一种主井提升机箕斗装卸载检测装置的制作方法

本实用新型属于矿井提升机控制装置技术领域，特别涉及一种主井提升机箕斗装卸载检测装置。

背景技术：

矿井提升机是以矿井提升为手段的矿山生产的咽喉设备，主井提升机担负着全矿的生产运输任务，其安全、可靠、高效运行是保证整个煤矿高效生产的关键，而影响主井提升机安全运行的关键因素之一就是箕斗能否安全、顺畅、完全地卸载以及装载。在以往的提升系统中，箕斗装载和卸载检测一直是一大难题，其难点在于箕斗是一个高速、长距离往复移动的容器，机载传感器形成的检测信号传输难以实现。本申请人先前申报了一种主井提升机配套的箕斗卸空检测控制装置(申请号：201020602361.0)，授权公告号cn201914824u，其采用在牵引绳上设置称重传感器来实时测量箕斗的重量，以此判断位于卸下工位处的箕斗内矿石是否卸空，但是在长期实践工况下发现直接将称重传感器安装在牵引绳上对于传感器寿命损耗过大，其在高频率、高负荷的长期运作下，且暴露在外，导致称重传感器故障率较高，需要频繁维护甚至更换该称重传感器，且不便于更换，造成延误工况以及增加成本；此外，该专利中不针对箕斗处于装载工位时进行检测，在实际工作情况下可能出现装载不正常的情况，例如出现过装载超过额定负荷的情况，存在安全隐患。

有鉴于现有的主井提升机箕斗控制方案存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种主井提升机箕斗装卸载检测装置，能够改进现有的主井提升机箕斗控制的上述不足，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有主井提升机箕斗检测装置无法检测是否装载超限的缺陷，而提供一种新型结构的主井提升机箕斗装卸载检测装置，并且延长了测量箕斗重量相关元器件的使用寿命。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种主井提升机箕斗装卸载检测装置，包括安装于箕斗悬挂装置油缸总油管管路上的油压传感器、检测信号控制箱、装载控制箱、卸载控制箱、箕斗到位传感器及绞车电控器，所述箕斗到位传感器包括装载到位传感器和卸载到位传感器；所述检测信号控制箱内设有信号调制器和射频发射器；所述装载控制箱内设有第一射频接收器、第一信号解调器、第一运算判别器、第一报警和保护信号输出装置，所述卸载控制箱内设有第二射频接收器、第二信号解调器、第二运算判别器、第二报警和保护信号输出装置；所述油压传感器通过信号调制器连接所述射频发射器，第一射频接收器、第二射频接收器均接收该射频发射器所发射的射频信号，该第一射频接收器连接第一信号解调器，该第一信号解调器的输出连接第一运算判别器，该第一运算判别器连接第一报警和保护信号输出装置，该第二射频接收器连接第二信号解调器，该第二信号解调器的输出连接第二运算判别器，该第二运算判别器连接第二报警和保护信号输出装置，该第一报警和保护信号输出装置、第二报警保护信号输出装置的输出均连接所述绞车电控器，装载到位传感器与第一信号解调器相连，卸载到位传感器与第二信号解调器相连。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中检测信号控制箱安装于箕斗顶部保护伞下。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中装载控制箱安装于装载站硐室内。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中装载到位传感器安装在罐道轨上且位于箕斗的装载工位处；所述卸载到位传感器安装在罐道轨上且位于箕斗的卸载工位处。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中装载控制箱上还设有第一显示器，该第一显示器连接所述第一运算判别器的输出。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中卸载控制箱上还设有第二显示器，该第二显示器连接所述第二运算判别器的输出。

前述的箕斗装卸载检测装置，其中射频发射器是fsk射频发射器，无线传输使用的频段为429.00～433.30mhz，共设8个频点，按需选用，微功率发射，最大发射功率17dbm。

借由上述技术方案，本实用新型提出的主井提升机箕斗装卸载检测装置在现有技术基础上增设了装载控制箱，在箕斗处于装载工位时也能实时监测其装载情况，杜绝了在箕斗处于超载情况下进行运作，避免了箕斗因超载而导致安全事故发生。由于将原先固定在牵引绳上的称重传感器改进为同样用于支撑、拖动箕斗上下运作且安装于现有箕斗悬挂装置的油缸总油管管路上的油压传感器，延长了用于测量箕斗重量的相关传感类元器件使用寿命，并且提高了测量稳定性。

附图说明

图1是本实用新型主井提升机箕斗装卸载检测装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

请参阅图1，本实用新型的一种主井提升机箕斗装卸载检测装置，包括安装于箕斗悬挂装置油缸总油管管路上的油压传感器1、安装于箕斗顶部保护伞下的检测信号控制箱2、安装于装载站硐室的装载控制箱3、安装于卸载站控制室的卸载控制箱4、安装于罐道轨上的箕斗到位传感器5，以及设置在绞车旁的绞车电控器6，所述箕斗到位传感器5包括装载到位传感器51和卸载到位传感器52；所述检测信号控制箱2内设有信号调制器21和射频发射器22；所述装载控制箱3内设有第一射频接收器31、第一信号解调器32、第一运算判别器33、第一报警和保护信号输出装置34，所述卸载控制箱4内设有第二射频接收器41、第二信号解调器42、第二运算判别器43、第二报警和保护信号输出装置44。所述绞车电控器6控制提升机的运行从而控制箕斗的上提、下放及在装载工位或卸载工位的停车。所述油压传感器1通过所述检测信号控制箱2内的信号调制器21连接至射频发射器，设于装载控制箱内3的第一射频接收器31当箕斗处于井底装载工位时(装载到位传感器51动作)接收射频发射器22发射的射频信号，第一射频接收器31电连接第一信号解调器32，第一信号解调器的输出电连接至第一运算判别器33，该第一运算判别器电连接至第一报警和保护信号输出装置34，该第一报警和保护信号输出装置的输出连接绞车电控器6，将信号传送到绞车电控器6并参与绞车电控器6的控制和连锁。设于卸载控制箱4内的第二射频接收器41当箕斗达到卸载工位时(卸载到位传感器52动作)接收射频发射器22发射的射频信号，第二射频接收器41电连接至第二信号解调器42，该第二信号解调器的输出连接第二运算判别器43，第二运算判别器43电连接至第二报警和保护信号输出装置44，第二报警和保护信号输出装置的输出电连接至绞车电控器6，将信号传送到绞车电控器6并参与绞车电控器6的控制和连锁。

检测信号控制箱2内的信号调制器21将油压传感器1送来的箕斗悬挂装置油缸油压信号调制成射频信号送至射频发射器22发射，设于装载控制箱3内的第一射频接收器31在箕斗达到装载工位时接收射频发射器22发射的射频信号并送至第一信号解调器32，第一信号解调器32将射频信号解调后传送给第一运算判别器33，第一运算判别器将所接收到的油压信号计算为重量信号与预先设定的标准重量比较，装载到额定载荷95％时发出预警信号，装载到额定载荷值时发出停止装载信号，装载到超过额定载荷10％时发出报警信号，从而避免因过载而发生事故。

设于卸载控制箱4内的第二射频接收器41在箕斗达到卸载工位时接收射频发射器22发射的射频信号并送至第二信号解调器42，第二信号解调器将射频信号解调后传送给第二运算判别器43，第二运算判别器将所接收到的油压信号计算为重量信号与预先设定的标准重量(箕斗内矿石重量为0时重量信号)比较，若所接收到的重量信号小于等于标准重量，则通过第二报警和保护信号输出装置44输出“正常”信号从而控制绞车电控器6控制绞车工作，若所接收到的重量信号大于标准重量，则第二通过报警和保护信号输出装置44输出“故障”信号则控制绞车停止工作，从而避免因箕斗未卸空而发生事故。

装载控制箱3上还设有第一显示器35，该第一显示器连接第一运算判别器的输出，所述第一运算判别器控制第一显示器动态显示箕斗装载过程。所述卸载控制箱4上也设有第二显示器45，第二显示器连接第二运算判别器的输出，第二运算判别器控制第二显示器动态显示箕斗卸载过程。

在本实施例中，本实用新型的工作原理具体如下所述：

油压传感器1将箕斗的重量信号转变成4-20ma的电信号送到检测信号控制箱2的信号调制器21对信号进行调制处理。信号调制器21的信号传送给射频发射器22，所述信号调制器优选为jxj-2型，对来自于油压传感器1的4-20ma信号进行调制，具体是通过a/d转换器，转换为精确的数字信号，传感器的信号为现有箕斗悬挂装置油缸油压。射频发射器采用fsk射频发射器，将接收到的信号调制器的信号转换为高频fsk无线射频信号，并进行发射。无线传输使用的频段为429.00～433.30mhz，共设8个频点，按需选用，微功率发射，最大发射功率17dbm，具有高抗干扰能力和低误码率。基于fsk的调制方式，采用高效前向纠错通信编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。工作频率在ism频段，无需申请频点。此外本实施例中的射频发射器传输距离远，可传输200m，满足矿井传输要求。

当箕斗达到装载工位时，第一射频接收器31接收检测信号控制箱2内射频发射器22的信号并将该信号传送给第一信号解调器32；具体而言，射频接收器将接收到的无线信号(fsk信号)进行放大和整形，送达第一信号解调器32，第一信号解调器32将接收到的信号解调成油压数字信号最终需送到运算判别器6进行运算并进行判断。装载到位传感器51的装载到位信号也同时传送到第一信号解调器32，其作用是保证只有在箕斗达到装载工位情况下才传送箕斗载荷数字信号，以免误动作。第一运算判别器33将接收到的来自于第一信号解调器的油压数字信号进行运算，分别判断出本次装载是否正常。

具体而言，第一运算判别器33将所接收到的油压信号计算为重量信号与预先设定的装载额定标准重量比较，装载到额定载荷95％时发出预警信号，装载到额定载荷值时发出停止装载信号，装载到超过额定载荷10％时发出报警信号，从而避免因过载而发生事故；判断装载是否正常的条件是：装载量正常时逻辑为“1”；装载量超载为非正常时逻辑为“0”。第一运算判别器将这些逻辑信号传送给第一报警和保护信号输出装置34以进一步处理。第一运算判别器将信号在传送给报警和保护信号输出装置的同时也传送给用于显示卸载动态的第一显示器35。第一报警和保护信号输出装置将接收到的第一运算判别器的逻辑信号以通讯方式传送到绞车电控器6参与绞车电控器的控制和连锁；另一方面在出现装载故障时发出声光报警指示。第一显示器将接收到的第一运算判别器的信号转换成动态画面形象地表现出来以便于操作人员观察和监视。在该环节操作人员可清晰、直观地观察到装载过程中箕斗载荷逐渐增加的过程和数值、装载正常与否的指示标志。装载过程以动画形式进行。

当箕斗达到卸载位置时，第二射频接收器41接收射频发射器22的信号并将该信号传送给第二信号解调器42，第一射频接收器41将接收到的无线信号(fsk信号)进行放大和整形，送至第二信号解调器42。第二信号解调器42将接收到的信号解调成油压数字信号送到第二运算判别器进行运算并进行判断。卸载到位传感器52的卸载到位信号也同时传送到第二信号解调器，其作用是保证只有在箕斗达到卸载工位情况下才传送箕斗载荷数字信号，以免误动作。第二运算判别器43将接收到的来自于第二信号解调器的油压数字信号进行运算，分别判断出本次卸载是否正常。

判断卸载是否正常的条件是：能否在规定的时间内使箕斗的载荷降为零，如果能则为正常，逻辑为“1”；否则为非正常，逻辑为“0”。第二运算判别器将这些逻辑信号传送给第二报警和保护信号输出装置44以进一步处理。第二运算判别器将信号在传送给报警和保护信号输出装置的同时也传送给用于显示卸载动态的第二显示器45。第二报警和保护信号输出装置将接收到的第二运算判别器的逻辑信号转换为继电器接点信号，传送到绞车电控器6参与绞车电控器的控制和连锁；另一方面在出现卸载故障时发出声光报警指示。第二显示器将接收到的第二运算判别器的信号转换成动态画面形象地表现出来以便于操作人员观察和监视。在该环节操作人员可清晰、直观地观察到卸载过程中箕斗载荷逐渐减少的过程和数值、卸载正常与否的指示标志。卸载过程以动画形式进行。

绞车电控器6将接收到的来自于装载控制箱3或卸载控制箱4的第一或第二报警和保护信号输出装置的逻辑信号参与控制和连锁，从而实现装载不正常不开车、卸载不正常不开车、箕斗不卸空不开车的目的。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。