專利名稱：一種提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦井采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置。
背景技術(shù)：
提升機的尾繩是提升機必備的部件之一，大多數(shù)提升機尾繩使用圓形鋼絲繩。但 是在實際應用過程中，尾繩常常會發(fā)生扭結(jié)，雖然目前在底部設置了尾繩隔離裝置，但還是 不能防止尾繩扭結(jié)事故的發(fā)生。如果尾繩一旦出現(xiàn)扭結(jié)而又不能及時停止提升機運行，則 不僅會造成尾繩損壞、還會對井筒設備損壞、提升容器(箕斗或罐籠)造成的損壞，甚至導 致安全事故。傳統(tǒng)的方案通常是人工判斷尾繩是否發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，然后控制提升機停止運行。 但是，人工監(jiān)控的可靠性和準確性都很差，經(jīng)常出現(xiàn)判斷錯誤，造成了安全事故。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種提升機預防尾繩扭結(jié)保護控制裝置， 該提升機預防尾繩扭結(jié)保護控制裝置能夠可靠地檢測到尾繩將發(fā)生扭結(jié)并且在尾繩將發(fā) 生扭結(jié)時停止提升機運行。本實用新型的一個方面提出了一種提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其中提 升機的尾繩和頭繩通過可轉(zhuǎn)動繩頭連接器相連，其特征在于，所述提升機預防尾繩扭結(jié)的 保護控制裝置包括用于獲得可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像的圖像獲取裝置；圖像識別裝置， 所述圖像識別裝置與圖像獲取裝置相連用于根據(jù)在預設時間和地點可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的 圖像通過判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動確定尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)；和控制裝置， 所述控制裝置與所述圖像識別裝置相連以在所述圖像識別裝置確定尾繩將發(fā)生扭結(jié)時停 止提升機的電機。在本實用新型的一個實施例中，該預防保護控制裝置還包括高度識別裝置，所述 高度識別裝置與控制裝置相連以在識別到井筒內(nèi)的堆積物高度達到預定高度時通知所述 控制裝置停止電機。在本實用新型的一個實施例中，在可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器上設置有至少一個標記以使 所述圖像識別裝置根據(jù)所述標記判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動。在本實用新型的一個實施例中，所述圖像獲取裝置固定在與提升機停止運行時可 轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器所處位置水平相對的位置以獲取提升機停止運行當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器 的圖像。在本實用新型的一個實施例中，所述圖像識別裝置包括用于從所述圖像獲取裝 置獲取可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像的圖像采集器；圖像分析處理器，所述圖像分析處理器與 圖像采集器相連以從圖像采集器接收單個或多個可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像且通過比較所 述圖像判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動；和信號發(fā)送器，所述信號發(fā)送器分別與圖像分析處理器和控制裝置相連以在所述圖像分析處理器判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器不能正確 轉(zhuǎn)動時向控制裝置發(fā)送信號以停止提升機運行。在本實用新型的一個實施例中，所述高度識別裝置包括至少一個傳感器。在本實用新型的一個實施例中，提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置還包括報警 器，所述報警器與所述控制裝置相連以在可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器停止運行的當時未發(fā)生轉(zhuǎn)動時 發(fā)出報警。或者在高度識別裝置識別到井底堆積物達到預定高度時發(fā)出報警。本實用新型實施例的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置可通過圖像獲取裝置 和圖像識別裝置判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而判斷尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)， 由此能夠及時地停止提升機的運行，以免造成嚴重的事故。另外，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，還可通過在礦井內(nèi)設置的高度識別裝置，在 礦井內(nèi)堆積物高度達到預定高度時及時地停止提升機的運行，從而可以預防由于堆積物過 高導致尾繩發(fā)生的扭結(jié)，合并形成提升機的主動安全型預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，從 而提高提升機的主動安全保護。

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從
以下結(jié)合附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中圖1為本實用新型實施例提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置的示意圖；圖2為本實用新型實施例的圖像識別裝置的結(jié)構(gòu)圖；和圖3為本實用新型實施例提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置的原理圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的 限制。在本實用新型的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方
位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型而不是要 求本實用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。下面參考圖1-3描述本實用新型實施例的提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置。為了能對本實用新型的實施例有更清楚的認識，以下就對礦井提升機的結(jié)構(gòu)進行 簡單的介紹，如圖1所示，提升機包括由提升機電機13驅(qū)動的驅(qū)動裝置1、圍繞頂部驅(qū)動裝 置1且可牽引的首繩2、與首繩2的一端相連接的提升容器3，例如箕斗或罐籠等，在提升容 器3之下設有一個可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4、通過該可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4與尾繩5相連從而構(gòu)成 大體環(huán)形形狀，尾繩5的底部進入到礦井的井筒7內(nèi)，還包括設置在井筒7內(nèi)的尾繩隔離梁 6。這樣通過驅(qū)動裝置1的驅(qū)動就可以使得提升容器3上升或下降，從而運送礦物或人員。根據(jù)本實用新型實施例的提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置包括圖像獲取裝置8、 圖像識別裝置11、和控制裝置12。圖像獲取裝置8用于獲得可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像。圖像識別裝置11與圖像獲取裝置8相連，以便根據(jù)在預設時間(例如提升機停止運行的當時)和地點(例如提升 機停止運行時可轉(zhuǎn)動繩頭連接器4所處的位置)可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像通過判斷可轉(zhuǎn)動 繩頭聯(lián)接器4是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動而確定尾繩5是否將發(fā)生扭結(jié)?？刂蒲b置12與圖像識別裝 置11相連以在圖像識別裝置11確定尾繩5將發(fā)生扭結(jié)時停止提升機的電機13。根據(jù)本實用新型實施例的提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，通過判斷可轉(zhuǎn)動繩頭 聯(lián)接器4是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動而判斷尾繩5是否將發(fā)生扭結(jié)，經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)在提升機停 止運行時如果可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4不轉(zhuǎn)動，說明尾繩5將發(fā)生扭結(jié)，因此本實用新型實施例 可通過可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4是否轉(zhuǎn)動來判斷尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)，從而提高提前判斷將發(fā) 生的尾繩扭結(jié)，實現(xiàn)主動安全保護，同時提高了可靠性和判斷的精確度。如上所述，在本實用新型實施例中，在提升機停止運行的當時，如果可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián) 接器4不轉(zhuǎn)動，則說明尾繩5可能將發(fā)生扭結(jié)，因此需要停止提升機的運行。在本實用新型 的實施例中，可通過圖像獲取裝置8獲得在提升機停止運行的當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的 圖像，并根據(jù)獲得的圖像判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4是否發(fā)生轉(zhuǎn)動，如果判斷不轉(zhuǎn)動則立刻 停止提升機的運行，直至排除故障。更具體地，圖像獲取裝置8例如可以為攝像機等。在本實用新型的一個實施例中， 如圖1所示，圖像獲取裝置8固定在與提升機停止運行的當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4所處位 置水平相對的位置以獲取提升機停止運行的當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像，從而可以獲 得提升機停止運行當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像。在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中， 還可在可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4上設置至少一個標記，例如紅色的標記，這樣圖像識別裝置11 就可以根據(jù)該標記在圖像中的位置更準確地判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5是否 將發(fā)生扭結(jié)，從而改善本實用新型保護裝置的準確性和可靠性。圖像識別裝置11根據(jù)在 預設時間內(nèi)可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5是否將 發(fā)生扭結(jié)，例如可以選擇10-30秒內(nèi)的可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像，如果可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器 4的圖像在該時間段內(nèi)一直沒有發(fā)生變化，則就可以判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4不轉(zhuǎn)動了，因 此可進一步判斷尾繩5將發(fā)生扭結(jié)或已經(jīng)發(fā)生了扭結(jié)?？刂蒲b置12與提升機的電機13相 連以控制提升機的電機13，并在圖像識別裝置11判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5 將發(fā)生扭結(jié)時，停止電機13，從而及時地停止提升機的運行，直至排除故障以后再開啟電機 13。需要說明的是，在圖1中圖像獲取裝置8、圖像識別裝置11和控制裝置12為分立的三 個模塊，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，可以將任意兩個模塊或者三個模塊合并為一個模塊，這 些均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。如圖2所示，圖像識別裝置11包括圖像采集器111、圖像分析處理器112和信號發(fā) 送器113。圖像采集器111用于從圖像獲取裝置8獲取可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像。圖像 分析處理器112用于根據(jù)可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4的圖像判斷在提升機停止運行時可轉(zhuǎn)動繩頭 聯(lián)接器4是否不轉(zhuǎn)動，如果在提升機停止運行當時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4不轉(zhuǎn)動，則判斷與可 轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5將發(fā)生扭結(jié)或發(fā)生了扭結(jié)。信號發(fā)送器113用于在圖像分 析處理器112判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5將發(fā)生扭結(jié)或已發(fā)生扭結(jié)之后，發(fā) 送信號給控制提升機的電機13以停止提升機運行。作為本實用新型的優(yōu)選實施例，在本實用新型的保護控制裝置中還包括高度識別 裝置9，該高度識別裝置9也與提升機的電機13相連接，用于判斷礦井7內(nèi)堆積物是否達到預定高度，并在達到預定高度之后通知控制裝置12停止電機13，從而及時地停止提升機的 運行，直至排除故障以后再開啟電機13。在本實用新型的一個實施例中，高度識別裝置9可 包括至少一個傳感器，當然也可以包括多個傳感器，例如檢測堆積物高度的傳感器和檢測 水面高度的傳感器，從而可以預防由于堆積物過高或者水面過高將導致尾繩發(fā)生的扭結(jié)， 進一步提高對提升機的保護，形成主動安全保護。由于礦井內(nèi)堆積物太高超過預定高度時，不僅會對尾繩造成磨損，而且也會將尾 繩托起從而造成尾繩扭結(jié)，因此在本實用新型優(yōu)選實施例中，通過設置在井口的高度識別 裝置來判斷礦井內(nèi)堆積物是否達到預定高度，并在達到預定高度之后停止提升機的運行， 從而預防尾繩扭結(jié)事故的發(fā)生。因此，可以看出本實用新型實施例可主動預防尾繩扭結(jié)事 故的發(fā)生，而且能夠在尾繩發(fā)生扭結(jié)時及時停止提升機的運行，實現(xiàn)主動安全保護。在本實用新型的一個實施例中，提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置還包括報警器 14，用于在圖像識別裝置11判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器4相連的尾繩5將發(fā)生扭結(jié)時，或者 在高度識別裝置9判斷礦井7內(nèi)堆積物達到預定高度時，進行報警。根據(jù)本實用新型實施例的可通過圖像獲取裝置和圖像識別裝置判斷與可轉(zhuǎn)動繩 頭聯(lián)接器相連的尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)，從而能夠主動及時地停止提升機的運行，以免造成 嚴重的事故。另外，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，還可通過在礦井處設置的高度識別裝 置，在礦井內(nèi)堆積物高度達到預定高度時及時地停止提升機的運行，從而可以預防由于堆 積物過高導致尾繩發(fā)生的扭結(jié)，進一步提高對提升機預防尾繩扭結(jié)的保護。其次，在本實用 新型實施例中的全部裝置滿足提升機井底內(nèi)的惡劣的環(huán)境要求，因此可靠性高，可以長期 連續(xù)運行。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修 改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求一種提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其中提升機的尾繩和頭繩通過可轉(zhuǎn)動繩頭連接器相連，其特征在于，所述提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置包括用于獲得可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像的圖像獲取裝置；圖像識別裝置，所述圖像識別裝置與圖像獲取裝置相連用于根據(jù)在預設時間設地點可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像通過判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動確定尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)；和控制裝置，所述控制裝置與所述圖像識別裝置相連以在所述圖像識別裝置確定尾繩發(fā)生將扭結(jié)時停止提升機的電機。
2.如權(quán)利要求1所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，還包括高度識別裝置，所述高度識別裝置與控制裝置相連以在識別到井筒內(nèi)的堆積物高度達到預定高度時通知所述控制裝置停止電機。
3.如權(quán)利要求1所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，在可轉(zhuǎn)動 繩頭聯(lián)接器上設置有至少一個標記以使所述圖像識別裝置根據(jù)所述標記判斷可轉(zhuǎn)動繩頭 聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1或3所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，所述圖 像獲取裝置固定在與提升機停止運行時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器所處位置水平相對的位置以獲 取提升機停止運行同時可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的預防提升機尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，所述圖像 識別裝置包括用于從所述圖像獲取裝置獲取可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像的圖像采集器；圖像分析處理器，所述圖像分析處理器與圖像采集器相連以從圖像采集器接收可轉(zhuǎn)動 繩頭聯(lián)接器的圖像且通過比較所述圖像判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動；和信號發(fā)送器，所述信號發(fā)送器分別與圖像分析處理器和控制裝置相連以在所述圖像分 析處理器判斷可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器未發(fā)生轉(zhuǎn)動時向控制裝置發(fā)送信號以停止提升機運行。
6.如權(quán)利要求1所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，所述高度 識別裝置包括所述高度識別裝置包括至少一個傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，還包括報 警器，所述報警器與所述控制裝置相連以在可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器停止運行的當時未發(fā)生轉(zhuǎn)動 時發(fā)出報警。
8.如權(quán)利要求2所述的提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，其特征在于，還包括報 警器，所述報警器與所述控制裝置相連以在高度識別裝置識別到井底堆積物達到預定高度 時發(fā)出報警。
專利摘要本實用新型提出了一種提升機預防尾繩扭結(jié)的保護控制裝置，包括圖像獲取裝置，用于獲得可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像；圖像識別裝置，用于根據(jù)在預設時間和地點可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器的圖像判斷與所述可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器相連的尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)；和控制裝置，用于控制所述提升機的電機，并在所述圖像識別裝置判斷所述可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器相連的尾繩將發(fā)生扭結(jié)時，停止所述電機。本實用新型實施例可通過圖像獲取裝置和圖像識別裝置判斷與可轉(zhuǎn)動繩頭聯(lián)接器相連的尾繩是否將發(fā)生扭結(jié)，從而能夠及時地停止提升機的運行，以免造成嚴重的事故。
文檔編號B66B19/06GK201713173SQ201020222638
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者何湘峰, 吳豪泰, 邵曉鋼 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司