專利名稱：一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法及其專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井立井提升系統(tǒng)，具體涉及一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法及其專用裝置。
背景技術(shù)：
在立井提升中，目前常用的承接裝置有搖臺、支罐機和托罐搖臺。搖臺承接提升容器時，容器處于懸掛狀態(tài)，由于提升鋼絲繩的彈性變形和停罐誤差的影響而造成罐籠位置變化，其變化量均由搖臺來滿足。一方面由于礦車進出罐籠時對罐籠的沖擊造成罐籠晃動， 另一方面因罐籠負荷的變化引起提升鋼絲繩彈性伸長量的改變而造成礦車置換時罐籠上下跳動，各易使礦車掉道；當井深很大或井深不大，提升負荷很大，或當井深很大、提升負荷也很大時，搖臺的調(diào)節(jié)量不能滿足鋼絲繩的彈性伸長變化量，從而造成搖臺無法使用。支罐機調(diào)節(jié)距離大，可用于深井使用，但它要求提升容器必須有單獨的活動底盤，以避免多繩提升時支罐機調(diào)節(jié)過大而造成松繩事故，這就使得提升容器結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量大，同時操作時間長，影響提升效率，因而一直沒得到推廣。托罐搖臺是利用彈簧儲能器吸收提升容器落罐時的動能。當提升容器以低速爬行速度正常落罐時，由于該裝置有一定初始托罐力，從而柔性托住容器；當罐籠高速下落時，罐籠可以使托爪向下翻轉(zhuǎn)，使提升容器通過托爪，以避免蹲罐事故的發(fā)生。托罐搖臺解決了重載置換輕載時罐籠上下晃動的問題，但沒有解決輕載置換重量載時因提升鋼絲繩彈性伸長而造成罐籠上抬而造成礦車易掉道的問題。在中國專利申請200910028725. O中，公開了一種雙補鎖定回轉(zhuǎn)自動補償搖臺及托罐方法，是在休止狀態(tài)時，托力機構(gòu)和同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)收回(即搖臂抬起、托爪落下)。 當容器到位后，啟動控制開關(guān)，托力機構(gòu)和同步搭接機構(gòu)上下雙向鎖定容器，緩沖機構(gòu)工作，以調(diào)定的液壓彈簧力柔性承接容器，保證容器穩(wěn)定，進出礦車安全、平穩(wěn)、順暢；當需要換層時，啟動換層開關(guān)，打開鎖定機構(gòu)，換層機構(gòu)在液壓力驅(qū)動下帶動托力機構(gòu)和同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)緩慢收回，同時通過液壓阻尼力的支撐保證容器平穩(wěn)下放，容器底盤通過后，托力機構(gòu)和同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)可自動伸出，承接容器上層，并將容器鎖住，多層容器依次循環(huán)動作；各層裝置完畢后，托力機構(gòu)和同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)全部收回，容器可自由上下運動，即完成換層操作。雙補鎖定回轉(zhuǎn)自動補償搖臺解決了礦車平穩(wěn)進出罐籠的問題，但是，它又帶來了新的問題當井深很大、提升負荷很大時，提升鋼絲繩的彈性伸長變化量很大，當鋼絲繩的彈性伸長變化量大于托力機構(gòu)和同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)的雙向補償量時，提升容器釋放時就會上下晃動(如空罐置換重罐時)，造成提升鋼絲繩“顫繩”，影響提升鋼絲繩壽命、損壞絞車襯墊等。另一方面，同步回轉(zhuǎn)搭接機構(gòu)工作時不是處于浮動狀態(tài)，其安全性遠不如搖臺。在中國專利申請200910024536. 6中，公開了一種提升容器的承接裝置及方法，是提升容器未到達停罐位置時，搖臂抬起、托爪落下。當提升容器到位后，托爪伸出將容器托起；當進行輕負載裝卸時，穩(wěn)罐油缸進出口壓力相等，處于浮動狀態(tài)，搖臂落下搭接在罐籠上，并給予罐籠一定壓力，完成礦車置換后，搖臂抬起，托爪收回，其功能相當于搖臺與托罐組合。進行重負載裝卸時，搖臂油缸處于浮動狀態(tài)，穩(wěn)罐油缸工作，并通過搖臂給罐籠施加約40t左右的壓力，完成礦車置換后，穩(wěn)罐油缸進出口壓力相等，處于浮動狀態(tài)，搖臂抬起， 托爪收回。該裝置在井深很大，即使是進行輕載裝卸，提升鋼絲繩的彈性伸長變化量大多數(shù)情況也會超過搖臂的調(diào)節(jié)量，從而造成設(shè)備無法使用。另一方面，當井深很大、提升負荷很大時，提升鋼絲繩的彈性伸長變化量很大，當鋼絲繩的彈性伸長變化量大于搖臺的調(diào)節(jié)量時，穩(wěn)罐油缸壓力釋放時，提升容器釋放時就會上下晃動(如空罐置換重罐時)，造成提升鋼絲繩“顫繩”，影響提升鋼絲繩壽命、損壞絞車襯墊等。在中國專利申請200810020506. 3中，公開了一種用于立井罐籠提升的穩(wěn)罐機構(gòu)及穩(wěn)罐裝置，是當提升容器到位后，四個捕捉器油缸動作，將推桿插入罐籠盤體內(nèi)，緩沖油缸將罐籠鎖在水平位置，搖臺放下，然后進行正常作業(yè)；作業(yè)完成，搖臺抬起，緩沖油缸緩慢釋放，四個捕捉器油缸動作，將推桿從罐內(nèi)盤體抽出。該裝置解決了礦車平穩(wěn)進出罐籠的問題，但是，它又帶來了新的問題1.停罐精度要求很高，目前國內(nèi)電氣難以滿足此要求;
2.當井深很大、提升負荷很大時，提升鋼絲繩的彈性伸長變化量很大，當鋼絲繩的彈性伸長變化量大于穩(wěn)罐臂的調(diào)節(jié)量時，提升容器釋放時就會上下晃動(如空罐置換重罐時)，造成提升鋼絲繩“顫繩”，影響提升鋼絲繩壽命、損壞絞車襯墊等；3.該裝置由伺服系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)控制，系統(tǒng)復雜，目前沒有投入實際運用。在中國專利申請200810150532. 8中，公開了一種立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置，是提升容器到位后，四個卡罐裝置同時動作，卡住罐籠上的凸塊或者錐形塊，放下轉(zhuǎn)換平臺，進行裝卸作業(yè)；作業(yè)完成后，油缸將四個卡罐裝置拉回，轉(zhuǎn)換平臺抬起。該裝置與一種用于立井罐籠提升的穩(wěn)罐機構(gòu)及穩(wěn)罐裝置存在同樣的問題。此外，還有鎖罐裝置(如德國西瑪格公司)，當提升容器到位后(井口或井底)，擺動平臺動作，與罐籠搭接；分布在罐籠四角的鎖緊裝置動作(上、下鎖舌)，將罐籠鎖定；當裝卸完畢后，擺動平臺抬起，鎖緊裝置在提升絞車的配合下解鎖。該裝置系統(tǒng)復雜，電氣要求高，停罐準確(± 20mm)，價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，通過對提升絞車的鋼絲繩伸長量的進行有效補償，防止因鋼絲繩的回彈造成的罐籠上下晃動以及其他不安全因數(shù)。本發(fā)明的另一目的是提供一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法的專用裝置，以實現(xiàn)防止罐籠上下晃動，不影響正常裝卸載，保證工作安全，特別適合于深立井和大型設(shè)備提升礦井中使用。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，包括以下步驟
(1)測定罐籠負載前提升絞車電動機電流信號I1；
(2)測定罐籠負載時提升絞車電動機電流信號I2；
(3)提升絞車釋放鋼絲繩，罐籠下落至井下，井下托罐開始承接罐籠，提升絞車繼續(xù)釋放鋼絲繩，I2值變化，PLC判斷I2與I1關(guān)系，并根據(jù)預設(shè)條件確定提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。步驟(3)中，當I2S I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點，也可以當I2接近I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點，接近程度以鋼絲繩的彈性回彈量可控在安全范圍之內(nèi)為宜。上述罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法的專用裝置，包括PLC和電流檢測器；所述的電流檢測器用于檢測提升絞車電動機電流信號；所述的PLC與電流檢測器進行信號傳輸，并判斷提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。本發(fā)明的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，通過電流檢測器先檢測出空罐運行時(負載前)提升絞車電動機電流信號I1，然后檢測出重罐(帶負荷)運行時提升絞車電動機電流信號I2，罐籠裝載重量為AM=Kd2 - I1)。當罐籠以低速爬行速度正常承接于兩個井底托罐的的四個托爪上，因罐籠停止而提升絞車還在繼續(xù)運行，此時作用于提升絞車上的扭矩逐漸減小，提升絞車電動機電流信號也逐漸減小，當提升絞車電動機電流信號I2接近或等于空罐運行時提升絞車電動機電流信號I1時，提升絞車就可以停止釋放鋼絲繩，此時鋼絲繩的過放量接近或等于因提升重量變化而引起的提升鋼絲繩的彈性伸長變化量，這樣，礦車(或無軌膠輪車等)進出罐籠平穩(wěn)、安全、可靠。有益效果本發(fā)明的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法及專用裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，且能確保礦車(或無軌膠輪車等)進出罐籠平穩(wěn)、安全、可靠，具有很好的實用性，特別適合于深立井和大型設(shè)備提升礦井中使用，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效應。


圖I是井底罐籠稱重托罐的結(jié)構(gòu)示意圖2是井底罐籠稱重托罐的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明做進一步的說明。一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，包括以下步驟
(1)測定罐籠負載前提升絞車電動機電流信號I1；
(2)測定罐籠負載時提升絞車電動機電流信號I2；
(3)提升絞車釋放鋼絲繩，罐籠下落至井下，井下托罐開始承接罐籠，提升絞車繼續(xù)釋放鋼絲繩，I2值變化，PLC判斷I2與I1關(guān)系，并根據(jù)預設(shè)條件確定提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。其中，當I2 ( I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點，也可以當I2接近I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點，接近程度以鋼絲繩的彈性回彈量可控在安全范圍之內(nèi)為宜。罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法的專用裝置，包括PLC、電流檢測器和托罐；電流檢測器用于檢測提升絞車電動機電流信號；PLC與電流檢測器進行信號傳輸，并判斷提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。托罐可以為常用井底托罐，也可以為本發(fā)明所使用的托罐，具體結(jié)構(gòu)如圖I和圖2所示，主要部件包括框架I、緩沖器2、托爪3和托爪油缸4。 在框架I的一端設(shè)托爪3，托爪3由托爪油缸4驅(qū)動；托爪3與緩沖器2相連；緩沖器2固定在框架I上，緩沖器2主要由鋼桶、彈簧等部件組成，彈簧設(shè)在鋼桶內(nèi)，在彈簧的兩端均設(shè)有連接件。本發(fā)明的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法的專用裝置，通過電流檢測器先
5檢測出空罐運行時(負載前)提升絞車電動機電流信號I1，然后檢測出重罐(帶負荷)運行時提升絞車電動機電流信號I2，罐籠裝載重量為ΛΜ=Κ(Ι2 - I1)。當罐籠以低速爬行速度正常承接于兩個托罐的的四個托爪上，因罐籠停止而提升絞車還在繼續(xù)運行，此時作用于提升絞車上的扭矩逐漸減小，提升絞車電動機電流信號也逐漸減小，當提升絞車電動機電流信號I2接近、等于或小于空罐運行時提升絞車電動機電流信號I1時，優(yōu)選等于，提升絞車就可以停止釋放鋼絲繩，此時鋼絲繩的過放量接近或等于因提升重量變化而引起的提升鋼絲繩的彈性伸長變化量，這樣，礦車(或無軌膠輪車等)進出罐籠平穩(wěn)、安全、可靠。本發(fā)明的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法及專用裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，且能確保礦車(或無軌膠輪車等)進出罐籠平穩(wěn)、安全、可靠，具有很好的實用性，特別適合于深立井和大型設(shè)備提升礦井中使用，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效應。
權(quán)利要求
1.一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，其特征在于，包括以下步驟(1)測定罐籠負載前提升絞車電動機電流信號I1；(2)測定罐籠負載時提升絞車電動機電流信號I2；(3)提升絞車釋放鋼絲繩，罐籠下落至井下，井下托罐開始承接罐籠，提升絞車繼續(xù)釋放鋼絲繩，I2值變化，PLC判斷I2與I1關(guān)系，并根據(jù)預設(shè)條件確定提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法，其特征在于步驟(3)中，當I2 < I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償裝置的智能補償方法，其特征在于步驟(3)中，當I2接近I1時，確定為提升絞車停止釋放鋼絲繩起始點，接近程度以鋼絲繩的彈性回彈量可控在安全范圍之內(nèi)為準。
4.權(quán)利要求I所述的罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法的專用裝置，其特征在于包括PLC和電流檢測器；所述的電流檢測器用于檢測提升絞車電動機電流信號；所述的 PLC與電流檢測器進行信號傳輸，并判斷提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種罐籠承載鋼絲繩伸長量的智能補償方法及其專用裝置，方法(1)測定罐籠負載前提升絞車電動機電流信號I1；(2)測定罐籠負載時提升絞車電動機電流信號I2；(3)提升絞車釋放鋼絲繩，罐籠下落至井下，井下托罐開始承接罐籠，提升絞車繼續(xù)釋放鋼絲繩，I2值變化，PLC判斷I2與I1關(guān)系，并根據(jù)預設(shè)條件確定提升絞車停止釋放鋼絲繩的起始點。該智能補償方法及裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，且能確保礦車(或無軌膠輪車等)進出罐籠平穩(wěn)、安全、可靠，具有很好的實用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益和社會效應。
文檔編號B66B17/00GK102602787SQ20121007402
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者汪邦正, 翁劉基, 蘇新村, 鄒艦 申請人:上海華菱電站成套設(shè)備有限公司, 揚州凱思特機械有限公司