实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置制造方法
实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及矿用提升机【技术领域】，公开一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，所述实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置由安装在制动器上的位移传感器，通过采集卡/PLC与工控计算机相连；工控计算机通过闸控系统与伸缩的制动闸相连，其中闸控系统控制制动闸伸缩的电信号与采集卡/PLC相连。本实用新型与已有的空动时间测量装置相比，更符合制动闸空动时间的物理行为特征，具有测量数据精度高，实现方便简单，可以实时在线检测空动时间。
【专利说明】实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及矿用提升机【技术领域】，尤其涉及一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置。
【背景技术】
[0003]在国家《煤矿安全规程》2006版第四百三十一条中规定“保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间:……，盘式制动闸不得超过0.3S，......”
ο
[0004]提升机盘式制动器在闸控的松/合闸信号控制下松闸或合闸，松闸时，图1中油缸5在压力油的油压Ρ作用下，制动闸2松开，制动闸2和制动盘7之间有间隙，滚筒8可以带动制动盘转动，提升机正常运转和提升，当罐笼或箕斗9提升到井口需要合闸制动，或者正在提升过程中，产生紧急情况需要紧急制动时，在合闸信号或紧急制动信号作用下，油缸5中压力油迅速放回油箱，油压降到零，在碟簧压力作用下，活塞推动制动闸压向制动盘制动。制动闸从开始推向制动盘并到达与制动盘接触所经历的时间，就是制动闸空动时间。它与制动闸作用在制动盘上制动的正压力密切相关，也与制动盘能否安全制动密切相关。在二个制动盘的四个盘面周围，安装了 Ν个制动器，在提升机每一次合闸制动和每一次紧急制动时，都必须实时测量每个制动闸共有Ν个的空动时间，以便实时监控每一次每个制动闸的空动时间是否符合煤矿安全规程的要求。
[0005]制动闸的空动时间，一般在数百毫秒左右，在每一次合闸制动或每一次紧急制动时，合闸信号或紧急制动信号只需要启动实时采集2—3秒的位移传感器数据，共2f — 3f?个数据，f是采样频率组成位移历程曲线。
[0006]2-3秒数据采集完后，计算机按照实时顺向梯度方法计算每一次的每一个制动闸的位移历程曲线上每个点的顺向梯度，判断和找出B点和E点的采样点序号，由此计算它们的空动时间。
[0007]2—3秒数据采集完后，计算机也可按照实时逆向梯度方法计算每一次的每一个制动闸的位移历程曲线上每个点的逆向梯度，判断和找出E点和B点的采样点序号，由此计算它们的空动时间。
[0008]目前测量盘式制动闸空动时间装置一般采用间接方式测量，不能完全和精确反映制动闸空动时间的物理行为特征，精确度较低，误差较大，一般还需要附加硬件设施。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是针对已有盘式制动闸空动时间测量的不足之处，提供一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置。
[0010]为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0011]一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，所述制动盘7上分布有N个制动闸2，每个伸缩制动闸2的缸体上设置有位移传感器6 ;每个位移传感器6通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸2相连，其中闸控系统控制制动闸2伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连。
[0012]由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性:
[0013]一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，是根据紧急制动和常规合闸制动时制动闸位移的物理行为特征，直接测量空动时间的梯度装置，与已有的空动时间测量装置相比，具有数据更精确，更符合空动时间的物理行为特征，实现方便简单，不需要添加任何附加装置，就可以在线检测空动时间。
[0014]本实用新型包括安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控。在闸控控制下，采集卡/PLC以指定周期T或频率f连续采集位移传感器的位移值送给工业计算机。在盘式制动闸紧急制动或常规合闸制动过程中，计算机所采集的位移传感器的位移值组成制动闸紧急制动或常规合闸制动位移历程曲线，曲线中B点是紧急制动或常规合闸制动过程开始点，它反映制动闸开始推向制动盘的时间点和位移。E点是紧急制动或常规合闸制动过程结束点，它反映制动闸推动到刚刚接触到制动盘的时间点和位移值。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1实时测量盘式制动闸空动时间的盘式制动器与位移传感器
[0016]图2是实时测量盘式制动闸空动时间梯度装置的电路方框图；
[0017]图3是实时测量盘式制动闸空动时间对位移传感器采样的位移历程曲线图。
[0018]图中:1.盘式制动器；2.制动闸；3.活塞；4.碟簧；5.油缸；6.位移传感器；7.制动盘；8.滚轮；9.罐笼/墓斗；10.钢丝绳；共有N个制动闸。图3中:h—位移；i一米样点序号一米样点时间，Ti=i.Τ ；F一松闸稳态位移；G —松闸稳态向合闸稳态迁移的暂态位移；H —合闸稳态位移；T一米样周期。
【具体实施方式】
[0019]下面根据【专利附图】
【附图说明】本发明和实用新型实施方式。
[0020]如图1、2、3所示，由于提升机盘式制动器在闸控的松/合闸信号控制下松闸或合闸，松闸时，制动闸松开，提升机正常运转和提升，当提升机提升到井口需要制动停机，或者在提升过程中，发生紧急情况需要紧急制动停机时，在合闸信号或紧急制动信号作用下，活塞推动制动闸压向制动盘制动，如图1所不。制动闸从开始移动并到达到与制动盘接触所经历的时间，是制动闸的空动时间，它与制动闸作用在制动盘上的正压力密切相关，也与制动盘能否安全制动密切相关。煤矿安全规程对此有严格规定，在提升机每一次合闸制动和每一次紧急制动时，都必须实时测量每一个制动闸的空动时间，以便实时监控每一次制动闸的空动时间是否符合煤矿安全规程要求。
[0021]为此需要一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，所述制动盘7上分布有Ν个制动闸2，每个伸缩制动闸2的缸体上设置有位移传感器6 ;每个位移传感器6通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸2相连，其中闸控系统控制制动闸2伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连；如图2所示。
[0022]在发生紧急制动或常规合闸制动时，在闸控控制下，通过采集卡/PLC对每一个制动闸的位移传感器以指定周期T或频率f连续采集所有位移传感器的位移值及其采样点序号送给计算机，对每一个制动闸所采样的位移值与采样点序号组成对应制动闸的紧急制动或常规合闸制动时的位移历程曲线，如图3所示。
[0023]本实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置能够进行实时测量制动闸空动时间的顺向梯度方法和实时测量制动闸空动时间的逆向梯度方法，
[0024]1、实时测量制动闸空动时间的顺向梯度方法，在实时顺向梯度法中，图3中每个制动闸都从采样点序号0开始，顺着位移传感器位移值的采样顺序，对位移历程曲线上每个点逐点测量它的顺向梯度，通过比对顺向梯度变化，测量出从顺向梯度< α到顺向梯度彡α的交汇点Β点的位置(采样点序号mb)，以及从顺向梯度彡α到顺向梯度< α的交汇点Ε点的位置(采样点序号me),由此测量到制动闸空动时间Tb=(me-mb).T ；
[0025]2、实时测量制动闸空动时间的逆向梯度方法，在实时逆向梯度法中，图3中每个制动闸都从采样点序号m开始，逆着位移传感器位移值的采样顺序，对位移历程曲线上每个点逐点测量它的逆向梯度，通过比对逆向梯度变化，测量出从逆向梯度< α到逆向梯度彡α的交汇点Ε点的位置(采样点序号πΟ，以及从逆向梯度彡α到逆向梯度< α的交汇点Β点的位置(采样点序号mb),由此测量到制动闸空动时间.To
【权利要求】
1.一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，其特征是:包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，制动盘(7)上分布有N个制动闸(2)，每个伸缩制动闸(2)的缸体上设置有位移传感器(6);每个位移传感器(6)通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸(2)相连，其中闸控系统控制制动闸(2)伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连。
【文档编号】B66B5/00GK204185049SQ201420346961
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】安玉良, 张宏, 田贵栋, 索有为, 姜海涛, 马跃锋, 刘灵华, 田圣彬, 郜福星, 周宏铎, 李娟 , 张伟, 程爱学, 黎启轩, 李向阳 申请人:洛阳中重自动化工程有限责任公司, 上海海迎蓝自动化测控技术有限公司
【专利摘要】本实用新型涉及矿用提升机【技术领域】，公开一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，所述实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置由安装在制动器上的位移传感器，通过采集卡/PLC与工控计算机相连；工控计算机通过闸控系统与伸缩的制动闸相连，其中闸控系统控制制动闸伸缩的电信号与采集卡/PLC相连。本实用新型与已有的空动时间测量装置相比，更符合制动闸空动时间的物理行为特征，具有测量数据精度高，实现方便简单，可以实时在线检测空动时间。
【专利说明】实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及矿用提升机【技术领域】，尤其涉及一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置。
【背景技术】
[0003]在国家《煤矿安全规程》2006版第四百三十一条中规定“保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间:……，盘式制动闸不得超过0.3S，......”
ο
[0004]提升机盘式制动器在闸控的松/合闸信号控制下松闸或合闸，松闸时，图1中油缸5在压力油的油压Ρ作用下，制动闸2松开，制动闸2和制动盘7之间有间隙，滚筒8可以带动制动盘转动，提升机正常运转和提升，当罐笼或箕斗9提升到井口需要合闸制动，或者正在提升过程中，产生紧急情况需要紧急制动时，在合闸信号或紧急制动信号作用下，油缸5中压力油迅速放回油箱，油压降到零，在碟簧压力作用下，活塞推动制动闸压向制动盘制动。制动闸从开始推向制动盘并到达与制动盘接触所经历的时间，就是制动闸空动时间。它与制动闸作用在制动盘上制动的正压力密切相关，也与制动盘能否安全制动密切相关。在二个制动盘的四个盘面周围，安装了 Ν个制动器，在提升机每一次合闸制动和每一次紧急制动时，都必须实时测量每个制动闸共有Ν个的空动时间，以便实时监控每一次每个制动闸的空动时间是否符合煤矿安全规程的要求。
[0005]制动闸的空动时间，一般在数百毫秒左右，在每一次合闸制动或每一次紧急制动时，合闸信号或紧急制动信号只需要启动实时采集2—3秒的位移传感器数据，共2f — 3f?个数据，f是采样频率组成位移历程曲线。
[0006]2-3秒数据采集完后，计算机按照实时顺向梯度方法计算每一次的每一个制动闸的位移历程曲线上每个点的顺向梯度，判断和找出B点和E点的采样点序号，由此计算它们的空动时间。
[0007]2—3秒数据采集完后，计算机也可按照实时逆向梯度方法计算每一次的每一个制动闸的位移历程曲线上每个点的逆向梯度，判断和找出E点和B点的采样点序号，由此计算它们的空动时间。
[0008]目前测量盘式制动闸空动时间装置一般采用间接方式测量，不能完全和精确反映制动闸空动时间的物理行为特征，精确度较低，误差较大，一般还需要附加硬件设施。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是针对已有盘式制动闸空动时间测量的不足之处，提供一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置。
[0010]为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0011]一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，所述制动盘7上分布有N个制动闸2，每个伸缩制动闸2的缸体上设置有位移传感器6 ;每个位移传感器6通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸2相连，其中闸控系统控制制动闸2伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连。
[0012]由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性:
[0013]一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，是根据紧急制动和常规合闸制动时制动闸位移的物理行为特征，直接测量空动时间的梯度装置，与已有的空动时间测量装置相比，具有数据更精确，更符合空动时间的物理行为特征，实现方便简单，不需要添加任何附加装置，就可以在线检测空动时间。
[0014]本实用新型包括安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控。在闸控控制下，采集卡/PLC以指定周期T或频率f连续采集位移传感器的位移值送给工业计算机。在盘式制动闸紧急制动或常规合闸制动过程中，计算机所采集的位移传感器的位移值组成制动闸紧急制动或常规合闸制动位移历程曲线，曲线中B点是紧急制动或常规合闸制动过程开始点，它反映制动闸开始推向制动盘的时间点和位移。E点是紧急制动或常规合闸制动过程结束点，它反映制动闸推动到刚刚接触到制动盘的时间点和位移值。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1实时测量盘式制动闸空动时间的盘式制动器与位移传感器
[0016]图2是实时测量盘式制动闸空动时间梯度装置的电路方框图；
[0017]图3是实时测量盘式制动闸空动时间对位移传感器采样的位移历程曲线图。
[0018]图中:1.盘式制动器；2.制动闸；3.活塞；4.碟簧；5.油缸；6.位移传感器；7.制动盘；8.滚轮；9.罐笼/墓斗；10.钢丝绳；共有N个制动闸。图3中:h—位移；i一米样点序号一米样点时间，Ti=i.Τ ；F一松闸稳态位移；G —松闸稳态向合闸稳态迁移的暂态位移；H —合闸稳态位移；T一米样周期。
【具体实施方式】
[0019]下面根据【专利附图】
【附图说明】本发明和实用新型实施方式。
[0020]如图1、2、3所示，由于提升机盘式制动器在闸控的松/合闸信号控制下松闸或合闸，松闸时，制动闸松开，提升机正常运转和提升，当提升机提升到井口需要制动停机，或者在提升过程中，发生紧急情况需要紧急制动停机时，在合闸信号或紧急制动信号作用下，活塞推动制动闸压向制动盘制动，如图1所不。制动闸从开始移动并到达到与制动盘接触所经历的时间，是制动闸的空动时间，它与制动闸作用在制动盘上的正压力密切相关，也与制动盘能否安全制动密切相关。煤矿安全规程对此有严格规定，在提升机每一次合闸制动和每一次紧急制动时，都必须实时测量每一个制动闸的空动时间，以便实时监控每一次制动闸的空动时间是否符合煤矿安全规程要求。
[0021]为此需要一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，所述制动盘7上分布有Ν个制动闸2，每个伸缩制动闸2的缸体上设置有位移传感器6 ;每个位移传感器6通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸2相连，其中闸控系统控制制动闸2伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连；如图2所示。
[0022]在发生紧急制动或常规合闸制动时，在闸控控制下，通过采集卡/PLC对每一个制动闸的位移传感器以指定周期T或频率f连续采集所有位移传感器的位移值及其采样点序号送给计算机，对每一个制动闸所采样的位移值与采样点序号组成对应制动闸的紧急制动或常规合闸制动时的位移历程曲线，如图3所示。
[0023]本实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置能够进行实时测量制动闸空动时间的顺向梯度方法和实时测量制动闸空动时间的逆向梯度方法，
[0024]1、实时测量制动闸空动时间的顺向梯度方法，在实时顺向梯度法中，图3中每个制动闸都从采样点序号0开始，顺着位移传感器位移值的采样顺序，对位移历程曲线上每个点逐点测量它的顺向梯度，通过比对顺向梯度变化，测量出从顺向梯度< α到顺向梯度彡α的交汇点Β点的位置(采样点序号mb)，以及从顺向梯度彡α到顺向梯度< α的交汇点Ε点的位置(采样点序号me),由此测量到制动闸空动时间Tb=(me-mb).T ；
[0025]2、实时测量制动闸空动时间的逆向梯度方法，在实时逆向梯度法中，图3中每个制动闸都从采样点序号m开始，逆着位移传感器位移值的采样顺序，对位移历程曲线上每个点逐点测量它的逆向梯度，通过比对逆向梯度变化，测量出从逆向梯度< α到逆向梯度彡α的交汇点Ε点的位置(采样点序号πΟ，以及从逆向梯度彡α到逆向梯度< α的交汇点Β点的位置(采样点序号mb),由此测量到制动闸空动时间.To
【权利要求】
1.一种实时测量盘式制动闸空动时间的梯度装置，其特征是:包括:安装在制动器上的位移传感器、采集卡/PLC、工控计算机和闸控，制动盘(7)上分布有N个制动闸(2)，每个伸缩制动闸(2)的缸体上设置有位移传感器(6);每个位移传感器(6)通过采集卡/PLC第一输入端与工控计算机输入端相连；工控计算机输出端通过闸控系统与伸缩的制动闸(2)相连，其中闸控系统控制制动闸(2)伸缩的电信号与采集卡/PLC第二输入端相连。
【文档编号】B66B5/00GK204185049SQ201420346961
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】安玉良, 张宏, 田贵栋, 索有为, 姜海涛, 马跃锋, 刘灵华, 田圣彬, 郜福星, 周宏铎, 李娟 , 张伟, 程爱学, 黎启轩, 李向阳 申请人:洛阳中重自动化工程有限责任公司, 上海海迎蓝自动化测控技术有限公司
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