一种恒力矩提升机箕斗余煤检测系统的制作方法

本实用新型涉及余煤检测的技术领域，尤其涉及一种恒力矩提升机箕斗余煤检测系统。

背景技术：

煤矿主井提升系统中，为保证提升安全，不允许提升机超载时上提，也不能箕斗重载时下放，否则容易造成箕斗坠落、烧电机等严重的提升事故发生。箕斗多装的原因之一是在卸载时，由于种种原因会导致箕斗不能卸空，甚至未能卸载，造成装多。箕斗多装的主要原因之一是箕斗中的煤没有卸空，矿井在开采煤炭过程有的煤质较差，煤质具有一定的黏度，这样箕斗到达卸载位置，箕斗中的煤黏附在箕斗内壁上，未能卸空。而当今对箕斗煤是否卸空的检测装置市场上没有成熟的产品，也没有煤矿上有此类装置的应用，只有部分厂家开始研制箕斗称重的检测装置，但应用很少且极不成熟。

技术实现要素：

针对矿井提升机提升系统中箕斗内有余煤，容易引起箕斗坠落和电机烧毁的技术问题，本实用新型提出一种恒力矩提升机箕斗余煤检测系统，能够准确、可靠检测到箕斗提升中箕斗内的煤是否卸空，解决了箕斗卸载过程中余煤检测问题，减少和杜绝箕斗多装现象发生，保证了生产的安全。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种恒力矩提升机箕斗余煤检测系统，包括霍尔电流传感器、绞车保护PLC控制器、车房PLC控制器、装载PLC控制器和装载系统，霍尔电流传感器设置在恒力矩提升机的供电电源的电路上，霍尔电流传感器与绞车保护PLC控制器相连接，绞车保护PLC控制器分别与车房PLC控制器、存储器和提升质量计算单元相连接，车房PLC控制器分别与比较模块、报警模块和装载PLC控制器相连接，装载PLC控制器与装载系统相连接。

所述绞车保护PLC控制器与速度传感器相连接，速度传感器设置在驱动绞车移动的伺服电机的输出轴上。

所述霍尔电流传感器与滤波电路相连接，滤波电路与数据处理单元相连接，数据处理单元与绞车保护PLC控制器相连接。

所述绞车保护PLC控制器通过MPI通信与车房PLC控制器相连接。

所述霍尔电流传感器为ES1000C霍尔电流传感器，装载PLC控制器通过PROFIBUS-DP网络通讯将主井装载定量装载机装载的重量上传到车房PLC控制器，车房PLC控制器通过PROFIBUS-DP网络通讯将比较模块判断的余煤信息传送至装载PLC控制器。

本实用新型的有益效果：利用绞车等速段运行时电流稳定性，箕斗提升质量与绞车提升时转矩电流成正比的关系，通过速度传感器监测绞车运行中速度达到稳定时，利用霍尔电流传感器采集转矩电流，从而计算出箕斗提升重量，与主井装置定量装置及装载的重量比较能够准确、可靠检测到箕斗提升中另一箕斗内的煤是否卸空，及时将箕斗余煤信息传递给主提升机司机、卸载司机和装载司机，并闭锁装载装煤控制系统，避免提升过程中箕斗余煤使箕斗装多发生事故。本实用新型的设计思路清晰、结构简单、切实可行，报警、闭锁齐全可靠，填补国内箕斗余煤检测技术空白，在提升系统应用后，安全效益显著提交，具有很强的推广使用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1所示的流程图。

图中，1为速度传感器，2为霍尔电流传感器，3为绞车保护PLC控制器，4为车房PLC控制器，5为装载机PLC控制器，6为滤波电路，7为装载系统，8为比较模块，9为报警模块，10为提升质量计算单元，11为存储器，12为数据处理单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种恒力矩提升机箕斗余煤检测系统，包括霍尔电流传感器2、绞车保护PLC控制器3、车房PLC控制器4、装载PLC控制器5和装载系统7，霍尔电流传感器2设置在恒力矩提升机的供电电源的电路上，霍尔电流传感器2与绞车保护PLC控制器3相连接，绞车保护PLC控制器3分别与车房PLC控制器4、存储器11和提升质量计算单元10相连接，车房PLC控制器4分别与比较模块8、报警模块9和装载PLC控制器5相连接，装载PLC控制器5与装载系统7相连接。恒力矩提升机工作时，两个箕斗向不同的方向运动从而实现交替提升，向下移动的箕斗的重量会影响向上提升的箕斗的运动状态，即利用绞车转矩负载与转矩电流成正比的关系即可测算出卸载后箕斗的提升质量。本实用新型通过测量提升箕斗上升阶段转矩电流的不同精确检测向下移动的箕斗即卸载完毕的箕斗是否卸空。霍尔电流传感器2实时的检测恒力矩提升机提升时的电流，即绞车的转矩电流，存储器11内存储有转矩电流与箕斗提升质量关系的查找表，提升质量计算单元10通过查找表确定提升过程中提升箕斗的提升质量。车房PLC控制器4将提升质量与装载PLC控制器5给箕斗的主井装载重量相比较，如果装载重量大于提升质量，表示下降的箕斗有余煤，车房PLC控制器4通过报警模块发出报警信号，车房PLC控制器4向装载PLC控制器5发出控制信号，闭锁装载系统7的信号，禁止向余煤箕斗装煤。

优选地，所述绞车保护PLC控制器3与速度传感器1相连接，速度传感器1设置在驱动绞车移动的伺服电机的输出轴上。当速度传感器1检测到绞车的提升速度为等速段时，表示运行时电流是稳定的，此时再利用霍尔电流传感器2检测电流，估算提升质量比较准确。

优选地，所述霍尔电流传感器2为ES1000C霍尔电流传感器，霍尔电流传感器2与滤波电路6相连接，滤波电路6与数据处理单元12相连接，数据处理单元12与绞车保护PLC控制器3相连接。滤波电路6用于对霍尔电流传感器2采集的转矩电流进行取样，并对取样的数据滤波，去除其中无效的干扰数据。数据处理单元12对滤波电路6处理后的数据在等速段不同位置取值三次进行加权平均，得出绞车等速阶段的转矩电流的加权平均值。提升质量计算单元10根据这个加权平均值确定箕斗提升重量。

优选地，所述绞车保护PLC控制器3通过MPI通信与车房PLC控制器4相连接，绞车保护PLC控制器3将通过转矩电路测算的箕斗提升重量传送至车房PLC控制器4。所述装载PLC控制器5通过PROFIBUS-DP网络通讯将主井装载定量装载机装载的重量上传到车房PLC控制器4，车房PLC控制器4通过PROFIBUS-DP网络通讯将比较模块判断的余煤信息传送至装载PLC控制器5。

优选地，速度传感器1为型号MAG-PG1300-820-N/1200速度传感器，绞车保护PLC控制器3的型号为315-2AH14-0AB0PLC，车房PLC控制器4的型号为313-6CG04-0AB0PLC，装载机PLC控制器5的型号为313-6CG04-0AB0PLC。

如图2所示，本实用新型的工作流程为：车房PLC控制器4通过网络通讯获取装载PLC控制器5对装载系统装煤的装载重量，主井装载定量装载机装载的重量通过PROFIBUS-DP网络通讯上传到车房PLC控制器4；利用在绞车等速段运行时电流稳定性，当速度传感器1检测绞车提升到等速段后，霍尔传感器2测量绞车的转矩电流即提升电流，滤波电路6对霍尔传感器2测量绞车的转矩电流进行取样，并对取样数据过滤，去除无效的干扰数据，数据处理单元12对处理后的采样数据进行加权平均，得出绞车等速阶段的转矩电流的加权平均值，根据这个加权平均值，利用绞车转矩负载与转矩电流成正比的关系提升质量计算单元10查找存储器11中的查找表测算出箕斗提升重量。绞车保护PLC控制器3根据转矩电流测算出的箕斗提升重量通过MPI通信方式上传到绞车房处理信号的车房PLC控制器4待用；比较模块8将主井绞车测算出的重量与主井装载重量相比较来判定另一箕斗的煤是否卸空。当装载系统装载重量大于提升机电流测算重量，箕斗有余煤，报警模块9开始声光报警，同时车房PLC控制器4内的存储单元存储响应流程记录，方便后续查询；当装载系统装载重量等于提升机电流测算重量，表示箕斗内没有余煤，正常转载和卸煤。这样在箕斗出现余煤后，绞车房内的车房PLC控制器4就会通过PROFIBUS-DP网络通讯将箕斗余煤信息下传到装载PLC控制器5，装载PLC控制器5闭锁装煤的装载系统7，从而避免装载系统7在箕斗未卸空的情况下向箕斗内装煤，将有余煤的箕斗重新提升到卸载位置进行卸煤完毕后，复位报警模块9和装载系统7闭锁，从而杜绝了因箕斗未卸空有余煤造成多装事故的发生。

实践证明，本实用新型的设计思路清晰、结构简单、切实可行，报警、闭锁齐全可靠，填补国内箕斗余煤检测技术空白，在提升系统应用后，安全效益显著提高，具有很强的推广使用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。