Устройство для защиты шахтной подъемной установки от напуска подъемных и перегрузки направляющих канатов Советский патент 1988 года по МПК B66B5/12 

ды датчиков 3,4, блоков 1,2 датчиков усилий и распределителя б подключены к входам коммутатора 7, выходы которого подключены к входам .блоков 12,

13н 15о Выходы БС 13 и 15 непосредственно, а выход блока 12 через блок

14подключены к входам элемента И 16 совпадения. При нормальной работе машины Вперед сигналы с БС 13-15 поступают на элемент 16 совпадения,

в результате чего на его выходе есть сигнал, и блок 17 включен, а сигнал для наложения на машину аварийного тормоза отсутствует, Заклинивание в проводниках 18 подъемного сосуда вызывает изменение усилия в проводнике 18, которое воспринимается датчиками усилия и передается в ВС 13 - 15, что вызывает срабатывание защиты. 4 ил.

Изобретение относится к подъем-. но-транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение производительности подъемной установки путем уменьшения ложйых срабатываний защиты, Устр-во содержит блоки 1 и 2 датчиков усилий в верхнем и нижнем сечениях канатных проводников 18, датчики 3 и 4 направлений движения подъемной машины Вперед и,Назад, генератор 5 тактовых импульсов, распределитель 6 импульсов, коммутатор блоки 8-10 задания уставок,блок задания смещения, блок 12 сложе- блоки сравнения (ВС) 13-15 и И 16 совпадения, соединен7, П ния, .элемент ный с исполнительным блоком 17, ВьЬсо§. О) Од 4 N9 СЛ

1

Изобретение относится к подъемно- транспортному машиностроению и может быть использовано, например, для защиты шахтной подъемной установки от напуска под-ьемного каната в ствол при заклинивании сосуда в канатных направляющих проводниках, а также от перегрузки направляющих канатов.

Цель изобретения - повышение про- изводительности подъемной установки путем уменьшения ложных срабатьшаний защиты

На фиг о 1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг«2 - структурная схема устройства защиты; на фиг, 3 - расположение датчиков в .шахтном стволе; на фиг« 4 - диаграммы работы устройства защиты

Устройство защиты содержит блок 1

датчиков усилий в верхнем сечении канатных проводников, блок 2 датчиков усилий в нижнем сечении канатных проводников, датчики 3 и 4 направлении движения подъемной машины соответственно Вперед и Назад, генератор

5тактовых импульсов, распределитель

6импульсов, коммутатор 7, первый, второй и третий блоки 8-10 задания уставок, блок 11 задания смещения, блок 12 сложения, первый, второй и третий блоки 13-15 сравнения, элемент И 16 совпадения, исполнительный блок 17. Кроме того, устройство содержит канатные проводники 18,подъем- ные канаты 19, натяжные грузы 20, специальную раму 21, направлякщую втулку 229 клиновые коуши 23,

Блок 1 включает в себя датчики 1, - Ij,8 по одному на каждый из вось

о

5

0

5

O

л

5

ми канатных проводников 18, установленные вблизи места закрепления этих проводников на поверхности и предназ наченные для измерения усилий в верхнем сечении канатов

Блок 2 включает в себя датчики 2„1 - 2.8 по одному на каждый из восьми канатных проводников установленные вблизи от места крепления натяжных грузов 20 и предназначенные для измерения усилий в нижнем сечении канатов

Датчик 3 выдает сигнал при движении подъемной машины вперед, а датчик 4 - назад.

Блок 7 включает в себя управляемые бесконтактные ключи 7 - 7о20 и элементы ИЛИ логического сложения 7.21 -

Устройство работает следующим образом

При нормальной работе шахтной подъемной установки подъемные сосуды свободно перемещаются в направляющих канатных проводниках, при этом напряжения на выходе датчиков 1.1 - 1 о В соответствуют усилию в канате F G + qL.,

где G - вес натяжного груза канатного проводншса; q - вес единицы длины канатного проводника;

I - полная длина канатного проводника,

а напряжения на выходе датчиков 2.1 - 2.8 соответствуют усилию в канате

F .,,

- 141642

где L, - длина канатного проводника от датчика 2.1 до натяжного груза (G) 20. Генератор 5 формирует тактовые импульсы, которые поступают на тактовую цепь замкнутого распределителя 6. Под воздействием тактовых импульсов генератора 5 на выходах 1-8 распс

ряжения на втором входе, поступающего с блока 9, то на выходе блока 14 имеется сигнал. На вход блока 15 пос- с тупают поочередно друг за другом напряжения с датчиков 2.1 - 2,8, которые пропорциональны усилию в канатных проводниках FT. G, Так как напряже- ние с выхода блока 10 пропорционапь- G +

ределителя 6 последовательно во вре- 10 но усилию F, G + &Fnp, где ЛК„р - мени появляются импульсы. Длитель- опустимое превышение усилия в ниж- ность этих импульсов выбирается та- нем сечении канатных проводников, то кой, чтобы обеспечивалась возможность на выходе блока 15 имеется сигнал, срабатьшания за время существования Таким образом, при нормальной ра- импульса в аварийном режиме, напри- 15 боте машины в направлении Вперед мер, блока 13 сравнения совместно с исполнительным блоком 17. Распределитель 6 осуществляет управление работой ключей 7.1 - 7.16.

сигналы с блоков 13-15 поступают на элемент И 16 совпадения, в результате чего на его выходе есть сигнал, и блок 17 включен, а сигнал для на- Ключи 7о - 7„8 (фиг.2} открыва- 20 ложения на машину аварийного тормо- ются последовательно друг за другом за отсутствует,

на время двух тактов работы распре- Аналогично работает устройство делителя. Ключи 2.i - 2.8 открьшают- при движении подъемной машины в нап- ся поочередно друг за другом: 2,1, равлении Назад, с той разницей, 2.2,...о..,2„8,2.1 и т.д. При поступ- 25 что теперь открыты ключи 7.18 и

лении сигнала на начало движения шахтной подъемной машины Вперед срабатывает датчик 3 и вьщает сигнал на открьшание ключей 7,17 и 7о19оДат чик 4 движения Назад при этом не работает, поэтому ключи 7.18 и 7,20 закрыты. Левый подъемный сосуд начинает перемещаться сверху вниз, а правый наоборот. Напряжение с датчиков 1.1, 1.3, 1,5 и 1.7, пропорциональное F, : G + qL,, поочередно подается через ключ 7.17 на вход блока 13 сравнения, сравнивается с напряжением блока 8, пропорциональным усили

7|(

F, G + qL + AF

Пр(

где F

npi

допустимое превышение усилия Fj в канатном проводнике. Так как напря;{се ние на первом входе блока 13.меньше напряжения на втором входе, то на выходе блока 13 имеется сигнал.

Напряжение с датчиков 1.2, 1.4, 1,6 и 1.8, пропорциональное F( G + qLn, поочередно подается через ключ 7о19 на вход блока 12, где складьюается с отрицательным напряжением смещения блока 11. Напряжение блока 9, пропорциональное усилию F G + qL,t - uFnpi , где &Fnp2 - допустимое снижение усипия F, в канатном проводнике, подается на блок 14 также с учетом смещения. Так хак. напряжение на первом входе блока 14, поступающее с блока 12, меньше нап-

ряжения на втором входе, поступающего с блока 9, то на выходе блока 14 имеется сигнал. На вход блока 15 пос- тупают поочередно друг за другом напряжения с датчиков 2.1 - 2,8, которые пропорциональны усилию в канатных проводниках FT. G, Так как напряже- ние с выхода блока 10 пропорционапь- G +

но усилию F, G + &Fnp, где ЛК„р - опустимое превышение усилия в ниж- нем сечении канатных проводников, то на выходе блока 15 имеется сигнал, Таким образом, при нормальной ра- боте машины в направлении Вперед

При возникновении аварийной ситуа- ции возможны следующие варианты.

Предположим, что подъемная машина работает в направлении Вперед, что соответствует включенному состоянию датчика 3 и выключенному состоянию датчика 4, При этом левый сосуд движется вниз, а правый вверх, ключи 7.17 и 7.19 открыты, а ключи 7.18 и 7о20 закрыты. На второй вход блока 13 поступает неизменное напряжение с блока 8, пропорциональное допустимому усилию в канатном, проводнике

40 F, G + .

р const, где

uFnp - допустимое превьш1вние усилия в канатном проводнике по отношению к F, ,

Допустим, что по каким-либо при45 чинам прохождение опускающегося

подъемного сосуда через канатные проводники стало затруднено Это привело к возрастанию в их верхнем сечении усилия на канатные проводники,

50 а следовательно, возрастанию выходного напряжения датчиков , 1.3, 1,5 и 1.7. При открывании.ключа 7,17 на блок 13 теперь поступает напряже- ние, пропорциональное усилию F

55 G + qL| + Q(., где Q - onyc- каемого сосуда, которое при сравнении теперь окажется большим напряжения, поступающего с блока 8. В ре5

зуль гате на вьпсоде блока 1 3 j а следовательно, и 16 сигналы исчезнут (так как F, G + qLy, + , G + qL + AF;,. ), .исполнительный блок 17 обесточится, что в итоге приведет к наложению на машину предохранительного тормоза.

Теперь допустим, что по каким-либо причинам прохождение поднимающегося правого сосуда в канатных проводниках стало затруднено-. Это привело к уъ1еньшению усилия на канатные проводники в их верхнем сечении, а следовательно, уменьшению напряжения датчиков 1о2, 1.4, Кб и 1.7. Кроме этого, при упоре натяжных грузов 20 в раму 21 возрастает усилие на канатные проводники в их нижнем сечении, а следовательно, возрастает напряжение датчиков 2.2, 2„4, 2.6 и 2.8,

При открывании ключа 7о19 на блок 12 теперь поступит напряжение, пропорциональное усилию F G + qL,,, ToSo меньшее прежнему. Благодаря на- лиг1юо блока 1 смещения и блока 12 сложения напряжение на выходе блока 12 во зрастаето В результате напряжение, на первом входе блока 14 превысит напряжение на втором его входе задаваемое блоком 9 с учетом смеще ния и пропорциональное усилию F, G + q.L), -uFcM const, где UF. допустимое снижение усилия в верхнем сечении канатного проводника по сравнению со значением F,. Таким образом при уменьшении напряжения датчиков , 1,2) ,4э 1,6 к 1.8 срабатывает блок 14, что приведет к исчезновению напряжения на его вькоде, а следовательно, срабатьгеанию блока 17 и наложении на машину предохранительного тормоза

Заклинивание подъемного сосуда в канатных проводниках при движении снизу вверх приведет к подъему натяжного груза и, наконец, его упору в поперечную раму 21„ Это приведет к возрастанию усилия в нижнем сечении канатных проводников F G + F увеличению вькодного напряжения датчиков 2«2, 2,4, 2.6 и 2„8, которое превысит напряжение с блока 0, подаваемое на второй блок 15 сравнения, что вызовет срабатьюание этого блока (так как Fj G + + Fconp F G + iFnp const) и исчезновение у него на выходе кап-

25 6

ряжения, а затем наложение на подъемную машину предохранительного торможения .

Предлагаемое устройство позволяет защищать от перегрузки канатные нап- равляющие проводники при заклинивании в них поднимающегося сосуда Кро ме того, установка датчиков усилий

непосредственно на канатных проводниках позволяет повысить чувствительность устройства защиты при зависании опускающегося или заклинивании поднимающегося сосуда.

I .

При нормальной работе подъема (зависание сосудов отсуствует) усилие натяжения канатных проводников постоянно - дополнительные усилия на них

не воздействуют„ Поэтому любое изменение усилия в канатном проводнике воспринимается датчиком усилия и передается в блоки сравнения, что вызывает срабатывание защиты. В известной защите от напуска подъемного каната, основанной на измерении усилия в подъемном канате, в процессе нормальной работы подъемника возникают динамические усилия, поэтому для исключения ложных срабатываний защиты необходимо искуственно снимать чувствительность защиты, что снижает производительность подъема установки

35

Формула изобретения

Устройство для защиты шахтной подъемной установки от напуска подъемных и перегрузки направляющих

канатов, содержащее датчики усилий, первый, второй и третий блоки срав- нения, в-ворые входы которых подключе- ны к выкодаг-1 первого, второго и третьего блоков задания установки,

исполнительный блок, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности подъемной установки путем уменьшения ложных сра- батьюаний защиты, в него введены два

датчика направления движения подгЬем- ного сосуда, генератор тактовых импульсов, блек задания смещения,распределитель импульсов, коммутатор, блок сложения и элемент совпадения,

причем датчики усилий установлены в верхнем и нижнем сечении калодого из направляющих канатов, выходы датчиков соединены с соответствующими входами коммутатора, управляннцие

входы которого подключены к соответствующим входам распределителя импульсов и датчиков направления движения подъемного сосуда, при этом первый выход коммутатора соединен с первым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения,второй выход коммутатора подключен к первому входу блока сложения, к второму входу которого подключен выход блока задания смещения, при этом вы

В

2 J У 5

16425

ход блока сложения соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого подключен к второму входу элемента совпадения, третий выход коммутатора подключен к первому входу третьего элемента сравнения, выход которого подключен к третьему входу элемента совпадения, выход которого подключен к входу исполнительного блока, а выход генератора тактовых импульсов подключен к входу распределителя импульсов.

0

7 8 РИ

§«5; (tn (t.i) (tt) s ts if tj M

ff f.t f. (If) Ш) (t.V (ttj

fvt.i

b (

Tfs

a

ti

14

S№9

«L

fr

.

Составитель В.Чуприн Редактор М.Келемеш . Техред М.Ходанич f.. TIT....

Заказ 4024/18Тираж 691Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пооизводственио-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

в f t S Ч t 4 t t I t

in n П n n n n n fi n

t

Д

f I г I 1 i /

9

П1-Т1 rj-u, r-i II i - nr- - - imп-ясггттти г-т-Ш1 -тгг-ви-утпм,

ei titjrv}f e}7 fi/i f

Д.