专利名称：一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿井立井提升系统，具体涉及一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置。
背景技术：
在立井提升中，目前常用的承接装置有摇台、支罐机和托罐摇台。摇台承接提升容器时，容器处于悬挂状态，由于提升钢丝绳的弹性变形和停罐误差的影响而造成罐笼位置变化，其变化量均由摇台来满足。一方面由于矿车进出罐笼时对罐笼的冲击造成罐笼晃动，另一方面因罐笼负荷的变化引起提升钢丝绳弹性伸长量的改变而造成矿车置换时罐笼上下跳动，各易使矿车掉道；当井深很大或井深不大，提升负荷很大，或当井深很大、提升负荷也很大时，摇台的调节量不能满足钢丝绳的弹性伸长变化量，从而造成摇台无法使用。支罐机调节距离大，可用于深井使用，但它要求提升容器必须有单独的活动底盘，以避免多绳提升时支罐机调节过大而造成松绳事故，这就使得提升容器结构复杂、质量大，同时操作时间长，影响提升效率，因而一直没得到推广。托罐摇台是利用弹簧储能器吸收提升容器落罐时的动能。当提升容器以低速爬行速度正常落罐时，由于该装置有一定初始托罐力，从而柔性托住容器；当罐笼高速下落时，罐笼可以使托爪向下翻转，使提升容器通过托爪，以避免蹲罐事故的发生。托罐摇台解决了重载置换轻载时罐笼上下晃动的问题，但没有解决轻载置换重量载时因提升钢丝绳弹性伸长而造成罐笼上抬而造成矿车易掉道的问题。在中国专利申请200910028725. O中，公开了一种双补锁定回转自动补偿摇台及托罐方法，是在休止状态时，托力机构和同步回转搭接机构收回(即摇臂抬起、托爪落下)。当容器到位后，启动控制开关，托力机构和同步搭接机构上下双向锁定容器，缓冲机构工作，以调定的液压弹簧力柔性承接容器，保证容器稳定，进出矿车安全、平稳、顺畅；当需要换层时，启动换层开关，打开锁定机构，换层机构在液压力驱动下带动托力机构和同步回转搭接机构缓慢收回，同时通过液压阻尼力的支撑保证容器平稳下放，容器底盘通过后，托力机构和同步回转搭接机构可自动伸出，承接容器上层，并将容器锁住，多层容器依次循环动作；各层装置完毕后，托力机构和同步回转搭接机构全部收回，容器可自由上下运动，即完成换层操作。双补锁定回转自动补偿摇台解决了矿车平稳进出罐笼的问题，但是，它又带来了新的问题当井深很大、提升负荷很大时，提升钢丝绳的弹性伸长变化量很大，当钢丝绳的弹性伸长变化量大于托力机构和同步回转搭接机构的双向补偿量时，提升容器释放时就会上下晃动(如空罐置换重罐时)，造成提升钢丝绳“颤绳”，影响提升钢丝绳寿命、损坏绞车衬垫等。另一方面，同步回转搭接机构工作时不是处于浮动状态，其安全性远不如摇台。在中国专利申请200910024536. 6中，公开了一种提升容器的承接装置及方法，是提升容器未到达停罐位置时，摇臂抬起、托爪落下。当提升容器到位后，托爪伸出将容器托起；当进行轻负载装卸时，稳罐油缸进出口压力相等，处于浮动状态，摇臂落下搭接在罐笼上，并给予罐笼一定压力，完成矿车置换后，摇臂抬起，托爪收回，其功能相当于摇台与托罐组合。进行重负载装卸时，摇臂油缸处于浮动状态，稳罐油缸工作，并通过摇臂给罐笼施加约40t左右的压力，完成矿车置换后，稳罐油缸进出口压力相等，处于浮动状态，摇臂抬起，托爪收回。该装置在井深很大，即使是进行轻载装卸，提升钢丝绳的弹性伸长变化量大多数情况也会超过摇臂的调节量，从而造成设备无法使用。另一方面，当井深很大、提升负荷很大时，提升钢丝绳的弹性伸长变化量很大，当钢丝绳的弹性伸长变化量大于摇台的调节量时，稳罐油缸压力释放时，提升容器释放时就会上下晃动(如空罐置换重罐时)，造成提升钢丝绳“颤绳”，影响提升钢丝绳寿命、损坏绞车衬垫等。在中国专利申请200810020506. 3中，公开了一种用于立井罐笼提升的稳罐机构及稳罐装置，是当提升容器到位后，四个捕捉器油缸动作，将推杆插入罐笼盘体内，缓冲油缸将罐笼锁在水平位置，摇台放下，然后进行正常作业；作业完成，摇台抬起，缓冲油缸缓慢释放，四个捕捉器油缸动作，将推杆从罐内盘体抽出。该装置解决了矿车平稳进出罐笼的问题，但是，它又带来了新的问题1.停罐精度要求很高，目前国内电气难以满足此要求；
2.当井深很大、提升负荷很大时，提升钢丝绳的弹性伸长变化量很大，当钢丝绳的弹性伸长变化量大于稳罐臂的调节量时，提升容器释放时就会上下晃动(如空罐置换重罐时)，造成·提升钢丝绳“颤绳”，影响提升钢丝绳寿命、损坏绞车衬垫等；3.该装置由伺服系统和电气系统控制，系统复杂，目前没有投入实际运用。在中国专利申请200810150532. 8中，公开了一种立井罐笼稳罐锁罐装置，是提升容器到位后，四个卡罐装置同时动作，卡住罐笼上的凸块或者锥形块，放下转换平台，进行装卸作业；作业完成后，油缸将四个卡罐装置拉回，转换平台抬起。该装置与一种用于立井罐笼提升的稳罐机构及稳罐装置存在同样的问题。此外，还有锁罐装置(如德国西玛格公司)，当提升容器到位后(井口或井底)，摆动平台动作，与罐笼搭接；分布在罐笼四角的锁紧装置动作(上、下锁舌)，将罐笼锁定；当装卸完毕后，摆动平台抬起，锁紧装置在提升绞车的配合下解锁。该装置系统复杂，电气要求高，停罐准确(± 20mm)，价格昂贵。
实用新型内容发明目的针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，通过对提升绞车的钢丝绳伸长量的进行有效补偿，防止因钢丝绳的回弹造成的罐笼上下晃动以及其他不安全因数。技术方案为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定托罐重量；PLC与称重装置和电流检测器进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位移传感器和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，位置传感器用于测定平衡锤和罐笼的位置；PLC与位移传感器和电流检测器进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位置传感器和称重装置；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于罐笼的重量；PLC与位置传感器和称重装置进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。[0013]一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位置传感器、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于罐笼的重量，位置传感器用于检测平衡锤和托罐的位移；PLC与位置传感器、电流检测器和称重装置进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。有益效果本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，结构简单，操作方便，能够实现智能化，且能确保矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠，具有很好的实用性，特别适合于深立井和大型设备提升矿井中使用，能够产生很好的经济效益和社会效应。
图I是井底罐笼称重托罐的结构示意图；图2是井底罐笼称重托罐的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明。作为本实用新型解决同一问题的方案，共有4个，具体如下实施例I一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，包括以下步骤(I)测定罐笼负载前提升绞车电动机电流信号I1和罐笼质量Hi1 ；(2)测定罐笼负载时提升绞车电动机电流信号I2和负载罐笼质量m2，计算差值Δ m ；(3)提升绞车释放钢丝绳，罐笼下落至井下，井下拖罐开始承接罐笼，提升绞车继续释放钢丝绳，测定罐笼质量m3，I2值变化，PLC判断I 2与I1关系、m3与Λ m关系，并根据预设条件确定提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。预设条件可以为下面4个条件中的任意一个I)当I2 < I1时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；2)当m3 SAm时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；3)当I2 < I1或叫彡Λ m任一满足时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；4)当I2 < I1和m3彡Λ m同时满足时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点。当然，也可以定为当I2接近I1时，或m3接近Am时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点，接近程度以钢丝绳的弹性回弹量可控在安全范围之内为宜。上述方法所使用的一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定托罐重量；PLC与称重装置和电流检测器进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。称重装置可以为常用称重传感器，也可以为本实用新型所使用的称重装置，即在现有托罐中增加轴重式称重传感器实现称重功能即可。本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，在检测质量满足停车条件的同时，也检车电流停车条件，进行双重保险检测，确保钢丝绳的过放量接近或等于因提升重量变化而引起的提升钢丝绳的弹性伸长变化量，这样，矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠。实施例2一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，其特征在于，包括以下步骤(I)测定罐笼负载前提升绞车电动机电流信号I1 ；(2)测定罐笼负载时提升绞车电动机电流信号I2 ；(3)测定罐笼负载前罐笼在井下且在托罐没有托住罐笼时罐笼内轨道轨面与进车侧轨道轨面对齐时井口平衡锤的位置Stl ；(4)提升绞车释放钢丝绳，罐笼下落至井下，井下托罐开始承接罐笼，提升绞车继续释放钢丝绳，测定平衡锤位置S，I2值变化，PLC判断I2与I1关系、S与Stl关系，并根据预·设条件确定提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。预设条件可以为下面4个条件中的任意一个I)当I2 < I1时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；2)当平衡锤位置S为Stl时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；3)当I2 < I1或平衡锤位置S为Stl任一满足时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；4)当I2 < I1和平衡锤位置S为Stl同时满足时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点。当然，也可以定为当I2接近I1时，或平衡锤位置S接近或超过Stl时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点，接近程度以钢丝绳的弹性回弹量可控在安全范围之内为宜。上述方法所使用的一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位移传感器和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，位置传感器用于测定平衡锤和罐笼的位置；PLC与位移传感器和电流检测器进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。所使用的拖罐可以为常用井底托罐，也可以为本实用新型所使用的托罐，具体结构如图I和图2所示，主要部件包括框架I、缓冲器2、托爪3和托爪油缸4。在框架I的一端设托爪3，托爪3由托爪油缸4驱动；托爪3与缓冲器2相连；缓冲器2固定在框架I上，缓冲器2主要由钢桶、弹簧等部件组成，弹簧设在钢桶内，在弹簧的两端均设有连接件。本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，在检测位置满足停车条件的同时，也检车电流停车条件，进行双重保险检测，确保钢丝绳的过放量接近或等于因提升重量变化而引起的提升钢丝绳的弹性伸长变化量，这样，矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠。实施例3一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，其特征在于，包括以下步骤( I)用称重装置测定罐笼负载前井口罐笼重量Hi1 ；(2)用称重装置测定罐笼负载时对应的总重量m2，计算差值Am;(3)测定罐笼负载前罐笼在井下且在托罐没有托住罐笼时罐笼内轨道轨面与进车侧轨道轨面对齐时井口平衡锤的位置Stl ；(3)提升绞车释放钢丝绳，罐笼下落至井下，井下托罐开始承接罐笼，提升绞车继续释放钢丝绳，测定平衡锤位置S ;井下称重传感器测出罐笼重量m3，m3值变化，PLC判断%与Δ m关系、S与Stl关系，并根据预设条件确定提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。预设条件可以为下面4个条件中的任意一个I)当m3 m时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；2)当平衡锤位置S为Stl时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；3)当m3彡Λ m或平衡锤位置S为Sci任一满足时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；4)当m3彡Λ m和平衡锤位置S为S。同时满足时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点。当然，也可以定为当m3接近Λ m时，或平衡锤位置S接近或超过Stl时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点，接近程度以钢丝绳的弹性回弹量可控在安全范围之内为宜。上述方法所使用的一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位置传感器和称重装置；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于罐笼的重量；PLC与位置传感器和称重装置进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。所使用的拖罐可以同实施例2。本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，在检测重量满足停车条件的同时，也检测位置停车条件，进行双重保险检测，确保钢丝绳的过放量接近或等于因提升重量变化而引起的提升钢丝绳的弹性伸长变化量，这样，矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠。实施例4一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿方法，其特征在于，包括以下步骤(I)测定罐笼负载前井口罐笼重量叫；测定罐笼负载前提升绞车电动机电流信号Ii ；(2)测定罐笼负载时对应的总重量m2，计算差值Am;测定罐笼负载时提升绞车电动机电流信号I2 ;(3)测定罐笼负载前罐笼在井下且在托罐没有托住罐笼时罐笼内轨道轨面与进车侧轨道轨面对齐时井口平衡锤的位置Stl ；(4)提升绞车释放钢丝绳，罐笼下落至井下，井下称重传感器测出罐笼重量m3，测定平衡锤位置S，提升绞车继续释放钢丝绳，HI3值变化，I2值变化，PLC判断HI3与Λ m关系、I2与I1关系、S与Stl关系，并根据预设条件确定提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。预设条件可以为下面6个条件中的任意一个I)当m3 m时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；2)当平衡锤位置S为Stl时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；3)当I2 < I1时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；4)当m3彡Λ m、I2 ( I1或平衡锤位置S为S0任一满足时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；5)当m3彡Λ m、I2 ( I1或平衡锤位置S为S0任两满足时,确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点；6)当m3彡Λ m、I2 ( I1和平衡锤位置S为S0同时满足时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点。[0073]当然，也可以定为当m3接近Λ m时,或平衡锤位置S接近或超过S。时,或I2接近I1时，确定为提升绞车停止释放钢丝绳起始点，接近程度以钢丝绳的弹性回弹量可控在安全范围之内为宜。上述方法所使用的一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、位置传感器、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于罐笼的重量，位置传感器用于检测平衡锤和托罐的位移；PLC与位置传感器、电流检测器和称重装置进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。所使用的拖罐可以同实施例2，在其上增加轴重式称重传感器即可。本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，在检测重量满足停车条件的同时，检测位置停车条件，检测电流停车条件，进行多重保险检测，确保钢丝绳的过放量接近或等于因提升重量变化而引起的提升钢丝绳的弹性伸长变化量，这样，矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠。 本实用新型的罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，简单，操作方便，能够实现智能化，且能确保矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠，具有很好的实用性，特别适合于深立井和大型设备提升矿井中使用，能够产生很好的经济效益和社会效应。
权利要求1.一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，其特征在于包括PLC、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定托罐重量；PLC与称重装置和电流检测器进行信号传输。
2.—种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，其特征在于包括PLC、位移传感器和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，位置传感器用于测定平衡锤和罐笼的位置；PLC与位移传感器和电流检测器进行信号传输。
3.—种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，其特征在于包括PLC、位置传感器和称重装置；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定罐笼的重量；PLC与位置传感器和称重装置进行信号传输。
4.一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，其特征在于包括PLC、位置传感器、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定罐笼的重量，位置传感器用于检测平衡锤和托罐的位移；PLC与位置传感器、电流检测器和称重装置进行信号传输。
专利摘要本实用新型公开了一种罐笼承载钢丝绳伸长量的智能补偿装置，包括PLC、称重装置和电流检测器；电流检测器用于检测提升绞车电动机电流信号，称重装置用于测定托罐重量；PLC与称重装置和电流检测器进行信号传输，并判断提升绞车停止释放钢丝绳的起始点。该智能补偿方法，简单，操作方便，能够实现智能化，且能确保矿车(或无轨胶轮车等)进出罐笼平稳、安全、可靠，具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效应。
文档编号B66B5/00GK202785206SQ20122010563
公开日2013年3月13日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者王勇, 储路, 石强, 汪邦正, 吴锦荣, 邹舰 申请人:扬州凯思特机械有限公司, 上海华菱电站成套设备有限公司