Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната

 

Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната. Сущ-, ность изобретения заключается в следующем . При спуске подъемного сосуда формируют два контрольных сигнала, причем первый формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подьемному сосуду, отражения от него, приема отраженной волны и измерения времени распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подъемного сосуда, а второй формируют в зависимости от длины тягового каната, сравнивают контрольные сигналы и при их рассогласовании выдают команду на аварийное торможение. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 66 В 5 06, 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{Л

С: ф 4 (л о

0с

О (21) 4692381/03 (22) 14.04.89 .(46) 07.07,92, Бюл. М 25 (71) Свердловское специализированное монтажно-наладочное управление "Цветметналадка" (72) В.И,Савин (53) 621 876 677(088 82 (56) Авторское свидетельство СССР

М 538968, кл, В 66 В 5/06, 1975. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ ОТ НАПУСКА ТЯГО-

ВОГО КАНАТА (57) Способ защиты шахтной подъемной установки. от напуска тягового каната. Сущ-, Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способам защиты шахтных подъемных уст.ановок.

Известны способы контроля напуска каната, входящие в системы внутришахтной связи типа Сигнал-16, Радуга, Апик (латыпов И.Н. и др. Защита рудничных подьемных установок от напуска каната на. предприятиях цветной металлургии. ЦНИИ цветмет i.çêîíîìèêè и информации. Серия:

Механизация производства; эксплуатация и ремонт оборудования в цветной металлургии, M.: 1984, вып. 4, с, 13).

Каждая система оснащена датчиком натяжения каната, закрепленным на головном канате подъемной установки выше прицеп, ного устройства подъемного сосуда, а также станцией защиты с коротковолновым передатчиком, автономным источником питания и антенной индуктивной связи по головному, канату.

„„5U„„1745660 А1 ность изобретения заключается в следующем. При спуске подьемного сосуда формируют два контрольных сигнала, причем первый формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подьемному сосуду, отражения от него, приема отраженной волны и измерения времени распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подьемного сосуда, а второй формируют в зависимости от длины тягового каната, сравнивают кон грольные сигналы и при их рассогласовании выдают команду на аварийное торможение.

1 ил.

Линия связи "канатный контур" работает неудовлетворительно в связи с тем, что вторая линия контура имеет разрывы, особенно на шахтах с деревянными проводниками (направляющими подьемного сосуда); имеет большие потери энергии вследствие растекания ТВЧ. Автономные источники энергии требуют частой замены.

Известна система защиты от напуска каната АЗН-2 (Стороженко M.À, и др. Аппаратура контроля, сигнализации и связи. M.:

Недра, 1983, с. 32), в основе которой — сравнение линейного перемещения каната и подьемного сосуда, Система включает датчик пути импульсов, связанный с валом подьемной установки, и магнитный датчик, установенный на клети, имеющий магнитную связь со специальным маркерным тросом s с тTв8оoл еe, На маркерный трос нанесены магнитные метки. Информация о перемещении клети по маркерному тросу транслиру1745660 ется к приемному устройству, установленному на копре.

Система не получила распространения вследствие трудностей достижения безопасного приближения магнитного датчика при движении клети. Маркерный трос связи быстро теряет первоначальные характеристики в реальных шахтных условиях с ремонтными работами в стволе, транспортировкой негабаритных грузов (лес, трубы).

Наиболее близок к предлагаемому способ защиты от напуска тягового каната шахтной подъемной установки (авт. св, М

538968, кл. В 66 В 5/06, 07.10,75), заключающийся в наложении тормоза при.рассогласовании контрольных сигналов скорости движения тягового каната и скорости перемещения клети, которые определяются по разности частоты электромагнитной волны возбужденной в тяговом канале, и частоты волны, возвратившейся по каналу, отразившись от движущегося подъемного сосуда.

Недостатком этого способа является невысокая надежность защиты подьемной установки, т.к. в данном случае возникают трудности приема слабых отраженных сигналов с движущегося каната из-за того, что зондирующая электромагнитная волна отражается не от подъемного сосуда, а от колеблющихся устройств малой массы, например зонтика над клетью и др. Отраженная волна изменяет частоту зондирующей незначительно, так как нет относительного смещения каната и отражателя.

Цель изобретения — повышение надежности защиты шахтной подъемной установки от напуска каната — достигается тем, что в йзвестном способе защиты шахтной подьемной установки от напуска тягового каната, включающем формирование двух контрольных сигналов при спуске подьемного сосуда, сравнение их и выдачу при их рассогласовании команды на аварийное торможение, причем первый контрольнь1й сигнал. формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к подъемному сосуду, отражения от него и приема отраженной волны, при формировании первого контрольного сигнала измеряют время распространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подъемного сосуда, а второй контрольный сигнал формируют в зависимости от длины тягового каната.

Нормальным считается равенство величины преобразованных контрольных сигналов в пределах упругой деформации каната под действием сил тяжести и инерции. Новое измерение заданного и фактического путей производят с пОлучением следующего контрольного сигнала движения каната, В предлагаемом способе положитель- .

5 ный эффект, заключающийся в повышении надежности защиты от напуска каната, обусловлен тем, что контроль движения

10 благодаря подаче остронаправленного импульса электромагнитных волн в шахтном стволе. . Острота направленности импульса достигается в результате использования диа15 пазона сверхвысокой частоты (СВЧ)

-электромагнитных волн, т.к, направлен20

55 ность распространения волн обратно пропорциональна квадрату длины волны.

Одновременно достигаются перераспределение мощности сигнала и концентрация энергии сигнала в главном направлении.

Повышение надежности защиты от напуска каната в предлагаемом способе обусловлено тем, что при определении мгновенных значений длины пути, пройденного подъемным сосудом в стволе шахты, интегрируются мгновенные возмущения, налагаемые на опускающуюся клеть в реальных условиях шахты, которые вызывают погрешности показаний. Погрешность измерений по пути меньше погрешностей по другим показателям (например скорости движения или вращения барабана), т.к. учитываются удлинение канатов, сопротивление проводниковых устройств, колебания подъемных сосудов и другие возмущения.

Сравнение данного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие данное изобретение от прототипа, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают ему.соответствие критерию "существенные отличия".

Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство содержит кнопку1 разрешения спуска подъемного сосуда, датчик 2 вращения барабана, генератор СВЧ 3, передатчик 4, отражатель-5 на подьемном сосуде, приемник 6, генератор 7 эталонной частоты, делитель 8 частоты, элемент 9 коммутации, счетчик 10, преобразователь 11, блок 12 сравнения, формирователь 13, второй счетчик 14, второй преобразователь 15, реле 16 защиты, Способ осуществляется следующим образом.

1745660

Защита от напуска каната начинает действовать после включения кнопки 1 разрешения на спуск подьемного сосуда рукоятчикдм из копра шахтной подъемной установки. -При этом происходит сброс предыдущего счета с второго счетчика 14 и включается датчик 2 вращения барабана.

Вращейие барабана подъемной установки вызывает срабатывание датчика 2, по сигналу с которого включается генератор СВЧ 3, и через передатчик 4 выдается импульс

СВЧ, формирующий остронаправленный контрольный сигнал к отражателю 5, установленному нэ подвесном сосудегОтрэженный сигнал возващается на приемник 6.

Расстояние до подъемного сосуда опреде-ляют по-времени запаздывания контрольного сигнала. Для этого используются генератор 7 эталонной частоты, делитель 8 частоты, учитывающий удвоейное расстояние до подъемного сосуда. С делителя на элемент 9 непрерывно поступает пульсирующий эталонный сигнал времени. Элемент коммутации включается, пропускает сигналы времени одновременно с передатчиком

4 и выключается при.срабатывании приемника 6. Порция сигналов времени через элемент 9 коммутации поступает на счетчик 10, затем на преобразователь 11 цифра-аналогового типа, откуда передается на блок 12 сравнения;

Контрольный сигнал пропорционален расстоянию от копра до подьемного сосуда.

При срабатывании датчика 2 era сигнал поступает одновременно на генератор 3 и формирователь 13, где контрольный сигнал усиливается и подается на второй счетчик

14, затем на второй преобразователь 15 цифро-аналогового типа, откуда поступает на блок 12 сравнения. Дублирующий контрольный сигнал пропорционален длине тягового каната, разматывающегося с барабана подьемной установки, Блок 12 сравнения при равенстве контрольных сигналов, т.е. при равенстве расстояния от копра,до подъемного сосуда и длины каната, опущенного с барабана, имеет на выходе "0". С дальнейшим спуском повторяется срабатывание датчика 2 и.производится, во-первых сброс показаний со счетчика 14, во-вторых — новое сравнение расстояния до подъемного сосуда и длины каната, На каждый импульс датчика 2 следу5 ет новый счет.

При застревании подъемного сосуда в стволе в режиме опускания длина каната больше расстояния до сосуда, и блок 12 сравнения выдает сигнал на включение реле

10 16 защиты, т.е. на включение предохранительного тормоза.

Использование предлагаемого способа по сравнению с.существующими позволяет; — повысить надежность защиты шахт15 ных подъемных установок от напуска каната; — значительно снизить погрешности измерения по сравнению с измерениями по скорости, т.к, при использовании описанно20 го устройства учитываются. удлинения канатов, сопротивления проводниковых устройств, колебания подъемных сосудов и другие возмущения; — осуществить дистанционный контроль

25 с оперативной обратной связью; — повысить безопасность при перевозке людей и транспортировке грузов; — резко сократить расходы. по ликвидации аварий.

30 Формула изобретения

Способ защиты шахтной подъемной установки от напуска тягового каната, включающий формирование двух контрольных сигналов при спуске подьемного сосуда, 35 сравнение их и выдачу при их рассогласава-, нии команды на аварийное торможение, причем первый контрольный сигнал формируют путем возбуждения электромагнитной волны заданной частоты, передачи ее к

40 подьемному сосуду, отражения от него и приема отраженной волны, о т л и ч а ю щ и:йс я тем, что, с целью: повышения надежности защиты, при формировании первого контрольного сигнала измеряют время рас45 пространения электромагнитной волны, в зависимости от которого судят о местоположении подьемного сосуда. а второй контрольный сигнал формируют в зависимости от длины тягового каната, 50

1745660 алые сдрОсСг

Составитель И.Назаркина .

Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор T.ÔåäoòoB

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 с

Заказ 2360 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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