[其他]矿车超速信号产生装置

说明书

本发明涉及一种矿车超速信号产生装置。

在矿井中矿车由绞车和钢绳控制在斜井内运行，如果一旦钢绳、挂钩、钩扣断裂或人为挂钩失误，都有可能造成滑车事故，其速度会越来越快，如在井巷坡度为22.5度的轨道上静置的矿车按V²＝2gssina规律计算，自由滑行1.7米后其速度约为3.6米/秒，如果自由滑行13米，车速就会达到约10米/秒。当高速矿车下滑冲向井下车场时人员往往来不及避让，会造成车毁人亡的严重事故。为了保证安全，人们在矿井中设置了常开式或常闭式安全门，由人工操纵，但这样做既不及时，又很不方便。

为了克服由人工控制不及时的缺点故本发明的目的是提供一种矿车超速信号产生装置，其所产生的信号用以控制安全门的执行机构，利用安全门对滑车进行拦阻，并发出警报信号。

一般车辆超速监视装置，需要测出车辆的速度并由计算机进行处理因而设备复杂成本高，而本发明不需要具体测出速度大小，仅仅是与预先设定的速度相比后产生矿车超速信号，因而设备较为简单，成本较低。

本发明所提供的矿车超速信号产生装置包括第一、第二光源，第一、第二光电开关，第一、第二、第三电平变换器，计数脉冲产生器，计数脉冲信号门电路，计数器，长遮光闭锁器，预置数码产生器，比较器，超速信号产生器，清零信号产生器，矿车信号产生器，输出门电路。

以下结合附图对本发明的最佳实施例作详细说明。其中：

图1为本发明的矿车超车信号产生装置的原理方块图;

图2为不对称双稳触发器的线路图;

图3为矿车速度V＞预置速度时有关各点的波形图;

图4为矿车速度V≥预置速度时有关各点的波形图;

图5为光电开关工作指示装置的线路图;

图6为速度信号产生器工作指示的原理图。

参见图1，本发明利用了光电控制原理，第一光源〔71〕及第一光电开关〔73〕为一组，第二光源〔72〕及第二光电开关为另一组，相隔一段距离，光源与光电开关则分别位于矿车轨道的两侧。光源可采用红外发光头或可见光源。两光电开关分别由光电管〔g₁〕及〔g₂〕与电阻〔R₁，R₂，R₃〕及〔R₅，R₆，R₇〕所组成，串联后与电源相连，形成分压电路。当矿车未到时处于透光状态，矿车通过时处于遮光状态，矿车通过后又处于透光状态。光电管可采用3CU5型，光电管的特性是在有光照时电阻小，而无光照时电阻大。因而光电开关〔74〕及〔74〕在透光时输出电压端〔M〕及〔D〕为高电压，而在遮光时则输出为低电压。遮光时间的长短与通过矿车的长度及速度有关，当车长一定时，车速快则遮光时间短，光电开关输出的负方波宽，如车速慢，则遮光时间长，此时光电开关输示的负方波窄。两光源及光电开关都相同，当矿车下滑时，第一光电开关先遮光，然后第二光电开关遮光，即第二光源〔72〕及第二光电开关〔74〕的安装位置与第一光源〔71〕及第一光电开关〔73〕相比位于斜井的低处。矿车有时有不同的规格，此时第二光电开关〔74〕与第一光电开关〔73〕的距离应比通过车辆的最小长度要小些，采用第二光电开关的目的是为了防止人员等通过时瞬时遮光而造成的误动作。

为了得到正、负极性的方波，即在遮光时为高电平或低电平的电压，本发明的原理方块图中，设有第一、第二及第三电平变换器〔68〕〔69〕及〔70〕。即第一电平变换器〔68〕将第一光电开关〔73〕输出电压M反相成为电压N。第二电平变换器〔69〕将第二光电开关〔74〕输出的电压D反相为电压K，而第三电平变换器〔70〕则将电压N反相为电压C。每个电平变换器都为一个非门即分别为非门〔5〕，非门〔17〕及非门〔6〕。可使用C033型集成电路。电平变换器还能保证输出电压能稳定地在电源电压（12伏）及零伏之间变化。

速度判断采用脉冲数字电路，由计数脉冲产生器〔60〕，计数器〔62〕，计数脉冲信号门电路〔61〕，预置数码产生器〔37〕，比较器〔64〕等电路组成。速度的比较是通过遮光时间长短所对应的数码的比较来实现的。

计数脉冲产生器〔60〕是由包括非门〔1〕，非门〔2〕，电位器R，及电容器C₁的振荡器电路及起倒相缓冲作用的非门〔3〕所组成。调整电位器R₂可对振荡频率作适当调整。为了预置速度数码方便及设计上的需要，本发明选用的计数脉冲的周期为1毫秒，很显然也可采用其他周期或频率。