一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本案涉及露天或非露天的煤礦或非煤礦山安全生產(chǎn)和礦山開(kāi)采自動(dòng)化領(lǐng)域，具體說(shuō)利用傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦山有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防，防止安全事故發(fā)生，減少生命、財(cái)產(chǎn)損失并有利提高生產(chǎn)運(yùn)輸效率。
【背景技術(shù)】
[0002]井下礦山和運(yùn)距較長(zhǎng)的露天礦山多采用有軌列車(chē)進(jìn)行礦山產(chǎn)物的運(yùn)輸，有軌列車(chē)為有軌牽引機(jī)車(chē)和有軌礦車(chē)編組而成。目前國(guó)內(nèi)礦山應(yīng)用的有軌機(jī)車(chē)多采用人工駕駛，不能采集和有效控制機(jī)車(chē)行駛速度，加之軌道平整度不好，時(shí)有運(yùn)輸列車(chē)掉軌現(xiàn)象發(fā)生；而針對(duì)無(wú)人駕駛而設(shè)計(jì)的利用接近開(kāi)關(guān)和紅外傳感器作為機(jī)車(chē)出軌檢測(cè)裝置的方法，因采用軟性連接不同使接近開(kāi)關(guān)與車(chē)輪及軌道很好的對(duì)中，加之礦山灰塵較大不利紅外傳感器工作，難免會(huì)造成不能準(zhǔn)確檢測(cè)機(jī)車(chē)掉軌情況的發(fā)生；同時(shí)該方法不能解決礦車(chē)掉軌情況的檢測(cè)。因此本案提出一種解決的方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有礦山運(yùn)輸設(shè)備和生產(chǎn)狀況，本著低成本易實(shí)現(xiàn)原則，為了減少嚴(yán)重生產(chǎn)事故發(fā)生、提供作業(yè)效率，本案提供一種礦用有軌列車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中預(yù)防其掉軌發(fā)生和掉軌檢測(cè)的方法及裝置。礦用有軌列車(chē)由機(jī)車(chē)和礦車(chē)編組而成，輪對(duì)是機(jī)車(chē)和礦車(chē)的組成部分，機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)，突破輪對(duì)與軌道摩擦的阻力，使列車(chē)在軌道上行走。列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置為掉軌檢測(cè)器和車(chē)載控制器，掉軌檢測(cè)器和車(chē)載控制器安裝在機(jī)車(chē)上。根據(jù)安裝方式不同，掉軌檢測(cè)器可以集成到車(chē)載控制器中也可以獨(dú)立安裝，通過(guò)信號(hào)線與控制器相連。掉軌檢測(cè)器由機(jī)車(chē)速度位置檢測(cè)和機(jī)車(chē)掉軌檢測(cè)單元構(gòu)成，根據(jù)本案實(shí)例，所述速度位置檢測(cè)單元可為旋轉(zhuǎn)編碼器；掉軌檢測(cè)單元為電壓檢測(cè)裝置，可為電阻排或帶精密電子的A/D采樣器件?？刂破鲗?shí)時(shí)采集旋轉(zhuǎn)編碼器的計(jì)數(shù)值，根據(jù)計(jì)數(shù)值、運(yùn)行時(shí)間可計(jì)算出列車(chē)實(shí)時(shí)運(yùn)行速度，當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度無(wú)限接近或超過(guò)控制器內(nèi)存儲(chǔ)的該軌道位置約束安全速度值時(shí)，控制器控制機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)和剎車(chē)裝置進(jìn)行限速，預(yù)防掉軌情況放生。車(chē)載控制器實(shí)時(shí)采集掉軌檢測(cè)單元的信息，判斷機(jī)車(chē)是否掉軌；同時(shí)采集機(jī)車(chē)牽引電機(jī)的實(shí)時(shí)功率值，與控制器內(nèi)存儲(chǔ)的列車(chē)正常行駛時(shí)的功率值比對(duì)，當(dāng)采集值大于正常功率值一定范圍，則可判斷機(jī)車(chē)或有礦車(chē)掉軌發(fā)生，控制器控制機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)和剎車(chē)裝置進(jìn)行停車(chē)動(dòng)作，避免列車(chē)完全掉軌而造成嚴(yán)重事故。
[0004]有益效果:本案提供一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)預(yù)防掉軌和導(dǎo)軌檢測(cè)的方法及裝置，比已有方法適合礦山震動(dòng)、多塵環(huán)境，且成本低，避免已有方法因震動(dòng)和多塵環(huán)境引起的檢測(cè)失誤，減少安全事故發(fā)生，省去了列車(chē)掉軌后的落軌復(fù)位和散落貨物清理工作，從而提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防示意圖；
[0006]圖2列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防控制示意圖；
[0007]圖中:1為機(jī)車(chē)，2為礦車(chē)，3為輪對(duì)，4為軌道，5為車(chē)載控制器，6為旋轉(zhuǎn)編碼器，7為電氣總接地點(diǎn)，8為電阻排，9為集電弓，10為架空線，11為變電柜，12為牽引電機(jī)，13為掉軌檢測(cè)器，14為剎車(chē)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本案所實(shí)現(xiàn)的礦用列車(chē)的掉軌檢測(cè)和預(yù)防主要是由13掉軌檢測(cè)器和5車(chē)載控制器實(shí)現(xiàn)，13掉軌檢測(cè)器由6旋轉(zhuǎn)編碼器和8電阻排構(gòu)成。下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在清晰描述本方案，而不能理解為對(duì)
【發(fā)明內(nèi)容】
的限制。的信息采集、定位、導(dǎo)航和語(yǔ)音通信功能主要由17智能頭盔和18智能無(wú)線定位通信基站實(shí)現(xiàn)。如圖1、圖2所示，11變電柜通過(guò)10架空線與機(jī)車(chē)的9集電弓接觸后為機(jī)車(chē)的12牽引電機(jī)提供動(dòng)力，12牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)3輪對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)，牽引2礦車(chē)在4軌道上行走，完成礦山運(yùn)輸任務(wù)。因1機(jī)車(chē)整體具備導(dǎo)電性能，11變電柜通過(guò)10架空線和搭接在10架空線上的9集電弓為機(jī)車(chē)輸送電源，再通過(guò)1機(jī)車(chē)的7電氣總接地點(diǎn)、3輪對(duì)和4軌道構(gòu)成電氣回路。將1機(jī)車(chē)的7電氣總接地點(diǎn)的地線與其斷開(kāi)，地線與8電阻排一端相連，再?gòu)?電阻排的另一端分別引線至各個(gè)3輪對(duì)處，8電阻排中的電阻個(gè)數(shù)等于3輪對(duì)個(gè)數(shù)，電阻個(gè)數(shù)也可大于3輪對(duì)個(gè)數(shù)，多余的電阻作為備用。8電阻排中的各個(gè)電阻兩端分別與5車(chē)載控制器相連，通過(guò)采集電阻上分得的電壓值判斷機(jī)車(chē)掉軌；同時(shí)6旋轉(zhuǎn)編碼器與3輪對(duì)同軸相連，采集3輪對(duì)的圓周運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)值并通過(guò)信號(hào)線送給5車(chē)載控制器，作為5車(chē)載控制器控制列車(chē)行駛速度的依據(jù)。5車(chē)載控制器采集13掉軌檢測(cè)器輸出的機(jī)車(chē)掉軌、車(chē)速信息數(shù)據(jù)，根據(jù)機(jī)車(chē)掉軌、車(chē)速等信息綜合判斷并輸出相應(yīng)控制策略，通過(guò)控制14剎車(chē)裝置和12牽引電機(jī)進(jìn)行減速和停車(chē)動(dòng)作，避免列車(chē)掉軌后繼續(xù)行進(jìn)而引起的翻車(chē)等安全事故發(fā)生。
[0009]盡管【具體實(shí)施方式】已經(jīng)示出和描述了本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本案的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠?qū)?shí)施例進(jìn)行編號(hào)、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置，其特征是列車(chē)由機(jī)車(chē)(1)和礦車(chē)(2)編組而成，掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置安裝在機(jī)車(chē)(1)上；該裝置由掉軌檢測(cè)器(13)和車(chē)載控制器(5 )構(gòu)成，掉軌檢測(cè)器(13 )可以集成到車(chē)載控制器(5 )中，也可以獨(dú)立安裝并通過(guò)信號(hào)線與車(chē)載控制器(5)相連，車(chē)載控制器(5)通過(guò)掉軌檢測(cè)器(13)實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)車(chē)(1)的速度、掉軌情況以及牽引電機(jī)(12)的功率情況并進(jìn)行綜合判斷，輸出控制策略控制牽引電機(jī)(12)和剎車(chē)裝置(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置，其特征是掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置由掉軌檢測(cè)器(13)和車(chē)載控制器(5)構(gòu)成，掉軌檢測(cè)器(13)由機(jī)車(chē)速度位置檢測(cè)和機(jī)車(chē)掉軌檢測(cè)單元構(gòu)成，速度位置檢測(cè)單元為旋轉(zhuǎn)編碼器(6)，掉軌檢測(cè)單元電阻排(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置，其特征是將機(jī)車(chē)(1)的電氣總接地點(diǎn)(7)的地線與其斷開(kāi)，地線與電阻排(8) —端相連，再?gòu)碾娮枧?8)的另一端分別引線至各個(gè)輪對(duì)(3)處，電阻排(8)中的電阻個(gè)數(shù)等于輪對(duì)(3)個(gè)數(shù)，電阻排(8)中的各個(gè)電阻兩端分別與車(chē)載控制器(5)相連，通過(guò)采集電阻上分得的電壓值判斷機(jī)車(chē)掉軌；同時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器(6)與輪對(duì)(3)同軸相連，采集輪對(duì)(3)的圓周運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)值并通過(guò)信號(hào)線送給車(chē)載控制器(5)，作為車(chē)載控制器(5)控制列車(chē)行駛速度的依據(jù)；車(chē)載控制器(5)采集掉軌檢測(cè)器(13)輸出的機(jī)車(chē)掉軌、車(chē)速信息數(shù)據(jù)，根據(jù)機(jī)車(chē)掉軌、車(chē)速信息綜合判斷并輸出相應(yīng)控制策略，通過(guò)控制剎車(chē)裝置(14)和牽引電機(jī)(12)進(jìn)行減速和停車(chē)動(dòng)作，避免列車(chē)掉軌后繼續(xù)行進(jìn)而引起安全事故發(fā)生。
【專(zhuān)利摘要】本次公開(kāi)一種礦用有軌運(yùn)輸列車(chē)掉軌檢測(cè)和預(yù)防的裝置，涉及礦山生產(chǎn)安全和自動(dòng)化領(lǐng)域，裝置為掉軌檢測(cè)器和車(chē)載控制器，控制器實(shí)時(shí)采集掉軌檢測(cè)器輸出的數(shù)據(jù)信息和牽引電機(jī)的功率信息，當(dāng)采集的列車(chē)運(yùn)行速度無(wú)限接近或超過(guò)控制器內(nèi)存儲(chǔ)的該軌道位置約束值時(shí)，控制器控制機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)和剎車(chē)裝置進(jìn)行限速，預(yù)防掉軌情況放生；根據(jù)采集的掉軌檢測(cè)器分壓數(shù)據(jù)，判斷機(jī)車(chē)是否掉軌，同時(shí)把采集的牽引電機(jī)實(shí)時(shí)功率值與控制器內(nèi)存儲(chǔ)的列車(chē)正常行駛時(shí)的功率值比對(duì)，當(dāng)采集值大于正常功率值一定范圍，則可判斷機(jī)車(chē)或有礦車(chē)掉軌發(fā)生，控制器控制機(jī)車(chē)的牽引電機(jī)和剎車(chē)裝置進(jìn)行停車(chē)動(dòng)作，避免列車(chē)完全掉軌而造成嚴(yán)重事故，減少損失并有利提高生產(chǎn)效率。
【IPC分類(lèi)】B61F9/00, B61L23/00, B60T7/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205010258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520390505
【發(fā)明人】石國(guó)峰, 何文超, 高德旭, 楊興海
【申請(qǐng)人】丹東東方測(cè)控技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日