Устройство для контроля скорости движения сосуда подъемника

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СОСУДА ПО ГТЬЕМНИКА, содержащее размещенные на сосуде датчик перемещения сосуда, связанный .с блоком формирования и передачи информации, выход которого через канал связи подключен к входному элементу блока приема и обработки информации, расположенного стационарно , и подключенные к его выходам регистратор скорости, блок контроля превышения скорости и исполнительные элементы, и датчик перемещения навивочного органа каната, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, устройство снабжено включенным между датчиком перемещения сосуда и блоком формирования и передачи информации генератором импульсов с ключевым элементом на его входе, а блок формирования и передачи информации представляет собой управляемый от генератора импульсов вибратор, установf ленный в полости, заполненной упругой средой и размещенной в подвесном устройстве сосуда, причем между сосудом и подвесным устройством введен акустоизолирующий элемент, а входной элемент блока приема и обработки . информации представляет собой механически связанный с валом направляющего канат шкива преобразователь акустического сигнала в электрический . 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок приема и обработки информации содержит фильтр, подключенный к входному элеi менту, и подключенные к выходу фильт (Л ра амплитудный дискриминатор, измеритель частоты и логический элемент И-НЕ, другой вход которого является выходом блока и соединен с датчиком перемещения навивочного органа, а выход - одним из выходов блока, другим выходом которого является выход измерителя частоты, а третьим - выход амплитудного дискриминатора . 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что датчик перемещения сосуда представляет собой шарнирно закрепленный на сосуде одним концом подпружиненный рычаг, установленный на его другом конце с возможностью свободного качения по направляющей сосуда ролика, с осью которого связан тахогенератор с подключенным на его выходе преобразователем напряжения в частоту.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

° 11эр В 66 В, 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД,АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3558427/27-11 (22) 02.03.83 (46) 23.03.85. Бюл. У 11 (72) С.Г.Комаров (71) Красноуральский медеплавильный комбинат им. Серго Орджоникидзе (53) 621.316.719(088.8) (56) 1. Белоцерковский А.А. и др..

Защита от напуска каната при застревании подъемного сосуда. — "Безопасность труда в промышленности", 1977, N- 4,,с. 30 — 31 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СОСУДА ПОДЪЕМНИКА, содержащее размещенные на сосуде датчик перемещения сосуда, связанный с блоком формирования и передачи информации, выход которого через канал связи подключен к входному элементу блока приема и обработки информации, расположенного стационарно, и подключенные к его выходам регистратор скорости, блок контроля превышения скорости и исполнительные элементы, и датчик перемещения навивочного органа каната, о т л ич а в щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, устройство снабжено включенным между датчиком перемещения сосуда и блоком формирования и передачи информации генератором импульсов с ключевым элементом на его входе, а блок формирования и передачи информации представляет собой управляемый от генератора импульсов вибратор, установленный в полости, заполненной упругой средой и размещенной в подвесном устройстве сосуда, причем между сосудом и подвесным устройством введен акустоизолирующий элемент, а входной элемент блока приема и обработки информации представляет собой механически связанный с валом направляющего канат шкива преобразователь акустического сигнала в электрический.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок приема и обработки информации содержит фильтр, подключенный к входному элементу, и подключенные к выходу фильтра амплитудный дискриминатор, измеритель частоты и логический элемент И-НЕ, другой вход которого является выходом блока и соединен с датчиком перемещения навивочного органа, а выход — одним из выходов блока, другим выходом которого является выход измерителя частоты, а третьим — выход амплитудного дискриминатора.

3. Устройства по и. 1, о т л ичающее с я тем, что датчик перемещения сосуда представляет собой шарнирно закрепленный на сосуде одним концом подпружиненный рычаг, установленный Hà его другом конце с возможностью свободного качения по направляющей сосуда ролика, с осью которого связан тахогенератор с подключенным на его выходе преобразователем напряжения в частоту.

1, l 1462

Изобретение относится к подъемнотранспортным средствам и может быть использовано для измерения скорости, обеспечения контроля превышения заданной скорости и контроля аварийно- 5 го снижения скорости движения сосуда, например шахтного подъемника нри механическом воздействии на сосуд элементов шахтного ствола— ослабление натяжения и перегрузка каната, кодовой сигнализации и аварийной остановки подъемника.

Известно устройство для контроля скорости движения сосуда подъемника, содержащее размещенные на сосуде дат-15 чик перемещения сосуда, связанный с блоком формирования и передачи информации, выход которого через канал связи подключен к входному элементу блока приема и обработки 20 информации, расположенного стационарно, и подключенные к его выходам регистратор скорости, блок контроля превышения скорости и исполнительные элементы,и датчик перемещения нави- 25 вечного органа каната (1J .

Однако известное устройство не обеспечивает контроля перегруза каната подъемного сосуда, требует навески в стволе шахты маркерного каната Зр малого диаметра, из-за чего возникает возможность обрыва этого каната и аварии с сосудом, вибрация каната и касание им стенок ствола приводит к сРыву передачи информации из сосу- 35 д& °

Цель изобретения — повьппение надежности контроля.

Цель достигается тем, что устройство для контроля скорости движения сосуда подъемника, содержащее размещенные на сосуде датчик перемещения сосуда, связанный с блоком формирования и передачи информации, выход которого через канал связи подключен 45 к входному элементу блока приема и обработки информации, расположенного стационарно, и подключенные к его вы-. ходам регистратор скорости, блок контроля превышения скорости и испол-50 нительные элементы, и датчик перемещения навивечного органа каната, снабжено включенным между датчиком перемещения сосуда и блоком формирования и передачи информации генератором импульсов с ключевым элементом на его входе, а блок формирования и передачи информации представляет

70 собой управляемый от генератора импульсов вибратор, установленный в полости, заполненной упругой средой и размещенной в подвесном устройстве сосуда, причем между сосудом и подвесным устройством введен акустоизолирующий элемент, а входной элемент блока приема и обработки информации представляет собой механически связанный с валом направляющего канат шкива преобразователь акустического сигнала в элетрический.

Кроме того, блок приема и обработки информации содержит фильтр, подключенный к входному элементу, и подключенные к выходу фильтра амплитудный дискриминатор, измеритель частоты и логический элемент И-НЕ, другой вход которого является выходом блока и соединен с датчиком перемещения навивочного органа, а выход — одним из выходов блока, другим выходом которого является выход измерителя частоты, а третьим — выход амплитудного дискриминатора.

При этом датчик перемещения сосуда представляет собой шарнирно за" крепленный на сосуде одним концом подпружиненный рычаг, установленный на его другом конце с возможностью свободного качения по направляющей сосуда ролика, с осью которого связан тахогенератор с подключенным на

его выходе преобразователем напряжения в частоту.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит установленные на подъемном сосуде 1 датчик 2 перемещения сосуда вдоль направляющей 3, генератор 4 импульсов, связанный с блоком 5 формирования и передачи информации, установленный в подвесном устройстве б сосуда и связанный через канал 7 связи с входным элементом 8 блока приема и обработки информации, установленный в узле направления каната по оси подъема сосуда.

На подъемном сосуде 1 установлен ключевой элемент 9 для подачи кодовых сигналов, соединенный с входом генератора 4 импульсов.

Датчик 2 содержит рычаг 10, один конец которого шарнирно соединен с сосудом 1, а другой снабжен свободно вращающимся роликом 11, жестко связанным с осью (не указана) вращения, пружину 12 прижатия ролика 11

1146270 к плоскости катания направляющей 3, установленной по высоте подъема, тахогенератор 13, кинематически сое диненный с осью вращения ролика 11, и преобразователь 14 напряжение— . частота на выходе тахогенератора 13.

В устройстве имеется тросик 15 устранения контакта ролика 11 с направляющей 3 и аварийной установки подъемника. l0

Канал 7 связи выполнен акустическим и содержит акустоизолирующий элемент 16, расположенный между подвесным устройством 6 и сосудом 1.

Элемент 16 выполнен в виде резиновой 15 втулки, установленной на оси (не обозначена) соединения подвесного устройства 6 с сосудом 1.

Блок 5 формирования и передачи сигнала снабжен на входе излучите- 20 лем акустического сигнала, представляющим собой вибратор 17, выполненный в виде магнитострикционного стержня, обмотку 18 возбуждения, кольцевые керамические магниты 19 для под- 25 магничивания вибратора 17, резиновое кольцо 20 для мягкого крепления вибратора 17 к каркасу обмотки 18 возбуждения и узлу подвесного устройства 6. Вибратор 17 установлен в полости 21, заполненной жидкой упругой средой. Входной элемент 8 блока приема информации выполнен в виде преобразователя акустического сигнала в электрический.

Блок приема и обработки информации содержит на входе фильтр 22, соединенный с выходом элемента 8, к выходу фильтра 22 подключены амплитудный дискриминатор 23, измеритель 24 частоты, к выходу которого подключен регистратор 25 .скорости и блок 26 контроля превышения заданной скорости. К выходу фильтра 22. подключен логический элемент И-НЕ 2?,45 выход которого соединен с блоком 28 коммутации в цепях защиты подъемника от ослабления натяжения каната и сигнализации. Элемент 27 соединен с выходом датчика 29 перемещения, выполненного в виде тахогенератора, кинематически соединенного с валом привода подъемника, и реле (не указано), контакты которого подключены через источник тока (не указан) к выходу датчика 29.

Блок 26 контроля превышения заданной скорости содержит блок 30 сравнения напряжений, блок 31 коммутации в цепях защиты подъемника от превышения скорости над заданной и сигнализации, регулятор 32 подъема и программный блок 33 преобразования задаваемой скорости движения сосуда по высоте подъема в напряжение. К выходу фильтра 22 подключен блок 34 коммутации цепей кодовой сигнализации . На выходе дискриминатора 23 подключен блок 35 коммутации в цепях защиты от перегруза, каната..

Устройство работает следующим образам.

При отсутствии движения сосуда 1 сигнал от датчика 2 не, поступае .

Генератор 4 все время находится в работе и вырабатывает переменный ток заданной частоты и амплитуды, который подается в обмотку 18 возбуждения излучателя акустического сигнала блока 5.

Подмагничивание вибратора 17 с помощью кольцевых керамических магнитов 19 влияет на частоту колебаний вибратора 17. Материал и линейные размеры вибратора 17 оказывают влияние на его основную собственную частоту.Если вибратор 17 возбуждается на основной собственной частоте (резонансное возбуждение колебаний вибратора 17), то на нем укладывается половина длины волны звука, так что в середине вибратора образуется узел смещений стоячей волны. Именно это позволяет закрепить вибратор в каркасе обмотки 18 возбуждения за его середипу с помощью мягкого крепления — резинового кольца 20.

Для получения максимальной интенсивности акустического сигнала вибратор 17 возбуждается обмоткой 18 возбуждения и генератор 4 импульсов на одной из собственных частот. Поскольку один конец вибратора 17 соединен с каналом 7 связи через полость 2 1, в напряженном узле подвесного устройства 6, заполненной жидкой упругой средой, то от торца вибратора 17 отражается ультразвуковая волна, энергия которой поступает через упругую среду в напряженный узел подвесного устройства 6 и в канал 7.

Акустоизолирующий узел 16 — резиновая втулка, яа оси соединения подвесного устройства 6 с с судом 1 снижает потери энергии вибратора 17 и снижает помехи, создаваемые сосудом 1.

1 146270

Канал 7 связи — канат напряжен весом сосуда и собственным весом каната, и акустическое сопротивление его невелико

Элемент 8 воспринимает и преобра- 5 зует акустический сигнал в электрический, который подается на вход фильтра 22, выделяющего частоту излучателя акустического сигнала блока 5. Поскольку сигнал генератора 4 не модулирован, на выходе фильтра 22 сигнал отсутствует. Это приводит к тому, что в выходных блоках 35, 25, 26 и 34 сохраняется исходное состояние. 15 движения сосуда 1 нет, поэтому тахогенератор датчика 29 не вырабатывает напряжения и реле датчика 29 не включено, поэтому на его контактах Формируется напряжение подаваемое одновременно на оба выхода датчика 29 и на входы элемента 27, на вьиоде которого сигнал отсутствует, а блок 28 остается в исходном состоянии.

Перед началом движения элементом 9 осуществляется подача сигналов — кратковременное прерывание вручную работы генератора 4, а сле-, довательно, и работы излучателя,акус-30 тического сигнала блока 5, что вызывает появление импульсного сигнала иа выходе фильтра 22, который подается в блок 34 кодовой сигнализации, выделяющий низкую частоту кодового д сигнала и накапливающий число подаваемьи импульсов — сигналов. При включении подъемника в работу из схемы управления подъемников короткий импульс поступает на вход установки 40 исходного состояния счетчика блока 34 кодовой сигнализации, приводящий к сбросу показаний этого счетчика.

С началом движения сосуда .1 ролик 11 датчика 2 приходит во враще- 45 ние иэ-за своего контакта с неподвижной направляющей 3 и одновременно приводит во вращение тахогенератор 13, который вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости дви- M жения сосуда 1, преобразующееся в преобразователе 14 в пропорциональную ему частоту, с которой теперь прерывается работа генератора 4 импульсов. 55

Генератор 4 импульсов в свою очередь передает модулированные импульсы обмотке 18 возбуждения излучателя, б акустический сигнал через полость 21 акустической связи поступает в канал 7 связи и через него к элементу 8, преобразующему акустический сигнал в электрический, который подается на вход блока приема и обработки информации, где освобождается от помех, пропорционально усиливается и преобразуется в прямоугольные импульсы, частота которых во всех случаях движения сосуда 1.превьпиает частоту импульсов при подаче вручную кодовых сигналов во время отсутствия движения. Поэтому импульсы с выхода фильтра 22 не могут пройти на счетчик блока 34 кодовой сигнализации. В то же время они поступают на счетчик периодического опроса и самоустановки измерителя 24 частоты импульсов со световой индикацией числа импульсов (скорости) и далее к преобразователю код — напряжение, преобразующему код счетчика в напряжение. Напряжение от измерителя 24 одновременно поступает на вход регистратора 25 скорости и на вход блока 26 контроля превышения заданной скорости.

С началом перемещения навивочного органа каната на выходе датчика 29 вырабатывается напряжение, обеспечивающее включение реле датчика 29.

На контактах реле теперь формируется сигнал: на первом выходе — высокого уровня, а на втором — низкого уровня. Однако элемент 27 не может изменить своего исходного состояния, так как сигнал высокого уровня путевых импульсов теперь поступает от фильтра 22 на второй его вход. Поскольку генератор 4 импульсов и излучатель акустического сигнала блока 5 вырабатывают акустический сигнал заданной амплитуды, перегруза каната нет и акустическое сопротивление канала 7 связи имеет определенное значение, то амплитуда электрических импульсов на выходе фильтра 22 не достигает порога срабатывания дискриминатора 23, а блок 35 находится в исходном состоянии.

Аварийная остановка подъемника осуществляется с помощью тросика 15, производящего остановку вращения ролика 11. Это приводит к исчезновению импульсов на выходе датчика 2 и исчезновению сигнала высокого уровня на выходе фильтра 22. Так как при

1146270 этом сигнал высокого уровня поступает только на первый вход элемента 27, то на его выходе появляется сигнал, от которого срабатывает блок 28 коммутации в цепях защиты подъемника 5 от ослабления натяжения каната и сигнализации. Подъемник затормаживается предохранительным тормозом. Работа подъемника становится возможной только после подачи сбросового сигнала на вход установки исходного состояния блока 28.

При застревании подъемного сосуда 1 в стволе шахты и ослаблении натяжения каната значительно увеличи- >S вается акустическое сопротивление канала 7, приводящие к исчезновению сигнала высокого уровня на выходе фильтра 22, отчего срабатывает элемент 27 и блок 28. 20

При перегрузе каната наоборот снижается акустическое сопротивление канала 7 связи, амплитуда сигнала на выходе фильтра 22 возрастает до порога срабатывания дискриминато- 2 ра 23, последний, срабатывая, вызывает срабатывание блока 35 коммутации в цепях защиты подъемника от перегруза каната и сигнализации, Подъемник затормаживается предо- 3О хранительным тормозом. Работа подьемника становится возможной после подачи сбросового сигнала на вход установки исходного состояния блока 35. При работе подъемника напря5 жение с измерителя 24 частоты импульсов поступает на регистратор 25 скорости и на первый вход блока 30, а на второй его вход поступает напряжение от программного преобразователя 33 задаваемой скорости движения сосуда по высоте подъема — эадатчика напряжения в функции пути подъема сосуда, взаимодействующего с регулятором 32 подъема. И если действительная и задаваемая скорости движения сосуда равны одна другой, то напряжения на входах блока 30 также равны, что не вызывает срабатывания его и блока 31.

Если же скорость движения сосуда 1 не соответствует заданной, например при подходе сосуда 1 к приемной.площадке или же возникновении переподъема сосуда, то это приводит к тому, что на входах блока 30 присутствуют напряжения равных уровней, вызывающие его срабатывание и срабатывание блока 31, приводящее в свою очередь к наложению предохранительного тормоза и остановке подъемника.

Работа подъемника становится возможной лнаь после подачи сбросового сиг" нала на вход установки исходного состояния блока 35.

Точность непосредственного измерения скорости движения сосуда подьемника, срабатывания блоков контроля ослабления натяжения каната и перегруза каната, превышения заданной скорости по высоте подъема сосуда и кодовой сигнализации повышают надежность телеконтроля и безопасность движения сосуда при эксплуатации подъемника, обеспечивают значительную экономическую эффективность.

Составитель Г. Корнева

Редактор И. Дербак Техред З.Палий Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1303/17 Тираж 804 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4