專利名稱：摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦山機(jī)電液一體化控制領(lǐng)域，涉及礦山摩擦式提升機(jī)在異常情況下鋼絲繩產(chǎn)生滑動時(shí)，只有采取制動鋼絲繩才能避免提升容器過卷、過放事故發(fā)生的一種制動方案與裝置，適用于礦山摩擦式提升機(jī)以及依靠摩擦力傳動的電梯等機(jī)械升降系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦山摩擦式提升機(jī)依靠鋼絲繩和摩擦滾筒襯墊之間的摩擦力傳遞動力，設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮在具備一定條件下的安全可靠性設(shè)計(jì)，而無法考慮摩擦條件變化時(shí)產(chǎn)生的滑繩問題， 如摩擦滾筒襯墊有油、結(jié)冰等原因致使襯墊摩擦系數(shù)減小、提升機(jī)超載緊急制動等情況下， 鋼絲繩和摩擦滾筒襯墊之間不足以產(chǎn)生足夠的摩擦力保證提升系統(tǒng)安全運(yùn)行。發(fā)明專禾Ij “提升機(jī)摩擦制動方法及裝置”(申請?zhí)?0100314.X;公開號 CN1048013A)利用電磁鐵控制杠桿，借助彈簧預(yù)緊力驅(qū)動夾繩塊夾緊鋼絲繩產(chǎn)生摩擦力。這種方法產(chǎn)生的摩擦力大小不可調(diào)節(jié)，摩擦力過小不能產(chǎn)生足夠的制動力矩，摩擦力過大容易損壞鋼絲繩，有可能造成斷繩事故；這種裝置利用電磁鐵吸合連桿實(shí)現(xiàn)動作，有可能因提升機(jī)振動弓I起誤動作，很難應(yīng)用到摩擦式提升機(jī)上。實(shí)用新型專利“摩擦提升機(jī)防滑裝置”(專利號ZL200720034M8. 5 ；授權(quán)公告號 CN201010394Y)采用摩擦滾筒和導(dǎo)向輪主軸上安裝光電軸編碼器監(jiān)測速度，引入了危險(xiǎn)滑動和安全滑動概念，利用摩擦滾筒和導(dǎo)向輪速度差判斷滑繩狀態(tài)，處于危險(xiǎn)滑繩狀態(tài)時(shí)實(shí)施制動。這種判斷方法不能完全有效判斷鋼絲繩是否處于滑繩狀態(tài)，當(dāng)摩擦滾筒停止旋轉(zhuǎn)、 導(dǎo)向輪處于等速或減速狀態(tài)，系統(tǒng)則判斷為安全滑動，防滑機(jī)構(gòu)并不動作，出現(xiàn)誤判現(xiàn)象； 這種“摩擦提升機(jī)防滑裝置”在監(jiān)測滑繩速度時(shí)并沒有考慮提升容器的提升行程問題，一旦提升容器處于上、下終端停止位置附近時(shí)，即便是監(jiān)測出危險(xiǎn)滑動狀態(tài)，也不可能避免提升容器過放、過卷事故；這種“摩擦提升機(jī)防滑裝置”利用提升機(jī)固有液壓站蓄能器作為壓力源，并且壓力設(shè)定通過壓力繼電器調(diào)定，作為先導(dǎo)驅(qū)動，不能實(shí)時(shí)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)；鋼絲繩摩擦力由楔塊卡頭固定螺栓折斷后，依靠楔塊沿斜面下滑夾緊鋼絲繩產(chǎn)生制動力。這種制動力大小固定，不能根據(jù)滑繩速度和提升容器行程實(shí)時(shí)調(diào)整制動力，容易造成斷繩事故。因此，這種“摩擦提升機(jī)防滑裝置”很難應(yīng)用到摩擦式提升機(jī)上。發(fā)明專利申請“摩擦提升機(jī)滑動無線監(jiān)測系統(tǒng)與方法”(公開號CN101343009A)在摩擦滾筒和導(dǎo)向輪主軸上安裝光電軸編碼器監(jiān)測摩擦滾筒和導(dǎo)向輪速度差，速度差超過一定值時(shí)判斷為滑繩，并沒有說明具體方法，摩擦提升機(jī)即便是某種狀態(tài)下摩擦滾筒與導(dǎo)向輪速度差超過一定值，也不一定需要緊急制動；這種方法所述的摩擦滾筒與導(dǎo)向輪速度超過一定值控制提升機(jī)停車，實(shí)際是提升機(jī)利用自身制動器產(chǎn)生的緊急制動行為，并不能避免滑繩事故的產(chǎn)生。實(shí)用新型專利“摩擦式提升鋼絲繩打滑故障檢測儀”(專利號ZL00258525. 1，授權(quán)公告號CN2506609Y)提出了利用霍爾傳感器、單片機(jī)、集成電路和電子元器件檢測摩擦式提升機(jī)摩擦滾筒、導(dǎo)向輪速度、方向的方法，未提出如何判斷摩擦式提升機(jī)鋼絲繩滑繩故障，未提出摩擦式提升機(jī)鋼絲繩滑繩后的制動技術(shù)方案和裝置。實(shí)用新型專利“摩擦提升機(jī)鋼絲繩制動及卡繩裝置”(專利號ZL200820040641. X， 授權(quán)公告號CN201232002Y)提出了一種摩擦提升機(jī)鋼絲繩制動機(jī)械機(jī)構(gòu)，和前所述實(shí)用新型專利“摩擦提升機(jī)防滑裝置”(專利號ZL200720034M8. 5 ；授權(quán)公告號CN201010394Y) 中的機(jī)械機(jī)構(gòu)有一定的相似性，利用雙排滾子改進(jìn)了楔形滑動面，制動壓力不具有可控性， 尤其是摩擦式提升機(jī)鋼絲繩高速滑繩時(shí)，很難應(yīng)用到提升機(jī)上；“摩擦提升機(jī)鋼絲繩制動及卡繩裝置”也沒有提出如何判斷摩擦式提升機(jī)鋼絲繩滑繩的方法。目前，國內(nèi)礦山摩擦式提升機(jī)沒有在滑繩制動上采取可靠、完善的技術(shù)方案，也沒有成熟的滑繩制動裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前已有技術(shù)中存在的不足，提供一種摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩事故后的可靠制動裝置，作為摩擦式提升機(jī)一旦滑繩后只有制動鋼絲繩才能避免提升容器過卷、過放事故發(fā)生的一種技術(shù)方案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，包括滑繩液壓制動器、滑繩專用液壓站和滑繩監(jiān)控系統(tǒng)三部分，其特征是滑繩液壓制動器由雙作用液壓缸、高耐磨聚氨酯摩擦襯墊組成， 成對安裝在摩擦式提升機(jī)導(dǎo)向輪室底板或井架上，根據(jù)鋼絲繩間距，可多對安裝，雙作用液壓缸通過滑繩液壓制動器上裝配的高耐磨聚氨酯襯墊對鋼絲繩施壓，產(chǎn)生滑繩制動摩擦力；滑繩專用液壓站由油箱、葉片泵、電動機(jī)、過濾器、電液比例調(diào)壓裝置、三位四通電磁閥、 壓力變送器等組成，在滑繩監(jiān)控系統(tǒng)控制下，向滑繩液壓制動器提供大小可調(diào)的液壓，同時(shí)通過三位四通電磁閥控制滑繩液壓制動器的動作方向；滑繩監(jiān)控系統(tǒng)由可編程控制器監(jiān)控中心、光電編碼器、觸摸屏人機(jī)界面、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、電壓輸入信號、警鈴等組成，完成與摩擦式提升機(jī)鋼絲繩滑繩有關(guān)的速度、壓力等參數(shù)監(jiān)測，通過計(jì)算、換算后控制滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩液壓制動器產(chǎn)生滑繩制動行為，同時(shí)進(jìn)行滑繩數(shù)據(jù)、狀態(tài)顯示和報(bào)警，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)具有自動閉環(huán)和手動開環(huán)兩種運(yùn)行控制模式。本發(fā)明的有益效果是摩擦式提升機(jī)屬于位式機(jī)械設(shè)備，依靠鋼絲繩和摩擦滾筒襯墊之間的摩擦力傳遞動力，提升設(shè)備正常停止制動和緊急制動時(shí)，有提升機(jī)自身制動裝置施壓給摩擦滾筒制動盤產(chǎn)生制動力矩，鋼絲繩和摩擦滾筒襯墊之間沒有相對滑動。一旦鋼絲繩和摩擦滾筒襯墊之間的摩擦系數(shù)變小或者系統(tǒng)慣性力大于允許摩擦力，鋼絲繩就要在摩擦滾筒襯墊上打滑，即便是摩擦滾筒停止旋轉(zhuǎn)，提升容器在慣性和自重作用下也會發(fā)生過放、過卷災(zāi)難性事故，此時(shí)只有制動鋼絲繩，才能避免惡性事故的發(fā)生。摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩，如果系統(tǒng)摩擦滾筒制動盤制動失效，只有制動鋼絲繩才能避免提升容器過卷、過放重大事故時(shí)，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)向滑繩專用液壓站輸出壓力調(diào)節(jié)和動作控制信號(壓力調(diào)節(jié)和動作控制信號也可人工發(fā)出)，滑繩專用液壓站三位四通電磁閥動作，滑繩液壓制動器在可變壓力油驅(qū)動下，向鋼絲繩施加壓力，產(chǎn)生一定的摩擦力。當(dāng)滑繩速度有增大趨勢時(shí)，滑繩專用液壓站輸出壓力增高，滑繩液壓制動器制動力增大；當(dāng)滑繩速度有減小趨勢時(shí)，滑繩專用液壓站輸出壓力降低，滑繩液壓制動器制動力減小，確保鋼絲繩在受損程度最小的情況下可靠停住。一旦提升容器在接近上下停車終端位置產(chǎn)生滑繩時(shí)，滑繩制動裝置以提升容器不發(fā)生過卷、過放為原則，產(chǎn)生最大摩擦力，最大化減小滑繩位移量，防止提升容器過放、過卷事故的發(fā)生；一旦提升容器在中間位置產(chǎn)生滑繩時(shí)，滑繩制動裝置以鋼絲繩損傷程度最小為原則，產(chǎn)生恒定摩擦力，鋼絲繩緩慢停住，最大化減輕鋼絲繩損傷，防止提升容器過放、過卷事故的發(fā)生。本發(fā)明既可應(yīng)用于礦山摩擦式提升機(jī)上，也可應(yīng)用于依靠摩擦力傳動的電梯等位式機(jī)械升降系統(tǒng)上，是摩擦式提升機(jī)的最后一道防線和關(guān)鍵保護(hù)裝置。


圖1是本發(fā)明的滑繩液壓制動器安裝示意圖。圖2是本發(fā)明的滑繩液壓制動器結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的滑繩專用液壓站原理圖。圖4是本發(fā)明的滑繩監(jiān)控系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
圖1是本發(fā)明的滑繩制動裝置安裝示意圖，圖1中，1為摩擦滾筒，摩擦滾筒1與提升機(jī)主軸為固定聯(lián)接，同步旋轉(zhuǎn)，其周邊固定高耐磨襯墊，襯墊上搭覆鋼絲繩4，鋼絲繩4兩端連接提升容器5，摩擦滾筒1旋轉(zhuǎn)，依靠鋼絲繩4與摩擦滾筒1襯墊之間的摩擦力帶動提升容器5上下往復(fù)運(yùn)行，鋼絲繩4和摩擦滾筒1產(chǎn)生滑繩時(shí)，兩者線速度出現(xiàn)差值；2為摩擦滾筒制動盤，摩擦滾筒制動盤2為一圓環(huán)鋼板，固定在摩擦滾筒1上，由提升機(jī)盤式制動器施加壓力，產(chǎn)生制動力矩；3為導(dǎo)向輪，用來調(diào)整摩擦滾筒1兩側(cè)鋼絲繩4中心距，形成更大圍包角，產(chǎn)生更大摩擦力，導(dǎo)向輪3與其旋轉(zhuǎn)主軸之間為滑動聯(lián)接，導(dǎo)向輪3線速度等同于鋼絲繩4運(yùn)行速度；4為提升鋼絲繩，依靠和摩擦滾筒1襯墊之間的摩擦力，帶動兩個(gè)提升容器5上下往復(fù)運(yùn)行；5為提升容器，用來儲存裝運(yùn)物料；6為滑繩液壓制動器，利用液壓產(chǎn)生對鋼絲繩4的壓力，進(jìn)而產(chǎn)生摩擦力，使鋼絲繩4形成制動減速度，滑繩液壓制動器6 —般成對使用，根據(jù)鋼絲繩4間距不同，也可多對布置安裝。摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩事故，需要制動鋼絲繩4才能消除危險(xiǎn)時(shí)，滑繩液壓制動器6在液壓作用下，對鋼絲繩4施加壓力，鋼絲繩4和滑繩液壓制動器摩擦襯墊11之間產(chǎn)生摩擦力，降低鋼絲繩4滑繩速度，直至鋼絲繩4和摩擦滾筒1襯墊之間相對滑動速度為零。圖2是本發(fā)明的滑繩液壓制動器結(jié)構(gòu)圖，圖2中，7為非制動油咀，滑繩液壓制動器在制動過程中，滑繩液壓制動器缸體12內(nèi)液壓油通過非制動油咀7回油到油箱21內(nèi)，滑繩液壓制動器6在非制動過程時(shí)，壓力油通過非制動油咀7進(jìn)油，滑繩液壓制動器摩擦襯墊 11和鋼絲繩4之間保持一定間隙；8為制動油咀，滑繩液壓制動器6在制動過程中，壓力油通過制動油咀8進(jìn)油，滑繩液壓制動器6向鋼絲繩4施加壓力，滑繩液壓制動器6處于非制動狀態(tài)時(shí)，滑繩液壓制動器缸體12內(nèi)液壓油通過制動油咀8回油到油箱內(nèi)，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11和鋼絲繩4之間保持一定間隙；9為活塞，通過向滑繩液壓制動器缸體12內(nèi)注入壓力油，作用在活塞截面上，產(chǎn)生一定的壓力；10為活塞桿，作為滑繩液壓制動器6的受力桿件，進(jìn)行傳遞壓力；11為滑繩液壓制動器摩擦襯墊，具有一定的耐磨性和摩擦系數(shù)， 滑繩液壓制動器6向鋼絲繩4施加壓力時(shí)，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11和鋼絲繩4之間產(chǎn)生摩擦力；12為滑繩液壓制動器缸體，用來存儲壓力油傳遞動力，具有雙伸縮功能。摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩事故，需要制動鋼絲繩4才能消除危險(xiǎn)時(shí)，壓力油通過制動油咀8進(jìn)油，非制動油咀7回油，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11向鋼絲繩4施加壓力， 產(chǎn)生需要的制動力；滑繩液壓制動器6工作于非制動狀態(tài)時(shí)，壓力油通過非制動油咀7進(jìn)油，制動油咀8回油，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11和鋼絲繩4之間保持一定的間隙。圖3是本發(fā)明的滑繩專用液壓站原理圖，圖3中，13為粗過濾器，除去進(jìn)入油泵 15的油液中的一些懸浮物；14為精過濾器，除去葉片泵15輸出的壓力油中的更小雜質(zhì)顆粒；15為葉片泵，在電動機(jī)16拖動下，根據(jù)電液比例調(diào)壓裝置17的調(diào)定壓力，輸出一定壓力和流量的液體；16為電動機(jī)，由滑繩監(jiān)控系統(tǒng)控制其運(yùn)轉(zhuǎn)，其電源為雙回路，確保提升機(jī)電源停電時(shí)仍能可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，用來產(chǎn)生液壓系統(tǒng)所需要的能量；17為電液比例調(diào)壓裝置，在葉片泵15工作的情況下，根據(jù)滑繩監(jiān)控系統(tǒng)輸入的0 IOV電壓信號，調(diào)定液壓系統(tǒng)壓力， 系統(tǒng)最小壓力為0，最大壓力取決于提升系統(tǒng)變位質(zhì)量、活塞9面積以及鋼絲繩4與滑繩液壓制動器摩擦襯墊11之間的摩擦系數(shù)；18為三位四通電磁閥，分為制動、非制動、中間三個(gè)位置，根據(jù)滑繩監(jiān)控系統(tǒng)控制信號，具有制動和非制動兩個(gè)位置，切換滑繩液壓制動器6的制動油咀8和非制動油咀7連接油管，正常情況下處于中間位置，三位四通電磁閥18進(jìn)油口阻斷，電液比例調(diào)壓裝置17控制電壓為零，液壓系統(tǒng)壓力小于0. OlMpa的殘壓，電動機(jī)16 停止運(yùn)轉(zhuǎn)；19為滑繩液壓制動器6進(jìn)回油管截止開關(guān)，方便系統(tǒng)檢修維護(hù)；20為壓力變送器，根據(jù)壓力量程輸出0 5V模擬電壓信號，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)通過讀取該模擬電壓信號，換算出滑繩液壓制動器6施加給鋼絲繩4的壓力，由滑繩監(jiān)控系統(tǒng)完成自動閉環(huán)控制；21為油箱，用來儲備一定的油量。摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩事故(滑繩事故的發(fā)生有滑繩監(jiān)控系統(tǒng)自動判斷，也可有操作人員根據(jù)鋼絲繩4和摩擦滾筒1襯墊的相對位置進(jìn)行人工判斷)，需要制動鋼絲繩4才能消除危險(xiǎn)時(shí)，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)滑繩速度，計(jì)算出一個(gè)初始電壓信號輸入給電液比例調(diào)壓裝置17，三位四通電磁閥18工作在制動位置，活塞桿10伸出，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11向鋼絲繩4施加一定的預(yù)緊力，同時(shí)滑繩監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測到的滑繩速度計(jì)算制動減速度，比較壓力變送器20的反饋信號，自動閉環(huán)調(diào)節(jié)輸入給電液比例調(diào)壓裝置17的電壓信號，直至鋼絲繩4完全停止，處于不滑繩狀態(tài)；摩擦式提升機(jī)鋼絲繩4和摩擦滾筒1襯墊之間沒有相對滑動時(shí)，三位四通電磁閥18工作在非制動位置，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)向電液比例調(diào)壓裝置17輸入一個(gè)恒定電壓信號，活塞桿10在一定壓力下縮回，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11和鋼絲繩4保持一定間隙，確保鋼絲繩4正常運(yùn)行；摩擦式提升機(jī)正常工作過程中， 三位四通電磁閥18處于中間位置，電液比例調(diào)壓裝置17控制電壓為零，液壓系統(tǒng)壓力小于 0. OlMpa的殘壓，此時(shí)電動機(jī)16處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)提升容器5在接近井口位置滑繩時(shí)，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)壓力變送器20反饋的壓力信號、制動減速度的大小、提升容器5距離井口的行程，加大輸入電液比例調(diào)壓裝置17的電壓信號，縮小鋼絲繩4的制動距離，保證提升容器 5在不過放、不過卷的條件下完成滑繩制動過程。摩擦式提升機(jī)一旦發(fā)生滑繩事故，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)因自身故障或調(diào)節(jié)效果不能達(dá)到一定的制動效果時(shí)，均可人工進(jìn)行制動控制。人工調(diào)節(jié)0 IOV電壓信號輸入給電液比例調(diào)壓裝置17，控制三位四通電磁閥18的工作位置，通過觀察滑繩速度和鋼絲繩4與摩擦滾筒1襯墊的相對位置，完成鋼絲繩4的制動過程。圖4是本發(fā)明的滑繩監(jiān)控系統(tǒng)原理圖，圖4中，22為滑繩監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心，主要有FX2N-32MT可編程控制器(16路X輸入端子、16路Y輸出端子)、FX2N_4AD四通道模擬輸入模塊、FX2N-4DA四通道模擬輸出模塊組成，完成滑繩有關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測、計(jì)算處理、控制功能；23為交流220V電源，取自雙回路電源系統(tǒng)，輸入給FX2N-32MT可編程控制器，作為滑繩監(jiān)控系統(tǒng)所需要的直流電源；對為F940G0T觸摸屏人機(jī)界面，通過編程，與FX2N-32MT可編程控制器通訊，顯示、存儲滑繩監(jiān)控系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)；25為摩擦滾筒1主軸光電編碼器，與摩擦滾筒1主軸連接，同步旋轉(zhuǎn)，選用型號為歐姆龍E6B2-CWZ6C 1000P/R, A、B兩相輸出給 FX2N-32MT可編程控制器X0、Xl端子，利用FX2N-32MT可編程控制器內(nèi)部的C251高速計(jì)數(shù)器，有FX2N-32MT可編程控制器換算為提升機(jī)摩擦滾筒1線速度和提升行程J6為導(dǎo)向輪3 主軸光電編碼器，與導(dǎo)向輪3主軸連接，同步旋轉(zhuǎn)，選用型號為歐姆龍E6B2-CWZ6C 1000P/ R，A、B兩相輸出給FX2N-32MT可編程控制器X3、X4端子，利用FX2N_32MT可編程控制器內(nèi)部的C253高速計(jì)數(shù)器，有FX2N-32MT可編程控制器換算為提升機(jī)導(dǎo)向輪3線速度和提升行程， 由導(dǎo)向輪3光電編碼器換算出的提升行程作為控制過程的實(shí)際提升行程；27為旋轉(zhuǎn)開關(guān)， 分制動、非制動、零位三個(gè)位置，相應(yīng)開斷狀態(tài)輸入給FX2N-32MT可編程控制器X端子，此開關(guān)有操作人員手動控制，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)27處于制動或非制動位置時(shí)，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)自動閉環(huán)控制功能失效；28為電液比例調(diào)壓裝置控制電壓，有滑繩監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心22的FX2N-4DA 四通道模擬輸出模塊輸出0 IOV電壓信號，有電液比例調(diào)壓裝置17根據(jù)電壓幅值大小， 產(chǎn)生壓力可調(diào)的液壓；四為0 5V模擬電壓信號，有壓力變送器20輸出，輸入給FX2N-4AD 四通道模擬輸入模塊；30為0 5V電壓信號，有操作人員手動調(diào)節(jié)大小，輸入給FX2N-4AD 四通道模擬輸入模塊，用于滑繩手動控制；31為滑繩制動繼電器，需要滑繩制動時(shí)，滑繩制動繼電器31接點(diǎn)閉合，三位四通電磁閥18制動電磁線圈得電，滑繩液壓制動器6工作在滑繩制動狀態(tài)；32為滑繩非制動繼電器，不需要滑繩制動時(shí)，滑繩非制動繼電器32接點(diǎn)閉合， 三位四通電磁閥18非制動電磁線圈得電，滑繩液壓制動器6工作在非滑繩制動狀態(tài)，滑繩液壓制動器摩擦襯墊11和鋼絲繩4之間保持一定的間隙；33為控制繼電器，控制繼電器33 接點(diǎn)閉合，滑繩專用液壓站電動機(jī)16得電運(yùn)轉(zhuǎn)；34為警鈴，當(dāng)滑繩監(jiān)控系統(tǒng)判斷為鋼絲繩 4滑繩時(shí)，F(xiàn)X2N-32MT可編程控制器通過Y輸出端子，驅(qū)動警鈴34，提醒現(xiàn)場人員進(jìn)行相關(guān)觀察與操作。滑繩監(jiān)控系統(tǒng)主要完成光電編碼器25、光電編碼器沈的旋轉(zhuǎn)脈沖、壓力變送器20 壓力信號、滑繩制動開環(huán)控制信號采集工作；完成摩擦提升機(jī)提升行程、摩擦滾筒1與導(dǎo)向輪3線速度計(jì)算、摩擦提升機(jī)鋼絲繩4滑繩狀態(tài)計(jì)算判斷工作；完成摩擦提升機(jī)滑繩制動閉環(huán)或開環(huán)輸出控制工作；完成滑繩制動監(jiān)測與控制有關(guān)信號的狀態(tài)顯示和報(bào)警工作。下面說明摩擦式提升機(jī)滑繩判斷和制動控制方案，滑繩制動裝置新安裝后，首先對滑繩監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心22完成一個(gè)初始化工作，讓摩擦式提升機(jī)慢速完成一個(gè)完整的提升過程，檢查在一個(gè)完整的提升高度內(nèi)，監(jiān)控中心22的FX2N-32MT可編程控制器內(nèi)部C251高速計(jì)數(shù)器和C253高速計(jì)數(shù)器收到的脈沖總個(gè)數(shù)，以此換算出每個(gè)脈沖對應(yīng)的提升高度，定義為脈沖當(dāng)量，即監(jiān)控中心22的FX2N-32MT可編程控制器內(nèi)部C251高速計(jì)數(shù)器和C253高速計(jì)數(shù)器收到的脈沖個(gè)數(shù)乘以脈沖當(dāng)量就是提升行程，單位時(shí)間內(nèi)收到的脈沖個(gè)數(shù)乘以脈沖當(dāng)量就
7是提升速度。設(shè)定摩擦滾筒1線速度為V1,導(dǎo)向輪3線速度為V3，V1與V3的速度差絕對值為Δ V，速度變化率為a，滑繩制動裝置工作前，導(dǎo)向輪3線速度變化率為ai，滑繩制動裝置工作后，導(dǎo)向輪3線速度變化率為 。摩擦式提升機(jī)鋼絲繩4與摩擦滾筒1之間處于無滑動狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，義與％應(yīng)當(dāng)大小相等，方向相同。當(dāng)V1與V3方向相反時(shí)，若V1 > 0, V3 > 0，則滑繩監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出滑繩報(bào)警信號和信息，提醒操作人員做出停車處理，若1秒鐘后，操作人員未做出停車處理或A ^ 0，則滑繩監(jiān)控系統(tǒng)向滑繩專用液壓站發(fā)出壓力調(diào)節(jié)和控制動作信號，滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩專用制動器6，直至 < 0、V3 = 0為止，這種情況一般發(fā)生在超載提升的初始滑繩狀態(tài)，此種滑繩事故容易得到避免；當(dāng)V1與V3方向相同時(shí)，若 AV > 0，則滑繩監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出滑繩報(bào)警信號和信息，提醒操作人員做出停車處理，若1秒鐘后，操作人員未做出停車處理或％>0，則滑繩監(jiān)控系統(tǒng)向滑繩專用液壓站發(fā)出壓力調(diào)節(jié)和控制動作信號，滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩專用制動器6，直至 < (KV1 = V3為止；當(dāng)義 =0、V3 > 0時(shí)，說明摩擦滾筒1已經(jīng)處于停止旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出滑繩報(bào)警信號和信息，同時(shí)滑繩監(jiān)控系統(tǒng)向滑繩專用液壓站發(fā)出壓力調(diào)節(jié)和控制動作信號，滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩專用制動器6，使％ < 0、直至V3 = O為止。在以上滑繩制動裝置的各種制動方案中，在提升容器制動行程不能滿足過卷、過放距離的條件下，為確保摩擦式提升機(jī)鋼絲繩4在制動過程中不發(fā)生提升容器5過卷、過放事故，滑繩監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心22實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩液壓制動器6的制動壓力，當(dāng)滑繩監(jiān)控中心22根據(jù)提升行程和 V3計(jì)算出的導(dǎo)向輪3線速度變化率a > 0. 5m2/s時(shí)，則滑繩專用液壓站產(chǎn)生的壓力以滿足％ =a為準(zhǔn)；在提升容器制動行程滿足不過卷、過放要求的條件下，為確保鋼絲繩4損傷程度最小，當(dāng)滑繩監(jiān)控中心22根據(jù)提升行程和V3計(jì)算出的導(dǎo)向輪3線速度變化率a < 0. 5m2/s 時(shí)，則滑繩專用液壓站產(chǎn)生的壓力以滿足％ = 0. 5m2/s為準(zhǔn)。 上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中有關(guān)工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于滑繩制動裝置由滑繩液壓制動器、滑繩專用液壓站和滑繩監(jiān)控系統(tǒng)組成，滑繩液壓制動器安裝在底板或井架等鋼絲繩通過的固定地點(diǎn)；滑繩專用液壓站由滑繩監(jiān)控系統(tǒng)控制，產(chǎn)生高低可調(diào)的液壓，雙向驅(qū)動滑繩液壓制動器；滑繩監(jiān)控系統(tǒng)完成滑繩狀態(tài)的判斷以及滑繩制動控制、報(bào)警功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于所述的滑繩液壓制動器主要有滑繩液壓制動器缸體和滑繩液壓制動器摩擦襯墊組成，滑繩液壓制動器缸體具有雙伸縮功能；制動時(shí)滑繩液壓制動器通過滑繩液壓制動器摩擦襯墊給鋼絲繩施加壓力，產(chǎn)生摩擦力；非制動狀態(tài)時(shí)滑繩液壓制動器通過回縮滑繩液壓制動器摩擦襯墊和鋼絲繩保持一定的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于所述的滑繩專用液壓站主要有葉片泵、電動機(jī)、電液比例調(diào)壓裝置、壓力變送器和三位四通電磁閥組成；電液比例調(diào)壓裝置受控于滑繩監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)滑繩速度、提升容器行程、滑繩制動后的鋼絲繩減速度和摩擦力大小，閉環(huán)產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的液壓；三位四通電磁閥控制滑繩液壓制動器的動作行為和方向；壓力變送器將制動壓力變換為模擬電壓信號，反饋到滑繩監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算制動摩擦力大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于所述的滑繩監(jiān)控系統(tǒng)主要由可編程控制器監(jiān)控中心、光電編碼器、觸摸屏人機(jī)界面、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、模擬電壓信號、警鈴等組成，完成與摩擦式提升機(jī)鋼絲繩滑繩有關(guān)的速度、壓力等參數(shù)監(jiān)測，通過計(jì)算、換算后控制滑繩專用液壓站驅(qū)動滑繩液壓制動器產(chǎn)生滑繩制動行為，同時(shí)進(jìn)行滑繩數(shù)據(jù)、狀態(tài)顯示和報(bào)警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于摩擦式提升機(jī)發(fā)生滑繩并且只有制動鋼絲繩才能避免提升容器過卷、過放事故時(shí)，滑繩制動裝置才開始工作；滑繩制動裝置根據(jù)滑繩速度的大小和提升容器行程，自動產(chǎn)生大小可調(diào)的摩擦力，制動滑動的鋼絲繩；在提升容器制動行程不能滿足過卷、過放距離的條件下，滑繩制動裝置以提升容器行程為目標(biāo)，產(chǎn)生所需最大摩擦力；在提升容器制動行程能夠滿足過卷、過放距離的條件下，滑繩制動裝置以鋼絲繩損傷最小為目標(biāo)，產(chǎn)生所需恒定摩擦力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，其特征在于滑繩制動過程既可由滑繩制動裝置自動閉環(huán)完成，也可手動開環(huán)進(jìn)行實(shí)施；滑繩自動制動過程根據(jù)滑繩速度、提升容器行程、滑繩制動后的減速度、滑繩制動后的摩擦力大小，系統(tǒng)自動閉環(huán)計(jì)算應(yīng)該產(chǎn)生的摩擦力；滑繩手動開環(huán)制動過程有操作人員手動施加控制信號，根據(jù)滑繩速度、鋼絲繩與摩擦滾筒相對滑動速度，手動開環(huán)施加大小可變的摩擦力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摩擦式提升機(jī)滑繩制動方案與裝置，適用于礦山摩擦式提升機(jī)以及依靠摩擦力傳動的電梯等升降系統(tǒng)?；K制動裝置由液壓制動器、專用液壓站和監(jiān)控系統(tǒng)組成，每根鋼絲繩裝置一對液壓制動器，液壓制動器安裝在鋼絲繩通過的固定地點(diǎn)；專用液壓站由監(jiān)控系統(tǒng)控制，雙向驅(qū)動液壓制動器。當(dāng)摩擦式提升機(jī)發(fā)生滑繩并且只有制動鋼絲繩才能避免提升容器過卷、過放事故時(shí)，滑繩制動裝置能夠自動判別提升容器的行程位置、鋼絲繩滑繩速度、速度變化率和方向，產(chǎn)生實(shí)時(shí)變化的鋼絲繩制動力，既最大限度地減輕鋼絲繩損傷，又有效避免提升容器過卷、過放事故的發(fā)生?；K制動過程既可由系統(tǒng)自動閉環(huán)完成，也可有操作人員手動開環(huán)進(jìn)行實(shí)施。
文檔編號B66B5/24GK102303803SQ20111014051
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月28日
發(fā)明者趙強(qiáng) 申請人:趙強(qiáng)