Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната Советский патент 1992 года по МПК B66B5/06 B66B5/12 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способам защиты шахтных подъемных установок.

Известны способы контроля напуска каната, входящие в системы внут ришахтной связи типа Сигрэл-16, Радуга, АПИК (Латы- пов И.Н. и др. Защита рудничных подъемных установок от напуска каната на, предприятиях цветной металлургии. ЦНИИ цветмет /.экономики и информации. Серия: Механизация производства, эксплуатация и ремонт оборудования в цветной металлургии, М.: 1984, вып. 4, с. 13).

Каждая система оснащена датчиком натяжения каната, закрепленным на головном канате подъемной установки выше прицепного устройства подъемного сосуда, а также станцией защиты с коротковолновым передатчиком, автономным источником питания и антенной индуктивной связи по головному канату.

Линия связи канатный контур работает неудовлетворительно в связи с тем, что вторая линия контура имеет разрывы, особенно на шахтах с деревянными проводниками (направляющими подъемного сосуда), имеет большие потери энергии вследствие растекания ТВЧ. Автономные источники энергии требуют частой замены.

Известна система защиты от напуска каната АЗН-2 (Стороженко М.А. и др. Аппаратура контроля, сигнализации и связи. М.: Недра, 1983, с. 32), в основе которой - сравнение линейного перемещения каната и подъемного сосуда. Система включает датчик пути импульсов, связанный с валом подъемной установки, и магнитный датчик, установенный на клети, имеющий магнитную связь со специальным маркерным тросом в стволе. На маркерный трос нанесены магнитные метки. Информация о перемещении клети по маркерному тросу транслиру(Л

С

2

ел х о о

ется к приемному устройству, установленному на копре.

Система не получила распространения вследствие трудностей достижения безопасного приближения магнитного датчика при движении клети. Маркерный трос связи быстро теряет первоначальные характеристики в реальных шахтных условиях с ремонтными работами в стволе, транспортировкой негабаритных грузов (лес, трубы). Наиболее близок к предлагаемому способ защиты от напуска тягового каната шахтной подъемной установки (авт. ев, N° 538968, кл. В 66 В 5/06, 07.10.75), заключающийся в наложении тормоза при рассогласовании контрольных сигналов скорости движения тягового каната и скорости перемещения клети, которые определяются по разности частоты электромагнитной волны возбужденной в тяговом канале, и частоты волны, возвратившейся по каналу, отразившись от движущегося подъемного сосуда.

Недостатком этого способа является невысокая надежность защиты подъемной установки, т.к. в данном случае возникают трудности приема слабых отраженных сигналов с движущегося каната из-за того, что зондирующая электромагнитная волна отражается не от подъемного сосуда, а от колеблющихся устройств малой массы, например зонтика над клетью и др. Отраженная волна изменяет частоту зондирующей незначительно, так как нет относительного смещения каната и отражателя.

Цель изобретения - повышение надежности защиты шахтной подъемной установки от напуска каната - достигается тем, что в известном способе защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната, включающем формирование двух контрольных сигналов при спуске подъемного сосуда, сравнение их и выдачу при их рассогласовании команды на аварийное торможение, причем первый контрольный сигнал формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подъемному сосуду, отражения от него и приема отраженной волны, при формировании первого контрольного сигнала измеряют время распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подъемного сосуда, а второй контрольный сигнал формируют в зависимости от длины тягового каната.

Нормальным считается равенство величины преобразованных контрольных сигналов в пределах упругой деформации каната под действием сил тяжести и инерции Новое измерение заданного и фактического путей производят с получением следующего контрольного сигнала движения каната. В предлагаемом способе положительный эффект, заключающийся в повышении надежности защиты от напуска каната, обусловлен тем, что контроль движения подъемного устройства осуществляется по фактическому пути, что стало возможным

0 благодаря подаче остронаправленного импульса электромагнитных волн в шахтном стволе

Острота направленности импульса достигается в результате использования диа5 пазона сверхвысокой частоты (СВЧ) электромагнитных волн, т.к. направленность распространения волн обратно пропорциональна квадрату длины волны. Одновременно достигаются перераспреде0 ление мощности сигнала и концентрация энергии сигнала в главном направлении.

Повышение надежности защиты от напуска каната в предлагаемом способе обус- ловлено тем, что при определении

5 мгновенных значений длины пути, пройденного подъемным сосудом в стволе шахты, интегрируются мгновенные возмущения, налагаемые на опускающуюся клеть в реальных условиях шахты, которые вызывают

0 погрешности показаний. Погрешность измерений по пути меньше погрешностей по другим показателям (например скорости движения или вращения барабана), т к. учитываются удлинение канатов, сопротивле5 ние проводниковых устройств, колебания подъемных сосудов и другие возмущения.

Сравнение данного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна. При

0 изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие данное изобретение от прототипа, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают ему соответствие критерию сущест5 венные отличия.

Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство содержит кнопку 1 разреше0 ния спуска подъемного сосуда, датчик 2 вра- щения барабана, генератор СВЧ 3, передатчик 4, отражатель 5 на подъемном сосуде, приемник 6, генератор 7 эталонной частоты, делитель 8 частоты, элемент 9 ком5 мутации, счетчик 10. преобразователь 11, блок 12 сравнения, формирователь 13, второй счетчик 14, второй преобразователь 15, реле 16 защиты.

Способ осуществляется следующим образом

Защита от напуска каната начинает действовать после включения кнопки 1 разрешения на спуск подъемного сосуда рукоятчикбм из копра шахтной подъемной установки. При этом происходит сброс предыдущего счета с второго счетчика 14 и включается датчик 2 вращения барабана. Вращение барабана подъемной установки вызывает срабатывание датчика 2, по сигналу с которого включается генератор СВЧ 3, и через передатчик 4 выдается импульс СВЧ, формирующий остронаправленный контрольный сигнал к отражателю 5, установленному на подвесном сосудеЮтражен- ный сигнал возващается на приемник 6. Расстояние до подъемного сосуда определяют по времени запаздывания контрольного сигнала. Для этого используются генератор 7 эталонной частоты, делитель 8 частоты, учитывающий удвоенное расстоя- ние до подъемного сосуда. С делителя на элемент 9 непрерывно поступает пульсирующий эталонный сигнал времени. Элемент коммутации включается, пропускает сигналы времени одновременно с передатчиком 4 и выключается при срабатывании приемника 6. Порция сигналов времени через элемент 9 коммутации поступает на счетчик 10, затем на преобразователь 11 цифро-анало гового типа, откуда передается на блок 12 сравнения.

Контрольный сигнал пропорционален расстоянию от копра до подъемного сосуда.

При срабатывании датчика 2 его сигнал поступает одновременно на генератор 3 и формирователь 13, где контрольный сигнал усиливается и подается на второй счетчик 14, затем на второй преобразователь 15 цифро-аналогового типа, откуда поступает на блок 12 сравнения. Дублирующий конт- рольный сигнал пропорционален длине тягового каната, разматывающегося с барабана подъемной установки.

Блок 12 сравнения при равенстве контрольных сигналов, т.е. при равенстве рас- стояния от копра до подъемного сосуда и длины каната, опущенного с барабана, имеет на выходе О. С дальнейшим спуском повторяется срабатывание датчика 2 и про

изводится, во-первых сброс показаний со счетчика 14, во-вторых - новое сравнение расстояния до подъемного сосуда и длины каната. На каждый импульс датчика 2 следует новый счет.

При застревании подъемного сосуда в стволе в режиме опускания длина каната больше расстояния до сосуда, и блок 12 сравнения выдает сигнал на включение реле 16 защиты, т.е. на включение предохранительного тормоза.

Использование предлагаемого способа по сравнению с существующими позволяет:

-повысить надежность защиты шахтных подъемных установок от напуска каната;

-значительно снизить погрешности измерения по сравнению с измерениями по скорости, т.к. при использовании описанного устройства учитываются удлинения канатов, сопротивления проводниковых устройств, колебания подъемных сосудов и другие возмущения;

-осуществить дистанционный контроль с оперативной обратной связью;

-повыситьбезопасность при перевозке людей и транспортировке грузов;

-резко сократить расходы-по ликвидации аварий

Формула изобретения Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната, включающий формирование двух контрольных сигналов при спуске подъемного сосуда, сравнение их и выдачу при их рассогласова- . нии команды на аварийное торможение, причем первый контрольный сигнал формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подъемному сосудуч отражения от него и приема отраженной волны, от л ичающий- с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, при формировании первого контрольного сигнала измеряют время распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подъемного сосуда, а второй контрольный сигнал формируют в зависимости от длины тягового каната.

шина сброса

Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната. Сущ-, ность изобретения заключается в следующем. При спуске подъемного сосуда формируют два контрольных сигнала, причем первый формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подьемному сосуду, отражения от него, приема отраженной волны и измерения времени распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подъемного сосуда, а второй формируют в зависимости от длины тягового каната, сравнивают контрольные сигналы и при их рассогласовании выдают команду на аварийное торможение. 1 ил.

шана сброса