專利名稱：架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用裝置，尤其涉及一種架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置O
背景技術：
目前，礦山架空乘人裝置鋼絲繩脫槽保護技術主要以防止鋼絲繩脫槽為主，如在變坡點增加壓繩輪、改善鋼絲繩運行條件、改善拖繩輪性能等。但對鋼絲繩脫槽后的保護， 即事故狀態下的安全保護研究、應用不足。架空乘人裝置在運行過程中，有可能因負荷變化 不均、突然擺動等原因造成鋼絲繩脫槽，鋼絲繩大范圍下落，造成乘坐人員的人身傷害。國 內也曾出現鋼絲繩脫槽落地造成人員傷亡的事故。但因技術上的原因，對鋼絲繩脫槽落地 的主動保護效果不明顯，即無法有效預防鋼絲繩脫槽事故的發生。在此情況下，對脫槽事故 發生后的防護、減輕事故損失尤為重要。
發明內容本實用新型的目的是提供一種實現架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地的主動保護、防 止鋼絲繩脫槽落地傷人、提升架空乘人裝置安全防護水平、改善職工勞動安全環境的架空 乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置，包括控制箱，控制箱安裝在橫梁上， 其特征是本保護裝置還包括光電開關、霍爾元件和磁鋼，磁鋼安裝在拖繩輪上，光電開關 和霍爾元件安裝在橫梁上，光電開關的安裝位置與鋼絲繩相對應，霍爾元件的安裝位置與 磁鋼相對應，光電開關能檢測到鋼絲繩的位置信號，霍爾元件能檢測到拖繩輪的轉速信號； 橫梁下面固定安裝有氣缸固定裝置，氣缸固定裝置上固定安裝有氣缸，氣缸的活塞桿能伸 出至鋼絲繩下面。本實用新型與其他鋼絲繩脫槽保護裝置相比，更注重提高架空乘人裝置的事故安 全性，即在出現鋼絲繩脫槽事故的情況下，最大程度的縮小事故影響范圍，減少事故損失， 提高系統事故狀態下的安全防護性能。本實用新型提出了比較拖繩輪轉速與控制器速度信 號，進而控制保護裝置動作的設計理念，可靠性高。實現了架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地的 主動保護、防止鋼絲繩脫槽落地傷人、提升架空乘人裝置安全防護水平、改善職工勞動安全 環境。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的接線圖。附圖中1、控制箱 2、橫梁 3、光電開關 4、霍爾元件 5、磁鋼6、鋼絲繩7、拖繩輪 8、氣缸 9、氣缸固定裝置具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述一種架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置，如圖1所示，包括控制箱1，控制箱1安裝在橫梁2上，本保護裝置還包括光電開關3、霍爾元件4和磁鋼5，磁鋼5安裝在拖繩輪 7上，光電開關3和霍爾元件4安裝在橫梁2上，光電開關3的安裝位置與鋼絲繩6相對應， 霍爾元件4的安裝位置與磁鋼5相對應，光電開關3能檢測到鋼絲繩6的位置信號，霍爾元 件4能檢測到拖繩輪7的轉速信號；橫梁2下面固定安裝有氣缸固定裝置9，氣缸固定裝置 9上固定安裝有氣缸8，氣缸8的活塞桿能伸出至鋼絲繩6下面。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用 新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域中普通工程 技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護范 圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。本實用新型涉及礦山安全技術領域，并綜合了礦山電氣技術。架空乘人裝置為礦井斜巷運送人員設備，其上平巷段、下平巷段、斜巷段均布有橫 梁，橫梁下安設拖繩輪，拖繩輪上的鋼絲繩由上平巷段的驅動輪驅動，帶動鋼絲繩上固定的 吊椅完成運送人員的工作過程。架空乘人裝置的鋼絲繩脫槽易發生在上平巷變坡點的上 下，當某處鋼絲繩因運行過程中某些因素變化脫離拖繩輪時，因前后鋼絲繩的張力作用，鋼 絲繩并不是馬上落地，而要等到一段時間(十幾秒或幾十秒)后，待前后相當長一段鋼絲繩 全部脫槽后才可能落地，造成事故，而這段時間就為實施鋼絲繩脫槽落地保護提供了時間 保證。本實用新型的設計基于以下原理當架空乘人裝置正常運行時，具體到某一點和 某一運行狀態，鋼絲繩的位置和拖繩輪的速度都是固定的，當鋼絲繩脫槽時，兩者都會立即 發生變化。基于這個前提，此項目的核心是實時檢測鋼絲繩的位置參數和拖繩輪的轉速參 數，當兩者同時發生變化時(為避免誤動作)，由控制器發出指令，驅動汽缸動作，活塞桿伸 出，棚住下落的鋼絲繩，并發出緊急停車信號，避免事故進一步擴大。本實用新型的工作原理及工作過程如下拖繩輪的速度檢測采用霍爾元件，在拖繩輪上安裝磁鋼，利用霍爾原理檢測出拖 繩輪的速度信號，送入處理器與架空乘人裝置變頻器的速度信號進行比較，當鋼絲繩脫槽 后，檢測出相應的速度差異信號；鋼絲繩的位置檢測采用光電開關，當鋼絲繩脫槽后，鋼絲 繩的位置發生變化時，發出相應信號。為避免某一元件的誤動作，只有當拖繩輪的速度和鋼 絲繩的位置兩個狀態都發生變化時，控制器才發出指令，發出緊急停車信號，并驅動氣缸動 作，活塞桿伸出，棚住下落鋼絲繩，避免事故進一步擴大。本實用新型與其他鋼絲繩脫槽保護裝置相比，更注重提高架空乘人裝置的事故安 全性，即在出現鋼絲繩脫槽事故的情況下，最大程度的縮小事故影響范圍，減少事故損失， 提高系統事故狀態下的安全防護性能。本實用新型提出了比較拖繩輪轉速與控制器速度信 號，進而控制保護裝置動作的設計理念，可靠性高。本保護裝置以高可靠性的三菱PLC為控 制核心，輸出響應性能好，汽缸動作靈敏，整體性能穩定。[0020]本實用新型簡單實用，所用元器件均為煤礦企業常用器件，取材方便、經濟，能顯 著提高鋼絲繩脫槽事故防護水平，避免脫槽事故造成的人員、設備損失，避免事故擴大、縮 小事故影響，顯著改善職工勞動安全環境，直接和間接經濟效益顯著。本實用新型中的硬件安裝布置如圖1所示，本落地保護裝置左右各一套，對稱布 置在易發生鋼絲繩脫槽的架空乘人裝置的上變坡點位置，測速元件與氣缸分別安裝在不同 的橫梁上，測速元件和光電開關安裝在斜巷段橫梁上，氣缸安裝在變坡點橫梁上。圖2為本 裝置的接線圖，光電開關、霍爾元件與機房控制信號作為控制系統輸入部分，光電開關、霍 爾元件作為檢測驅動輪速度與鋼絲繩位置信號的元件，機房控制信號作為輸入信號有兩方 面作用一是為避免因架空乘人裝置啟動初期鋼絲繩位置與驅動輪速度的不穩定造成的保 護裝置誤動過，開車后需延時到架空乘人裝置運行穩定后保護系統方投入運行；二是將架 空乘人裝置變頻速度信號送入PLC與驅動輪速度檢測信號相比較。輸出部分輸出機房緊急 停車信號，確保及時制動停車。此外，輸出信號驅動汽缸電磁閥，控制汽缸動作與復位。當架空乘人裝置啟動至運行穩定后，脫槽保護裝置投入運行，光電開關與霍爾傳 感器分別檢測鋼絲繩位置信號與驅動輪速度信號，后者通過PLC運算功能與車房變頻器速 度信號相比較。當上變坡點斜巷段鋼絲繩(此處鋼絲繩最易脫槽)脫離拖繩輪時，因前后鋼絲繩 的張力作用，鋼絲繩并沒有馬上落地，而在拖繩輪外側繼續運行，要等到一段時間(十幾秒 或幾十秒)后，因前后相當長一段鋼絲繩全部脫槽后，此段鋼絲繩才可能全部落地，造成事 故，這段時間內，測速元件和光電開關有足夠的時間檢測出拖繩輪的速度信號與鋼絲繩的 位置信號的變化，在此段鋼絲繩全部落地前就發出保護指令，架空乘人裝置緊急停車，并驅 動汽缸動作，棚住有可能下落的鋼絲繩，完成對鋼絲繩脫槽落地的主動保護。為保證脫槽落地保護裝置的可靠性，避免誤動作(架空乘人裝置在運行中可能因種種因素如負荷變化、振動等造成鋼絲繩的位置信號與拖繩輪的速度信號的突變)，保護系 統設置為兩個信號同時發生變化時，保護裝置才輸出動作信號，驅動汽缸動作，發出緊急停 車信號，避免事故的進一步擴大和人員財產損失。
權利要求一種架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置，包括控制箱(1)，控制箱(1)安裝在橫梁(2)上，其特征是本保護裝置還包括光電開關(3)、霍爾元件(4)和磁鋼(5)，磁鋼(5)安裝在拖繩輪(7)上，光電開關(3)和霍爾元件(4)安裝在橫梁(2)上，光電開關(3)的安裝位置與鋼絲繩(6)相對應，霍爾元件(4)的安裝位置與磁鋼(5)相對應，光電開關(3)能檢測到鋼絲繩(6)的位置信號，霍爾元件(4)能檢測到拖繩輪(7)的轉速信號；橫梁(2)下面固定安裝有氣缸固定裝置(9)，氣缸固定裝置(9)上固定安裝有氣缸(8)，氣缸(8)的活塞桿能伸出至鋼絲繩(6)下面。
專利摘要一種實現架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地的主動保護、防止鋼絲繩脫槽落地傷人、提升架空乘人裝置安全防護水平、改善職工勞動安全環境的架空乘人裝置鋼絲繩脫槽落地保護裝置，屬于礦用裝置，包括控制箱，控制箱安裝在橫梁上，本保護裝置還包括光電開關、霍爾元件和磁鋼，磁鋼安裝在拖繩輪上，光電開關和霍爾元件安裝在橫梁上，光電開關的安裝位置與鋼絲繩相對應，霍爾元件的安裝位置與磁鋼相對應，光電開關能檢測到鋼絲繩的位置信號，霍爾元件能檢測到拖繩輪的轉速信號；橫梁下面固定安裝有氣缸固定裝置，氣缸固定裝置上固定安裝有氣缸，氣缸的活塞桿能伸出至鋼絲繩下面。
文檔編號B61B7/00GK201587406SQ20092035155
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月26日 優先權日2009年12月26日
發明者何偉, 孔斌, 孫繼利, 張國強, 張愛成, 曹金鐘, 李養玲, 李華興, 楊明, 王 義, 陳永新, 韓業峰 申請人:棗莊礦業(集團)有限責任公司柴里煤礦