一种提升机尾绳扭结检测装置的制作方法

本发明涉及一种提升机尾绳扭结检测装置，尤其和井下采矿作业相关。

背景技术：

在多绳提升系统中，平衡尾绳是重要的组成部分，但尾绳在升降时，会产生轴向力和径向偏摆，使尾绳发生旋转。井下环境恶劣，提升容器底部尾绳旋转装置易发生故障，也会导致尾绳承受张力变大，发生扭结。平衡尾绳的使用情况直接关系到提升机的运行及矿山的正常生产，当提升机出现尾绳扭结时，如果提升机不能及时停车，造成的经济损失少则几万多则几十上百万，且在处理尾绳扭结故障时，均为井筒高空作业，短则需要几个小时恢复故障，长则数天，危险性高，极易造成安全事故。目前在实际应用中常常在底部设置尾绳隔离装置，但还是不能彻底的防止尾绳扭结事故的发生，传统的方法通常时人工判断尾绳是否发生了扭转，但是，人工控制的可靠性和及时性都比较差，会出现判断失误造成安全事故。

申请号为201120456784.0的发明专利“摩擦轮提升机防尾绳扭结装置”公开了一种尾绳扭结检测装置，包括尾绳、隔离木组件、钢梁、控制线、连接杆、牵引钢丝绳，所述隔离木组件由下层隔离木、中层隔离木和上层隔离木固结而成，且由固结在井筒上的钢梁支撑住，所述控制线固定在与井筒固结的连接杆上，控制线的一端与固结在上层隔离木上的牵引钢丝绳的一端连接，一旦尾绳出现扭结，尾绳就会带动隔离木组件转动，使牵引钢丝绳将控制线拉断，切断控制电路，从而及时使提升机停止运行。此装置在使用时极易受到外部环境和落石的影响，如不能在水下工作，落石造成控制线断裂等发生误判的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种环境适应性强，检测及时的提升机尾绳扭结检测装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供了一种提升机尾绳扭结检测装置，其特征在于，包括两个检测盒1、检测光纤9、信号光纤10和光收发装置，所述检测光纤9固定在隔离枕木上，所述检测盒1固定在固定隔离枕木的钢梁上且位于隔离枕木的两端，所述检测光纤9的两端在检测盒1内与信号光纤10连接，所述信号光纤10与光收发装置连接；

所述检测盒1内设置有第一轨道2、第二轨道3、分别设置在两个轨道上且能沿其滑动的第一滑块5和第二滑块4、推动装置7，所述第一轨道2为一直行轨道，所述第二轨道3呈倒“L”型，两者呈倒“儿”型设置，所述第一滑块5和第二滑块4接触的端面均对应设置有凹槽，所述凹槽将检测光纤9和信号光纤10紧固在一起，所述第二滑块4朝向检测光纤9的一侧固定设置有移动块41，所述推动装置7位于两个轨道的前方，当提升机尾绳发生扭结时，检测光纤9带动第一滑块5和第二滑块4沿着轨道运动，当第二滑块4运动到第二轨道3的转角时，推动装置7推动移动块41使第二滑块4继续沿着第二轨道3滑动，第一滑块5和第二滑块4分离，检测光纤9与信号光纤10断开，光收发装置检测到光信号中断。

优选地，所述推动装置7包括推动杆71、位于推动杆7中间的限位口72、推动推动杆71运动的推动弹簧73、固定在推动杆71上的压板74、限位弹簧75、限位弹簧销76和限位弹簧框架77，所述推动杆71依次穿过检测盒1、推动弹簧73推动第二滑块4移动，所述推动弹簧73一端固定在推动弹簧壳体内壁上，另一端固定在推动杆71的压板74上，压板74可在推动弹簧壳体内沿着推动弹簧的轴向移动，所述限位弹簧75穿设在限位弹簧销76上，限位弹簧销76一端固定在检测盒1内壁上，另一端穿过限位弹簧框架77的中间部位，所述限位弹簧框架77上设置有与限位口72配合的凸块，当提升机尾绳发生扭结，第二滑块4移动到第二轨道3的转角时，第一滑块5的端部触碰到限位弹簧框架77，限位弹簧75压缩，限位弹簧框架77上的凸块脱离限位口72，推动弹簧73推动推动杆中部压板74带动推动杆71移动，推动第二滑块4与第一滑块5分离。

优选地，所述检测盒内还设置有复位装置8，所述复位装置8包括复位弹簧定位杆81和复位弹簧82，所述复位弹簧定位杆81一端固定在第一滑块5上，另一端可穿动的固定在推动装置7的壳体上，所述复位弹簧82穿设在复位弹簧定位杆81上，当尾绳轻微摆动时，第一滑块5未触碰到限位弹簧框架77时，复位弹簧82被压缩，当尾绳摆动停止时，第一滑块5在弹簧的弹力作用下恢复到正常位置。

优选地，所述第一滑块5和第二滑块4通过并列设置的两个同步螺杆6串在一起。

优选地，所述检测盒1固定在钢梁下方，所述检测光纤9通过线卡固定在隔离枕木下方偏离尾绳的一侧。

优选地，所述光收发装置包括发光二极管11、光敏二极管12、光收发装置壳体13和光信号处理电路板14，所述光信号处理电路板14固定在光收发装置壳体13内，所述发光二极管11、光敏二极管12一端分别与信号光纤10连接，另一端与光信号处理电路板14连接。

本发明的有益技术效果为：本发明由于使用光学检测原理，只要保证光信号处理电路安装时远离被水淹的位置，即可在水下长期作业，彻底解决了传统尾绳扭结采用钢绳带动行程开关或拉断导线不适应于常年滴水乃至被水淹的环境的问题；由于检测光纤固定在隔离枕木上，当隔离枕木磨损后，尾绳同样会将隔离枕木上的检测光纤磨断，使光信号中断，光信号处理板输出故障信号，本装置可以同时对隔离枕木的磨损情况进行检测，检测尾绳隔离装置是否完好；当尾绳隔离装置完好时，若尾绳发生扭结，将首先引发隔离枕木出现极大的位移和摆动，从而带动检测光纤出现扭转，装置释放掉检测光纤，光信号中断，光信号处理电路板输出故障信号；检测光纤及检测装置安装在隔离枕木和工字梁的下端，可最大限度的减少井筒落石掉渣引起的装置损坏；本发明所提供的提升机尾绳扭结检测装置，环境适应强度高，安装位置设计精巧，由于设置有轻微摆动弹簧复位装置，不会发出误动作报警，完全满足矿山井下恶劣的环境应用要求。

附图说明

图1为提升机尾绳未发生扭结时本发明的结构示意图；

图2为提升机尾绳发生扭结时本发明的结构示意图；

图3为图1的原理示意图，其中图3A为滑块未被推杆推开时的结构示意图，图3B为图3A中a的局内放大示意图；

图4为图2的原理示意图，其中图4A为滑块被推杆推开后的结构示意图，图4B 为图4A中b的局部放大示意图；

图5为图1中单个检测盒的结构示意图；

其中：1 检测盒、2 第一轨道、3 第二轨道、4 第二滑块、5 第一滑块、6 同步螺杆、7 推动装置、8 复位装置、9 检测光纤、10 信号光纤、11 发光二极管、12 光敏二极管、13 光收发装置壳体、14 光信号处理电路板、41 移动块、71 推动杆、72 限位口、73 推动弹簧、74压板、75 限位弹簧、76 限位弹簧销、77 限位弹簧框架、81 复位弹簧定位杆、82 复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和原理进行详细的描述：

一种提升机尾绳扭结检测装置，如图1所示，包括两个检测盒1、检测光纤9、信号光纤10和光收发装置，检测光纤9固定在隔离枕木上，检测盒1固定在固定隔离枕木的钢梁上且位于隔离枕木的两端，检测光纤9的两端分别在检测盒1内与信号光纤10连接，信号光纤10与光收发装置连接。检测盒1内设置有第一轨道2、第二轨道3、分别设置在两个轨道上且能沿其滑动的第一滑块5和第二滑块4、推动装置，第一轨道2为一直行轨道，第二轨道3呈倒“L”型，两者呈倒“儿”型设置，第一滑块5和第二滑块4接触的端面均对应设置有凹槽，两个凹槽对应设置将检测光纤9和信号光纤10通过光纤公插和母插连接固定在一起，第二滑块朝向检测光纤9的一侧固定设置有一移动块41，推动装置7位于两个轨道的前方；如图2所示，当提升机尾绳发生扭结时，隔离枕木被尾绳带动转动，从而检测光纤9转动，当检测光纤9受到外力拉动时，其公插由于被两个滑块压紧，拉力带动两个滑块沿着轨道滑动，当第二滑块4运动到第二轨道3的转角时，推动装置7推动移动块41使第二滑块继续沿着第二轨道3滑动，第一滑块5和第二滑块4分离，两个滑块之间的压力释放，检测光纤9的公插从信号光纤10的母插中退出，光收发装置检测到光信号中断。

在本实施例中，如图3、4所示，推动装置7包括推动杆71、位于推动杆7中间的限位口72、推动推动杆71运动的推动弹簧73、固定在推动杆71上的压板74、限位弹簧75、限位弹簧销76和限位弹簧框架77，如图3A、4A所示，推动弹簧73设置在推动弹簧壳体内，推动弹簧壳体固定在检测盒1内固定轨道一侧的内壁上，推动杆71依次穿过检测盒1、推动弹簧73推动第二滑块4移动，推动弹簧73的一端固定在推动弹簧壳体内壁上，另一端固定在推动杆71的压板74上，为了避免推杆71移动的位置发生偏转，压板74大小与推动弹簧壳体大小相当，保证压板74可以在推动弹簧壳体内沿着推动弹簧的轴向前后移动，不会发生偏转，可以将推动弹簧壳体和压板74均设计为长方体形式；如图3B、4B所示，限位弹簧75穿设至限位弹簧销76上，限位弹簧销76一端固定在检测盒1内壁上，另一端穿过限位弹簧框架77的中间部位，限位弹簧75的设置可以保证当第一滑块5触碰到限位弹簧框架77时，限位弹簧框架77向下移动，限位弹簧销76的设置可以保证限位弹簧框架77的运动为直线运动，不会发生偏转，保证整个装置的可靠性；限位弹簧框架77上设置有与限位口72配合的凸块，如图4B所示，当提升机尾绳发生扭结时，第二滑块4移动到第二轨道3的转角时，第一滑块5的端部触碰到限位弹簧框架77，限位弹簧75被压缩，限位弹簧框架77上的凸块脱离限位口72，推动弹簧73推动推动杆71中部压板74带动推动杆71移动，进而推动第二滑块4与第一滑块5分离。

在本实施例中，为了减少由于尾绳轻微晃动导致的隔离木转动，从而带动检测光纤9产生拉力带动滑块出现滑动，从而使系统出现误报警的现象，如图5所示，我们在检测盒内设置了复位装置8，复位装置8包括复位弹簧定位杆81和复位弹簧82，复位弹簧定位杆81的一端固定在第一滑块5上，另一端可穿动的固定在推动装置7的壳体上，具体的设置方式为，将一块复位弹簧固定板固定在推动装置7的壳体上，其中间设置有孔洞，复位弹簧定位杆81可动的穿过该孔洞，复位弹簧82穿设在复位弹簧定位杆81上，当尾绳发生轻微摆动时，第一滑块5未触碰到限位弹簧框架77时，复位弹簧82轻微被压缩，当尾绳摆动停止时，第一滑块5在弹簧的弹力作用下恢复到正常位置，另一方面，由于复位弹簧82的弹力作用，使得如果尾绳未扭结时，检测光纤9难以产生很大的拉力克服复位弹簧82的弹力，减少了系统误报警情况的发生，增加了装置的可靠性。

在本实施例中，为了保证两个滑块能够同步进行移动，我们将第一滑块5和第二滑块4通过并列设置的两个同步螺杆6串在一起。

在实际应用中，尾绳会不断的磨损隔离木，隔离木一旦被磨断，即很容易发生尾绳扭结现象，给生产造成极大损失，在本发明中，我们将检测光纤9通过线卡固定在隔离枕木下方偏离尾绳的一侧，当隔离枕木快被磨断时，首先会先磨断检测光纤9进行系统报警；同样的，当尾绳由于特殊原因在隔离枕木完好时出现大的扭力时，将首先引发隔离木出现极大的位移和摆动，甚至瞬间击断隔离枕木，由于检测光纤9被线卡固定在了隔离枕木上，因此检测光纤9会被装置释放掉，而装置保持完好性，使得装置具有较长的使用寿命。

在本发明中，光收发装置包括发光二极管11、光敏二极管12、光收发装置壳体13和光信号处理电路板14，所述光信号处理电路板14固定在光收发装置壳体13内，所述发光二极管11、光敏二极管12一端分别与信号光纤10连接，另一端与光信号处理电路板14连接。

本发明的工作原理为：检测光纤9通过线卡固定在隔离枕木下方，装置主要靠光信号是否中断来检测隔离木的磨损和尾绳扭结故障。工作时，发光二极管11发光，光经过信号光纤10传入检测光纤9，最终光进入光敏二极管12，光信号处理电路在发光二极管工作时，只要接收到来自光敏二极管12的信号，即认为隔离枕木工作正常，一旦光敏二极管12没有接收到光信号，光信号处理电路板14即输出故障信号，认为隔离木磨损或出现了尾绳扭结故障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，文中所述的第一、第二、前、后等限定性词语仅仅是为了便于描述而进行的限定，并不用于对本发明保护范围的限制，我们应当理解，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换，仅包含在本发明的保护范围之内。