本發(fā)明涉及礦井提升機安全制動控制技術領域,具體涉及礦井提升機智能平穩(wěn)制動的安全制動系統(tǒng)。

背景技術：

礦井提升機是礦井中的重要設備，承擔著礦物、設備、材料和人員輸送的重要任務，其性能好壞對于礦山安全生產十分重要。礦井提升機安全制動系統(tǒng)是關系到提升機安全運行的關鍵部件。

安全制動是指在提升機運行過程中，為避免出現安全事故時迅速停車的制動行為。安全制動過程主要是由電控-電液制動系統(tǒng)完成的。電液制動系統(tǒng)由盤形制動器、液壓站、電控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、檢測反饋裝置、液壓管路及連接電纜組成。

目前，國內外部分礦井提升機，特別是大型多繩摩擦式提升機多數采用雙工作點恒減速安全制動系統(tǒng)來實現安全制動過程。雙工作點恒減速安全制動系統(tǒng)根據礦井提升機安全制動要求和提升系統(tǒng)需要預先設定兩個工作點，主電控系統(tǒng)根據提升工作過程中的電流特征參數識別提升系統(tǒng)重物上提或重物下放工況，在重載上提工況下安全制動時，閉環(huán)系統(tǒng)自動按照較大的減速度工作點進行恒減速制動；當改變?yōu)橹剌d下放工況下進行安全制動時，閉環(huán)系統(tǒng)則自動按照較小的減速度工作點進行恒減速制動。

上述制動方式選用雙設定工作點，提高了制動平穩(wěn)性和安全可靠性，具有良好的制動性能，但由于其恒減速閉環(huán)給定的工作點為預先設置的兩個工作點，通過工況不同選擇工作點設定值存在以下不足之處：

1、這種閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)工作點有兩個預先的設定值。在大多數情況下，提升系統(tǒng)質量模數(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質量之比值)較小，多繩摩擦提升機重載提升工況時最小防滑極限制動減速度大于提升系統(tǒng)重載下放時安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值。而在實際提升系統(tǒng)中，如果提升系統(tǒng)質量模數較大，就可能出現最小防滑極限制動減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值接近、甚至小于后者的情況。這種情況下，閉環(huán)制動系統(tǒng)按照設定值的大小，自動把較大的減速度工作點賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點賦值給重載下放工況，不能滿足提升機的安全運行條件。

2、采用預先設定好的減速度的工作點，不能滿足提升機參數變化等情況下的安全制動，不能達到讓提升機在最短時間內安全停車的目的。

技術實現要素：

為了縮短安全制動時間，減少安全制動時提升容器的運行距離，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種礦井提升機智能型安全制動系統(tǒng)，使礦井提升機安全制動系統(tǒng)的制動性能和應用范圍有所提高，同時為提高礦井提升系統(tǒng)整機參數性能奠定基礎。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術方案：

本發(fā)明的礦井提升機智能型安全制動系統(tǒng)，包括：傳感系統(tǒng)、減速度智能計算模塊、制動器控制模塊、制動功能執(zhí)行元件、液壓站和檢測反饋裝置。傳感系統(tǒng)包括稱重、速度、加速度等傳感器，傳感系統(tǒng)把傳感器檢測到的信號經過濾波除噪處理后發(fā)送給減速度智能計算模塊。

減速度智能計算模塊根據稱重、位置、速度等傳感器測得的特征數據和提升機的有關參數，結合《煤礦安全規(guī)程》，實時計算出提升機允許的最大減速度值；制動器控制模塊將給定減速度值和檢測反饋裝置實際反饋的信號值進行比較后發(fā)出控制指令，控制指令經過放大、矯正等方式處理后，通過電液比例換向閥轉換為液壓信號，電液比例換向閥輸出按輸入指令變化的液壓壓力(流量)信號控制盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力，盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力與盤形制動器彈簧力進行抵消后的剩余正壓力通過閘瓦作用在制動盤(閘盤)上，形成的制動力矩控制提升系統(tǒng)的運動狀態(tài)按照輸入控制指令變化規(guī)律而改變(制動減速)，實施了對提升系統(tǒng)的控制，實現了礦井提升機的安全制動。

由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：

1、在提升系統(tǒng)質量模數(提升系統(tǒng)有效提升載荷與總變位質量之比)較大的情況下，就可能出現最小防滑極限制動減速度值與提升系統(tǒng)重載下放時安全規(guī)程規(guī)定的最小制動減速度值接近，甚至小于后者。本發(fā)明中，閉環(huán)制動系統(tǒng)按照設定值的大小，自動把較大的減速度工作點賦值給重載上提工況、把較小的減速度工作點賦值給重載下放工況不能滿足提升機的安全運行條件。這樣，本發(fā)明技術方案就可以實現不論提升系統(tǒng)質量模數的數值如何變化，均可以在各種較極端的提升系統(tǒng)參數下實現恒值閉環(huán)恒減速安全制動效果。

2、在礦井提升系統(tǒng)工作中，按照預先設定的減速度工作點進行安全制動，可能與提升機實際工況存在很大差別，達不到理想的制動狀態(tài)，因為提升機的各種參數可能發(fā)生變化，比如提升箕斗磨損、裝載率變化、卸料不干凈等都將影響質量模數的大小，進而影響減速度工作點的設置。本發(fā)明中，技術方案可以根據各種傳感器實測數據，通過減速度智能計算模塊實時計算提升系統(tǒng)允許的最大減速度值，能最大程度的符合最佳減速度要求，實現在全工況條件下的最優(yōu)安全制動效果。

附圖說明

附圖1為提升機智能安全制動系統(tǒng)工作原理圖。

具體實施方式

以下結合優(yōu)選實施方式對本發(fā)明創(chuàng)造進一步說明：

結合制動系統(tǒng)框圖，傳感系統(tǒng)包括稱重、速度、加速度等傳感器，傳感系統(tǒng)把傳感器檢測到的信號經過濾波除噪處理后發(fā)送給減速度智能計算模塊。

減速度智能計算模塊根據傳感系統(tǒng)發(fā)送來的特征數據和提升機的有關參數、結合《煤礦安全規(guī)程》，實時計算出提升機允許的最大減速度值，并發(fā)送給制動器控制模塊，制動器控制模塊將給定減速度值和檢測反饋裝置實際反饋的信號值進行比較后發(fā)出控制指令，控制指令經過放大、矯正等方式處理后，通過電液比例換向閥轉換為液壓信號，電液比例換向閥輸出按輸入指令變化的液壓壓力(流量)信號控制盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力，盤形制動器油缸活塞桿輸出的正壓力與盤形制動器彈簧力進行抵消后的剩余正壓力通過閘瓦作用在制動盤(閘盤)上，形成的制動力矩控制提升系統(tǒng)的運動狀態(tài)按照輸入控制指令變化規(guī)律而改變(制動減速)，實施了對提升系統(tǒng)的控制，實現了礦井提升機的恒減速安全制動。

在實施安全制動時，可以實現在不同載荷、不同速度下，使提升系統(tǒng)按照所處工況下最佳的減速度計算值進行制動。在檢測裝置檢測到實際減速度值偏離給定值的情況下，通過該制動系統(tǒng)的反饋調節(jié)和補償作用，使偏差迅速減小、保持制動過程減速度恒定不變，達到恒減速制動的效果。