Устройство для определения поло-жЕНия пОд'ЕМНОгО СОСудА B СТВОлЕ шАХТы Советский патент 1981 года по МПК B66B3/02 B66B5/12 

Изобретение отнбсится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном промышленном оборудовании. Известно-устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты, содержащее задающий генератор, к контуру которого подключены металлические нзлравляющие, замкнутые на конце подъемным сосудом фильтры и вспомогательный генератор Частота колебаний задающего генератора зависит от положения подъемного сосуда, в стволе. Выходное напряжение генератора подается на систему фильтров, настроенных на определенны е частоты, соответствующие заданным точкам пути. Для более точной индикации подхода подъемного сосуда к приемной.площадке применен вспомогательный генератор. Между час тотами задающего и вспомогательного генераторов возникают биения, по ко торым судят о. моменте подхода подъем ного сосуда к приемной площадке |1едостатком этого устройства явл ется необходимость наличия изолированных направляющих и получение тол ко нескольких контролируемых точек в стволе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты, содержащее генератор высокой частоты, в цепь обратной связи которого включены элементы связи с рабочим канатом, образующим совместно а направляк)щими проводниками, закороченными через подъемный сосуд внизу и шкив вверху, замкнутую длинную линию, и детектор, подключенный входом к выходу генератора, а выходом через преобразователь - к индикатору. При движении подъемного сосуда в стволе происходит циклическое изменение реактивной составлякицей входного сопротивления рабочего каната на частоте возбуждения при изменении длины каната на величину полуволны. Для определения параметров движения сосудов измеряют входное сопротивление каната, подсчитывают количество циклических изменений реактивной составляющей и по результатам измерений судят о параметрах движения подъемного сосуда в стволе j2. о Недостатком этого устройства является сложность обеспечения постоянства емкостной связи между подъемным канатом и выходным контуром высокочастотного генератора, особенно в стволах с нарушением геометрии, где наблюдаются значительные биения канатов в процессе движения.

Цель изобретения - упрощение кон.струкции.

Эта цель достигается тем, что элементы связи генератора с канатом выполнены на тороидальных сердечниках, охватывающих рабочий канат и размещенных в зоне закорачивания направляющих проводников шкивом, причем детектор выполнен частотным.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

На рабочий канат 1, закороченный через шкив 2 вверху и подъемный сосуд 3 внизу с. направляющими проводникамио 4 и армировкой ствола, установлены два разъемных тороидальных сердечника 5 и 6 с обмотками. Эти сердечники могут быть расположены у шкива (барабана) на расстоянии одного-двух наружных диаметров торов между собой для устранения связи между обмотками. Аналогичный эффект может быть достигнут и при меньшем расстоянии между сердечниками путем экранирования. Обмотки сердечников 5 и 6 включены в цепь обратной связи генератора 7 таким образом, чтобы обеспечивалась положительная обратная связь между ними (режим генерации) . Выход генератора 7 соединен с частотным детектором 8, выход которого соединен со входом преобразователя 9 частоты полуволнового резонанса в местоположение подъемного сосуда. В силу указанных конструктивных .особенностей установки тороидсшьных сердечников обратная связь между их обмотками может быть осуществлна только за счет тока, протекающего по канату. Поскольку резонатор замкнутая длинная линия, образованный рабочим канатом 1, закороченным с двух сторон, является частотно-избирательным элементом, а тороидальные сердечники 5 и б расположены в месте закорачивания, т.е. в пучности тока, то связь между их обмотками, а следовательно, и генерация возникает только на частоте полуволнового ре-зонанса рабочего каната 1. С помощью частотного детектора 8 определяют частоту колебаний генератора 7. Значение этой частоты подается на вход преобразователя 9, осуществляющего преобразование частоты в местоположение подъемного сосуда в стволе,

Если подъемный сосуд неподвижен, то длина рабочего каната не изменяется, поэтому частота -выходного сигНсша генератора остается неизменной. Получаемое значение местоположения подъемного сосуда на выходе преобразователя соответствует этой частоте. Перемещение подъемного сосуда вызывает изменение частоты полуволнового резонанса рабочего каната, соответствующее изменение частотьг выходного напряжения генератора и показаний преобразователя в соответствии с выражением

,

где Н - местоположение подъемного сосуда в стволе, м,

F - частота полуволного резонанс МГц.

Применение цифровых методов измерения позволяет получить погрешность измерения порядка 1,5 см на 1000 м глубины ствола. Обрыв рабочего каната, охваченного тороидальным сердечником, приводит к срыву генерации ввиду нарушения связи между торами. При зависании подъемного сосуда происходит нарушение соответствия между вращением привода и величиной перемещения подъемного сосуда в стволе. Проскальзывание рабочего каната воспринимается как дополнительное перемещение. В силу перечисленных особенностей предложенное устройство может найти применение в системах защиты от обрыва, напуска и проскальзывания рабочего каната.

Предложенное устройство позволяет повысить безопасность эксплуатации подъемной установки, упростить конструкцию и улучшить технологию работы подъема за счет повышения точности определения параметров движения подъемного соруда в стволе.

Формула изобретения

Устройство для определения положения подъемного сосуда в стволе шахты, содержащее генератор высокой частоты, в цепь обратной связи которого включены элементы связи с рабочим канатом, образующим совместно с направляющими проводниками, закороченными через подъемный сосуд внизу Ишкив вверху, замкнутую длинную линию, и детектор, подключенный входом к выходу генератора, а выходом через преобразователь - к индикатору, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, элементы связи генератора с канатом выполнены на тороидальных сердечниках, охватывакяцих рабочий канат и размещенных в зоне закорачивания направляющих проводников шкивом, причем детектор выполнен частотным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 176372, кл. В 6683/02, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2749144/11,

кл. В 66 В 3/02, 10.04.78 (прототип)