專利名稱：礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是監(jiān)控裝置，用于礦山提升機(jī)提升深度自動(dòng)跟蹤測(cè)試及 減速點(diǎn)和停車點(diǎn)自動(dòng)設(shè)置的智能化監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
隨著礦山建設(shè)事業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，對(duì)提升機(jī)的自動(dòng)化水平和安全 性提出了更高的要求，特別是在各類礦山的井筒掘進(jìn)施工中，提升機(jī)的安全高 效運(yùn)行成為了制約礦山建設(shè)速度的關(guān)鍵。
在礦山井筒掘進(jìn)施工期間，其深度隨施工進(jìn)度的增加而變化，這就意味著 提升機(jī)的運(yùn)行工況隨時(shí)都在發(fā)生變化，特別是在運(yùn)行速度的控制、減速點(diǎn)和停 車點(diǎn)的設(shè)置等方面，也是隨深度變化而不斷的發(fā)生變化，傳統(tǒng)的提升設(shè)備只能 通過簡(jiǎn)易的深度指示器和司機(jī)人工控制來完成，每次深度變化均由人工在深度 指示器上進(jìn)行設(shè)置，運(yùn)行中的控制完全由司機(jī)人工來實(shí)現(xiàn)，這樣極易產(chǎn)生兩個(gè) 值得重視的問題 一是速度、減速點(diǎn)、停車點(diǎn)等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的控制完全靠司 機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，這里的人為因素較多，工作效率低，另一個(gè)就是給提升機(jī)的安全運(yùn) 行造成很大威脅，比如交接班時(shí)交待的是否清晰，司機(jī)在緊張的工作中能否遺 忘等，都可能是事故發(fā)生的主要原因，特別是減速點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)容易造成蹲罐或 過巻等惡性事故。
目前尚未有提升深度自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)設(shè)置減速點(diǎn)、停車點(diǎn)、實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行 速度、超速自動(dòng)控制的提升機(jī)智能監(jiān)控裝置。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決目前使用的礦山提升機(jī)對(duì)井筒施工的掘進(jìn)深
度不能自動(dòng)跟蹤，不能自動(dòng)設(shè)置減速點(diǎn)和停車點(diǎn)的問題，而提供一種由PLC對(duì) 運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)控和超速自動(dòng)控制、能自動(dòng)跟蹤掘進(jìn)深度、自動(dòng)設(shè)置減速點(diǎn)和 停車點(diǎn)的礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置。
采用的技術(shù)方案是
礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置，包括硬件和軟件兩部分，硬件包括外圍檢測(cè)單
元和控制顯示單元；所述外圍檢測(cè)單元包括PtlOO熱電阻、CT電流互感器、PT 電壓互感器、軸編碼器；Ptl00熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器和軸編碼器均為成品件，Ptl00熱電阻裝設(shè)在主電機(jī)的測(cè)溫口， 1#、 2#、 3#CT電流互 感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī)A、 B、 C三相輸入電源線上，1#、 2#、 3#PT電壓 互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī)A、 B、 C三相輸入電源線上；
所述軸編碼器通過支架固定在底座上，軸編碼器的輸出軸與滾筒輸出軸直 接嚙合連接，軸編碼器的輸出通過導(dǎo)線與PLC可編程控制器輸入接口相連接；
所述控制顯示單元包括顯示屏、控制柜和柜內(nèi)裝設(shè)有PLC及其擴(kuò)展模塊、 電源裝置；控制柜的面板上設(shè)置有顯示屏，面板上設(shè)有方式選擇按鍵開關(guān)、電 源按鍵開關(guān)、自檢按鍵開關(guān)和電源指示燈。
上述Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過導(dǎo)線與PLC可 編程控制器PLC模擬量輸入接口相連接。
上述軸編碼器的出軸與滾筒大邊摩擦連接。
本實(shí)用新型的工作程序
提升機(jī)工作過程是主電機(jī)通過減速機(jī)(部分提升機(jī)主電機(jī)與滾筒直連，無 減速機(jī))而帶動(dòng)提升機(jī)的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)又通過鋼絲繩牽引提升容器在 掘進(jìn)井筒中上升或下降，傳統(tǒng)的作法是在提升井筒壁的上端和提升容器上安裝 相應(yīng)的磁性開關(guān)做為減速點(diǎn)和停車點(diǎn)，當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行到磁性開關(guān)動(dòng)作范圍內(nèi)時(shí)， 提升機(jī)就減速或停車。這種做法既不可靠又涉及防爆、防水等問題，有時(shí)會(huì)發(fā) 生控制失靈造成蹲罐或過巻等重大事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡和機(jī)械事故。
本裝置是通過軸編碼器與提升機(jī)滾筒轉(zhuǎn)軸機(jī)械嚙合連接或與滾筒大邊摩擦 連接，由此，軸編碼器因轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的脈沖數(shù)與滾筒轉(zhuǎn)數(shù)成正比，滾筒上盤巻 著鋼絲繩， 一圈鋼絲繩的長度為2ttR，若滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)N轉(zhuǎn)，那么放下的鋼絲繩的 長度為2;rRN，這個(gè)長度就是提升井的深度，根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周軸編碼器產(chǎn)生的 脈沖數(shù)，PLC可核算出提升井的深度和提升機(jī)運(yùn)行速度來，本裝置之所以能自 動(dòng)跟蹤提升機(jī)掘進(jìn)深度就是通過滾筒釋放鋼絲繩時(shí)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)軸編碼器產(chǎn)生 的脈沖數(shù)由PLC計(jì)算出掘進(jìn)井的深度和運(yùn)行速度的。
礦井提升機(jī)運(yùn)行的減速距離是一定的，提升深度一正常(運(yùn)行)段=減速(距 離)段，將減速距離輸入PLC，通過軟件運(yùn)算處理，就能自動(dòng)完成減速、停車、 運(yùn)行速度顯示和超速控制。
本裝置的特點(diǎn)是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行速度和深度的自動(dòng)跟蹤和 控制，對(duì)提升設(shè)施的其它參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。其主要功能
(1)提升深度的自動(dòng)跟蹤、上下行減速點(diǎn)、停車點(diǎn)自動(dòng)設(shè)置，提升深度實(shí) 時(shí)顯示；(2) 運(yùn)行速度的實(shí)時(shí)顯示、超速保護(hù)；
(3) 主電機(jī)運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)顯示；
(4) 主電機(jī)電流實(shí)時(shí)顯示，超載保護(hù)。 在主電機(jī)電源輸入線路上加裝了電流互感器CT和電壓互感器PT，其輸出
連接到PLC上，監(jiān)測(cè)提升機(jī)運(yùn)行的電流和電壓狀況，并以相應(yīng)的軟件程序保障
本裝置的安全運(yùn)行，對(duì)于運(yùn)行中的電流過大采取反時(shí)限安全保護(hù)，尤其對(duì)于短
路電流更有相應(yīng)的保障措施，因加裝了電壓互感器PT和相應(yīng)的軟件，本裝置對(duì)
于過電壓、欠電壓以至缺相都做了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)在主電機(jī)上安裝
PT100熱電阻，檢測(cè)主電機(jī)的工作溫度，并設(shè)定/連鎖停車的參數(shù)，以保持本裝 置的安全運(yùn)行。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、富有創(chuàng)意，將PLC可編程控制器與檢測(cè)元件 有機(jī)的連接在起，既保障了檢測(cè)的精密性，又保障了智能控制的可靠性，可 實(shí)現(xiàn)深度自動(dòng)跟蹤、速度控制及其實(shí)時(shí)顯示；本裝置安全保證環(huán)節(jié)極其可靠，
整體結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉，安裝簡(jiǎn)便，不需對(duì)原提升系統(tǒng)作任何改動(dòng)，只需將 相應(yīng)檢測(cè)原件安裝到對(duì)應(yīng)部位即可。操作簡(jiǎn)單，本實(shí)用新型性能穩(wěn)定、可靠， 實(shí)用性較強(qiáng)，具有較好的發(fā)展前景，本實(shí)用新型既適用于鑿井提升機(jī)使用，也 適用于生產(chǎn)礦井提升機(jī)的使用。

'圖1是本實(shí)用新型的控制柜面板布設(shè)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一機(jī)構(gòu)連接示意圖。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二機(jī)構(gòu)連接示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一
礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置，包括硬件和軟件兩部分，硬件包括外圍檢測(cè)單 元和控制顯示單元；外圍檢測(cè)單元包括PtlOO熱電阻、1#、 2#、 3弁CT電流互感 器、1#、 2#、 3^PT電jJi互感器、軸編碼器6; Ptl00熱電阻、1#、 2#、 3存CT電 流互感器、1#、 2#、 3#PT電壓互感器和軸編碼器6均為成品件，Ptl00熱電阻 裝設(shè)在主電機(jī)11的測(cè)溫U 7， 1#、 2#、 3#CT電流互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī) 11的A、 B、 C三相輸入電源線上，1#、 2#、 3#PT電壓互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在 主電機(jī)11的A、 B、 C三相輸入電源線上；主電機(jī)ll的出軸與減速機(jī)9的輸入 軸相連接，減速機(jī)9的輸出軸與滾筒10的中心軸相連接，滾筒10通過主軸承 座架設(shè)在支架12上，支架12固定在基礎(chǔ)8上。軸編碼器6通過軸編碼器支架5固定在基礎(chǔ)8上，軸編碼器6的出軸與滾 筒10的出軸直接嚙合連接，軸編碼器6的輸出通過導(dǎo)線與PLC可編程控制器輸 入接U相連接；
控制柜面板1設(shè)有顯示屏2及方式選擇按鍵開關(guān)3、電源按鍵開關(guān)13和自 檢按鍵開關(guān)14、電源指示燈4，內(nèi)裝有PLC可編程控制器及其擴(kuò)展模塊和電源 模塊；
Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數(shù)據(jù)線與PLC可編程 控制器的模擬量輸入接口 15相連接。 實(shí)施例二
實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同的是軸編碼器6的出軸與滾筒10的人 邊摩擦連接。
權(quán)利要求1、礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置，包括硬件和軟件兩部分，硬件包括外圍檢測(cè)單元和控制顯示單元；所述外圍檢測(cè)單元包括Pt100熱電阻、1#、2#、3#CT電流互感器、1#、2#、3#PT電壓互感器、軸編碼器(6)；Pt100熱電阻裝設(shè)在主電機(jī)的測(cè)溫口(7)內(nèi)，1#、2#、3#CT電流互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī)(11)的A、B、C三相輸入電源線上，1#、2#、3#PT電壓互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī)(11)的A、B、C三相輸入電源線上；其特征在于所述軸編碼器(6)通過軸編碼器支架(5)安裝在基礎(chǔ)(8)上，軸編碼器(6)的出軸與滾筒(10)的中心軸的出軸嚙合連接，軸編碼器(6)的輸出通過導(dǎo)線與PLC可編程控制器輸入接口(15)相連接；所述控制顯示單元，包括顯示屏(2)、控制柜和柜內(nèi)裝設(shè)有PLC及其擴(kuò)展模塊、電源裝置；控制柜面板(1)上設(shè)置有顯示屏(2)，控制柜面板(1)上設(shè)有方式選擇按鍵開關(guān)(3)、電源按鍵開關(guān)(13)、自檢按鍵開關(guān)(14)和電源指示燈(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置,其特征在于:上述Pt100 熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數(shù)據(jù)線與PLC可編程控制器輸 入接口 (15)相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置，其特征在丁-:上述軸 編碼器(6)的出軸與滾筒(10)的大邊摩擦連接。
專利摘要礦山提升機(jī)智能監(jiān)控裝置，包括硬件和軟件兩部分，Pt100熱電阻裝設(shè)在主電機(jī)的測(cè)溫口，1#、2#、3#CT電流互感器及1#、2#、3#PT電壓互感器分別對(duì)應(yīng)裝設(shè)在主電機(jī)A、B、C三相輸入電源線上；軸編碼器的出軸與滾筒大邊摩擦連接或與滾筒出軸直接嚙合連接，軸編碼器的輸出通過導(dǎo)線與PLC可編程控制器輸入接口相連接；Pt100熱電阻、CT電流互感器、PT電壓互感器均通過數(shù)據(jù)線與PLC可編程控制器模擬量輸入口相連接。控制顯示單元柜面板左上部設(shè)置有顯示屏，PLC裝設(shè)在柜內(nèi)，整體結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉，安裝簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定、實(shí)用性較強(qiáng)，本實(shí)用新型既適用于鑿井提升機(jī)使用，也適用于生產(chǎn)礦井提升機(jī)的使用。
文檔編號(hào)B66B1/00GK201151594SQ20072018532
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者姚景堂, 王化莉 申請(qǐng)人:姚景堂