциональный действительной скорости сосуда, соответствует эталону, т. е. заданной скорости сосуда, и их алгебраическая сумма равна нулю. Due to the fact that the lifting vessels of the mine lifting installation, for example, in double-end lifting, move in opposite directions at the same time - one up and the other necessarily down, the acoustic signals in the receivers will differ by the value of the Doppler frequency (± Fd), which, having passed the corresponding transformations in the discriminator and the comparator, go to the input of the EXCLUSIVE OR logic element, the output of which will be “logical zero” only if both its first and second inputs have tsya "logic zeros", vol. e. for each comparator outputs a signal proportional to the actual vessel speed corresponds to the standard, ie. e. a given vessel speed, and the algebraic sum is zero.

Как только на одном из входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появится сигнал, отличный от нуля (что соответствует зависанию одного из сосудов в стволе шахты и последующему напуску своего тягового каната), на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появится "Логическая единица", которая с помощью узла защиты от напуска тяговых канатов выключает предохранительный тормоз привода шахтной подъемной установки. As soon as a signal other than zero appears at one of the inputs of the EXCLUSIVE OR logic element (which corresponds to the freezing of one of the vessels in the shaft of the mine and the subsequent launching of its traction rope), the Logical unit appears at the output of the EXCLUSIVE OR element, which, using the protection node from the inlet of the traction ropes, it turns off the safety brake of the drive of the mine lifting installation.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для защиты шахтной подъемной установки от напуска тяговых канатов. The drawing shows a functional diagram of the proposed device to protect the mine lifting installation from the inlet of the traction ropes.

Устройство содержит привод 1 шахтной подъемной установки, подъемные сосуды 2 и 3, тяговые канаты 4,5, направляющие шкивы 6,7, генераторы 8,9 акустических колебаний, размещенные на подъемных сосудах 2 и 3, электрически соединенные с излучателями 10,11 акустических колебаний, соединенные звукопроводами 12,13, размещенными на тяговых канатах 4,5 ближе к месту крепления канатов к сосудам, с тяговыми канатами и имеющие с ними прочный контакт. The device comprises a drive 1 of a mine lifting installation, lifting vessels 2 and 3, traction ropes 4.5, guide pulleys 6.7, generators 8.9 of acoustic vibrations placed on the lifting vessels 2 and 3, electrically connected to emitters 10.11 of acoustic vibrations connected by sound ducts 12,13, placed on the traction ropes 4,5 closer to the place of attachment of the ropes to the vessels, with traction ropes and having strong contact with them.

Посредством металлических тяговых канатов 4,5 излучатели 10,11 взаимодействуют с направляющими шкивами 6,7, которые акустически связаны с приемниками 14,15 акустических колебаний, размещенными в зоне направляющих шкивов. Выходы приемников 14,15 электрически соединены с входами бока 16 обработки информации и защиты, который содержит соединенные между собой опорный генератора 17, смесители 18,19, отделяющие доплеровскую частоту (±Fd), к входам которых присоединены выходы своих приемников 14,15 акустических колебаний. Выходы смесителей 18,19 соединены с входами своих дискриминаторов 20,21, выходы которых в виде напряжений U₂ и U₃, пропорциональные доплеровской частоте (±Fd), соединены с входами своих компараторов 22,23, в которых производится сравнение измеряемой величины действительной скорости подъемного сосуда U_д с эталоном (заданной скоростью U_зад) и выдача сигнала, пропорционального их алгебраической сумме ( ΔU = U_д ±U_зад).By means of metal traction ropes 4,5, emitters 10,11 interact with guide pulleys 6,7, which are acoustically connected to receivers 14,15 of acoustic vibrations located in the area of guide pulleys. The outputs of the receivers 14.15 are electrically connected to the inputs of the information processing and protection side 16, which contains the interconnected reference oscillator 17, the mixers 18.19 separating the Doppler frequency (± Fd), the inputs of which are connected to the outputs of their receivers 14.15 of acoustic vibrations . The outputs of the mixers 18.19 are connected to the inputs of their discriminators 20.21, the outputs of which in the form of voltages U ₂ and U ₃ proportional to the Doppler frequency (± Fd) are connected to the inputs of their comparators 22.23, in which the measured value of the actual speed is compared a lifting vessel U _d with a standard (given speed U _back ) and the output of a signal proportional to their algebraic sum (ΔU = U _d ± U _back ).

При нормальном режиме работы шахтной подъемной установки на выходах компараторов 22,23 сигналы отсутствуют, что соответствует "логическому нулю" на своих входах логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на выходе которого будет "логический нуль". During normal operation of the mine hoist, there are no signals at the outputs of the comparators 22.23, which corresponds to a "logical zero" at the inputs of the logic element EXCLUSIVE OR, at the output of which there will be a "logical zero".

При зависании одного из сосудов, например 3, в стволе шахты сигнал на выходе компаратора 23 будет отличаться от нуля (т. е. появляется "логическая единица"), а на выходе компаратора 22 будет прежний "нуль", в результате чего на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24 появится "логическая единица", которая поступает на вход узла 25 защиты от напуска тяговых канатов и вызывает включение предохранительного тормоза, вызывая экстренный останов привода 1 шахтной подъемной установки. If one of the vessels, for example 3, hangs, in the shaft of the mine, the signal at the output of the comparator 23 will be different from zero (that is, a "logical unit" appears), and at the output of the comparator 22 there will be the same "zero", as a result of which the element EXCLUSIVE OR 24, a “logical unit” appears, which is fed to the input of the traction rope inlet protection assembly 25 and causes the safety brake to be activated, causing an emergency stop of the drive 1 of the mine hoist.

Таким образом, повышается точность и безопасность работы шахтной подъемной установки, причем предлагаемое устройство способно работать с барабанами подъемной машины любого профиля, так как в компараторы 22,23 можно завести эталон заданной скорости сосуда, связанный с любым профилем барабана, от бицилиндроконического до биконоцилиндрического. Thus, the accuracy and safety of the mine lifting installation is improved, and the proposed device is able to work with the drums of a lifting machine of any profile, since a standard vessel speed reference associated with any drum profile, from bicylindrical to bicon cylindrical, can be entered into comparators 22,23.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING A SHAFT LIFTING INSTALLATION AGAINST PUSHING OF TRACTION ROPES, containing a transmitter mounted on one lifting vessel, connected through an acoustic oscillator to an acoustic oscillation receiver, connected to the first side of the information processing and protection unit, including a first mixer, one output of which has one output connected to one input reference generator, and the other is the first input of the information processing and protection unit, the output of which is connected to the drive of a mine lifting installation, characterized in order to increase accuracy and safety, it is equipped with another transmitter mounted on another lifting vessel, connected through another emitter of acoustic signals to another receiver of acoustic vibrations, the output of which is connected to the second input of the information processing and protection unit, while to the processing unit For information and protection, a second mixer, two discriminators, two comparators, an EXCLUSIVE OR element, and an inlet protection unit have been introduced; the output of the first mixer is connected through a series of connected first the discriminator and the first comparator with the first input of the EXCLUSIVE OR element, the output of which is connected to the inlet protection unit, the other output of the reference generator is connected to one input of the second mixer, the output of which is connected through the second discriminator and the second comparator with the second input of the EXCLUSIVE OR element, at this other input of the second mixer is the second input of the information processing and protection unit, and the output of the inlet protection unit is its output.