專利名稱：礦用絞車報警裝置和礦用絞車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及報警控制技術，尤其涉及一種礦用絞車報警裝置和礦用絞車。
背景技術：
在礦物開采時，設置有提升裝置，通過提升裝置將開采的礦物從開采主井提升至地面，多繩摩擦式絞車作為一種提升裝置已廣泛應用于礦物開采中。多繩摩擦式絞車包括主滾筒、繩索、電機和箕斗等，由電機的轉軸與主滾筒相連，繩索纏繞于主滾筒上，繩索的兩端分別連接箕斗，箕斗用于裝載待提升的礦物。現有的該絞車控制系統中，通過控制電機轉軸的轉動方向帶動主滾筒向不同的方向轉動，使連接于繩索兩端的箕斗向不同的方向運動，將兩箕斗交替從井下提升至地面或下放至井下。而由于繩索的兩端分別連接箕斗，分別記為主勾箕斗和副勾箕斗，兩個箕斗的運動方向相反，主勾箕斗上升時，副勾箕斗必然下降。當主勾箕斗位于井下并裝載完礦物后，副勾箕斗位于地面上以將箕斗內裝載的礦物卸載，然后，通過電機轉軸帶動主滾筒轉動，從而將裝載完礦物的主勾箕斗提升至地面，同時將卸載完礦物的副勾箕斗下放至井下；當主勾箕斗在地面完成礦物卸載而副勾箕斗在井下裝載完礦物，此時，控制電機轉軸反向轉動，從而帶動主滾筒反向轉動，將主勾箕斗下放至井下，同時將副勾箕斗提升至地面。重復上述的過程，以將主井內開采的礦物不斷的提升至地面。但是，在卸載礦物時，由于開采出的礦物可能比較潮濕或者含有大量的水分，當將這樣的礦物裝載于箕斗內并提升至地面后，由于井下溫度較高，而如果是冬季地面溫度較低的情況下，使得裝載于箕斗內的部分礦物很可能被凍結在箕斗內或者是由于水汽凝結而導致裝載物粘度較大，使得該部分礦物不容易被卸下，因此，會發生卸載不完全的情況。若本應該被卸載礦物的箕斗有大部分礦物由于上述原因未被卸下，將該箕斗下放至井下后繼續向箕斗內裝載礦物，很容易造成箕斗超載，此時如果通過提升裝置提升超載的箕斗，容易發生滑繩事故，或造成提升裝置失控而發生其他重大生產事故。
實用新型內容本實用新型一方面是提供一種礦用絞車報警裝置，該報警裝置，包括用于在絞車中箕斗的閘門控制開關打開狀態下生成開始計時信號的計時信號采集器；用于在接收到所述開始計時信號后開始計時，并在預設時間后生成采集信號的計時器；用于在接收到所述采集信號狀態下采集絞車中電機的電樞輸入電流值的電流傳感器；用于在所述輸入電流值小于預設電流值狀態下輸出報警觸發信號的電流比較器和用于在接收到所述報警觸發信號后生成報警信號的報警器；其中，所述計時信號采集器與絞車中箕斗的閘門控制開關相連，所述計時信號采集器與所述計時器相連，所述電流傳感器與絞車中電機的電樞電流輸入端相連，所述電流比較器與所述電流傳感器相連，所述報警器與所述電流比較器相連。[0011]如上所述的礦用絞車報警裝置，其中，還包括用于在接收到所述報警觸發信號狀態下斷開、以使箕斗的閘門無法自動打開的閉鎖開關，所述閉鎖開關與箕斗的閘門控制開關串聯，且與所述電流比較器相連。如上所述的礦用絞車報警裝置，其中，所述報警器包括繼電器、揚聲器和電源，其中，所述繼電器的輸入端與所述電流比較器相連，所述繼電器的輸出端常開觸點與所述揚聲器和電源構成串聯回路。本實用新型另一方面還提供一種礦用絞車，包括箕斗和電機，還包括本實用新型提供的報警裝置，所述報警裝置中計時信號采集器與箕斗的閘門控制開關相連，所述報警裝置中電流傳感器與所述電機的電樞電流輸入端相連。 本實用新型提供的礦用絞車報警裝置，通過計時器判斷箕斗下放時是否進入勻速運行階段，以生成采集信號控制電流傳感器采集箕斗勻速運行階段時電機的電樞輸入電流值，通過電流比較器將電機的電樞輸入電流值與預設電流值進行比較，判斷箕斗是否發生不完全卸載的情況，當采集的輸入電流值小于預設電流值時，說明箕斗發生不完全卸載的情況，此時，電流比較器輸出一報警觸發信號，報警器接到該報警觸發信號后生成報警信號，以提示工作人員箕斗發生不完全卸載的情況，以便工作人員及時提醒操作絞車的工作人員采取相應的應對措施，避免安全事故的發生，提高礦物開采作業的安全性。
圖I為本實用新型實施例所提供的礦用絞車報警裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型另一實施例所提供的礦用絞車報警裝置的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種礦用絞車報警裝置，圖I為本實用新型實施例所提供的礦用絞車報警裝置的結構示意圖，如圖I所示，該報警裝置具體包括計時信號采集器10、計時器11、電流傳感器12、電流比較器13和報警器14。計時信號采集器10，與絞車中箕斗的閘門控制開關30相連，用于在箕斗的閘門控制開關打開狀態下生成開始計時信號；計時器11，與所述計時信號采集器10相連，用于在接收到所述開始計時信號后開始計時，并在預設時間后生成采集信號；電流傳感器12，與絞車中電機的電樞電流輸入端31相連，用于在接收到所述采集信號狀態下采集絞車中電機的電樞輸入電流值；電流比較器13，與所述電流傳感器12相連，用于在所述輸入電流值小于預設電流值狀態下輸出報警觸發信號；報警器14，與所述電流比較器13相連，用于在接收到所述報警觸發信號后生成報
警信號。礦用絞車為礦物開采時的一種常見提升裝置，通過絞車可將開采的礦物從開采主井提升至地面，礦用絞車通常包括箕斗和電機，箕斗用于裝載礦物，電機用于為提升箕斗提供力矩，以將裝載完礦物的箕斗提升至地面，并在卸載完礦物后，將箕斗下放至井下。[0026]下面以多繩摩擦式絞車為例，介紹礦用絞車的工作過程。該礦用絞車在工作過程中，通過控制絞車中電機轉軸的轉動方向帶動主滾筒向不同的方向轉動，使連接于繩索兩端的箕斗向不同的方向運動，將兩箕斗(分別記為第一箕斗和第二箕斗)交替從井下提升至地面或下放至井下。在絞車工作過程中，電機輸出電磁力矩，通過該電磁力矩為箕斗提供提升動力，電機輸出電磁力矩的大小等于需提升至地面的箕斗的重量減去需下放箕斗的重量兩者重量之差，而電機的電樞輸入電流值與電機輸出的電磁力矩成正比，也就是說電機輸出的電磁力矩越大，電機的電樞輸入電流越大。通常情況下，將裝載礦物的第一箕斗提升地面后，同時將空的第二箕斗下放至井下，然后打開箕斗的閘門箕斗的閘門控制開關，箕斗的閘門打開，將第一箕斗內的礦物完全卸載，也就是礦物不會滯留在該第一箕斗內，同時將第二箕斗內裝載好礦物，再將第一箕斗下放至井下，將第二箕斗提升至地面。 但是，當裝載礦物的第一箕斗提升至地面后，發生卸載不完全的情況時，也就是，該第一箕斗內剩余部分或大部分礦物時，如果此時將該第一箕斗下放，同時將裝載完礦物的第二箕斗提升至地面，由于第一箕斗內有部分礦物，此時電機輸出電磁力矩的大小等于第二箕斗的重量減去第一箕斗的重量，即兩者重量之差，電機的電樞輸入電流值又與電機輸出的電磁力矩成正比，因此，與正常情況相比，電機輸出電磁力矩將減小，電機的電樞輸A電流值也將小于正常情況下電機的電樞輸入電流值。但是絞車運行過程中，兩箕斗通常是首先經過一小段時間的減速和加速過程后才進入勻速運行，在兩箕斗開始階段的減速和加速運行階段，電機的電樞輸入電流值變化較大，而進入勻速階段后，電機的電樞輸入電流值將保持在一個穩定數值，因此，本實施例的報警裝置，利用箕斗勻速運行階段時，電機的電樞輸入電流值來判斷絞車的運行情況。該報警裝置的工作原理如下在將裝載完礦物的箕斗提升至地面后，在卸載礦物時，需將箕斗的閘門打開，因此，將計時信號采集器與箕斗的閘門控制開關相連，當箕斗的閘門控制開關打開時，通過計時信號采集器采集開始計時信號，計時器接到該開始計時信號后開始計時，并在預設時間后生成采集信號，該預設時間為自箕斗打開至箕斗進入勻速運行階段的時間，然后通過電流傳感器開始采集電機的電樞輸入電流值，也就是說，電流傳感器采集的輸入電流值為箕斗進入勻速運行階段的電流值。其次，通過電流比較器對采集的輸入電流值與預設電流值進行比較，當該輸入電流值小于預設電流值時，輸出一報警觸發信號。該預設電流值的大小根據絞車正常運行時，電機的電樞輸入電流的大小確定，也就是在箕斗完全卸載，將箕斗下放至井下的勻速運行階段時，電機的電樞輸入電流值。并且，由于箕斗內滯留礦物越多，采集到的電機的電樞輸入電流值越小，因此，可根據實際情況設置預設電流值，該預設電流值可以小于正常情況下電機的電樞輸入電流值一定的比例，也就是說，當箕斗內只是滯留少部分的礦物時，對絞車的運行影響不大，也不會發生安全生產事故，仍可認為絞車正常運行，對該種情況不做處理。如果采集的輸入電流值小于預設電流值，說明箕斗發生不完全卸載的情況，此時，電流比較器輸出一報警觸發信號，報警器接到該報警觸發信號后生成報警信號，以提示工作人員絞車此時發生不正常運行情況，也就是箕斗發生不完全卸載的情況，以便工作人員及時提醒操作絞車的工作人員采取相應的應對措施，避免發生安全生產事故，提高礦物開采作業的安全性。例如，如果工作人員發現的早，應操作控制絞車停止下放箕斗，將絞車開到卸載位置，重新卸載；如果發現的遲，可立即通知井下裝載站，注意絞車此時的情況，以引起井下作業人員的警惕，避免安全生產事故的發生。需要說明的是，上述只是以多繩摩擦式絞車為例說明該報警裝置的工作原理，該報警裝置不僅僅適用于該種結構的礦用絞車，也可適用于其他結構的絞車，只要絞車的工作原理與上述所述原理相同即可。上述報警裝置中各部件可以有多種形式和結構，例如，計時信號采集器可以為包含相關程序指令的可編程控制器，將箕斗的閘門控制開關與可編程控制器中一端口相連，可編程控制器可采集該端口的狀態，當閘門控制開關打開時，該端口的狀態可設置為0，此 時，可編程控制器可生成一開始計時信號，并發送給計時器，計時器便可開始計時。計時器可以為電子式或電磁式計時器，電流傳感器可以為電流霍爾傳感器及電磁型傳感器。電流比較器可以采用已有的比較電路的形式實現，可將比較電路的其中一個輸入端與電流傳感器相連，另一輸入端與一基準電流源相連，該基準電流源的電流大小即為預設電流值，電流比較器可將電流傳感器采集的電機的電樞輸入電流值與基準電流進行比較，當輸入電流值小于預設電流值時，可輸出一電信號，該電信號即可作為報警觸發信號。報警器用于產生報警信號，也可以為多種形式，例如，可以為一揚聲器，通過揚聲器發出的聲音作為報警信號；也可以將一發光二極管作為報警器，通過發光二極管發出的光作為報警信號；該報警器也可以是串聯的揚聲器和電燈，通過揚聲器發出的聲音和電燈發出的光同時作為報警信號。由上述技術方案可知，該報警裝置，通過計時器判斷箕斗下放時是否進入勻速運行階段，以生成采集信號控制電流傳感器采集箕斗勻速運行階段時電機的電樞輸入電流值，通過電流比較器將電機的電樞輸入電流值與預設電流值進行比較，判斷箕斗是否發生不完全卸載的情況，當采集的輸入電流值小于預設電流值時，說明箕斗發生不完全卸載的情況，此時，電流比較器輸出一報警觸發信號，報警器接到該報警觸發信號后生成報警信號，以提示工作人員箕斗發生不完全卸載的情況，以便工作人員及時提醒操作絞車的工作人員采取相應的應對措施，避免安全事故的發生，提高礦物開采作業的安全性。圖2為本實用新型另一實施例所提供的礦用絞車報警裝置的結構示意圖，在上述實施例的基礎上，如圖2所示，進一步的，該礦用絞車報警裝置還包括閉鎖開關15，所述閉鎖開關15與箕斗的閘門控制開關31串聯，且與所述電流比較器13相連，用于在接收到所述報警觸發信號狀態下斷開，以使箕斗的閘門無法自動打開。本實施例中，在箕斗發生不完全卸載的情況時，通過閉鎖開關鎖閉閘門的控制開關，使箕斗的閘門無法自動打開，避免向箕斗內重復裝載礦物，避免浪費人力和時間，可提高礦物開采作業的生產效率。該閉鎖開關可以為已有技術中的開關，可以為多種結構形式，例如，可以為一繼電器，繼電器的輸入端電流比較器相連，輸出端常閉觸點與箕斗的閘門控制開關串聯，當電流比較器輸出報警觸發信號時，繼電器的常閉觸點斷開，由于該常閉觸點與箕斗的閘門控制開關串聯，因此，不管箕斗的閘門控制開關打開或者是閉合，箕斗的閘門均無法自動打開，只有當繼電器的常閉觸點閉合時，才能通過絞車控制程序自動控制箕斗的閘門控制開關閉合，從而控制箕斗的閘門自動打開。并且，如圖2所示，本實施例中報警裝置的報警器14包括繼電器141、揚聲器142和電源143，其中，所述繼電器141的輸入端1411與所述電流比較器13相連，所述繼電器141的輸出端常開觸點1412與所述揚聲器142和電源143構成串聯回路。上述的報警器中繼電器的輸入端可接收電流比較器傳送的報警觸發信號，該報警 觸發信號可以為電壓或電流信號，繼電器的輸入端接收到該信號后，輸出端常開觸點閉合，從而接通電源與揚聲器的連接，揚聲器發出聲音，該聲音即為報警信號。本實施例只是提供一種報警器的結構形式，當然，報警器也可以為其他結構，不限于本實施例所述。本實用新型實施例還提供了一種礦用絞車，包括箕斗和電機，還包括本實用新型實施例提供的報警裝置，所述報警裝置中計時信號采集器與箕斗的閘門控制開關相連，所述報警裝置中計時信號電流傳感器與所述電機的電樞電流輸入端相連。本實用新型實施例提供的礦用絞車，通過采用本實用新型實施例提供的報警裝置，可在箕斗發生不完全卸載的情況，生成報警信號，以及時提醒操作絞車的工作人員采取相應的應對措施，避免安全事故的發生，提高礦物開采作業的安全性。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
權利要求1.一種礦用絞車報警裝置，其特征在于，包括 用于在絞車中箕斗的閘門控制開關打開狀態下生成開始計時信號的計時信號采集器；用于在接收到所述開始計時信號后開始計時，并在預設時間后生成采集信號的計時器；用于在接收到所述采集信號狀態下采集絞車中電機的電樞輸入電流值的電流傳感器；用于在所述輸入電流值小于預設電流值狀態下輸出報警觸發信號的電流比較器和用于在接收到所述報警觸發信號后生成報警信號的報警器；其中，所述計時信號采集器與絞車中箕斗的閘門控制開關相連，所述計時信號采集器與所述計時器相連，所述電流傳感器與絞車中電機的電樞電流輸入端相連，所述電流比較器與所述電流傳感器相連，所述報警器與所述電流比較器相連。
2.根據權利要求I所述的礦用絞車報警裝置，其特征在于，還包括 用于在接收到所述報警觸發信號狀態下斷開、以使箕斗的閘門無法自動打開的閉鎖開關，所述閉鎖開關與箕斗的閘門控制開關串聯，且與所述電流比較器相連。
3.根據權利要求I或2所述的礦用絞車報警裝置，其特征在于，所述報警器包括繼電器、揚聲器和電源，其中，所述繼電器的輸入端與所述電流比較器相連，所述繼電器的輸出端常開觸點與所述揚聲器和電源構成串聯回路。
4.一種礦用絞車，包括箕斗和電機，其特征在于，還包括權利要求1-3任一所述的報警裝置，所述報警裝置中計時信號采集器與所述箕斗的閘門控制開關相連，所述報警裝置中電流傳感器與所述電機的電樞電流輸入端相連。
專利摘要本實用新型提供一種礦用絞車報警裝置和礦用絞車，該報警裝置包括計時信號采集器、計時器、電流傳感器、電流比較器和報警器，其中，計時信號采集器與絞車中箕斗的閘門控制開關相連，計時信號采集器與所述計時器相連，電流傳感器與絞車中電機的電樞電流輸入端相連，電流比較器與電流傳感器相連，報警器與電流比較器相連。該報警裝置可在絞車中箕斗發生不完全卸載時，產生報警信號，以便工作人員及時提醒操作絞車的工作人員采取相應的應對措施，避免發生安全生產事故，提高礦物開采作業的安全性。
文檔編號B66D1/54GK202575827SQ20122017214
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月20日 優先權日2012年4月20日
發明者李南, 單杰, 汝岑, 楊帆, 朱強, 朱開輝, 陳根生 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司