本發(fā)明涉及礦井提升機(jī)安全制動控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及礦井提升機(jī)防鋼絲繩滑移的安全制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

礦井提升機(jī)是礦井中的重要設(shè)備，承擔(dān)著礦物、設(shè)備、材料和人員輸送的重要任務(wù)，其性能好壞對于礦山安全生產(chǎn)十分重要。礦井提升機(jī)電液制動系統(tǒng)是關(guān)系到提升機(jī)安全性能的關(guān)鍵部件。

安全制動是指在提升機(jī)運(yùn)行過程中，為避免出現(xiàn)安全事故時(shí)迅速停車的制動行為。安全制動過程主要是由電液制動系統(tǒng)完成的，電液制動系統(tǒng)由盤形制動器、液壓站、電控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、檢測反饋裝置、液壓管路及連接電纜組成。

目前，國內(nèi)外部分礦井提升機(jī)、特別是大型多繩摩擦式提升機(jī)多數(shù)采用雙工作點(diǎn)恒減速安全制動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)安全制動過程。雙工作點(diǎn)恒減速安全制動系統(tǒng)根據(jù)礦井提升機(jī)安全制動要求和提升系統(tǒng)需要預(yù)先設(shè)定兩個(gè)工作點(diǎn)，主電控系統(tǒng)根據(jù)提升工作過程中的電流特征參數(shù)識別提升系統(tǒng)重物上提或重物下放工況，在重載上提工況下安全制動時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)自動按照較大的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行恒減速制動；當(dāng)工況改變?yōu)橹剌d下放工況下進(jìn)行安全制動時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)則自動按照較小的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行恒減速制動。

上述制動方式選用雙設(shè)定工作點(diǎn)，提高了制動平穩(wěn)性和安全可靠性，具有良好的制動性能，但由于其恒減速閉環(huán)給定的工作點(diǎn)預(yù)先設(shè)置兩個(gè)工作點(diǎn)，通過工況不同選擇設(shè)定值存在不足之處：

1、這種閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)工作點(diǎn)有兩個(gè)預(yù)先的設(shè)定值，在大多數(shù)情況下，提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質(zhì)量之比值)較小，多繩摩擦提升機(jī)重載提升工況時(shí)最小防滑極限制動減速度大于提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值。而在實(shí)際提升系統(tǒng)中，如果提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)較大，就可能出現(xiàn)最小防滑極限制動減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值接近、甚至小于后者的情況，這種情況下，閉環(huán)制動系統(tǒng)按照設(shè)定值的大小，自動把較大的減速度工作點(diǎn)賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點(diǎn)賦值給重載下放工況，不能滿足提升機(jī)的安全運(yùn)行條件。

2、采用預(yù)先設(shè)定好的減速度的工作點(diǎn)，不能滿足提升機(jī)參數(shù)變化等情況下的安全制動，不能達(dá)到讓提升機(jī)在最短時(shí)間內(nèi)安全停車的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了縮短安全制動時(shí)間，減少安全制動時(shí)提升容器的運(yùn)行距離，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦井提升機(jī)智能防滑安全制動系統(tǒng)，使礦井提升機(jī)安全制動系統(tǒng)的制動性能和應(yīng)用范圍有所提高，同時(shí)為提高礦井提升系統(tǒng)整機(jī)參數(shù)性能奠定基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的礦井提升機(jī)智能防滑安全制動系統(tǒng)，包括：傳感系統(tǒng)、智能減速度核定模塊、制動器控制模塊、液壓站、制動功能執(zhí)行元件和檢測反饋裝置。傳感系統(tǒng)包括滑移檢測、稱重、速度、加速度等傳感器，傳感系統(tǒng)把傳感器檢測到的信號經(jīng)過濾波除噪處理后發(fā)送給智能減速度核定模塊；智能減速度核定模塊首先根據(jù)傳感器系統(tǒng)測得的特征數(shù)據(jù)和提升機(jī)的有 關(guān)參數(shù)，結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》，實(shí)時(shí)計(jì)算出提升機(jī)允許的最大減速度值，并向制動器控制模塊發(fā)送減速度指令信息；制動器控制模塊接到指令后按給定的減速度為初值進(jìn)行安全制動，減速度值按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律遞增。安全制動的同時(shí)，智能減速度核定模塊根據(jù)滑移檢測模塊測得的特征數(shù)據(jù)判斷出鋼絲繩是否有滑移趨勢，在檢測到鋼絲繩出現(xiàn)滑移趨勢時(shí)，立刻把制動減速度減小為原來的80％，延時(shí)100ms后，減速度增加到減小前的95％，保持目前減速度值至安全停車。

由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：

1、在提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質(zhì)量之比)較大的情況下，就可能出現(xiàn)最小防滑極限制動減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值接近，甚至小于后者，這種情況下，制動器控制模塊按照設(shè)定值的大小，自動把較大的減速度工作點(diǎn)賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點(diǎn)賦值給重載下放工況不能滿足提升機(jī)的安全運(yùn)行條件。這樣，本發(fā)明技術(shù)方案就可以實(shí)現(xiàn)不論提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)的數(shù)值如何變化，均可以在各種較極端的提升系統(tǒng)參數(shù)下實(shí)現(xiàn)最佳減速度安全制動效果。

2、在礦井提升系統(tǒng)工作中，按照預(yù)先設(shè)定的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行安全制動，可能與提升機(jī)實(shí)際工況存在很大差別，達(dá)不到理想的制動狀態(tài)，因?yàn)樘嵘龣C(jī)的各種參數(shù)可能發(fā)生變化，比如提升箕斗磨損、裝載率變化、卸料不干凈等都將影響質(zhì)量模數(shù)的大小，進(jìn)而影響減速度工作點(diǎn)的設(shè)置。而本發(fā)明技術(shù)方案則可以根據(jù)各種傳感器實(shí)測數(shù)據(jù)，通過智能減速度核定模塊和滑移檢測模塊得到提升系統(tǒng)允許的最大減速度值，能最大程度的符合最佳減速度要求，實(shí)現(xiàn)在全工況條件下實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)、速度最快的安全制動效果。

附圖說明

附圖1為提升機(jī)智能防滑安全制動系統(tǒng)工作原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)一步說明：

結(jié)合制動系統(tǒng)框圖，傳感系統(tǒng)包括稱重、速度、加速度等傳感器，把傳感器檢測到的信號經(jīng)過濾波除噪處理后發(fā)送給智能減速度核定模塊。

智能減速度核定模塊首先根據(jù)傳感器系統(tǒng)測得的特征數(shù)據(jù)和提升機(jī)的有關(guān)參數(shù)，結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》，實(shí)時(shí)計(jì)算出提升機(jī)允許的最大減速度值，并向制動器控制模塊發(fā)送減速度指令信息；制動器控制模塊接到指令后按給定的減速度為初值進(jìn)行安全制動，減速度值按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律遞增。安全制動的同時(shí)，智能減速度核定模塊根據(jù)滑移檢測模塊測得的特征數(shù)據(jù)判斷出鋼絲繩是否有滑移趨勢，在檢測到鋼絲繩出現(xiàn)滑移趨勢時(shí)，立刻把制動減速度減小為原來的80％，延時(shí)100ms后，減速度增加到減小前的95％，保持目前減速度值至安全停車。

制動器控制模塊將給定減速度值和檢測反饋裝置實(shí)際反饋的信號值進(jìn)行比較后發(fā)出控制指令，控制指令經(jīng)過放大、矯正等方式處理后，通過電液比例換向閥轉(zhuǎn)換為液壓信號，電液比例換向閥輸出按輸入指令變化的液壓壓力(流量)信號控制盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力，盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力與盤形制動器彈簧力進(jìn)行抵消后的剩余正壓力通過閘瓦作用在制動盤(閘盤)上，形成的制動力矩控制提升系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)按照輸入控制指令變化規(guī)律而改變(制動減速)，實(shí)施了對提升系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)了礦井提升機(jī)的恒減速安全制動。

在實(shí)施安全制動時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在不同載荷、不同速度下，使提升系統(tǒng)按照所處工況下最佳的減速度計(jì)算值進(jìn)行制動。在檢測裝置檢測到實(shí)際減速度值偏離給定值的情況下，通過該 制動系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和補(bǔ)償作用，使偏差迅速減小、保持制動過程減速度恒定不變，達(dá)到恒減速制動的效果。