RU2553619C1 - Protection device of mining hoisting units against rope slippage - Google Patents
Protection device of mining hoisting units against rope slippage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553619C1 RU2553619C1 RU2013154383/11A RU2013154383A RU2553619C1 RU 2553619 C1 RU2553619 C1 RU 2553619C1 RU 2013154383/11 A RU2013154383/11 A RU 2013154383/11A RU 2013154383 A RU2013154383 A RU 2013154383A RU 2553619 C1 RU2553619 C1 RU 2553619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- output
- input
- delay
- emergency
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области шахтных подъемных машин, в частности к устройствам защиты подъемных установок от проскальзывания каната по ведущим шкивам трения (многоканатным и одноканатным).The invention relates to the field of mine hoisting machines, in particular to devices for protecting hoisting installations from slipping the rope along the leading friction pulleys (multi-rope and single-rope).
Известно прижимное устройство канатов ведущего шкива подъемной машины, состоящее из бесконечной резинотросовой ленты, барабанов с натяжными грузами и направляющими, которые прижимают ведущие канаты к футеровке шкивов трения, увеличивая при этом силу трения между канатами и футеровкой, а также угол обхвата шкива канатами [А.с. №506566].Known for the clamping device of the ropes of the driving pulley of the lifting machine, consisting of an endless rubber band, drums with tension weights and guides that press the leading ropes to the lining of the friction pulleys, while increasing the friction force between the ropes and the lining, as well as the angle of the pulley girth around the ropes [A. from. No. 506566].
Указанному устройству присущи следующие недостатки.The specified device has the following disadvantages.
Резинотросовая лента будет прижимать канат к футеровке только в том случае, если он находится выше футеровки, поэтому для поддержания устройства в рабочем состоянии потребуется частая замена футеровки. Для создания необходимого давления ленты требуется подвешивать значительный груз.The rubber cable will press the rope to the lining only if it is above the lining, so frequent lining replacement will be required to maintain the device in working condition. To create the necessary pressure of the tape, a significant load is required to be suspended.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату решением является устройство защиты подъемных установок от проскальзывания каната, представляющее собой узел торможения канатов, состоящий из неподвижных брусьев с фрикционными накладками, неподвижным упором со скосами, подвижного заклинивающего элемента с фрикционными накладками, пружинно- гидравлическим приводом, рычажным устройством, телескопической направляющей, трубопроводом для воздуха, промежуточного реле, автоматического быстродействующего выключателя и электропневматического клапана (см. А.с. №737340). При проскальзывании канатов по шкиву трения защита приводит к отключению подъемного двигателя постоянного тока путем срабатывания выключателя автоматического быстродействующего и наложения предохранительного тормоза с выпуском воздуха из цилиндра предохранительного тормоза с помощью электропневматических клапанов через трубопроводы. Недостатком устройства контроля является низкое быстродействие механической части. Время срабатывания устройства составляет 1,2…1,5 с.The closest solution to the proposed device in terms of technical nature and the achieved result is a device for protecting hoisting installations against rope slipping, which is a rope braking unit consisting of fixed bars with friction plates, a fixed stop with bevels, a moving wedging element with friction plates, and spring-hydraulic drive, linkage, telescopic rail, air line, intermediate relay, automatic quick operating switch and electro-pneumatic valve (see A.S. No. 737340). When the ropes slip over the friction pulley, the protection turns off the DC lifting motor by activating the automatic high-speed switch and applying a safety brake with the release of air from the safety brake cylinder using electro-pneumatic valves through the pipelines. The disadvantage of the control device is the low speed of the mechanical part. The response time of the device is 1.2 ... 1.5 s.
Результатом низкого быстродействия могут быть тяжелые аварии, а именно: разрушение и выход из строя футеровки, неконтролируемое движение сосудов и разрушение армировки ствола, обрыв канатов и падение сосудов.The result of low speed can be severe accidents, namely: the destruction and failure of the lining, the uncontrolled movement of vessels and the destruction of the reinforcement of the trunk, wire breakage and vessel fall.
Задачей настоящего изобретения является повышение быстродействия и предупреждение аварийных ситуаций на ранних стадиях с целью минимизации последствий аварии.The objective of the present invention is to improve performance and the prevention of emergencies in the early stages in order to minimize the consequences of the accident.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната содержит блок аварийного отключения механизма, включающий в себя промежуточное реле и выключатель автоматический быстродействующий, отключающий двигатель постоянного тока, дополнительно содержит измерительный блок, выполненный на базе шунта, включенного в цепь обмотки якоря электродвигателя, выход которого подключен к входам первого и второго блоков задержки, выход первого блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке разгона, выход которого в свою очередь подключен ко входу блока аварийного отключения механизма, выход второго блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, выход которого подключен к входу блока индикации нормального режима работы, выход которого в свою очередь подключен к входу блока регистрации аварийного режима, выход которого подключен ко входу блока аварийного отключения механизма.The solution to this problem is achieved by the fact that the device for protecting mine hoisting installations from slipping the rope contains an emergency shutdown unit, which includes an intermediate relay and an automatic high-speed circuit breaker that turns off the DC motor, further comprises a measuring unit based on a shunt connected to the winding circuit motor anchors, the output of which is connected to the inputs of the first and second delay units, the output of the first delay unit is connected to the input of the unit slip control in the acceleration section, the output of which is in turn connected to the input of the emergency shutdown unit of the mechanism, the output of the second delay unit is connected to the input of the slip control unit in the steady-state section, the output of which is connected to the input of the normal operation indication block, the output of which is in turn connected to the input of the emergency mode registration unit, the output of which is connected to the input of the emergency shutdown unit of the mechanism.
На фиг.1 приведена принципиальная схема заявленного устройства защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната; на фиг.2 - временные циклограммы работы блоков, входящих в устройство.Figure 1 shows a schematic diagram of the claimed device for protecting mine hoisting installations from slipping rope; figure 2 - temporary operation diagrams of the blocks included in the device.
Устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната (фиг.1) содержит измерительный блок 1, блок 2 индикации нормального режима работы, блок 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, блок 4 регистрации аварийного режима, блок 5 аварийного отключения, первый блок 6 задержки, второй блок 7 задержки, блок 8 контроля проскальзывания на участке разгона.The device for protecting mine hoisting installations from slipping the rope (Fig. 1) comprises a
Измерительный блок 1 выполнен на базе токоизмерительного шунта, операционного усилителя и диодного моста, RC - цепи, предназначенной для фильтрования низких частот. Во втором блоке 7 задержки и первом блоке 6 задержки реализованы операции вычитания. Блоки реализованы на базе суммирующих усилителей и усилителя перемены знака. Блок 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости включает в себя два операционных усилителя, служащих для установки нижнего и верхнего значений тока при помощи регулируемых сопротивлений; далее установлен логический элемент «И-НЕ», за ним установлена диодная развязка, служащая для индикации события «отклонение значения». Далее установлен блок 2 индикации нормального режима работы, выполненный на базе транзисторов и светодиода, служащего индикацией режима «работа». Блок 4 регистрации аварийного режима, выполненный на базе операционного усилителя, шунтированного RC - цепью для фильтрации низких частот, и светодиода, отображающего режим «Превышения значения». Блок 5 аварийного отключения механизма выполнен с использованием транзисторов, которые управляют катушкой реле, при помощи которого происходит срабатывание выключателя автоматического быстродействующего и отключается питание двигателя. При этом загорается индикация, фиксирующая режим «авария». Блок 8 контроля проскальзывания на участке разгона выполнен на базе операционного усилителя и регулируемого сопротивления, устанавливающего величину аварийного значения пускового тока, при которой происходит срабатывание операционного усилителя.The
На фиг.2 (а-д) показаны: а - угловая скорость вращения двигателя; б - ток якоря двигателя постоянного тока; в - исходный сигнал управления двигателем, имеющий два состояния («Пуск», «Остановка»); г - выход первого блока 6 задержки; д - выход второго блока 7 задержки.Figure 2 (a-d) shows: a - the angular velocity of rotation of the engine; b - armature current of a DC motor; c - the initial engine control signal having two states (“Start”, “Stop”); g - the output of the first block 6 delay; d - the output of the second block 7 delay.
Устройство защиты подъемных установок от проскальзывания каната работает следующим образом.The protection device of lifting installations from slipping rope works as follows.
В момент пуска механизма посредством релейной схемы из измерительного блока 1 подается информационный сигнал на первый 6 и второй 7 блоки задержки. С первого блока 6 задержки сигнал подается на вход блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона, а со второго блока 7 задержки на вход блока 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости и далее вход блока 2 индикации нормального режима работы, с выхода которого подается на вход блока 4 регистрации аварийного режима, выходной сигнал которого приходит на вход блока 5 аварийного отключения механизма.At the time of starting the mechanism by means of a relay circuit from the
В блоке 8 контроля проскальзывания на участке разгона реализуется следующая логическая функция:In block 8 of the slip control in the acceleration section, the following logical function is implemented:
где х(τ)- выходной сигнал блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона, имеющий два уровня Откл. и Раб.;where x (τ) is the output of the slip control unit 8 in the acceleration section, which has two levels of Off. and slave .;
Δ1 - величина текущего значения тока на участке разгона;Δ 1 - the current value of the current in the acceleration section;
Δ2 - величина допустимого значения тока на участке разгона;Δ 2 - the value of the permissible current value in the acceleration section;
Δ3 - величина допустимого отклонения значения тока на участке разгона.Δ 3 - the value of the permissible deviation of the current value on the acceleration section.
Если разность величин (Δ1-Δ2) больше, чем сигнал Δ3, то сигнал с выхода блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона поступает на вход блока 5 аварийного отключения механизма и двигатель останавливается. В противном случае сигнал не считается аварийным и работа продолжается.If the difference in values (Δ 1 -Δ 2 ) is greater than the signal Δ 3 , then the signal from the output of the slip control unit 8 in the acceleration section is fed to the input of the emergency shutdown unit 5 of the mechanism and the engine stops. Otherwise, the signal is not considered alarm and work continues.
На вход блока 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости поступает сигнал со второго блока 7 задержки.At the input of the slip control unit 3, a signal from the second delay unit 7 is received at the steady-state speed section.
В блоке 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости реализуется следующая логическая функция:In block 3 slippage control on the steady-state speed section, the following logical function is implemented:
где y(τ) - выходной сигнал блока контроля проскальзывания на участке установившейся скорости;where y (τ) is the output signal of the slippage control unit in the steady-state section;
Δ4 - величина текущего значения тока на участке установившейся скорости;Δ 4 is the value of the current value of the current in the steady-state section;
Δ - величина допустимого значения тока на участке установившейся скорости;Δ is the value of the permissible current value in the steady-state section;
Δ* - величина допустимого отклонения значения тока в момент установившейся скорости.Δ * - the value of the tolerance value of the current at the time of steady speed.
Если разность величин (Δ-Δ4) будет больше Δ*, то с выхода блока 4 регистрации аварийного режима на вход блока 5 аварийного отключения механизма поступает сигнал отключения. А в случае, когда сумма величин (Δ-Δ4) будет приблизительно равна Δ*, сигнал считается неаварийным.If the difference in values (Δ-Δ 4 ) is greater than Δ * , then the trip signal is received from the output of the emergency mode recording unit 4 to the input of the emergency shutdown unit 5. And in the case when the sum of the quantities (Δ-Δ 4 ) is approximately equal to Δ * , the signal is considered non-emergency.
Включение системы в работу (условно принято за момент времени τ=0) происходит по сигналу (Пуск), показано на фиг.2в. Этот сигнал подается с местного пульта управления оператором подъемной установки.The inclusion of the system in the work (conditionally taken for a point in time τ = 0) occurs on a signal (Start), shown in figv. This signal is supplied from the local control panel by the operator of the lifting installation.
На фиг.2а приведен график изменения угловой скорости вращения двигателя. Весь цикл работы состоит из трех участков:On figa shows a graph of the angular velocity of rotation of the engine. The entire work cycle consists of three sections:
1. Первый участок (τ=0÷τ1) - участок разгона, где двигатель движется с ускорением до момента τ1 набора номинальной скорости.1. The first section (τ = 0 ÷ τ 1 ) is the acceleration section, where the engine moves with acceleration up to the moment τ 1 of the set nominal speed.
2. Второй участок - участок движения с равномерной скоростью.2. The second section is a section of movement with uniform speed.
3. Третий участок - участок торможения (после команды «Остановка»).3. The third section is the braking section (after the “Stop” command).
На фиг.2б приведен график изменения действующих значений тока якоря двигателя постоянного тока. Начиная с момента пуска (τ=0) протекает процесс разгона двигателя до установившейся скорости, который длится до момента времени τ1 (5-8с), после чего ток стабилизируется (также, как и скорость вращения).On figb shows a graph of the current values of the current values of the armature of a DC motor. Starting from the moment of starting (τ = 0), the engine accelerates to a steady speed, which lasts until time moment τ 1 (5-8 s), after which the current stabilizes (as well as the rotation speed).
Выходное напряжение U измерительного блока 1 пропорционально току двигателяThe output voltage U of the
U=Iд*кт.ш*кд.т.,U = I d * k tsh * k dt ,
где кт.ш - коэффициент шунта,where to tsh - the shunt coefficient,
кд.т. - коэффициент схемы датчика тока.to d.t. - coefficient of the current sensor circuit.
График изменения выходного напряжения U повторяет динамику изменения действующих значений тока якоря Iд. Выход измерительного блока 1 является информационным входом устройства.The graph of the output voltage U repeats the dynamics of the current values of the armature current I d . The output of the
Информационный выход измерительного блока 1 подключен к входам первого 6 и второго 7 блоков задержки.The information output of the
На фиг.2г, 2д приведены выходные сигналы первого блока 6 задержки и второго блока 7 задержки.2g, 2d show the output signals of the first delay unit 6 and the second delay unit 7.
Появление аварийного сигнала обеспечивается последовательным срабатыванием четырех блоков при контроле проскальзывания на участке разгона и шести блоков при контроле проскальзывания на участке установившейся скорости. При собственном времени срабатывания аналоговых блоков 5*10-6-10-5 полное время срабатывания устройства будет определяться в основном собственным временем срабатывания блока 5 аварийного отключения механизма, составляющим 0,06-0,08 с и складывающимся из времени срабатывания реле (0,04-0,05 с) и выключателя автоматического быстродействующего (20 мс).The occurrence of an alarm is ensured by the successive operation of four blocks when monitoring slippage in the acceleration section and six blocks when monitoring slippage in the steady-state section. With the own response time of the analog blocks 5 * 10 -6 -10 -5, the total response time of the device will be determined mainly by the own response time of the emergency block 5 of the mechanism, amounting to 0.06-0.08 s and consisting of the response time of the relay (0, 04-0.05 s) and an automatic high-speed switch (20 ms).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет распознать аварийную ситуацию проскальзывания каната на ранних стадиях и повысит быстродействие срабатывания защиты.Thus, the proposed device allows you to recognize the emergency situation of slipping rope in the early stages and will increase the response of the protection.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154383/11A RU2553619C1 (en) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Protection device of mining hoisting units against rope slippage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154383/11A RU2553619C1 (en) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Protection device of mining hoisting units against rope slippage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2553619C1 true RU2553619C1 (en) | 2015-06-20 |
Family
ID=53433693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013154383/11A RU2553619C1 (en) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Protection device of mining hoisting units against rope slippage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2553619C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU737340A1 (en) * | 1977-11-23 | 1980-05-30 | 340 | Arrangement for protecting against rope skidding |
US5893432A (en) * | 1996-12-31 | 1999-04-13 | Inventio Ag | Controlled emergency stop apparatus for elevators |
EP2256077A1 (en) * | 2008-03-27 | 2010-12-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator control system |
-
2013
- 2013-12-06 RU RU2013154383/11A patent/RU2553619C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU737340A1 (en) * | 1977-11-23 | 1980-05-30 | 340 | Arrangement for protecting against rope skidding |
US5893432A (en) * | 1996-12-31 | 1999-04-13 | Inventio Ag | Controlled emergency stop apparatus for elevators |
EP2256077A1 (en) * | 2008-03-27 | 2010-12-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101268003B (en) | Elevator apparatus | |
EP2537790B1 (en) | Elevator device | |
CN103261073B (en) | There is the lift facility of car and counterweight | |
US9371210B2 (en) | Elevator safety system having multiple buses | |
US20060237265A1 (en) | Method and detection system for monitoring the speed of an elevator car | |
TWI674238B (en) | A rescue apparatus and an elevator | |
EP2165960A1 (en) | Elevator | |
US7819229B2 (en) | Elevator safety system | |
US20200024105A1 (en) | Elevator | |
CN103201205A (en) | Elevator safety circuit | |
CN104192662A (en) | Detecting method for braking torque of elevator brake | |
CN101128379B (en) | Elevator apparatus | |
CN101674996B (en) | Elevator | |
RU2553619C1 (en) | Protection device of mining hoisting units against rope slippage | |
CN102596778B (en) | Elevator device | |
EP2999658B1 (en) | Method and test system for testing failure of a machinery brake of an elevator | |
CN110683434A (en) | Elevator with a movable elevator car | |
EP2998259A1 (en) | An elevator system and a method for controlling elevator safety | |
CN102378731B (en) | Elevator device | |
JP2011121742A (en) | Elevator braking device | |
WO2016047966A2 (en) | Apparatus for detecting breakdown of drive chain of horizontal walker and a system for controlling auxiliary brake of horizontal walker | |
EP3495302A1 (en) | Elevator apparatus and method | |
CN105460723A (en) | Method, apparatus and system for sensing balance coefficient of elevator and engineering machine | |
JP7188590B2 (en) | elevator equipment | |
JP5677897B2 (en) | Elevator for electronic safety |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161207 |