[其他]提升机行程位置检测的成套装置

说明书

本发明用于提升运输机械运行位置的检测。

矿井提升机和架空索道运输机都是利用钢丝绳作为传递牵引力的提升运输机械，这些机械且都按一定速度图运行，即按启动，加速等速、减速、停止的规律运行。运行中速度变化的每个转折点是根据测量容器的位置。由控制系统发出命令信号执行的。

现有技术中矿井提升机容器位置的测量，都是采用间接测量的方法，即根据滚筒转动的圈数来判断容器的位置。由于多绳摩擦轮提升机的打滑和蠕动、单绳提升机钢丝绳的松驰，必然给测量带来很大误差。

人们利用把线圈直接套入钢丝绳的方式在提升机钢丝绳相应位置上充磁、消磁，这样做充磁段太长，因为线圈通电产生的磁场沿钢丝绳向两个方向延伸，钢丝绳的磁化长度控制不住，另外使用也不方便，因为提升用钢丝绳一次安装固定，不能从新拆装，线圈一次套入后不能取下，如果线圈损坏，换用线圈将很困难。以往对磁信号检测是利用钢丝绳以一定速度通过线圈时可产生一个变化的磁场，根据电磁感应定律线圈中将有感应电动势产生，此信号即作为检测输出信号；信号处理电路由分立元器件构成，首先经三级管放大，再将信号送到由三级管构成的单稳态触发电路，整形成脉冲信号输出到控制回路，指示操作人员启动、加速、减速、停车等。由于电磁感应定律产生的电动势与通过线圈磁通的变化率dφ／dt有关，而dφ／dt在这里又由速度决定即检测到的信号大小与速度有关，在低速时会因信号太小而无法检测，实用价值很低。

本发明是采用由磁极、磁轭和线圈组成π形结构的充消磁装置对提升机钢丝绳定点充磁，例如：在减速点位置充磁，再用安装在距钢丝绳50mm左右位置的磁信号检测装置接收磁信号，由其发出脉冲信号输出，此信号可表示容器运行到某位置（即到了减速点位置），此输出信号并可直接接到控制回路中使用，控制矿井提升机的启动、加速、等速、减速、停止运动规律。

本发明由ZC－1型充消磁机，CXZ－1型磁信号检测装置组成成套使用的实用装置。

图1是充消磁机外形示意图

如图所示，充消磁机主要由磁极，磁轭和线圈组成π形结构，两磁极间距150mm。使用时两磁极紧靠钢丝绳；接通电源、充消磁开关板向“充磁”位置，按下“充磁按钮”即可对两磁极间的钢丝绳充磁，使两磁极间的150mm钢丝绳被磁化。

图2为充消磁电路原理图

如图所示，充磁时，充消磁开关板向“充磁”位置并按下充磁按钮，交流220V电源经4个二极管2CZ－5H组成的全波桥式整流电路和充磁按钮开关LA－18－22，再经充磁开关与线圈连接，线圈中即通以直流电流，根据电磁感应定律，线圈内有磁场产生且磁场经磁轭，磁极和磁极间的钢丝绳闭合，两磁极间的钢丝绳通以足够大的磁通而被磁化，即被充磁。

消磁时，充磁消磁开关板向“消磁”位置，交流220V电源通过消磁开关与线圈联接，交流电通过线圈产生交变磁场，使两磁极间的钢丝绳也通过交变磁场之后利用调压器将220V交流电压逐步调到零，钢丝绳即被消磁。

用ZC－1型充消磁机对钢丝绳一次充磁后，其磁性可保持二年以上，充磁位置需要改动时，可以很方便的消磁且从新充磁。

CXZ－1型磁信号检测装置是用以检测钢丝绳充磁段并发出信号此信号即作为提升行程位置指示信号。CXZ－1型磁信号检测装置的核心部件是磁通门传感器。根据实测钢丝绳的磁化特性，钢丝绳充磁后的剩磁是极微弱的，在距钢丝绳50mm距离上的磁感应强度只有几十微斯特拉（μT），属弱磁场，本发明采用磁通门技术解决了检测如此微弱的磁信号的关键问题”。

图3是磁通门传感器制作图

如图所示，骨架用不锈钢制作，在骨架2.5mm的沟槽内缠绕0.05mm厚、2mm宽的非晶薄磁带8层，之后沿骨架周长叠缠黄腊绸带进行绝缘处理。激磁绕组W₁用0.18漆包线沿骨架周长均匀密集缠绕约200匝正反馈绕组W₂，用0.31漆包线沿骨架周长均匀缠绕约100匝信号绕组W₃跨磁环两边缠绕，要绕在骨架中间直线部分，匝数160～200匝，最后用环氧树脂封装。

磁通门传感器作为磁场检测部件，把磁场信号转换成电信号输出，CXZ－1检测装置内部的电路部分把磁通门输出的电信号整流、滤波放大、整形和进行继电器电路处理就成为提升行程位置信号指示，进而控制操作盘。

图4为磁信号检测装置电气原理图