一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法

文档序号:1930642 发布日期:2021-12-07 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法 (Device and method for detecting anti-missing inserted pins of inclined shaft string car ) 是由 黄敏 于 2021-09-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法,其中装置包括:推车爪,设置于导轨上;液压动力系统,与推车爪传动连接,用于驱使推车爪前后移动;压力传感器,设置于液压动力系统上,用于检测液压动力系统的压力值;编码器,设置于液压动力系统上,用于检测推车爪的位移;阻车器,设置于导轨中间,且位于推车爪远离卷扬机的一侧;控制系统,与液压动力系统、压力传感器、编码器、阻车器电连接,用于控制液压动力系统及阻车器动作,以及接收压力传感器采集的压力值和编码器采集的位移。可实现插销漏插自动检测,防止斜井串车插销漏插,防止发生斜井跑车事故发生。(The invention discloses a device and a method for detecting an anti-missing plug pin of an inclined shaft train, wherein the device comprises: the trolley claw is arranged on the guide rail; the hydraulic power system is in transmission connection with the cart claw and is used for driving the cart claw to move back and forth; the pressure sensor is arranged on the hydraulic power system and used for detecting the pressure value of the hydraulic power system; the encoder is arranged on the hydraulic power system and used for detecting the displacement of the trolley claw; the car arrester is arranged in the middle of the guide rail and is positioned on one side of the cart claw, which is far away from the winch; and the control system is electrically connected with the hydraulic power system, the pressure sensor, the encoder and the car arrester and is used for controlling the hydraulic power system and the car arrester to act and receiving the pressure value acquired by the pressure sensor and the displacement acquired by the encoder. Can realize that the bolt leaks to insert automated inspection, prevent that inclined shaft cluster car bolt from leaking and inserting, prevent to take place inclined shaft sports car occurence of failure.)

一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法

技术领域

本发明涉及斜井安全作业技术领域,尤其涉及一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法。

背景技术

斜井串车是井下作业的运输工具,各相邻车厢之间通过串车链条及插销连接。且串车最后一节车厢与卷扬机提升钢丝通过插销固定连接,由卷扬机提供动力控制串车的移动。但是,斜井串车提升存在一个非常大的安全隐患,即在串车下放时存在挂钩工忘记插插销而直接将矿车推下斜井的情况,造成跑车事故。目前主要是挂钩工插插销时自行检查,但是无法避免忘记插插销或检查疏忽的问题。

发明内容

本发明提供了一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法,以解决串车下放时存在挂钩工忘记插插销造成跑车事故的问题。

第一方面,提供了一种斜井串车防漏插插销检测装置,包括:

推车爪,设置于导轨上;

液压动力系统,与所述推车爪传动连接,用于驱使所述推车爪前后移动;

压力传感器,设置于所述液压动力系统上,用于检测所述液压动力系统的压力值;

编码器,设置于所述液压动力系统上,用于检测所述推车爪的位移;

阻车器,设置于导轨中间,且位于所述推车爪远离卷扬机的一侧;

控制系统,与所述液压动力系统、压力传感器、编码器、阻车器电连接,用于控制所述液压动力系统及阻车器动作,以及接收压力传感器采集的压力值和编码器采集的位移。

该检测装置工作时,首先控制系统控制液压动力系统工作,进而驱使推车爪移动至串车的第一节车厢处并向第一节车厢提供推力,同时压力传感器对液压动力系统的液压油压力值进行检测,并将结果实时传输至控制系统,编码器对推车爪的位移进行检测,并将结果实时传输至控制系统,最后由控制系统根据检测液压油压力值和位移判断是否发生了插销漏插。如果判断没有漏插,则控制系统控制打开阻车器,允许串车下放;否则控制系统控制关闭阻车器,以阻止串车下放,从而实现插销漏插自动检测,并防止造成跑车事故。

进一步地,所述液压动力系统包括液压站、液压马达、变速箱、钢丝绳卷筒、前进钢丝绳、后退钢丝绳、第一导向滑轮组及第二导向滑轮组;

所述液压站通过管路与所述液压马达连通;所述变速箱与所述液压马达的输出轴连接,所述钢丝绳卷筒与所述变速箱的输出轴连接;所述前进钢丝绳的一端与所述推车爪的前端连接,其另一端穿过所述第一导向滑轮组后缠绕于所述钢丝绳卷筒上;所述后退钢丝绳的一端与所述推车爪的后端连接,其另一端穿过所述第二导线滑轮组后缠绕于所述钢丝绳卷筒上;

所述编码器安装于所述钢丝绳卷筒的转轴上,所述压力传感器安装于所述液压站上。

进一步地,所述第一导向滑轮组和第二导向滑轮组均包括第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮,所述第一滑轮设置于所述导轨一侧且对应所述钢丝绳卷筒,所述第二滑轮、第三滑轮均设置于所述推车爪的前侧或后侧,且所述第二滑轮、第三滑轮相对设置于所述导轨的外侧和中间,所述第二滑轮和所述第一滑轮位于所述导轨同一侧。

进一步地,所述控制系统还与卷扬机控制系统电连接。

进一步地,所述控制系统用于根据接收的压力值和位移判断是否存在插销漏插,具体包括:

当压力值大于或等于预设压力值,且位移小于等于预设位移值时,则判断为插销没有漏插;

否则,判断为存在插销漏插。

进一步地,所述控制系统还用于获取压力传感器采集到压力值大于或等于预设压力值的持续时间。为了使检测结果更准确,控制系统还获取压力传感器采集到压力值达到或超过预设压力值的持续时间是否超过预设时间,即在设定时间内压力没有下降作为没有漏插的一个必要条件。

进一步地,所述控制系统用于根据接收的压力值、压力值达到或超过预设压力值的持续时间和位移判断是否存在插销漏插,具体包括:

当压力值大于或等于预设压力值,且该压力值持续时间大于等于预设时间,并且位移小于等于预设位移值时,则判断为插销没有漏插;

否则,判断为存在插销漏插。

第二方面,提供了一种斜井串车防漏插插销检测方法,采用如上所述的斜井串车防漏插插销检测装置进行检测,具体包括:

将串车停放在斜井串车防漏插插销检测装置上;

卷扬机发出下放串车信号,斜井串车防漏插插销检测装置随即进行检测;

斜井串车防漏插插销检测装置检测是否存在插销漏插,若不存在漏插,则将结果反馈给卷扬机控制系统以下放串车,并控制打开阻车器;若存在漏插,则将结果反馈给卷扬机控制系统以停止下放串车,并控制关闭阻车器。

有益效果

本发明提出了一种斜井串车防漏插插销检测装置及方法,工作时,首先控制系统控制液压动力系统工作,进而驱使推车爪移动至串车的第一节车厢处并向第一节车厢提供推力,同时压力传感器对液压动力系统的液压油压力值进行检测,并将结果实时传输至控制系统,编码器对推车爪的位移进行检测,并将结果实时传输至控制系统,最后由控制系统根据检测液压油压力值和位移判断是否发生了插销漏插。如果判断没有漏插,则控制系统控制打开阻车器,允许串车下放;否则控制系统控制关闭阻车器,以阻止串车下放。从而实现插销漏插自动检测,防止斜井串车插销漏插,并防止造成跑车事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种斜井串车防漏插插销检测装置结构示意图;

图2是本发明实施例提供的原理示意图;

图3是本发明实施例提供的斜井串车防漏插插销检测装置控制原理及流程示意图;

图4是本发明实施例提供的斜井串车防漏插插销检测装置、串车、卷扬机安装示意图。

图中:1、控制系统;2、液压站;3、压力传感器;4、液压马达;5、变速箱;6、钢丝绳卷筒;7、编码器;8、前进钢丝绳;9、后退钢丝绳;10、第一导向滑轮组;11、推车爪;12、导轨;13、阻车器;14、第二导向滑轮组。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或顺序。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。

如图1、图4所示,本发明实施例提供了提供了一种斜井串车防漏插插销检测装置,包括:

推车爪11,设置于导轨12上;

液压动力系统,与所述推车爪11传动连接,用于驱使所述推车爪11前后移动;

压力传感器3,设置于所述液压动力系统上,用于检测所述液压动力系统的压力值;

编码器7,设置于所述液压动力系统上,用于检测所述推车爪11的位移;

阻车器13,设置于导轨12中间,且位于所述推车爪11远离卷扬机的一侧;

控制系统1,与所述液压动力系统、压力传感器3、编码器7、阻车器13电连接,用于控制所述液压动力系统及阻车器13动作,以及接收压力传感器3采集的压力值和编码器7采集的位移。

该检测装置工作时,首先控制系统1控制液压动力系统工作,进而驱使推车爪11移动至串车的第一节车厢处并向第一节车厢提供推力,同时压力传感器3对液压动力系统的液压油压力值进行检测,并将结果实时传输至控制系统1,编码器7对推车爪11的位移进行检测,并将结果实时传输至控制系统1,最后由控制系统1根据检测液压油压力值和位移判断是否发生了插销漏插。如果判断没有漏插,则控制系统1控制打开阻车器13,允许串车下放;否则控制系统1控制关闭阻车器13,以阻止串车下放,从而实现插销漏插自动检测,并防止造成跑车事故。

具体地,所述液压动力系统包括液压站2、液压马达4、变速箱5、钢丝绳卷筒6、前进钢丝绳8、后退钢丝绳9、第一导向滑轮组10及第二导向滑轮组14;

所述液压站2通过管路与所述液压马达4连通;所述变速箱5与所述液压马达4的输出轴连接,所述钢丝绳卷筒6与所述变速箱5的输出轴连接;所述前进钢丝绳8的一端与所述推车爪11的前端连接,其另一端穿过所述第一导向滑轮组10后缠绕于所述钢丝绳卷筒6上;所述后退钢丝绳9的一端与所述推车爪11的后端连接,其另一端穿过所述第二导线滑轮组后缠绕于所述钢丝绳卷筒6上;

所述编码器7安装于所述钢丝绳卷筒6的转轴上,所述压力传感器3安装于所述液压站2上。

更具体地,所述第一导向滑轮组10和第二导向滑轮组14均包括第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮,所述第一滑轮设置于所述导轨12一侧且对应所述钢丝绳卷筒6,所述第二滑轮、第三滑轮均设置于所述推车爪11的前侧或后侧,且所述第二滑轮、第三滑轮相对设置于所述导轨12的外侧和中间,所述第二滑轮和所述第一滑轮位于所述导轨12同一侧。

本实施例中,所述控制系统1还与卷扬机控制系统电连接。卷扬机控制系统发出下放串车信号时,控制系统1接收到信号并控制斜井串车放漏插插销检测装置进行放漏插检测,并将检测结果反馈至卷扬机控制系统,以供卷扬机控制系统控制是否继续下放串车。

本实施例中,所述控制系统1用于根据接收的压力值和位移判断是否存在插销漏插,具体包括:

当压力值大于或等于预设压力值,且位移小于等于预设位移值时,则判断为插销没有漏插;

否则,判断为存在插销漏插。

在一优选实施例中,为了使检测结果更准确,所述控制系统1还用于获取压力传感器3采集到压力值大于或等于预设压力值的持续时间。控制系统1还获取压力传感器3采集到压力值达到或超过预设压力值的持续时间是否超过预设时间,即在设定时间内压力没有下降作为没有漏插的一个必要条件。

本实施例中,所述控制系统1用于根据接收的压力值、压力值达到或超过预设压力值的持续时间和位移判断是否存在插销漏插,具体包括:

当压力值大于或等于预设压力值,且该压力值持续时间大于等于预设时间,并且位移小于等于预设位移值时,则判断为插销没有漏插;

否则,判断为存在插销漏插。

其中关于压力值大于或等于预设压力值保持时间,下面结合一个例子对其进行说明。例:假设液压站2提供P=10Mpa的压力就刚好能正常推动串车向前移动,根据这个数值再给控制系统1设定一个最小压力值Pmin=11Mpa(要比10Mpa大,为什么要比10Mpa大?因为如果设定值比10Mpa小,那串车都还没有推动,系统不能判断是否有漏插插销);这时还给控制系统1设定一个最小压力保持时间Tmin,假设Tmin=5S。根据这两个判断值,只有在液压站2压力达到11Mpa,并且液压站2运行5秒后,且检测压力值P≥Pmin;在这种情况下控制系统1才可能判断没有漏插插销(还有一个位移值要判断)。

为了便于对本发明技术方案的进一步理解,下面对本发明的技术方案实现原理进行说明。

在下放串车之前,假设串车链条插销有漏插。如果在此时给串车施加一个向前的推力F,当F>F时,串车会向前移动。根据这一基本原理,只要向串车施加一个向前的推力F,并保证F>F,如果串车向前移动,就判断链条插销有漏插,如果串车不移动,就判断链条插销无漏插。

以包括两节车厢的串车为例进行说明,图2中(a)、(b)、(c)、(d)为串车可能出现的四种位移情况。

图2(a)中1#与2#车厢之间串车链条插销无漏插,串车与卷扬机提升钢丝绳之间漏插,当F>F时,串车整体会向前移动。

图2(b)中1#与2#车厢之间串车链条插销漏插,串车与卷扬机提升钢丝绳之间无漏插,当F>F摩1时,1#车厢会向前移动,2#车厢不会移动。

图2(c)中1#与2#车厢之间串车链条插销无漏插,串车与卷扬机提升钢丝绳之间无漏插。当F>F时,由于串车还受到卷扬机提升钢丝绳的牵引力F,由于F>F>F,所以串车不会移动(如果F>F,则提升钢丝绳会断裂,这种情况是不可能发生的)。

图2(d)中1#与2#车厢之间串车链条插销漏插,串车与卷扬机提升钢丝绳之间漏插,当F>F时,1#车厢会向前移动,2#车厢不会移动。

基于上述实施例提供的斜井串车防漏插插销检测装置,本发明实施例还提供了一种斜井串车防漏插插销检测方法,具体包括:

将串车停放在斜井串车防漏插插销检测装置上;

卷扬机发出下放串车信号,斜井串车防漏插插销检测装置随即进行检测;

斜井串车防漏插插销检测装置检测是否存在插销漏插,若不存在漏插,则将结果反馈给卷扬机控制系统以下放串车,并控制打开阻车器13;若存在漏插,则将结果反馈给卷扬机控制系统以停止下放串车,并控制关闭阻车器13。

具体地,图3(a)中所示为当无插销漏插的情况下斜井串车防漏插插销检测装置控制原理及流程示意图。卷扬机控制系统发出下放串车信号给检测装置的控制系统1(即图中的检测装置PLC控制系统),检测装置PLC控制系统发出启动液压动力系统指令给液压动力系统,液压动力系统传递动力给推车爪11,推车爪11对串车的第一节车厢施加推力推串车;此时,编码器7检测推车爪11的位移并传输至检测装置PLC控制系统,同时,压力传感器3检测液压动力系统的液压油压力值并实时上传至检测装置PLC控制系统,若推车爪11位移小于等于预设位移值(Max设定值)、压力值大于等于预设压力值(Min设定压力值)、压力值达到或超过预设压力值的持续时间大于等于预设时间(Min设定时间)三个条件同时满足,则检测装置PLC控制系统判定串车插销没有漏插,并向阻车器13发出打开信号,向卷扬机控制系统发出串车可以下放的信号,阻车器13接收到信号后打开,不再阻拦串车,卷扬机控制系统接收到信号后执行下放串车操作。

图3(b)中所示为当存在插销漏插的情况下斜井串车防漏插插销检测装置控制原理及流程示意图。卷扬机控制系统发出下放串车信号给检测装置的控制系统1(即图中的检测装置PLC控制系统),检测装置PLC控制系统发出启动液压动力系统指令给液压动力系统,液压动力系统传递动力给推车爪11,推车爪11对串车的第一节车厢施加推力推串车;此时,编码器7检测推车爪11的位移并传输至检测装置PLC控制系统,同时,压力传感器3检测液压动力系统的液压油压力值并实时上传至检测装置PLC控制系统,若推车爪11位移大于预设位移值(Max设定值)、压力值小于预设压力值(Min设定压力值)、压力值达到或超过预设压力值的持续时间小于预设时间(Min设定时间)三个条件其中一个或多个满足,则检测装置PLC控制系统判定串车插销存在漏插,并向阻车器13发出关闭信号,向卷扬机控制系统发出停止下放串车的信号,阻车器13接收到信号后保持关闭,以阻拦串车,卷扬机控制系统接收到信号后执行停止下放串车,并发出声光报警。

可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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