Устройство для защиты подъемных установок от схода каната со шкива

 

Устройство относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам защиты подъемных установок и лебедок от схода каната со шкива, а также может применяться для защиты от провисания струны каната. Изобретение может быть использовано на шахтном подъеме и при проходке стволов. Устройство включает подъемный канат 4, источник питания 8, выпрямитель 9 и реле 10, один конец выпрямителя 9 и катушки реле 10 заземлены, а другой конец катушки реле подключен к выпрямителю 9 посредством проводника 5 с оголенным участком, причем оголенный участок выполнен замкнутым контуром, через который пропущена ветвь каната, огибающего шкив. Предлагаемое устройство обеспечивает надежное срабатывание защиты и исключает повторное включение подъемной машины в аварийном режиме; дает возможность при проектировании за счет осуществления контроля положения каната в пространстве увеличить угол девиации и, следовательно, уменьшить длину струны каната и высоту копра. 2 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам защиты подъемных установок и лебедок от схода каната со шкива, может применяться для защиты от провисания струны каната и использоваться на шахтном подъеме и при проходке стволов.

Известно устройство, контролирующее нагрузку на подшипники копровых шкивов, реагирующее на сход каната со шкива и напуск каната [1] Недостатком известного устройства главным образом состоит в том, что в случае схода каната с обода шкива на его вал (наиболее вероятное развитие аварии) защита оказывается неработоспособной, так как магнитоупругий датчик, установленный в корпусе подшипника, реагирует на усилие на валу шкива, которое при этом остается близким к нормальному. Даже первоначально отреагировав (сработало предохранительное торможение) на резкое кратковременное уменьшение нагрузки на подшипник в момент схода каната с обода шкива на его вал, устройство в дальнейшем не препятствует растормаживанию подъемной машины и ее дальнейшей работе в аварийном режиме. Кроме того, устройство достаточно сложное, требует применения подшипников специальной конструкции, сложной проверки своей работоспособности и не обладает высокой надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты от провисания струны каната, что может быть следствием схода каната со шкива, включающее подъемный канат, источник питания, выпрямитель, реле и проводник с оголенным участком подканатным тросом. При сходе каната со шкива или при другой аварийной ситуации, следствием которой является провисание струны каната, канат, соединенный с землей, контактирует с подканатным тросом, шунтирует реле, которое, отключаясь, через промежуточное реле воздействует на предохранительный тормоз [2] Недостаток устройства заключается в возможности ложных срабатываний. Вероятность таких ситуаций достаточно велика. В результате динамических нагрузок на канат последний подвергается колебаниям, часто приводящим к ложным срабатываниям названного устройства, что создает сложности при наладке и эксплуатации. Существенным недостатком является возможность продолжения работы подъемной установки с канатом, находящимся вне обода шкива после срабатывания устройства, и повторного растормаживания подъемной машины. В аварийном режиме при этом возможно первоначально, в момент схода каната со шкива устройство срабатывает, но в последующем, когда причина его срабатывания провисание струны каната исчезает (она была следствием кратковременного динамического удара и колебаний в момент схода каната со шкива), оно не реагирует на работу подъемной установки в аварийном режиме (с канатом вне обода шкива).

Задачей настоящего изобретения является предотвращение аварийных режимов работы, вызванных сходом каната со шкива, которые ведут к деформациям шкивов, металлоконструкций копров и канатов, ведущих к обрыву последних и другим тяжелым последствиям.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты подъемных установок от схода каната со шкива, содержащем источник переменного тока, включенный в одну диагональ моста, один из концов другой диагонали соединен с шиной нулевого потенциала (потенциал земли принимается равным нулю), а другой объединен с одним концом обмотки реле и подключен к оголенному проводнику, другой конец обмотки реле подключен к шине нулевого потенциала, причем оголенный проводник выполнен в виде замкнутого контура, внутри которого пропущена ветвь каната.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена подъемная установка, оснащенная устройством для защиты от схода каната со шкива.

Он содержит подъемную машину 1, шкив 2, подъемный сосуд 3, канат 4, оголенный проводник в виде замкнутого контура 5, укрепленного на изолированных от него подпружиненных растяжках 6 и соединенного с проводником 7, который вместе с ним входит в схему устройства защиты от схода каната со шкива (см.фиг.2), содержащую, кроме них, источник переменного тока 8, выпрямитель 9 и реле 10, которое представлено схематично своей катушкой.

В рабочем режиме подъемный канат 4, соединяющий барабан подъемной машины 1 с подъемным сосудом 3, огибает шкив 2 и не соприкасается с оголенным замкнутым контуром 5. При этом реле 10 находится в принятом состоянии, питаясь по цепи: источник 8, выпрямитель 9, заземляющая шина нулевого потенциала, земля, шина нулевого потенциала, соединенная с реле 10, реле 10, проводник 7, выпрямитель 9, источник питания 8. Контакт реле 10 (не показан), находящийся в цепи промежуточного реле или цепи защиты (не показаны), при этом позволяет растормозить подъемную машину, лебедку и нормально работать.

При возникновении аварии из-за схода каната 4 со шкива 2 или провисания струны каната, канат 4 коснется оголенного замкнутого контура 5, ограничивающего его бесконтрольное перемещение в пространстве, вне обода шкива. Реле 10 (его катушка) окажется зашунтированной (фиг.2) по цепи выпрямитель 9, проводник 7, контур 5, подъемный канат 4, шина нулевого потенциала подъемного каната 4 (подъемная машина 1, ее заземляющий проводник см. на фиг.1), земли, шина нулевого потенциала выпрямителя 9, выпрямитель 9. При этом реле 10 отпадает, приводя защиту в действие, что ведет к наложению предохранительного торможения и остановке подъемной машины, лебедки.

После срабатывания защиты и остановки машины 1 (фиг.1), канат 4 будет продолжать касаться контура 5, т.к. последний, подпружиненный на растяжках 6, способен занимать вместе с канатом 4 новое положение в пространстве, оставаясь с ним в контакте (канат 4 контактирует с контуром 5 (фиг.1 и фиг.2), что очень важно для недопущения повторного растормаживания и включения в работу подъемной машины, лебедки с канатом, находящимся вне обода шкива.

Предлагаемое устройство, обеспечивает более надежное срабатывание защиты и расширение ее функциональных возможностей за счет ее работоспособности при нахождении подъемного сосуда в стволе на расстоянии от точки сбегания каната со шкива, значительно превышающем длину струны каната (расстояние от органа навивки до шкива), и исключения возможности повторного включения подъемной машины в аварийном режиме. Кроме того, предлагаемое устройство, осуществляющее контроль положения каната в пространстве, дает возможность при проектировании несколько увеличить угол девиации (угол отклонения, образованный струной каната, находящегося в крайнем положении на барабане, и вертикальной плоскостью), проходящей через копровой шкив) и, следовательно, уменьшить длину струны каната и высоту копра.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ОТ СХОДА КАНАТА СО ШКИВА, содержащее источник переменного тока, включенного в одну диагональ выпрямителя, один из концов другой диагонали соединен с шиной нулевого потенциала, а другой объединен с одним концом обмотки реле и подключен к оголенному проводнику, другой конец обмотки реле подключен к шине нулевого потенциала, отличающееся тем, что оголенный проводник выполнен в виде замкнутого контура, внутри которого пропущена ветвь каната.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2