[发明专利]一种提升设备提升钢丝绳的实时监测和控制保护的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山和建筑等领域常用的缠绕式提升设备提升钢丝绳松绳或被强拉伸时实时监测和控制保护的方法。

背景技术

矿山和建筑领域的缠绕式提升设备运行时，提升钢丝绳松绳或被强拉伸往往会导致重大安全事故，许多科技论文和专利对此提出了防护的方法。

论文1：《汾煤科技》1990年第3期提升绞车松绳保护讨论，作者史一清提出：在天轮底座下安装电阻应变片测力传感器，检测出天轮受力的变化，由直流放大和比较电路自动将天轮所受的力值与设定值比较，当出现天轮受力小于设定值时，电路输出信号断开安全回路。该方法设定值为提升钢丝绳延放到最长时钢丝绳的重量反映在天轮上所承受的压力。其缺点：该方法测力传感器选用范围较小，直流放大、比较电路的稳定性和准确性受电路自身特点，如温漂、电源电压稳定性等的影响明显。

论文2：《江苏煤碳》1995第3期关于提升机全程松绳保护装置的研究。作者袁小平和王向阳提出： 当提升容器被卡住时，与容器连接处的一段钢丝绳必然松弛，从而导致钢丝绳的拉力下降，因此该方案在容器与钢丝绳连接处串入一高可靠系数的拉力传感器，利用微机系统连续监测提升机钢丝绳的拉力太小，从而判断容器是否发生被卡事故。装设在提升罐笼上的单片机系统实时监测钢丝绳的拉力信号。提升机正常运行时,有Fmin<F(钢丝绳受力)<Fmax,当钢丝绳拉力F远小于Fmin时，单片机系统将判别出此时是否发生卡罐松绳故障。如果是松绳故障．将立即通过无线电发收系统将信号送到地面绞车房。经逻辑判断后驱动执行机构停车，实现松绳保护。该方法是将测力传感器安装在提升钢丝绳与被提升容器之间。该测力传感器的结构需要特殊设计，以确保提升设备的安全。该测力传感器及信号处理系统工作环境比较潮湿、并易于受外物碰砸和酸碱水腐蚀，其工作的稳定性受到影响。在运行过程中，特别是测力传感器及信号处理系统处于井筒二个中段中间时，如因测力传感器及信号处理系统出现误动作，维修极不方便，将严重影响到提升设备的正常运行。

已公开的实用新型专利：一是利用行程开关、感应开关、红外线检测仪、机械杠杆等方式检测提升设备滚筒与天轮之间钢丝绳松弛下垂距离，以判断钢丝绳是正常运行还是松绳，达到松绳子保护的目的。二是利用滚筒钢丝绳出绳线速度与天轮上钢丝绳线速度差，判断松绳，达到松绳保护的目的。上述专利技术方案的缺陷是：如果天轮与提升物之间钢丝绳重量远大于天轮至滚筒之间钢丝绳，松绳将出现在天轮与提升物之间，而天轮至滚筒之间钢丝绳不出现松弛现象，而不能被检测发现，存在保护死区。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提升设备提升钢丝绳的实时监测和控制保护的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种提升设备提升钢丝绳的实时监测和控制保护的方法，包括井架天轮，在所述井架天轮的底座下安装压力-电容式传感器、压力-电感式传感器或者压力-电磁式传感器，或者在所述井架天轮的悬挂系统上安装拉力-电容式传感器、拉力-电感式传感器或者拉力-电磁式传感器；在天轮旁侧配置配套变送器，变送器将反映钢丝绳提升力的电压或电流信号或数字信号传送给PLC或单片微机或其它自动控制设备的输入接口通道；PLC或单片微机或其它自动控制设备自动进行A/D转换、计算、比较，对运行周期采样和计算实际适时受力值，按设定周期计算受力平均值，连续进行受力平均值与适时受力值比较、判断；当适时受力值小于受力平均值并超越10%-50%时，认为出现松绳；当适时受力值大于受力平均值并超越10%-50%时，认为出现意外受力拉伸现象。

所述PLC或单片微机或其它自动控制设备7与提升系统的安全回路联锁，当出现松绳或意外受力拉伸现象时，PLC或单片微机或其它自动控制设备断开安全回路，实现松绳保护或意外受力拉伸保护，并发出警示信号，同时进行电路状态保持，待人工确认事件解决后，由人工恢复控制回路正常状态。

所述在井架天轮底座下安装压力-电容式传感器、压力-电感式传感器或者压力-电磁式传感器，适用于提升能力大于或等于   3吨的提升设备；所述在井架天轮的悬挂系统上安装拉力-电容式传感器、拉力-电感式传感器或者拉力-电磁式传感器，适用于提升能力小于 5 吨的提升设备。

所述PLC或单片微机或其它自动控制设备与显示设备配套，适时显示天轮受力情况，帮助现场人员判断罐笼或者箕斗的安全状态。

本发明的有益效果是：

1、该方法可以实现提升设备运行全程范围内松绳和意外受拉伸实时监控和自动保护。