專利名稱：一種立井提升容器超速檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種超速檢測裝置及方法，尤其是一種適用于礦井或電梯的立井提升容器超速檢測裝置及方法。
背景技術：
近年來，隨著大型煤炭企業集團建設的不斷推進，國家對礦井提升設備，在安全、高效、技術性上提出了更高的要求。根據《煤礦安全規程》第427條規定，礦井提升系統必須裝設防過卷、過速、限速、松繩、深度指示器失效等保險裝置。目前，現有的超速檢測裝置全部安裝在井口，且只針對提升機，而沒有直接對提升容器進行檢測，也沒有特別適合于礦井提升容器超速檢測的可靠方法。因此，缺乏有效的超速檢測裝置，過卷、過速、容器墜落等事故時有發生。
發明內容
技術問題本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種簡易可靠、易于安裝和維護的立井提升容器超速檢測裝置及方法。技術方案本發明的立井提升容器超速檢測裝置，包括工控機、設在井口處的鋼絲繩連接器，一端連接在鋼絲繩連接器上的主鋼絲繩，還包括設在提升容器上的限速裝置，所述的限速裝置包括固定在提升容器上的主繩輪和副繩輪，主繩輪上設有離心式限速機構，所述的鋼絲繩連接器上設有與工控機信號線相連的壓力傳感器，所述的主鋼絲繩下端連接有設在井底的張緊裝置，主鋼絲繩中部呈Z字形纏繞在主繩輪和副繩輪上。所述的張緊裝置包括連板、分別設在地基與連板上的動滑輪組和纏繞在動滑輪組上的鋼絲繩，鋼絲繩一端固定在地基上，另一端連接有配重塊。所述的離心式限速機構包括設在主繩輪內的拉簧，拉簧一端連接可調節張力的螺桿，拉簧另一端連接有具有重錘的連桿機構。本發明的立井提升容器超速檢測方法
首先，設定限速裝置中主繩輪的限速值Vs ；
驅動提升系統使提升容器運行，主繩輪和副繩輪在主鋼絲繩的作用下轉動，主鋼絲繩的張力信號經壓力傳感器時實傳輸給工控機；
調定提升容器的提升速度小于主繩輪設定的限速值Ks，即為提升容器處于正常運行時的速度，工控機通過壓力傳感器測得主鋼絲繩與定限速裝置滾動時的張力范圍值，設定為正常張力范圍值；
調定提升容器向上或向下提升速度大于主繩輪設定的限速值Ks，即為提升容器處于超速運行的速度，主繩輪停止轉動，工控機通過壓力傳感器測得主鋼絲繩與定限速裝置滑動時的向上超速運行張力范圍值和向下超速運行張力范圍值，設定為超速張力范圍值；
當提升容器工作運行時，若壓力傳感器測量的主鋼絲繩張力信號經工控機分析，在正常張力范圍值內，即提升速度小于主繩輪的限速值Ks，工控機分析顯示提升容器處于正常運行速度；若壓力傳感器測量到主鋼絲繩張力信號經工控機分析處在超速張力范圍值內，即提升速度大于主繩輪的限速值Ks，工控機分析顯示提升容器超速并報警。有益效果本發明的立井提升容器超速檢測裝置及方法，能對提升容器實施超速檢測，并為今后研制特大型罐籠超速保護系統提供了參考；其采用離心式限速輪進行速度的檢測，實現了對提升容器速度的直接檢測，克服了當前礦井提升容器缺乏直接超速檢測的裝置和方法；采用壓力傳感器檢測主鋼絲繩的張力增量來識別離心式限速輪與主鋼絲繩的傳動力，克服了提升容器上直接檢測缺乏電源等技術難題；對提升容器實施可靠地超速檢測，，能夠。其原理簡明、結構簡單、響應迅速、可靠度高、成本較低、安裝與維護方便，能為企業帶來更好的生產效益，具有廣泛的實用性。
圖I為本發明所述的超速檢測裝置示意圖； 圖2為本發明所述的主、副繩輪結構示意圖。圖中I-壓力傳感器，2-鋼絲繩連接器，3-主鋼絲繩，4-提升容器，5-限速裝置，
6-張緊裝置，7-工控機；5-1_主繩輪，5-2-副繩輪，5-3-拉簧，5-4-螺桿，5-5-連桿機構；
6-1-動滑輪組，6-2-配重塊，6-3-連板。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述
如圖I所示，本發明的超速檢測裝置包括壓力傳感器I、鋼絲繩連接器2、主鋼絲繩3、提升容器4、限速裝置5、張緊裝置6和工控機7。壓力傳感器I的底部經螺栓固定在井口地基上，壓力傳感器I的端部經螺栓與鋼絲繩連接器2相連接，鋼絲繩連接器2上固定有主鋼絲繩3，壓力傳感器I經信號線與井上的工控機7相連接，用以實時檢測主鋼絲繩3的張力。主鋼絲繩3的上端由主鋼絲繩連接器2下部鉸接的楔形繩卡固定。主鋼絲繩3以Z字形纏繞在限速裝置5的主繩輪5-1和副繩輪5-2上，限速裝置5安裝在提升容器4上，安裝位置由提升容器與緊急制動機構的形位情況而定。所述的主鋼絲繩3下端連接有設在井底的張緊裝置6，張緊裝置6由動滑輪組6-1、配重塊6-2、連板6-3組成，連板6_3與主鋼絲繩3相連，連板6-3與井下地基上設置動滑輪組6-1，動滑輪組6-1分上下間插布置，動滑輪組
6-1上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在地基上，另一端連接配重塊6-2。鋼絲繩的張緊力通過改變配重來調整，以保證繩與繩輪的緊密貼合。如圖2所示，限速裝置5包括主繩輪5-1和副繩輪5-2，主繩輪5_1為限速輪，主繩輪5-1輪輻的一側設置離心式限速機構；離心式限速機構包括拉簧5-3，拉簧5-3 —端連接可調節張力的螺桿5-4，拉簧5-3另一端連接有具有重錘的連桿機構5-5，重錘的連桿機構(5-5)由5個桿件通過4個可動鉸支點連接,再由3個不動鉸支點固定在主繩輪的一側；連桿機構5-5受到的離心力隨轉速增加而增大，當轉速足夠大時,離心力克服拉簧5-3的拉力，使重錘被甩出輪緣、觸碰擋塊，繩輪即停止轉動。本發明的立井提升容器超速檢測方法首先，設定限速裝置5中主繩輪5-1的限速值Vs ;驅動提升系統使提升容器4運行，主繩輪5-1和副繩輪5-2在主鋼絲繩3的作用下轉動，主鋼絲繩3的張力信號經壓力傳感器I實時傳輸給工控機7 ;調定提升容器4的提升速度小于主繩輪5-1設定的限速值K，即為提升容器4處于正常運行時的速度，工控機7通過壓力傳感器I測得主鋼絲繩3與定限速裝置5滾動時的張力范圍值，設定為正常張力范圍值；通過旋動螺桿5-4改變拉簧5-3的初張力，就可以調整主繩輪5-1限速保護作用的速度設定值K。調定提升容器4向上或向下提升速度大于主繩輪5-1設定的限速值Vs，即為提升容器4處于超速運行的速度，主繩輪5-1停止轉動，工控機7通過壓力傳感器I測得主鋼絲繩3與定限速裝置5滑動時的向上超速運行張力范圍值和向下超速運行張力范圍值，設定為超速張力范圍值；當提升容器4工作運行時，若壓力傳感器I測量的主鋼絲繩3張力信 號經工控機7分析，在正常張力范圍值內，即提升速度小于主繩輪5-的限速值Ks，工控機7分析顯示提升容器4處于正常運行速度；若壓力傳感器I測量到主鋼絲繩3張力信號經工控機7分析處在超速張力范圍值內，即提升速度大于主繩輪5-1的限速值Vs，工控機7分析顯示提升容器4超速并報警。
權利要求
1.一種立井提升容器超速檢測裝置，包括工控機(7)、設在井口處的鋼絲繩連接器(2)，一端連接在鋼絲繩連接器(2)上的主鋼絲繩(3)，其特征在于還包括設在提升容器(4)上的限速裝置(5)，所述的限速裝置(5)包括固定在提升容器上的主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)，主繩輪上設有離心式限速機構，所述的鋼絲繩連接器(2)上設有與工控機(7)信號線相連的壓力傳感器(1)，所述的主鋼絲繩(3)下端連接有設在井底的張緊裝置(6)，主鋼絲繩(3)中部呈Z字形纏繞在主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)上。
2.根據權利要求I所述的用于提升容器超速檢測裝置，其特征在于所述的張緊裝置(6)包括連板￠-3)、分別設在地基與連板(6-3)上的動滑輪組(6-1)和纏繞在動滑輪組(6-1)上的鋼絲繩，鋼絲繩一端固定在地基上，另一端連接有配重塊￠-2)。
3.根據權利要求I所述的用于提升容器超速檢測裝置，其特征在于所述的離心式限速機構包括設在主繩輪(5-1)內的拉簧(5-3)，拉簧(5-3) —端連接可調節張力的螺桿(5-4),拉簧(5-3)另一端連接有具有重錘的連桿機構(5-5)。
4.一種如權利要求1、2或3所述裝置的立井提升容器超速檢測方法，其特征在于 首先，設定限速裝置(5)中主繩輪(5-1)的限速值Ks; 驅動提升系統使提升容器(4)運行，主繩輪(5-1)和副繩輪(5-2)在主鋼絲繩(3)的作用下轉動，主鋼絲繩(3)的張力信號經壓力傳感器(I)時實傳輸給工控機(7)； 調定提升容器(4)的提升速度小于主繩輪(5-1)設定的限速值Ks，即為提升容器(4)處于正常運行時的速度，工控機(7)通過壓力傳感器(I)測得主鋼絲繩(3)與定限速裝置(5)滾動時的張力范圍值，設定為正常張力范圍值； 調定提升容器(4)向上或向下提升速度大于主繩輪(5-1)設定的限速值Ks，即為提升容器(4)處于超速運行的速度，主繩輪(5-1)停止轉動，工控機(7)通過壓力傳感器(I)測得主鋼絲繩(3)與定限速裝置(5)滑動時的向上超速運行張力范圍值和向下超速運行張力范圍值，設定為超速張力范圍值； 當提升容器(4)工作運行時，若壓力傳感器(I)測量的主鋼絲繩(3)張力信號經工控機(7)分析，在正常張力范圍值內，即提升速度小于主繩輪(5-1)的限速值Ks，工控機(7)分析顯示提升容器(4)處于正常運行速度；若壓力傳感器(I)測量到主鋼絲繩(3)張力信號經工控機(7)分析處在超速張力范圍值內，即提升速度大于主繩輪(5-1)的限速值Ks，工控機(7)分析顯示提升容器(4)超速并報警。
全文摘要
一種用于提升容器超速檢測的裝置及方法，主要由壓力傳感器、鋼絲繩連接器、主鋼絲繩、提升容器、限速裝置、張緊裝置和工控機組成。主鋼絲繩以Z字形纏繞在限速裝置的主、副繩輪上。主繩輪為離心式限速輪，轉動線速度達到設定值后停止轉動，與主鋼絲繩作滑動摩擦，使主鋼絲繩張力顯著增加。提升容器正常運行與超速運行時繩的張力范圍值通過壓力傳感器、工控機現場測定。當提升速度大于繩輪的調定值時，壓力傳感器檢測到的主鋼絲繩張力信號經工控機分析處在超速運行張力范圍值內，即實現了提升容器的超速檢測。該檢測裝置原理簡明、結構簡單、響應迅速、可靠度高、成本較低、安裝與維護方便。
文檔編號B66B5/04GK102718101SQ201210236888
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者劉志, 周公博, 彭玉興, 曹國華, 朱真才, 李偉, 王進杰 申請人:中國礦業大學