专利名称：局部通风机监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种局部通风机，特别是一种局部通风机的监控器。
在煤矿开采的掘进工作面普遍采用局部通风机供风，作为掘进工作面装备系列化的一项主要内容应做到双风机、双电源、三专两闭锁、双风机自动倒台，但实现这些功能的专用设备还没有，有些煤矿则自己做了一些简易的控制装置，它们主要由一些简单电路和继电器组成，通过继电器触点之间的相互转换实现倒台，它虽然能实现双风机的自动倒，台，但它的缺陷也显现无疑，首先它不能实现对旋局扇之间的自动倒台，对旋局扇是一种效率更高，更节能的新型局部通风机，现在已普遍在煤矿掘进工作面采用；第二它不能实现风机倒台时的延时保护，如果双风机倒台时中间没有一定的延时，很容易损坏分风器，第三点是它不能实现来电自保，即来电后自启车，这是不符合安全规程的。
本实用新型的目的就是要提供一种能实现双风机的自动相互切换，特别是对旋局扇的自动延时切换，同时又能实现恢复供电不自动启车、风电瓦斯闭锁等功能的局部通风机监控器。
为实现上述目的本实用新型采用如下所述的技术方案局部通风机监控器包括变压器T1、T3、交流接触器CZ1、CZ3、三端稳压器U7、U9和继电器J1、J7、一个双风机自动切换控制电路，交流接触器CZ1、CZ3分别由变压器T1、T3供电，交流接触器CZ1的控制节点串联在专用风机ZF的供电回路上，交流接触器CZ3的控制节点串联在备用风机FF的供电回路上，三端稳压器U7、U9分别接在变压器T1、T3的输出端，并输出24伏直流电，双风机自动切换控制电路由双风机自动倒台电路、双风机相互闭锁电路和延时电路组成；双风机自动倒台电路由完全相同的专用风机自动倒台电路和备用风机自动倒台电路组成，专用风机自动倒台电路由继电器J1、J10、三极管Q6、二极管D14、D19和一个单稳态触发器组成，继电器J1并联在交流接触器CZ1的线圈的两端，继电器J10接在三极管Q6的集电极，单稳态触发器的输出端接三极管Q6的基极，三端稳压器U9经另一三端稳压器U10输出12伏直流电，三端稳压器U10的输出端经继电器J1的一个常开触点J1-1、二极管D14、D19、可调电位器RP4和电阻R30接地，可调电位器RP4的抽头接单稳态触发器的输入端，继电器J10的一个常开触点J10-1并联在备用风机的交流接触器CZ3的启动开关QA的两端。
专用风机向备用风机的倒台是这样实现的当专用风机的因故障停运，继电器J1失电，触点J1-1释放，单稳态触发器的输入端由高电平变为低电平，其输出端跳变为高电平，三极管Q6饱合导通，继电器J10带电吸合，触点J10-1闭合，备用风机启动。
备用风机自动倒台电路由继电器J7、J4、三极管Q2、二极管D5、D16和一个单稳态触发器组成，其工作原理与专用风机倒台电路相同。
双风机相互闭锁电路由结构完全相同的专用风机对备用风机闭锁电路和备用风机对专用风机闭锁电路两部分组成，专用风机对备用风机闭锁电路由三极管Q1、继电器J3和二极管D20及电阻R37组成，继电器Q3接在三极管Q1的集电极，专用风机自动倒台电路中的二极管D14的负极经二极管D20和电阻R37接在三极管Q1的基极，继电器J3的一个常闭触点J3-2串联在交流接触器CZ3线圈的供电回路中，当专用风机工作时，二极管D14的负极输出高电平经二极管D20和电阻R37送至三极管Q1的基极使其导通，继电器J3带电吸合，常闭触点J3-2断开，对备用风机实现闭锁。备用风机对专用风机闭锁电路由三极管Q4、继电器J8和二极管D27及电阻R38组成，其工作原理同上。
专用和备用风机自动倒台电路中各有一个延时电路，专用风机自动倒台电路中的延时电路由电容C18、可调电位器RP4和电阻R30组成，备用风机自动倒台电路中的延时电路由电容C4、可调电位器RP1和电阻R27组成。
为实现对旋局扇的自动切换，其双风机自动切换控制电路为对旋局扇自动切换控制电路，对旋局扇自动切换控制电路由对旋局扇自动倒台电路、对旋局扇相互闭锁电路和延时电路组成；对旋局扇自动倒台电路由完全相同的专用风机自动倒台电路和备用风机自动倒台电路组成，因每台对旋局扇都是由两台风机组成，因此与对旋局扇的两极相对应，专用风机的自动倒台电路由结构完全相同的两套倒台电路组成，专用对旋局扇的第一极风机的自动倒台电路由继电器J1、J10、三极管Q6、二极管D14、D19和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C18、可调电位器RP4和电阻R30组成，专用对旋局扇的第二极风机的自动倒台电路由继电器J2、J9、三极管Q5、二极管D15、D18和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C17、可调电位器RP3和电阻R29组成；备用对旋局扇的第一极风机的自动倒台电路由继电器J7、J4、三极管Q2、二极管D5、D16和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C4、可调电位器RP1和电阻R27组成，备用对旋局扇的第二极风机的自动倒台电路由继电器J6、J5、三极管Q3、二极管D6、D17和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C5、可调电位器RP2和电阻R28组成；对旋局扇相互闭锁电路由结构完全相同的专用风机对备用风机闭锁电路和备用风机对专用风机闭锁电路两部分组成，专用风机对备用风机闭锁电路由三极管Q1、继电器J3和二极管D20及电阻R37组成，继电器J3的一个常闭触点J3-2串联在备用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ3线圈的供电回路中，继电器J3的另一个常闭触点J3-1串联在备用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ4线圈的供电回路中；备用风机对专用风机闭锁电路由三极管Q4、继电器J8和二极管D27及电阻R38组成，继电器J8的一个常闭触点J8-1串联在专用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ1线圈的供电回路中，继电器J8的另一个常闭触点J8-2串联在专用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ2线圈的供电回路中；它的专用对旋局扇和备用对旋局扇还各有一个两极风机联动关停电路，专用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器、三极管Q4、继电器J8组成，两个单稳态触发器的输出端均接在三极管Q4的基极，其输入端分别接在二极管D14、D15的正极，备用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器、三极管Q1、继电器J3组成，两个单稳态触发器的输出端均接在三极管Q1的基极，其输入端分别接在二极管D5、D6的正极。
以上所用单稳态触发器均为电平下降沿触发型触发器，因此供电线路再送电时，本实用新型可实现来电自保。
它还有一个风电瓦斯闭锁电路，它由三个与门U18A、U18B、U18C、三极管Q7、固态继电器U19组成。固态继电器U19的输出端OUT2控制工作面供电电路上的磁力启动器。只要出现专用风机停机或瓦斯超限，给与门U18A或U18B一个低电平信号，固态继电器即能切断工作面上的电源。
采用上述结构的局部通风机监控器结构简捷、设计巧妙，它除了能实现双风机的自动相互切换，特别是对旋局扇的自动延时切换，同时又能实现恢复供电不自动启车、风电瓦斯闭锁等功能。
以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。
图1为本实用新型双风机自动切换控制电路的电路原理图。
图2为本实用新型风机开关状态监测电路、风电瓦斯闭锁电路和风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路的电路原理图。
参照
图1。局部通风机监控器的双风机自动切换控制电路由双风机自动倒台电路、双风机相互闭锁电路和延时电路组成；为了对新型对旋局扇实现控制，其双风机自动切换控制电路为对旋局扇自动切换控制电路，对旋局扇自动切换控制电路由对旋局扇自动倒台电路、对旋局扇相互闭锁电路和延时电路组成；对旋局扇自动倒台电路由完全相同的专用风机自动倒台电路和备用风机自动倒台电路组成，与对旋风机的两极相对应，专用风机的自动倒台电路由结构完全相同的两套倒台电路组成，专用对旋局扇的第一极风机ZF1的自动倒台电路由继电器J1、J10、三极管Q6、二极管D14、D19和单稳态触发器U21组成，继电器J1并联在交流接触器CZ1的线圈的两端，继电器J10接在三极管Q6的集电极，单稳态触发器U21的输出端接三极管Q6的基极，三端稳压器U7、U9分别接在变压器T1、T2和T3、T4的输出端，并输出24伏直流电，三端稳压器U9经另一三端稳压器U10输出12伏直流电，三端稳压器U10的输出端经继电器J1的一个常开触点J1-1、二极管D14、D19、可调电位器RP4和电阻R30接地，可调电位器RP4的抽头接单稳态触发器U21的输入端，继电器J10的一个常开触点J10-1并联在备用风机的交流接触器CZ3启动开关QA的两端，其延时电路由电容C18、可调电位器RP4和电阻R30组成。专用对旋局扇的第二极风机的自动倒台电路由继电器J2、J9、三极管Q5、二极管D15、D18和单稳态触发器U20组成，其延时电路由电容C17、可调电位器RP3和电阻R29组成；备用对旋局扇的第一极风机的自动倒台电路由继电器J7、J4、三极管Q2、二极管D5、D16和单稳态触发器U3组成，其延时电路由电容C4、可调电位器RP1和电阻R27组成，备用对旋局扇的第二极风机的自动倒台电路由继电器J6、J5、三极管Q3、二极管D6、D17和单稳态触发器U4组成，其延时电路由电容C5、可调电位器RP2和电阻R28组成。专用对旋局扇的第一极风机ZF1向备用对旋局扇的第一极风机FF1的倒台是这样实现的当专用对旋局扇的第一极风机ZF1因故障停运，继电器J1失电，触点J1-1释放，单稳态触发器U21的输入端由高电平变为低电平，其输出端跳变为高电平，三极管Q6饱合导通，继电器J10带电吸合，触点J10-1闭合，备用风机启动。专用对旋局扇的第二极风机ZF2向备用对旋局扇的第二极风机FF2的倒台以及备用风机向专用风机的倒台均与以上过程相同。延时电路延时的长短可通过可调电位器RP1、RP2、RP3、RP4来调节，专备风机间3-20秒可调，两极风机间6-30秒可调。
对旋局扇相互闭锁电路由结构完全相同的专用风机对备用风机闭锁电路和备用风机对专用风机闭锁电路两部分组成，专用风机对备用风机闭锁电路由三极管Q1、继电器J3和二极管D20及电阻R37组成，继电器J3的一个常闭触点J3-2串联在备用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ3线圈的供电回路中，继电器J3的另一个常闭触点J3-1串联在备用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ4线圈的供电回路中；备用风机对专用风机闭锁电路由三极管Q4、继电器J8和二极管D27及电阻R38组成，继电器J8的一个常闭触点J8-1串联在专用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ1线圈的供电回路中，继电器J8的另一个常闭触点J8-2串联在专用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ2线圈的供电回路中；当专用风机工作时，二极管D14和D15的负极输出高电平经二极管D20和电阻R37送至三极管Q1的基极使其导通，继电器J3带电吸合，常闭触点J3-1和J3-2断开，对备用风机的第一极和第二极同时实现闭锁。备用风机对专用风机的闭锁与此同理。
它的专用对旋局扇和备用对旋局扇还各有一个两极风机联动关停电路，专用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器U5、U6、三极管Q4、继电器J8组成，两个单稳态触发器的输出端均接在三极管Q4的基极，其输入端分别接在二极管D14、D15的正极，备用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器U1、U2、三极管Q1、继电器J3组成，两个单稳态触发器U1、U2的输出端均接在三极管Q1的基极，其输入端分别接在二极管D5、D6的正极。当专用风机的第一极停机，继电器J1失电，触点J1-1释放，二极管D14的正极由高电平变为低电平，单稳态触发器U6输出高电平，三极管Q4导通，继电器J8带电吸合，其常闭触点J8-1和J8-2打开，专用风机的一、二极均关断。备用风机同理。
单稳态触发器U1、U2、U3、U4、U5、U6、U20、U21均为电平下降沿触发型触发器，因此供电线路再送电时，本实用新型可实现来电自保。
这里还需说明的是上述双风机自动切换控制电路不仅适用于对旋风机，还可用于普通JBT系列局部通风机，当用于JBT系列局部通风机时只需将双风机自动切换控制电路中与专用和备用风机第二极相对应的相关电路空接即可。
参照图2。每个风机还有一个与之对应的风机开关状态监测电路，下面以专用风机的第一极为例来说明风机开关状态监测电路的构成和工作原理它由双运算放大器U14、稳流二极管D38、两个首尾相接的发光二极管D39、D40组成，稳流二极管D38接在电源正极和双运算放大器的8脚之间，双运算放大器的3、6脚短接并经电阻R51接电源正极，其2、5脚短接并由电阻R52和R53组成的分压电路提供一基准电压，首尾相接的两发光二极管的一端接双运算放大器的7脚，其另一端与双运算放大器的1脚形成电流信号输出端，专用风机的第一极风机的继电器J1的一个常闭触点J1-2接在双运算放大器的6脚和地线之间。它是这样工作的，当专用风机第一极运转时，继电器J1带电吸合，常闭触点J1-2断开，双运算放大器U14的3、6脚趋于电源电压，分别高于2脚和5脚，这时双运算放大器U14的1脚为高电平，其7脚为低电平，发绿光的发光二极管D39亮，输出+5mA电流，当专用风机第一极停运时，继电器J1失电，常闭触点J1-2闭合，双运算放大器U14的3、6脚为低电平，双运算放大器U14的1脚为低电平，其7脚为高电平，发红光的发光二极管D40亮，输出-5mA电流，该信号经OUT1输至地面监控系统分站。
它还有一个风电瓦斯闭锁电路，它由三个与门U18A、U18B、U18C、三极管Q7、固态继电器U19组成。与门U18A的两输入端分别接继电器J1、J2的常闭触点J1-2、J2-2的非地端，与门U18B的两输入端一端接高电平，另一端接瓦斯检测信号IN1，与门U18C的两输入端分别接与门U18A、U18B的输出端，与门U18C的输出端经发光二极管D47和电阻R63接三极管Q7的基极，固态继电器U19的输出端OUT2控制工作面供电电路上的磁力启动器。只要出现专用风机停机或瓦斯超限，给与门U18A或U18B一个低电平信号，固态继电器即能切断工作面上的电源。
本实用新型还有一个风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路，它由电压检测头、双运算放大器U17、稳流二极管D44、两个首尾相接的发光二极管D45、D46组成。电压检测头由桥式整流滤波电路、光电隔离器U11、逆向桥B1组成，光电隔离器U11相当是一个电子开头，逆向桥B1的作用是在远距离接线时不用再区分其正负极。逆向桥B1的两输出接双运算放大器U1的6脚和地线之间。其结构形式和工作原理与风机开关状态监测电路相同，该信号经OUT1输至地面监控系统分站。
三端稳压器U16负责给风电瓦斯闭锁电路和风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路供电。
权利要求1.一种局部通风机监控器，它包括变压器T1、T3、交流接触器CZ1、CZ3、三端稳压器U7、U9和继电器J1、J7，交流接触器CZ1的控制节点串联在专用风机ZF的供电回路上，交流接触器CZ3的控制节点串联在备用风机FF的供电回路上，三端稳压器U7、U9分别接在变压器T1、T3的输出端，并输出24伏直流电，其特征在于它还有一个双风机自动切换控制电路，双风机自动切换控制电路由双风机自动倒台电路、双风机相互闭锁电路和延时电路组成；双风机自动倒台电路由完全相同的专用风机自动倒台电路和备用风机自动倒台电路组成，专用风机自动倒台电路由继电器J1、J10、三极管Q6、二极管D14、D19和一个单稳态触发器组成，继电器J1并联在交流接触器CZ1的线圈的两端，继电器J10接在三极管Q6的集电极，单稳态触发器的输出端接三极管Q6的基极，三端稳压器U9经另一三端稳压器U10输出12伏直流电，三端稳压器U10的输出端经继电器J1的一个常开触点J1-1、二极管D14、D19、可调电位器RP4和电阻R30接地，可调电位器RP4的抽头接单稳态触发器的输入端，继电器J10的一个常开触点J10-1并联在备用风机的交流接触器CZ3启动开关QA的两端，备用风机自动倒台电路由继电器J7、J4、三极管Q2、二极管D5、D16和一个单稳态触发器组成；双风机相互闭锁电路由结构完全相同的专用风机对备用风机闭锁电路和备用风机对专用风机闭锁电路两部分组成，专用风机对备用风机闭锁电路由三极管Q1、继电器J3和二极管D20及电阻R37组成，继电器Q3接在三极管Q1的集电极，专用风机自动倒台电路中的二极管D14的负极经二极管D20和电阻R37接在三极管Q1的基极，继电器J3的一个常闭触点J3-2串联在交流接触器CZ3线圈的供电回路中，备用风机对专用风机闭锁电路由三极管Q4、继电器J8和二极管D27及电阻R38组成；专用和备用风机自动倒台电路中各有一个延时电路，专用风机自动倒台电路中的延时电路由电容C18、可调电位器RP4和电阻R30组成，备用风机自动倒台电路中的延时电路由电容C4、可调电位器RP1和电阻R27组成。
2.根据权利要求1所述的局部通风机监控器，其特征在于其双风机自动切换控制电路为对旋局扇自动切换控制电路，对旋局扇自动切换控制电路由对旋局扇自动倒台电路、对旋局扇相互闭锁电路和延时电路组成；对旋局扇自动倒台电路由完全相同的专用风机自动倒台电路和备用风机自动倒台电路组成，与对旋风机的两极相对应，专用风机的自动倒台电路由结构完全相同的两套倒台电路组成，专用对旋局扇的第一极风机ZF1的自动倒台电路由继电器J1、J10、三极管Q6、二极管D14、D19和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C18、可调电位器RP4和电阻R30组成，专用对旋局扇的第二极风机ZF2的自动倒台电路由继电器J2、J9、三极管Q5、二极管D15、D18和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C17、可调电位器RP3和电阻R29组成；备用对旋局扇的第一极风机的自动倒台电路由继电器J7、J4、三极管Q2、二极管D5、D16和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C4、可调电位器RP1和电阻R27组成，备用对旋局扇的第二极风机的自动倒台电路由继电器J6、J5、三极管Q3、二极管D6、D17和一个单稳态触发器组成，其延时电路由电容C5、可调电位器RP2和电阻R28组成；对旋局扇相互闭锁电路由结构完全相同的专用风机对备用风机闭锁电路和备用风机对专用风机闭锁电路两部分组成，专用风机对备用风机闭锁电路由三极管Q1、继电器J3和二极管D20及电阻R37组成，继电器J3的一个常闭触点J3-2串联在备用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ3线圈的供电回路中，继电器J3的另一个常闭触点J3-1串联在备用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ4线圈的供电回路中；备用风机对专用风机闭锁电路由三极管Q4、继电器J8和二极管D27及电阻R38组成，继电器J8的一个常闭触点J8-1串联在专用对旋局扇第一极风机的交流接触器CZ1线圈的供电回路中，继电器J8的另一个常闭触点J8-2串联在专用对旋局扇第二极风机的交流接触器CZ2线圈的供电回路中；它的专用对旋局扇和备用对旋局扇还各有一个两极风机联动关停电路，专用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器、三极管Q4、继电器J8组成，两个单稳态触发器的输出端均接在三极管Q4的基极，其输入端分别接在二极管D14、D15的正极，备用对旋局扇的两极风机联动关停电路由两个单稳态触发器、三极管Q1、继电器J3组成，两个单稳态触发器的输出端均接在三极管Q1的基极，其输入端分别接在二极管D5、D6的正极。
3.根据权利要求1或2所述的局部通风机监控器，其特征在于每个风机还有一个与之对应的风机开关状态监测电路，风机开关状态监测电路都是由一个双运算放大器、一个稳流二极管、两个首尾相接的发光二极管组成，稳流二极管接在电源正极和双运算放大器的8脚之间，双运算放大器的3、6脚短接并经一电阻接电源正极，其2、5脚短接并由一分压电路提供一基准电压，首尾相接的两发光二极管的一端接双运算放大器的7脚，其另一端与双运算放大器的1脚形成电流信号输出端，每台风机的自动切换电路中并联在磁力启动器线圈两端的继电器的一个常闭触点接在双运算放大器的6脚和地线之间。
4.根据权利要求1或2所述的局部通风机监控器，其特征在于它还有一个风电瓦斯闭锁电路，它由三个与门U18A、U18B、U18C、三极管Q7、固态继电器U19组成。
5.根据权利要求1或2所述的局部通风机监控器，其特征在于它还有一个风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路，它由电压检测头、双运算放大器U17、稳流二极管D44、两个首尾相接的发光二极管D45、D46组成。
6.根据权利要求3所述的局部通风机监控器，其特征在于它还有一个风电瓦斯闭锁电路，它由三个与门U18A、U18B、U18C、三极管Q7、固态继电器U19组成。
7.根据权利要求3者所述的局部通风机监控器，其特征在于它还有一个风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路，它由电压检测头、双运算放大器U17、稳流二极管D44、两个首尾相接的发光二极管D45、D46组成。
8.根据权利要求4所述的局部通风机监控器，其特征在于它还有一个风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路，它由电压检测头、双运算放大器U17、稳流二极管D44、两个首尾相接的发光二极管D45、D46组成。
专利摘要本实用新型公开了一种局部通风机,特别是一种局部通风机的监控器。它包括一个双风机自动切换控制电路、一个风机开关状态监测电路、一个风电瓦斯闭锁电路、一个风电瓦斯闭锁开关负荷侧状态监测电路。采用上述结构的局部通风机监控器结构简捷、设计巧妙,它除了能实现双风机的自动相互切换,特别是对旋局扇的自动延时切换,同时又能实现恢复供电不自动启车、风电瓦斯闭锁等功能。
文档编号F04D27/00GK2469220SQ0120579
公开日2002年1月2日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者王书庆, 陈超凡, 聂培松, 乜力 申请人:平顶山煤业(集团)有限责任公司