Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска каната Советский патент 1990 года по МПК B66B5/12 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и касается способов автоматической защиты шахтных подъемных установок от напуска каната.

Цель изобретения - повышение надежности защиты и расширение области применения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая пример осуществления способа.

Сущность способа заключается в следующем.

Измеряют ток якоря двигателя для каждого режима работы подъемной установки и определяют статический тормозной момент Мет.. Задают предельный тормозной момент Мпред равный 1,2 Мет.. Задают критическое значение тока с учетом суммы критического и предельного тормозного момен- тов. Определяют критический момент и непрерывно измеряют текущий тормозной момент. Если в процессе работы подъемной установки измеренное значение тока якоря превышает критическое значение тока и текущий тормозной момент меньше заданного предельного значения Мпред, то накладывают предохранительный тормоз.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит приводной электродвигатель 1, нагрузка которого определяется по цифровому амперметру 2. Электродвигатель связан с барабаном 3 шахтной подъемной установки. Барабан 3 имеет рабочее тормозное устройство 4, предохранительный тормоз 5 и связан с путевым устройством б (например, АЗК), которое имеет датчики 7 местоположения. На исполнительном органе рабочего тормоза 4 размещены датчики 8 тормозного момента.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 7 местоположения, цифрового амперметра 2 и датчиков 8 тормозного момента поступают на станцию 9 защиты, где производится обработка информации, сравнение фактических характеристик с предельными, которые устанавливаются задающим устройством 10. При аварийной ситуации станция 9 защиты накладывает предохранительный тормоз 5.

Критический ток якоря по дьемного электродвигателя, соответствующий напуску каната, сравнивается с фактическим измеренным током и при аварийной ситуации накладывается предохранительный тормоз, если текущий тормозной момент (Мт) меньше предельного. Абсолютному значению предельного тормозного момента (Мпред) соответствует величина, равная 1,2 момента статического (МСт), т.е.

Мпред 1,2 Мет,

поэтому условие

Мт 1,2 Мет

является необходимым, так как только при этом обеспечивается замедление, при котором не образуется напуск каната.

Если Мт 1,2 Мет, то замедление подъемных сосудов отсутствует и возникает ситуация, при которой образуется напуск каната.

Пример реализации способа приводится для скиповой подъемной установки. На схеме фиг. 2 приведены характерные позиции местоположения скипа в эксплуатационном режиме. При перестановке барабанов и при нахождении скипа на внутренних разгрузочных кривых (позиции 1 и 2) напуск каната не контролируется. При опускании подъемного сосуда в шахтном стволе ведется контроль напуска каната (позиции 3, 4, ,,.iп). С этой целью определяют фактическую нагрузку на подъемный электродвигатель по току, соответствующую выражению

(факт Мет + Мт,

где МСт - суммарный статический момент на барабане подъемной установки;

Мт-тормозной момент при накладывании рабочего тормоза; Мет AS R,

AS - разность натяжений канатов; R - радиус барабана, текущий тормозной момент в исполнительном органе тормоза при движении скипов по стволу с

подтормаживэнием рабочего тормоза по условию Мт S 0, а также критический ток (нагрузку), соответствующий напуску каната.

Критическая нагрузка соответсi вует моменту внезапной перегрузки подъемного электродвигателя вследствие застревания скипа в определенной позиции. При этом критическая нагрузка для уравновешенной подъемной установки типа скип-скип равняется нагрузке при однокоицевом подъеме одного скипа в известной позиции. Одно- концевой подъем возникает при застревании другого скипа в стволе в режиме опускания:

|кр Мкр1 + М т1.

Для скипа, находящегося в позиции 5, в период разгона, т.е. ускорения скипа после выхода из кривых от скорости дотяжки (Уд) доУмгжс. МТ5 0:

МкР5 а тек + 0,8т2 + Р(0,9Н + h)-R, где а - ускорение скипа; тек масса скипа; т г - масса груза; Р - масса 1 м каната; И - глубина ствола; h - высота копра,

Для скипа, находящегося в позиции п-1, в периоде замедления и регулирования ско- рости 0:

а т ск + 0,8т г + Р(0.1Н+ h)-R. Определяют предельный тормозной момент в исполнительном органе тормоза при включенном рабочем тормозе: Мпред 1,2 Мет.

Для скипа в позиции 5 Мпред 0, так как разгон скипов ведется без рабочего торможения

Для скипа в позиции п-1 Мтпред 1,2МСТ 1,2 A S п 1 R ;

ASn 1

.n-1

mr+ P -0.8Н,

где S - разность натяжений канатов скиповой подъемной установки в позиции п-1.

Таким образом, известны значения всех контролируемых параметров. Затем сравнивают фактические параметры с критическими величинами.

При работе скиповой подъемной

0 установки характерна ситуация, когда факт кр. Аварийной ситуации не возникает, напуск каната не обнаружен. Подъемная установка работает в заданном режиме.

При ситуации 1факт кр требуется контроль рабочего торможения.

При включенном рабочем тормозе возможна ситуация, когда фактический тормозной момент больше предельного или равен ему:

Mm МПред 1,2 Мет.

В этой ситуации замедление подъемных сосудов является достаточным, чтобы не образовалось опасного напуска каната.

Когда фактический тормозной момент меньше предельного : Мт Мтпред, замедления подъемных сосудов нет и возникает аварийная ситуация напуска каната.

При ситуации ф IKP и Мт Мтпред обеспечивается немедленное наложение предохранительного тормоза, т.е. происходит защита подъемной установки от напуска каната.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет зафиксировать режим аварийной ситуации без отключения всей системы и повысить надежность защиты шахтных подъемных установок от напуска каната.

Формула изобретения Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска каната, включающий измерение тока якоря двигателя, сравнение

его с критическим значением тока и наложение предохранительного торможения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности для каждого режима работы подъемной установки, определяют

статический тормозной момент Мет на барабане подъемной машины, задают предельный тормозной момент МПред равным 1.2 Мет, определяют критический момент, непрерывно измеряют текущий тормозной момент и в случае, если измеренное значение тока якоря двигателя превышает критическое значение тока и текущий тормозной, момент меньше заданного предельного значения Мпред, накладывают предохранительный тормоз, при этом критический ток определяют с учетом суммы критического и предельного тормозного моментов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для защиты шахтных подъемных установок (ПУ) от напуска каната. Цель изобретения - повышение надежности защиты для каждого режима работы ПУ. Измеряют ток якоря двигателя для каждого режима работы ПУ и определяют статический тормозной момент M_ст. на барабане ПУ, задают предельный тормозной момент M_пред. равным 1,2 M_ст. и критическое значение тока с учетом суммы критического и предельного тормозного моментов. Определяют критический момент и непрерывно измеряют текущий тормозной момент. Если в процессе работы ПУ измеренное значение тока якоря превышает критическое значение тока и текущий тормозной момент меньше заданного предельного значения M_пред., то накладывают предохранительный тормоз. Способ позволяет зафиксировать режим аварийной ситуации без отключения всей системы и надежно защищать ПУ от напуска каната. 2 ил.