[实用新型]矿井提升机松绳保护装置

说明书

本实用新型涉及一种采用红外线发射、不接触式传感器接收检测松绳保护系统的安全装置。

目前，我国煤矿矿井提升机的松绳保护一般采用行程开关式传感器，松绳后压动行程开关，接通控制及报警电路，有的采用大小钢丝绳接触式传感器；松绳时大钢丝绳压到小钢丝绳上，靠大小钢丝绳的接触电阻接通控制及报警电路。控制报警及报警电路由时间继电器、中间继电器、电笛组成，其动作的条件是靠传感器的接通。但在实际应用中，由于各种客观原因，经常产生传感器接触电阻超限损坏、线路中断等故障，使控制及报警电路无法接通，正常工作，其控制及报警电路本身有时也会出现故障。这些故障有时不能及时发现和处理，直至扩大为恶性事故。

本实用新型针对现有技术所存在的问题，采用红外线发射，以不接触式传感器作接收，从根本上克服了接触式传感器的缺点；在电路中加入自检功能，每日24小时连续检测，大大提高了可靠性；本装置用CMOS集成电路作信号处理，取代了传统的时间继电器，直接显示延时时间；分上下码设有松绳、自检、失效三种指示；具有松绳和失效两种报警音响；松绳达到预置时间即切断被控电源，实施安全制动。只要观察面板上各种指示即可知道整个松绳保护系统是否正常工作。

本装置由上、下码传感器和箱体组成。

当发生松绳时，提升钢丝绳落在托绳轮上，挡住发光管与受光管之间的红外线，仪器发出警车音响，计时电路开始计时。达到预置时间时，内部电路动作，切断安全回路电源，提升机紧急制动，从而实现了松绳、报警、延时断电的目的。

以下参看附图详细描述本装置，其中：

图1是装置的外观示意图。

图2是装置电路方框图。

图3～图8是图2电路方框图中相应方框电原理图。

装置采用箱式结构，前、后面板分别如图1中的图1A和图1B所示。图中：

LED1        LED4：上、下码受光指示，正常时亮，松绳时灭。

LED2        LED5：上、下码自检指示，正常时亮，失效时灭。

LED3        LED6：上、下码失效指示，正常时灭，失效时亮。

LED7：松绳时间显示的小数点，兼做直流电源指示。

SM1        SM2：松绳至断电时间显示，显示范围0.01～0.99秒可予置。

AN1：报警音响解除按钮。按下时本身的发光二极管亮。

AN2：松绳断电解除按钮。按下时本身的发光二极管亮。

扬声器：松绳报警和失效报警合用。松绳时发出警车声；系统失效时发出救护车报警声，表示系统出现故障，需要处理。

X1：接线端子。传感器、电源及被控线路由此接入。

MA：电流表，指示红外线发射管的工作电流。

本装置的电路方框图如图2所示，图中1是脉冲发射电路，2、2′是接收和松绳检测电路，3、3′是失效检测电路，4是松绳和失效报警电路，5是脉冲整形电路，6是自动置零电路，7是显示和时间预置电路，8是断电执行电路。

详细电原理图及工作原理说明如下：

图3为脉冲发射电路，由三端稳压器LM317，电位器W1，电阻R3、R4、R5、R6，二极管D6、D7，施密特触发器CD40106的一个反相器H6及电容C5组成。当反相器H6的输入端为低电平时，输出端为高电平，通过电阻R4使三极管BG1饱和，集电极即稳压器LM317控制端电压为零。与此同时，H6输出端的高电位通过R6、D7向电容C5充电，充到H6的关门电平时，LM317开通，发光管FG1、FG2发射红外线，同时C5通过D6、R5放电，放电至H6开门电平时，BG1饱合，LM317关断。这样周而复始地使发光管按脉冲振荡器的频率发射红外线。毫安表指示流过发光管的电流。

图4：是信号接收、松绳检测以及自检、失效检测电路。以上码电路为例，下码电路工作原理同上码相同，略。

接收管GM1将接收到的红外光转换为电信号，经三极管放大后送到反相器F1的输入端；输出端为低电位，发光二极管LED1导通发光，指示上码受光正常，同时二极管D8截止。当上码松绳时，钢丝绳挡住光源，GM1截止，BG2截止，F1输入端电位变低，输出端电位变高，LED1灭，D8导通，通过R12给电容C6充电，充至电子开关DK3开门电平时，DK3导通，接通报警集成块CW9561的电源，发出报警音响，同时，DK4开通，将计数脉冲送入整形电路。