RU2031830C1 - Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose - Google Patents
Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031830C1 RU2031830C1 SU5064681A RU2031830C1 RU 2031830 C1 RU2031830 C1 RU 2031830C1 SU 5064681 A SU5064681 A SU 5064681A RU 2031830 C1 RU2031830 C1 RU 2031830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- rope
- input
- lifting
- length
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к шахтным и рудничным подъемным установкам и может быть использовано в автоматизированных системах управления подъемниками для автоматической остановки подъемной машины при зависании любого сосуда в стволе шахты и появлении по этой причине напуска тяговых канатов. The invention relates to mine and mine hoisting installations and can be used in automated control systems for hoists to automatically stop the hoisting machine when any vessel hangs in the shaft of the mine and the appearance of traction ropes for this reason.
Известен способ защиты от напуска тягового каната шахтной подъемной установки [авт.св. СССР N 538968, кл. В 66 В 5/06, 1975], в соответствии с которым сравнивают скорость сматывания каната с барабана подъемной машины и скорость перемещения клети, определяемую путем сравнения частоты электромагнитных волн, возбуждаемых в канате, и частоты волн, отраженных от подъемного сосуда. A known method of protection against the inlet of the traction rope of a mine lifting installation [ed. USSR N 538968, class In 66 In 5/06, 1975], according to which the speed of winding the rope from the drum of the lifting machine and the speed of movement of the cage, determined by comparing the frequency of electromagnetic waves excited in the rope, and the frequency of the waves reflected from the lifting vessel are compared.
Однако электромагнитные волны, возбуждаемые в канате токами промышленной частоты, распространяются в нем на незначительное расстояние (1-1,1 м), следовательно нужна повышенная частота возбуждающего генератора. К тому же, отраженный от подъемного сосуда сигнал может иметь большие флуктуации, так как место крепления сосуда к канату в виде коуша может иметь самую различную плоскость контакта "канат - прицепное устройство-сосуд", что не повышает безопасность способа. However, electromagnetic waves excited in the rope by industrial frequency currents propagate in it over a small distance (1-1.1 m), therefore, an increased frequency of the exciting generator is needed. In addition, the signal reflected from the lifting vessel can have large fluctuations, since the place of attachment of the vessel to the rope in the form of a thimble can have a very different plane of contact "rope - towing device-vessel", which does not increase the safety of the method.
Известен также способ защиты от напуска тяговых канатов [авт.св. N 865763, СССР В 66 В 5/12], в котором используются электромагнитные волны (прямые и отраженные), идущие вдоль тягового каната. There is also a method of protection against the inlet of traction ropes [ed. St. N 865763, USSR В 66 В 5/12], in which electromagnetic waves (direct and reflected) along the traction rope are used.
Однако на пути электромагнитных волн в стволе шахты могут встретиться препятствия в виде, например транспортных коммуникаций отдельных горизонтов, затрудняющих их прохождение, что снижает безопасность способа. Кроме того, как показали исследования, проведенные в стволе глубиной 750 м шахты N 6 Приаргунского Горно-химического Комбината, даже радиоволна затухает на 500-метровой отметке сырого бетонированного ствола. Следовательно, для известного способа необходимы почти идеальные условия, которые ни один шахтный ствол обеспечить не может. However, obstacles in the form of, for example, transport communications of individual horizons that impede their passage, which reduces the safety of the method, can occur in the path of electromagnetic waves in the mine shaft. In addition, as shown by studies conducted in a 750 m deep trunk of mine No. 6 of the Priargunsky Mining and Chemical Combine, even a radio wave attenuates at a 500-meter mark of a crude concrete trunk. Therefore, for the known method requires almost ideal conditions that no shaft shaft can provide.
В качестве прототипа принят "Способ защиты от напуска тягового каната шахтной подъемной установки и аварийной остановки направляющей рамки подъемного сосуда" [авт.св. СССР N 1588674, кл. В 66 В 5/06, 1987], включающий определение скорости сматывания каната с барабана подъемной машины, возбуждение в канате в зоне подъемного сосуда акустической волны заданной частоты, прием этой волны в зоне направляющих шкивов, сравнение частоты ее колебаний с частотой опорного генератора, определение по разности этих частот скорости перемещения подъемного сосуда, фиксирование напуска тягового каната и выдачу команды на включение предохранительного тормоза. As a prototype adopted "Method of protection against the inlet of the traction rope of the mine lifting installation and emergency stop the guide frame of the lifting vessel" [ed. St. USSR N 1588674, cl. 66
Однако напуск каната по известному способу определяется косвенным методом - сравнением скоростей, что снижает точность и безопасность работы подъемной установки. Кроме того, способ приемлем только для одноконцевого шахтного подъема, а для использования его в стандартном двухконцевом подъеме требуется двойной комплект соответствующего оборудования, что сужает область его применения. However, the inlet of the rope by a known method is determined by an indirect method - a comparison of speeds, which reduces the accuracy and safety of the lifting installation. In addition, the method is acceptable only for a single-end mine hoist, and to use it in a standard double-end hoist requires a double set of appropriate equipment, which narrows the scope of its application.
Цель изобретения - повышение точности, безопасности и расширение области применения. The purpose of the invention is improving accuracy, safety and expanding the scope.
Поставленная цель достигается тем, что в соответствии с предлагаемым способом защиты шахтной подъемной установки от напуска тяговых канатов, осуществляемым сравнением контрольных сигналов длины тягового каната, смотанного с барабана подъемной машины, и пройденного порожним подъемным сосудом пути в стволе шахты, с выдачей, при их несоответствии один другому, команды на включение предохранительного тормоза, интегрируют величину скорости перемещения порожнего сосуда и по полученной величине определяют пройденный порожним сосудом путь, задают длину одного витка каната на барабане, интегрируют величину скорости вращения барабана, по полученной величине определяют число оборотов барабана и умножением его на заданную длину одного витка каната на барабане определяют длину тягового каната порожнего сосуда, смотанного с барабана подъемной машины, сравнивают ее с величиной пройденного порожним сосудом пути и по сигналу рассогласования судят о напуске тяговых канатов. This goal is achieved by the fact that in accordance with the proposed method of protecting the mine hoist installation from the inlet of the traction ropes, by comparing the control signals of the length of the traction rope, wound from the drum of the hoisting machine, and the path traveled by the empty lifting vessel in the shaft of the shaft, with the issuance, if they do not match one to the other, the commands for activating the safety brake integrate the value of the speed of movement of the empty vessel and from the obtained value determine the path traveled by the empty vessel, set the length of one turn of the rope on the drum, integrate the value of the speed of rotation of the drum, determine the number of revolutions of the drum by the obtained value and multiply it by the specified length of one turn of the rope on the drum determine the length of the traction rope of the empty vessel wound from the drum of the lifting machine, compare it with the value passed an empty vessel of the path and by the signal of the mismatch judge about the inlet of traction ropes.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Если источник акустических колебаний с частотой ν перемещается относительно неподвижного приемника сигналов со скоростью ±U, то частота f принимаемых сигналов изменяется в зависимости от скорости и направления перемещения источника колебаний относительно неподвижного приемника (эффект Доплера), причем при приближении источника колебаний к приемнику частота колебаний в приемнике увеличивается на так называемую доплеровскую частоту (+Fd), а при удалении - уменьшается на (-Fd) [Геворкян Р.Г. Курс общей физики. М. Высшая школа, 1970, с. 113]. Следовательно, выделив сигнал с доплеровской частотой (±Fd), пропорциональной скорости подъемного сосуда, достаточно его проинтегрировать по времени, чтобы получить длину пути, пройденную подъемным сосудом в стволе шахты.The essence of the proposed method is as follows. If the source of acoustic waves with frequency ν moves relative to the stationary signal receiver with a speed of ± U, then the frequency f of the received signals changes depending on the speed and direction of movement of the source of waves relative to the stationary receiver (Doppler effect), and when the source of oscillations approaches the receiver, the frequency of the receiver increases by the so-called Doppler frequency (+ F d ), and when removed, decreases by (-F d ) [Gevorkyan R.G. General physics course. M. Higher School, 1970, p. 113]. Therefore, having selected a signal with a Doppler frequency (± F d ) proportional to the speed of the lifting vessel, it is sufficient to integrate it over time to obtain the path length traveled by the lifting vessel in the shaft of the mine.
Для измерения длины каната, смотанного с барабана подъемной машины, достаточно проинтегрировать по времени частоту его вращения и умножить на постоянную величину для каждой подъемной машины - длины одного витка каната на барабане. To measure the length of the rope wound from the drum of the lifting machine, it is enough to integrate its rotation frequency over time and multiply by a constant value for each lifting machine - the length of one winding of the rope on the drum.
Сравнение этих параметров - пути, пройденного порожним сосудом в стволе шахты, и длины каната, смотанного с барабана подъемной машины, - позволяет однозначно и наиболее точно дать ответ: завис подъемный сосуд в стволе или нет. Иными словами - есть напуск каната или его нет. Comparison of these parameters - the path traveled by an empty vessel in the shaft of the shaft and the length of the rope wound from the drum of the lifting machine - allows us to give the answer unequivocally and most accurately: whether the lifting vessel hangs in the barrel or not. In other words, is there a rope or not.
Известно устройство защиты шахтной подъемной установки от напуска каната при зависании сосуда в стволе [авт.св. СССР N 1076391, кл. В 66 В 5/12, 1982] , содержащее датчик скорости подъемного сосуда и орган навивки каната, приемник и передатчик со своими антеннами, демодулятор, узел суммирования, нелинейный элемент с зоной нечувствительности, усилитель, высокочастотный трансформатор, фильтр низкой частоты и блок защиты. Однако использование электромагнитных волн для передачи информации по стволу шахты, как уже отмечалось, не повышает надежность устройства. К тому же, большое число электронных элементов автоматики "утяжеляет" схемное решение, что приводит к снижению надежности, а следовательно, и безопасности работы подъемной установки в целом. A device is known for protecting a mine hoist installation from a rope inlet when a vessel hangs in a trunk [ed. USSR N 1076391, class 66
За прототип принято устройство, реализующее способ защиты от напуска тягового каната [авт.св. СССР N 1588674, кл. В 66 В 5/06, 1987], содержащее датчик скорости барабана подъемной машины, размещенные на подъемном сосуде передатчик акустических колебаний заданной частоты и соединенный с ним излучатель, связанный с помощью тягового каната с размещенным в зоне направляющего шкива приемником, блок обработки информации, включающий опорный генератор, подключенный к одному из входов смесителя, вход которого является первым входом блока обработки информации, и элемент сравнения, выход которого является выходом блока обработки информации. The prototype is a device that implements a method of protection against the inlet of a traction rope [ed. St. USSR N 1588674, cl. 66
Цель изобретения - повышение точности, безопасности и расширение области применения. The purpose of the invention is improving accuracy, safety and expanding the scope.
Эта цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено соединенными последовательно вторым передатчиком акустических колебаний заданной частоты, вторым излучателем и вторым приемником, коммутатором с неподвижными контактами и подвижным якорем, задатчиком длины одного витка каната на барабане и последовательно соединенными интегратором, датчиком числа оборотов барабана и умножителем, а блок обработки информации снабжен последовательно соединенными дискриминатором и интегратором, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого является вторым входом блока обработки информации, а к входу дискриминатора подключен выход смесителя, при этом выходы первого и второго приемников подключены к неподвижным контактам коммутатора, подвижный контакт которого соединен с первым входом блока обработки информации, второй вход которого соединен с выходом умножителя, к второму входу которого подключен выход задатчика длины одного витка каната на барабане. This goal is achieved by the fact that the device is additionally equipped with a second transmitter of acoustic vibrations of a given frequency connected in series, a second emitter and a second receiver, a switch with fixed contacts and a movable armature, a length adjuster for one winding of a rope on the drum and sequentially connected by an integrator, a drum speed sensor and a multiplier and the information processing unit is equipped with a discriminator and an integrator connected in series, the output of which is connected to the first input comparator, the second input of which is the second input of the information processing unit, and the output of the mixer is connected to the discriminator input, while the outputs of the first and second receivers are connected to the fixed contacts of the switch, the movable contact of which is connected to the first input of the information processing unit, the second input of which is connected to the output of the multiplier, to the second input of which the output of the setter of the length of one turn of the rope on the drum is connected.
Сущность предлагаемого устройства защиты заключается в следующем. Как известно, в двухконцевом, наиболее распространенном шахтном подъеме необходимо контролировать напуск только одного каната, на котором закреплен порожний сосуд. В следующем цикле работы подъема сосуды поменяются названиями. Следовательно, для расширения области применения устройства, достаточно перед блоком обработки информации разместить коммутатор, который бы подключал к известному устройству только тот канат, который может получить напуск, т.е. канат с порожним сосудом. The essence of the proposed protection device is as follows. As you know, in the double-end, the most common mine hoist, it is necessary to control the inlet of only one rope, on which the empty vessel is fixed. In the next cycle of lifting, the vessels will change their names. Therefore, to expand the scope of the device, it is enough to place a switch in front of the information processing unit, which would connect only the rope that can receive the inlet to the known device, i.e. rope with an empty vessel.
Контроль длины смотанного с барабана каната осуществляется следующим образом. В случае применения, например тахогенератора в качестве датчика угловой скорости барабана, напряжение на его выходе пропорционально угловой скорости, в соответствии с ф-лой (1). [Теория автоматического управления , ч. I. Под ред. А.В. Нетушила. М.: Высшая школа, 1968, с. 71, ф-ла (3.23)]. The length control of the rope wound from the drum is as follows. In the case of using, for example, a tachogenerator as a sensor of the angular velocity of the drum, the voltage at its output is proportional to the angular velocity, in accordance with f-lu (1). [The theory of automatic control, part I. Ed. A.V. I didn’t. M .: Higher school, 1968, p. 71, f-la (3.23)].
Uт.г.= a 
а - коэффициент передачи;
a is the transmission coefficient;
Проинтегрировав по времени выражение (1), получим:
φ = 
φ =
Введя блок 
lб= n × lo= 
n - число оборотов барабана;
lo - длина одного витка каната на барабане.By entering the block
l b = n × l o =
n is the number of revolutions of the drum;
l o - the length of one turn of the rope on the drum.
Следовательно, достаточно сравнить путь, пройденный порожним сосудом (S3 или S2) с длиной смотанного с барабана каната, чтобы судить о напуске каната, а при его появлении дать команду на включение аварийного торможения подъемной машины.Therefore, it is enough to compare the path traveled by an empty vessel (S 3 or S 2 ) with the length of the rope wound from the drum to judge the cable inlet, and when it appears, give the command to turn on emergency braking of the lifting machine.
На чертеже представлена функциональная схема устройства для защиты шахтной подъемной установки от напуска тяговых канатов для реализации предлагаемого способа защиты. The drawing shows a functional diagram of a device for protecting a mine lifting installation from the inlet of traction ropes to implement the proposed method of protection.
Устройство содержит привод 1 шахтной подъемной установки, подъемные сосуды 2, 3, тяговые канаты 4, 5, направляющие шкивы 6, 7, передатчики 8, 9, размещенные в подъемных сосудах по одному, 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 канатами и имеющие с ними прочный контакт. С помощью металлических тяговых канатов 4, 5 излучатели 10, 11 взаимодействуют с направляющими шкивами 6, 7, которые акустически связаны с приемниками 14, 15 акустических колебаний. Их выводы электрически соединены соответственно с неподвижными контактами 16, 17 коммутатора 18, якорь которого 19 переключается одновременно с реверсом привода подъемной машины на спуск порожнего сосуда и служит входом блока 20 обработки информации, который содержит соединенные между собой опорный генератор 21, смеситель колебаний 22, отделяющий доплеровскую частоту (-Fd), к входам которого подключен якорь 19 коммутатора 18 и опорного генератора 21. Выход смесителя 22 соединен с входом частотного дискриминатора 23, преобразующего сигналы доплеровской частоты (-Fd) в соответствующие напряжения U2 или U3, в зависимости от того, какой сосуд 2 или 3 опускается в ствол шахты. Выход блока 23 соединен с помощью первого интегратора 24, преобразующего напряжения U2 или U3 в пройденные сосудами пути S2 или S3, с вторым входом блока сравнения 25. Контроль угловой скорости барабана подъемной машины осуществляется датчиком скорости 26 (например, тахогенератором), который с помощью второго интегратора 27 соединен через датчик числа оборотов 28 барабана с первым входом умножителя 29, на второй вход которого подключен задатчик 30 длины одного витка каната на барабане. Выход умножителя 29 служит первым входом блока сравнения 25.The device comprises a drive 1 of a mine lifting installation, lifting vessels 2, 3,
Устройство работает следующим образом. Электрические колебания заданной частоты ν поступают с передатчика 9 на излучатель 11 акустических колебаний, который с помощью звукопровода 13 и благодаря акустической связи его с канатом 5 возбуждает в последнем акустические колебания, которые распространяются по канату 5 к направляющему шкиву 7. При этом частота акустических колебаний f в зоне направляющих шкивов получает при перемещении сосуда 3 (в направлении стрелки на чертеже) приращение (-Fd).The device operates as follows. Electric vibrations of a given frequency ν come from the
На оси направляющего шкива 7 размещен приемник 15 акустических колебаний, который преобразует их в электрические сигналы с частотой f=ν -Fd и с помощью электрической связи передает их на неподвижный контакт 17 коммутатора 18, переключенный в это положение одновременно с реверсом привода подъемной машины на спуск сосуд. Якорь 19 коммутатора служит входом блока 20 обработки информации. При следующем цикле подъема, когда сосуд 2 будет опускаться в ствол шахты, коммутатор 18 соединит свой якорь 19 с неподвижным контактом 16, в результате чего на вход блока 20 обработки информации начнут поступать сигналы с передатчика 8 подъемного сосуда 2, работа блоков которого аналогична. Таким образом, якорь 19 периодически подключает к блоку 20 тот тяговый канат, который закреплен за порожним в данный момент сосудом и подвержен зависанию. В смесителе колебаний 22 с помощью опорного генератора 21 отделяется сигнал, пропоpциональный только доплеровской частоте (-Fd), который, пройдя через частотный дискриминатор 23, преобразуется в напряжение U3, пропорциональное доплеровской частоте. Проинтегрировав его в первом интеграторе 24, на его выходе появляется сигнал, пропорциональный пути, пройденному порожним сосудом S3 или S2, который подается на второй вход блока сравнения 25.On the axis of the
Сигнал угловой скорости барабана снимается датчиком скорости 26, который с помощью второго интегратора 27, датчика числа оборотов барабана 28 и умножителя 29 с задатчиком 30 длины одного витка каната, преобразуется в величину, пропорциональную длине каната (lб), смотанного с барабана, и подается на первый вход блока сравнения 25. Если сигнал lбна первом входе блока сравнения 25 не равен сигналу на втором его входе (S3 или S2), что соответствует напуску каната, то на его выходе появляется сигнал, который служит командой на включение аварийной остановки подъемной машины.The signal of the angular velocity of the drum is measured by a
Таким образом, сравнение длины каната, смотанного с барабана, и пути, пройденного порожним сосудом, повышает точность работы устройства, а применение коммутатора, переключающего синхронно блок обработки информации только на канат порожнего сосуда, упрощает схему устройства и расширяют область применения устройства, повышают безопасность работы шахтной подъемной установки. Thus, a comparison of the length of the rope wound from the drum and the path traveled by an empty vessel increases the accuracy of the device, and the use of a switch that synchronously switches the information processing unit only to the empty vessel’s rope simplifies the device’s circuit and widens the device’s scope of application, increases operational safety shaft lifting installation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5064681 RU2031830C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5064681 RU2031830C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2031830C1 true RU2031830C1 (en) | 1995-03-27 |
Family
ID=21614450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5064681 RU2031830C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2031830C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742676C1 (en) * | 2019-04-10 | 2021-02-09 | Китайский Университет Горного Дела И Технологии | Method for controlling spatial position of lifting container in double-type rope winding lifting system for operating in superdeep vertical shaft |
-
1992
- 1992-07-21 RU SU5064681 patent/RU2031830C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1588674, кл. B 66B 5/06, 1975. * |
| Авторское свидетельство СССР N 538968, кл. B 66B 5/06, 1975. * |
| Авторское свидетельство СССР N 865763, кл. B 66B 5/12, 1981. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742676C1 (en) * | 2019-04-10 | 2021-02-09 | Китайский Университет Горного Дела И Технологии | Method for controlling spatial position of lifting container in double-type rope winding lifting system for operating in superdeep vertical shaft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0122899A2 (en) | Apparatus and method employing extraneous field compensation for locating current-carrying objects | |
| RU2031830C1 (en) | Method and apparatus to protect mine lifting aggregate from pulling ropes loose | |
| GB2266976A (en) | Apparatus for and method of controlling speed of elevator | |
| US4914951A (en) | Apparatus for remote distance measurement | |
| JP2596610B2 (en) | Column vibration detector for elevator system driven by linear motor | |
| EP0022363A1 (en) | Position or movement sensor, e.g. for conveyances such as lifts | |
| KR102001246B1 (en) | Apparatus for detecting metal explosives buried underground by multi mode of time domain and frequency domain method | |
| US6838996B2 (en) | Apparatus and method improving safety in the operation of a crane | |
| US2818553A (en) | Vehicle guiding system | |
| JPH0648549A (en) | Longitudial tear detector of conveyer belt | |
| CN110203785B (en) | Elevator data transmission system, elevator and elevator data transmission method | |
| RU2011626C1 (en) | Device for protecting mine hoisting plant against lap of haulage ropes | |
| SU846475A1 (en) | Device for locating the hoisting vessel in mine shaft | |
| RU2161118C1 (en) | Device for protection from overlapping of pulling cables of mine hoisting plant | |
| RU2125014C1 (en) | Method of and device for weighing useful load in lifting vehicle in motion | |
| SU1191405A1 (en) | Method of checking movement of lifting vessel in mine shaft and device for effecting same | |
| RU2061643C1 (en) | Device to protect mine hoist from hauling rope creeping | |
| JPS5513404A (en) | Self-detector for stop position of moving object | |
| SU874562A1 (en) | Method of monitoring movement of hoist vessel in shaft and apparatus for performing same | |
| CA1179040A (en) | Device for the contact-less measuring of the velocity of and/or the distance covered by a vehicle and a method for carrying out measurements with the device | |
| RU2104243C1 (en) | Method of protection of mine hoisting plant against climbing of loaded hoisting vessels on haulage ropes and device for realization of this method | |
| SU1370791A1 (en) | Public-address system for mine hoist | |
| SU1528716A1 (en) | Method of checking cage movement in shaft and device for effecting same | |
| SU523014A1 (en) | Device to control the movement of the lifting vessel in the shaft | |
| RU2086496C1 (en) | Mine shaft lift vessel position indicator |