本發(fā)明涉及礦井提升機(jī)安全制動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及礦井提升機(jī)智能平穩(wěn)制動(dòng)的安全制動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

礦井提升機(jī)是礦井中的重要設(shè)備，承擔(dān)著礦物、設(shè)備、材料和人員輸送的重要任務(wù)，其性能好壞對于礦山安全生產(chǎn)十分重要。礦井提升機(jī)安全制動(dòng)系統(tǒng)是關(guān)系到提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵部件。

安全制動(dòng)是指在提升機(jī)運(yùn)行過程中，為避免出現(xiàn)安全事故時(shí)迅速停車的制動(dòng)行為。安全制動(dòng)過程主要是由電控-電液制動(dòng)系統(tǒng)完成的。電液制動(dòng)系統(tǒng)由盤形制動(dòng)器、液壓站、電控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、檢測反饋裝置、液壓管路及連接電纜組成。

目前，國內(nèi)外部分礦井提升機(jī)，特別是大型多繩摩擦式提升機(jī)多數(shù)采用雙工作點(diǎn)恒減速安全制動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)過程。雙工作點(diǎn)恒減速安全制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)礦井提升機(jī)安全制動(dòng)要求和提升系統(tǒng)需要預(yù)先設(shè)定兩個(gè)工作點(diǎn)，主電控系統(tǒng)根據(jù)提升工作過程中的電流特征參數(shù)識(shí)別提升系統(tǒng)重物上提或重物下放工況，在重載上提工況下安全制動(dòng)時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)按照較大的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行恒減速制動(dòng)；當(dāng)改變?yōu)橹剌d下放工況下進(jìn)行安全制動(dòng)時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)則自動(dòng)按照較小的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行恒減速制動(dòng)。

上述制動(dòng)方式選用雙設(shè)定工作點(diǎn)，提高了制動(dòng)平穩(wěn)性和安全可靠性，具有良好的制動(dòng)性能，但由于其恒減速閉環(huán)給定的工作點(diǎn)為預(yù)先設(shè)置的兩個(gè)工作點(diǎn)，通過工況不同選擇工作點(diǎn)設(shè)定值存在以下不足之處：

1、這種閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)工作點(diǎn)有兩個(gè)預(yù)先的設(shè)定值。在大多數(shù)情況下，提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質(zhì)量之比值)較小，多繩摩擦提升機(jī)重載提升工況時(shí)最小防滑極限制動(dòng)減速度大于提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動(dòng)減速度值。而在實(shí)際提升系統(tǒng)中，如果提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)較大，就可能出現(xiàn)最小防滑極限制動(dòng)減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動(dòng)減速度值接近、甚至小于后者的情況。這種情況下，閉環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)按照設(shè)定值的大小，自動(dòng)把較大的減速度工作點(diǎn)賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點(diǎn)賦值給重載下放工況，不能滿足提升機(jī)的安全運(yùn)行條件。

2、采用預(yù)先設(shè)定好的減速度的工作點(diǎn)，不能滿足提升機(jī)參數(shù)變化等情況下的安全制動(dòng)，不能達(dá)到讓提升機(jī)在最短時(shí)間內(nèi)安全停車的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了縮短安全制動(dòng)時(shí)間，減少安全制動(dòng)時(shí)提升容器的運(yùn)行距離，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦井提升機(jī)智能型安全制動(dòng)系統(tǒng)，使礦井提升機(jī)安全制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)性能和應(yīng)用范圍有所提高，同時(shí)為提高礦井提升系統(tǒng)整機(jī)參數(shù)性能奠定基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的礦井提升機(jī)智能型安全制動(dòng)系統(tǒng)，包括：傳感系統(tǒng)、減速度智能計(jì)算模塊、制動(dòng)器控制模塊、制動(dòng)功能執(zhí)行元件、液壓站和檢測反饋裝置。傳感系統(tǒng)包括稱重、速度、加速度等傳感器，傳感系統(tǒng)把傳感器檢測到的信號(hào)經(jīng)過濾波除噪處理后發(fā)送給減速度智能計(jì)算模塊。

減速度智能計(jì)算模塊根據(jù)稱重、位置、速度等傳感器測得的特征數(shù)據(jù)和提升機(jī)的有關(guān)參數(shù)，結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》，實(shí)時(shí)計(jì)算出提升機(jī)允許的最大減速度值；制動(dòng)器控制模塊將給定減速度值和檢測反饋裝置實(shí)際反饋的信號(hào)值進(jìn)行比較后發(fā)出控制指令，控制指令經(jīng)過放大、矯正等方式處理后，通過電液比例換向閥轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)，電液比例換向閥輸出按輸入指令變化的液壓壓力(流量)信號(hào)控制盤形制動(dòng)器油缸活塞桿輸出的正壓力，盤形制動(dòng)器油缸活塞桿輸出的正壓力與盤形制動(dòng)器彈簧力進(jìn)行抵消后的剩余正壓力通過閘瓦作用在制動(dòng)盤(閘盤)上，形成的制動(dòng)力矩控制提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)按照輸入控制指令變化規(guī)律而改變(制動(dòng)減速)，實(shí)施了對提升系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)了礦井提升機(jī)的安全制動(dòng)。

由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：

1、在提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質(zhì)量之比)較大的情況下，就可能出現(xiàn)最小防滑極限制動(dòng)減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時(shí)安全規(guī)程規(guī)定的最小制動(dòng)減速度值接近，甚至小于后者。本發(fā)明中，閉環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)按照設(shè)定值的大小，自動(dòng)把較大的減速度工作點(diǎn)賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點(diǎn)賦值給重載下放工況不能滿足提升機(jī)的安全運(yùn)行條件。這樣，本發(fā)明技術(shù)方案就可以實(shí)現(xiàn)不論提升系統(tǒng)質(zhì)量模數(shù)的數(shù)值如何變化，均可以在各種較極端的提升系統(tǒng)參數(shù)下實(shí)現(xiàn)恒值閉環(huán)恒減速安全制動(dòng)效果。

2、在礦井提升系統(tǒng)工作中，按照預(yù)先設(shè)定的減速度工作點(diǎn)進(jìn)行安全制動(dòng)，可能與提升機(jī)實(shí)際工況存在很大差別，達(dá)不到理想的制動(dòng)狀態(tài)，因?yàn)樘嵘龣C(jī)的各種參數(shù)可能發(fā)生變化，比如提升箕斗磨損、裝載率變化、卸料不干凈等都將影響質(zhì)量模數(shù)的大小，進(jìn)而影響減速度工作點(diǎn)的設(shè)置。本發(fā)明中，技術(shù)方案可以根據(jù)各種傳感器實(shí)測數(shù)據(jù)，通過減速度智能計(jì)算模塊實(shí)時(shí)計(jì)算提升系統(tǒng)允許的最大減速度值，能最大程度的符合最佳減速度要求，實(shí)現(xiàn)在全工況條件下的最優(yōu)安全制動(dòng)效果。

附圖說明

附圖1為提升機(jī)智能安全制動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)一步說明：

結(jié)合制動(dòng)系統(tǒng)框圖，傳感系統(tǒng)包括稱重、速度、加速度等傳感器，傳感系統(tǒng)把傳感器檢測到的信號(hào)經(jīng)過濾波除噪處理后發(fā)送給減速度智能計(jì)算模塊。

減速度智能計(jì)算模塊根據(jù)傳感系統(tǒng)發(fā)送來的特征數(shù)據(jù)和提升機(jī)的有關(guān)參數(shù)、結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》，實(shí)時(shí)計(jì)算出提升機(jī)允許的最大減速度值，并發(fā)送給制動(dòng)器控制模塊，制動(dòng)器控制模塊將給定減速度值和檢測反饋裝置實(shí)際反饋的信號(hào)值進(jìn)行比較后發(fā)出控制指令，控制指令經(jīng)過放大、矯正等方式處理后，通過電液比例換向閥轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)，電液比例換向閥輸出按輸入指令變化的液壓壓力(流量)信號(hào)控制盤形制動(dòng)器油缸活塞桿輸出的正壓力，盤形制動(dòng)器油缸活塞桿輸出的正壓力與盤形制動(dòng)器彈簧力進(jìn)行抵消后的剩余正壓力通過閘瓦作用在制動(dòng)盤(閘盤)上，形成的制動(dòng)力矩控制提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)按照輸入控制指令變化規(guī)律而改變(制動(dòng)減速)，實(shí)施了對提升系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)了礦井提升機(jī)的恒減速安全制動(dòng)。

在實(shí)施安全制動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在不同載荷、不同速度下，使提升系統(tǒng)按照所處工況下最佳的減速度計(jì)算值進(jìn)行制動(dòng)。在檢測裝置檢測到實(shí)際減速度值偏離給定值的情況下，通過該制動(dòng)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和補(bǔ)償作用，使偏差迅速減小、保持制動(dòng)過程減速度恒定不變，達(dá)到恒減速制動(dòng)的效果。