Устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната

Авторы патента:

Аниканов Дмитрий Сергеевич (RU)

Савельев Александр Николаевич (RU)

Кипервассер Михаил Вениаминович (RU)

B66B5/02 - срабатывающих при ненормальных условиях эксплуатации

Владельцы патента RU 2553619:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Устройство защиты подъемных шахтных установок от проскальзывания каната содержит измерительный блок (1), блок (2) индикации нормального режима работы механизма, блок (3) контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, блок (4) регистрации аварийного режима, блок (5) аварийного отключения, первый блок (6) задержки, второй блок (7) задержки, блок (8) контроля проскальзывания на участке разгона. Достигается повышение быстродействия и предупреждение аварийных ситуаций на ранних стадиях с целью минимизации последствий аварии. 2 ил.

Изобретение относится к области шахтных подъемных машин, в частности к устройствам защиты подъемных установок от проскальзывания каната по ведущим шкивам трения (многоканатным и одноканатным).

Известно прижимное устройство канатов ведущего шкива подъемной машины, состоящее из бесконечной резинотросовой ленты, барабанов с натяжными грузами и направляющими, которые прижимают ведущие канаты к футеровке шкивов трения, увеличивая при этом силу трения между канатами и футеровкой, а также угол обхвата шкива канатами [А.с. №506566].

Указанному устройству присущи следующие недостатки.

Резинотросовая лента будет прижимать канат к футеровке только в том случае, если он находится выше футеровки, поэтому для поддержания устройства в рабочем состоянии потребуется частая замена футеровки. Для создания необходимого давления ленты требуется подвешивать значительный груз.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату решением является устройство защиты подъемных установок от проскальзывания каната, представляющее собой узел торможения канатов, состоящий из неподвижных брусьев с фрикционными накладками, неподвижным упором со скосами, подвижного заклинивающего элемента с фрикционными накладками, пружинно- гидравлическим приводом, рычажным устройством, телескопической направляющей, трубопроводом для воздуха, промежуточного реле, автоматического быстродействующего выключателя и электропневматического клапана (см. А.с. №737340). При проскальзывании канатов по шкиву трения защита приводит к отключению подъемного двигателя постоянного тока путем срабатывания выключателя автоматического быстродействующего и наложения предохранительного тормоза с выпуском воздуха из цилиндра предохранительного тормоза с помощью электропневматических клапанов через трубопроводы. Недостатком устройства контроля является низкое быстродействие механической части. Время срабатывания устройства составляет 1,2…1,5 с.

Результатом низкого быстродействия могут быть тяжелые аварии, а именно: разрушение и выход из строя футеровки, неконтролируемое движение сосудов и разрушение армировки ствола, обрыв канатов и падение сосудов.

Задачей настоящего изобретения является повышение быстродействия и предупреждение аварийных ситуаций на ранних стадиях с целью минимизации последствий аварии.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната содержит блок аварийного отключения механизма, включающий в себя промежуточное реле и выключатель автоматический быстродействующий, отключающий двигатель постоянного тока, дополнительно содержит измерительный блок, выполненный на базе шунта, включенного в цепь обмотки якоря электродвигателя, выход которого подключен к входам первого и второго блоков задержки, выход первого блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке разгона, выход которого в свою очередь подключен ко входу блока аварийного отключения механизма, выход второго блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, выход которого подключен к входу блока индикации нормального режима работы, выход которого в свою очередь подключен к входу блока регистрации аварийного режима, выход которого подключен ко входу блока аварийного отключения механизма.

На фиг.1 приведена принципиальная схема заявленного устройства защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната; на фиг.2 - временные циклограммы работы блоков, входящих в устройство.

Устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната (фиг.1) содержит измерительный блок 1, блок 2 индикации нормального режима работы, блок 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, блок 4 регистрации аварийного режима, блок 5 аварийного отключения, первый блок 6 задержки, второй блок 7 задержки, блок 8 контроля проскальзывания на участке разгона.

Измерительный блок 1 выполнен на базе токоизмерительного шунта, операционного усилителя и диодного моста, RC - цепи, предназначенной для фильтрования низких частот. Во втором блоке 7 задержки и первом блоке 6 задержки реализованы операции вычитания. Блоки реализованы на базе суммирующих усилителей и усилителя перемены знака. Блок 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости включает в себя два операционных усилителя, служащих для установки нижнего и верхнего значений тока при помощи регулируемых сопротивлений; далее установлен логический элемент «И-НЕ», за ним установлена диодная развязка, служащая для индикации события «отклонение значения». Далее установлен блок 2 индикации нормального режима работы, выполненный на базе транзисторов и светодиода, служащего индикацией режима «работа». Блок 4 регистрации аварийного режима, выполненный на базе операционного усилителя, шунтированного RC - цепью для фильтрации низких частот, и светодиода, отображающего режим «Превышения значения». Блок 5 аварийного отключения механизма выполнен с использованием транзисторов, которые управляют катушкой реле, при помощи которого происходит срабатывание выключателя автоматического быстродействующего и отключается питание двигателя. При этом загорается индикация, фиксирующая режим «авария». Блок 8 контроля проскальзывания на участке разгона выполнен на базе операционного усилителя и регулируемого сопротивления, устанавливающего величину аварийного значения пускового тока, при которой происходит срабатывание операционного усилителя.

На фиг.2 (а-д) показаны: а - угловая скорость вращения двигателя; б - ток якоря двигателя постоянного тока; в - исходный сигнал управления двигателем, имеющий два состояния («Пуск», «Остановка»); г - выход первого блока 6 задержки; д - выход второго блока 7 задержки.

Устройство защиты подъемных установок от проскальзывания каната работает следующим образом.

В момент пуска механизма посредством релейной схемы из измерительного блока 1 подается информационный сигнал на первый 6 и второй 7 блоки задержки. С первого блока 6 задержки сигнал подается на вход блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона, а со второго блока 7 задержки на вход блока 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости и далее вход блока 2 индикации нормального режима работы, с выхода которого подается на вход блока 4 регистрации аварийного режима, выходной сигнал которого приходит на вход блока 5 аварийного отключения механизма.

В блоке 8 контроля проскальзывания на участке разгона реализуется следующая логическая функция:

где х(τ)- выходной сигнал блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона, имеющий два уровня Откл. и Раб.;

Δ₁ - величина текущего значения тока на участке разгона;

Δ₂ - величина допустимого значения тока на участке разгона;

Δ₃ - величина допустимого отклонения значения тока на участке разгона.

Если разность величин (Δ₁-Δ₂) больше, чем сигнал Δ₃, то сигнал с выхода блока 8 контроля проскальзывания на участке разгона поступает на вход блока 5 аварийного отключения механизма и двигатель останавливается. В противном случае сигнал не считается аварийным и работа продолжается.

На вход блока 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости поступает сигнал со второго блока 7 задержки.

В блоке 3 контроля проскальзывания на участке установившейся скорости реализуется следующая логическая функция:

где y(τ) - выходной сигнал блока контроля проскальзывания на участке установившейся скорости;

Δ₄ - величина текущего значения тока на участке установившейся скорости;

Δ - величина допустимого значения тока на участке установившейся скорости;

Δ^* - величина допустимого отклонения значения тока в момент установившейся скорости.

Если разность величин (Δ-Δ₄) будет больше Δ^*, то с выхода блока 4 регистрации аварийного режима на вход блока 5 аварийного отключения механизма поступает сигнал отключения. А в случае, когда сумма величин (Δ-Δ₄) будет приблизительно равна Δ^*, сигнал считается неаварийным.

Включение системы в работу (условно принято за момент времени τ=0) происходит по сигналу (Пуск), показано на фиг.2в. Этот сигнал подается с местного пульта управления оператором подъемной установки.

На фиг.2а приведен график изменения угловой скорости вращения двигателя. Весь цикл работы состоит из трех участков:

1. Первый участок (τ=0÷τ₁) - участок разгона, где двигатель движется с ускорением до момента τ₁ набора номинальной скорости.

2. Второй участок - участок движения с равномерной скоростью.

3. Третий участок - участок торможения (после команды «Остановка»).

На фиг.2б приведен график изменения действующих значений тока якоря двигателя постоянного тока. Начиная с момента пуска (τ=0) протекает процесс разгона двигателя до установившейся скорости, который длится до момента времени τ₁ (5-8с), после чего ток стабилизируется (также, как и скорость вращения).

Выходное напряжение U измерительного блока 1 пропорционально току двигателя

U=I_д*к_т.ш*к_д.т.,

где к_т.ш - коэффициент шунта,

к_д.т. - коэффициент схемы датчика тока.

График изменения выходного напряжения U повторяет динамику изменения действующих значений тока якоря I_д. Выход измерительного блока 1 является информационным входом устройства.

Информационный выход измерительного блока 1 подключен к входам первого 6 и второго 7 блоков задержки.

На фиг.2г, 2д приведены выходные сигналы первого блока 6 задержки и второго блока 7 задержки.

Появление аварийного сигнала обеспечивается последовательным срабатыванием четырех блоков при контроле проскальзывания на участке разгона и шести блоков при контроле проскальзывания на участке установившейся скорости. При собственном времени срабатывания аналоговых блоков 5*10^-6-10^-5 полное время срабатывания устройства будет определяться в основном собственным временем срабатывания блока 5 аварийного отключения механизма, составляющим 0,06-0,08 с и складывающимся из времени срабатывания реле (0,04-0,05 с) и выключателя автоматического быстродействующего (20 мс).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет распознать аварийную ситуацию проскальзывания каната на ранних стадиях и повысит быстродействие срабатывания защиты.

Устройство защиты шахтных подъемных установок от проскальзывания каната, содержащее блок аварийного отключения механизма, включающий в себя промежуточное реле и выключатель автоматический быстродействующий отключающий двигатель постоянного тока, отличающееся тем, что дополнительно содержит измерительный блок, выполненный на базе шунта, включенного в цепь обмотки якоря электродвигателя, выход которого подключен к входам первого и второго блоков задержки, выход первого блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке разгона, выход которого в свою очередь подключен ко входу блока аварийного отключения механизма, выход второго блока задержки подключен к входу блока контроля проскальзывания на участке установившейся скорости, выход которого подключен к входу блоку индикации нормального режима работы, выход которого в свою очередь подключен к входу блока регистрации аварийного режима, выход которого подключен ко входу блока аварийного отключения механизма.

Изобретение относится к подъемно-транспортной технике и может быть использовано в системе управления лифтом. Устройство содержит реле (3) безопасности шахты лифта, блок контроля (2n) состояния дверей шахты лифта с соответствующим реле (6) контроля, выключатели створок дверей шахты лифта, блоки контроля состояния выключателей створок дверей с соответствующими реле контроля, по числу этажей шахты лифта.

Антивандальный лифт // 2536697

Настоящее изобретение относится к лифтам в жилых зданиях. Лифт содержит устройство автоматической сигнализации ненормального режима работы и блокировки движения в случае отправления пассажиром естественной нужды в кабине лифта.

Автоматическое лифтовое страховочное устройство // 2502663

Изобретение может быть использовано при перевозках пассажиров или грузов в многоэтажных зданиях, а также в других сооружениях. Автоматическое лифтовое страховочное устройство состоит из траверсы, прикрепленных к крыше кабины тяг, подвижного узла крепления тягового каната лифта и лебедки с приводом от двигателя постоянного тока, соединенных между собой тросом.

Управление общим током и аккумулированием энергии в приводе лифта // 2493090

Изобретение предназначено для распределения мощности в системе лифта. Система для управления распределением мощности в системе лифта содержит датчик (21) тока первичной цепи между основным источником питания и рекуперативным приводом (29), датчик (34) уровня зарядки системы (36) аккумулирования электроэнергии, блок управления мощностью (30, 32).

Система питания лифта и здания с управлением вторичным источником питания // 2490201

Способ эксплуатации лифта в аварийном режиме // 2484003

Изобретение относится к области подъемников и предназначено для эксплуатации лифта в аварийном режиме. .

Зубчато-реечная приводная система для нескольких направляющих опор // 2481263

Изобретение относится к приводной системе для подъемных платформ, приводимых в движение зубчато-реечным механизмом, перемещающимся вдоль направляющих опор. .

Способ управления лифтовой системой и лифтовая система // 2467942

Изобретение относится к области подъемников и предназначено для выборочного управления диспетчеризацией кабины лифта, когда существуют условия, способствующие возникновению состояния раскачивания кабелей, канатов, противовеса.

Источник питания привода лифта // 2431594

Изобретение относится к системе управления работой лифта. .

Контроль состояния лифта // 2369554

Изобретение относится к контролю состояния лифта. .

Компенсационное устройство для подъемника // 2554726

Компенсационное устройство для подъемника содержит направляющее устройство (1), фиксирующее устройство (2), держатель (3) путевого переключателя, держатель (4) ограничительного кулачка, противовес и предохранительное устройство (6). Предохранительное устройство (6) содержит предохранительные приспособления, подъемные штанги, соединительный стержень, тяговые штанги и позиционирующие пластины. Предохранительные приспособления соединены с двумя концами направляющего устройства (1). Нижние концы предохранительных приспособлений посредством подъемных штанг соединены с первыми проходящими в радиальном направлении рычагами соединительного стержня, которые установлены с возможностью горизонтального шарнирного поворота и опоры на направляющем устройстве (1). Вторые проходящие в радиальном направлении рычаги соединительного стержня соединены с верхними концами тяговых штанг. Нижние концы тяговых штанг проходят сквозь отверстия, выполненные в позиционирующих пластинах (605), прикрепленных к фиксирующему устройству (2), и снабжены ограничительными элементами. Изобретение обеспечивает безопасность устройства. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство охраны шахты лифта // 2570917

Устройство содержит цепи безопасности (1, 2) дверей шахты лифта и функциональных выключателей шахты лифта; реле (3) контроля безопасности шахты лифта, у которого первый вывод катушки - первый контрольный выход устройства; узел (4) контроля напряжения в цепи безопасности дверей шахты лифта; узел (5) формирования сигнала наличия открытых дверей шахты лифта, первый (6) и второй (7) понижающие трансформаторы, подключенные к входам узлов (4, 5); первый (8) и второй (9) электронные ключи, выходы которых являются вторым и третьим контрольными выходами устройства; источник питания (10) переменного напряжения цепи безопасности. В цепи безопасности (1) катушка реле (11) контроля состояния дверей шахты лифта через выключатели (12) створок дверей шахты лифта подключена последовательно к источнику (10). На каждом этаже подключены параллельно парам выключателей (12) искрогасящие RC-цепи (13). При открытой двери шахты лифта в цепь питания катушки реле (11) включается последовательно искрогасящая цепь (13) и реле (11) срабатывает. Первая группа контактов реле (11) включена последовательно в цепь безопасности (2). В результате реле (3) контролирует целостность цепей безопасности (1, 2). Второй трансформатор (7) контролирует напряжение на катушке реле (11). Трансформатор (6) формирует пороги срабатывания элементов сравнения (29, 30) в узле (5) для одной и двух и более открытых дверей шахты в соответствии с изменением напряжения источника (10). Узел (5) по сигналу с выхода узла (4) формирует сигналы о наличии одной и двух и более дверей для ключей (8, 9). На первом выходе узла (5) формируется дублирующий сигнал наличия открытой двери. Это повышает безопасность эксплуатации лифта при отказе реле (11). Достигается повышение безопасности эксплуатации лифта путем обеспечения устойчивой работы устройства при отклонениях от номинального значения напряжения источника питания цепи безопасности, путем уменьшения вероятности ложных срабатываний блокировки, возможность контроля работоспособности переключающих элементов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для аварийной остановки с прикрепленной системой ручного тормоза // 2586799

Изобретение относится к устройству аварийной остановки подъемника. Устройство для аварийной остановки с прикрепленной системой ручного тормоза содержит: тормозные узлы, выполненные на обеих сторонах кабины и управляющие перемещениями кабины посредством обеспечения по выбору взаимодействия с направляющими; рабочий узел, соединенный с тормозными узлами и обеспечивающий подачу вручную тормозящей силы к тормозным узлам, и блокировочный узел, блокирующий тормозные узлы. Изобретение обеспечивает повышение надежности эксплуатации подъемника. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Лифт // 2587002

Изобретение касается лифта, содержащего дверь (2) аварийного выхода кабины. Дверь (2) аварийного выхода кабины лифта шарнирно прикреплена по меньшей мере к одной стенке кабины (1) лифта. Дверь (2) имеет возможность поворота вокруг двух по существу вертикальных осей. Имеется множество шарниров, образующих указанные вертикальные оси. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Цепь аварийной защиты лифта // 2598485

Цепь аварийной защиты лифта может быть использована в способе контролированного замедления кабины во время аварийной остановки. Цепь аварийной защиты состоит из последовательной цепи защитных контактов (S1-Sn), имеющая вход (Т1), соединенный с источником питания (PS) и первое защитное реле (7), получающее электропитание с выхода (T2) последовательной цепи защитных контактов (S1-Sn). Цепь (13) задержки расположена между выходом (T2) последовательной цепи защитных контактов (S1-Sn) и первым защитным реле (7). Следовательно, если один из защитных контактов размыкается для активации аварийной остановки, любой процесс, управляемый действием первого защитного реле задерживается. Указанная цепь используется в способе управления движением лифта. Изобретения обеспечивают улучшение процесса контролирования замедления кабины лифта. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ управления лифтом и лифт // 2615816

Изобретение относится к способу управления лифтом, установленным в здании и содержащим кабину (1) лифта, выполненную с возможностью перемещения в шахте (S) лифта между посадочными этажами (F1, F2), расположенными на разных высотах, один или более канатов (2, 2'), соединенных с кабиной (1) лифта, предпочтительно по меньшей мере канат (2), на котором подвешена кабина (1) лифта, подъемный механизм (М) для перемещения кабины (1) лифта и средства (3) управления для управления подъемным механизмом (М). В способе выполняют следующие этапы: определяют данные о колебании здания, описывающие величину колебания здания, предпочтительно с помощью измерения колебания здания или возбуждения колебания здания, определяют данные об исходной позиции кабины (1) лифта, содержащие данные об исходной позиции кабины (1) лифта и/или данные о том, как долго кабина (1) лифта находилась в исходной позиции, и определяют установки для скорости движения следующего рейса на основе упомянутых данных об исходной позиции и данных о колебании. Изобретение также относится к лифту, который выполнен с возможностью осуществления описанного способа. Изобретения обеспечивают управление лифтом с оптимизацией скорости перемещения кабины. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.