专利名称：矿用绞车安全系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用绞车，尤其涉及一种矿用绞车安全系统。
背景技术：
矿井小型调度绞车(55KW以下)使用在煤矿井下局部斜巷上，用于矿井生产中的材料运输、大件打运等工作。控制回路如图I所示，通常由第一接触器和第二接触器两个交流电磁接触器连接构成，其中第一接触器线圈I依次串联第二接触器辅助常闭接点32和第一接触器辅助常开接点21形成第一支路10，第二接触器线圈2依次串联第一接触器辅助常闭接点31和第二接触器辅助常开接点22形成第二支路20，第一支路10与第二支路20并联后连接三相交流电源开关70，三相交流电源开关70引出两个触点，第一接触器主接点 11和第二接触器主接点12 —端并联与绞车电机60引线连接，另一端根据第一接触器线圈I或第二接触器线圈2得电选择与三相交流电源开关70的触点导通；现有技术中只能通过人工触动按钮使得第一接触器辅助常开接点或第二接触器辅助常开接点闭合，控制绞车电机60正转、反转或停止转动，当绞车出现意外迅速滑落时只能通过手动按钮控制停车，反应慢，并且存在安全隐患，如今在严峻的煤矿安全生产形式下，不能满足安全生产需要。
实用新型内容本实用新型提供一种矿用绞车安全系统，用以解决现有技术中的缺陷，降低由于小型绞车带来的事故隐患，满足矿井安全生产需要，增大提升安全系数。本实用新型实施例提供一种矿用绞车安全系统，包括可编程控制器、用于计量绞车滚筒转数的轴编码器、制动回路和至少一个用于校正所述绞车位置的同步传感器；所述制动回路由变压器、桥式整流器和第三接触器构成，其中所述第三接触器的线圈与该接触器的辅助常开接点串联形成的电路与所述绞车控制回路第一接触器的线圈和所述绞车控制回路第二接触器的线圈并联形成的电路并联并与所述变压器的输入端连接；所述桥式整流器的输入接点连接所述变压器的输出端，所述桥式整流器的输出接点、所述第三接触器的主接点、所述绞车电机依次串联；所述轴编码器和同步传感器分别连接所述可编程控制器的输入端，所述第三接触器的辅助常开接点连接所述可编程控制器的输出端。其中所述第三接触器的线圈与所述第三接触器的辅助常开接点串联形成的第一支路，所述第一支路与所述绞车控制回路中第一接触器线圈和所述绞车控制回路第二接触器线圈并联形成的第一并联电路并联，所述第一支路与所述第一并联电路并联后连接到所述变压器的输入端；所述桥式整流器的输入接点连接所述变压器的输出端，所述桥式整流器的输出接点、所述第三接触器的主接点、所述绞车电机依次串联；所述轴编码器和同步传感器分别连接所述可编程控制器的输入端，所述第三接触器的辅助常开接点连接所述可编程控制器的输出端。特别是，所述第三接触器包含第一常闭辅助接点和第二常闭辅助接点；所述绞车控制回路中第一接触器的线圈与所述第一常闭辅助接点串联形成的电路，和所述绞车控制回路中第二接触器的线圈与所述第二常闭辅助接点串联形成的电路并联。其中，所述同步传感器为两个，分别用于设在所述绞车上停车点和下停车点。进一步地，所述可编程控制器内部设有报警电路。本实用新型提供的矿用绞车安全系统，可编程控制器通过轴编码器和绞车滚筒的直径能计算出绞车的速度，当绞车的速度大于在可编程控制器内的设定值时，可编程控制器控接触器辅助常开接点闭合，接触器线圈得电，接触器主接点闭合，制动回路工作给电机定子加入直流电流，通过能耗制动达到停车目的，避免绞车由于失控迅速下放造成飞车等安全事故。
图I为现有技术控制回路电路图。 图2为本实用新型实施例使用状态参考示意图。图3为本实用新型实施例中制动回路和控制回路连接的电路图。附图标记I-第一接触器线圈；11_第一接触器主接点；10-第一支路；2-第二接触器线圈；12_第二接触器主接点； 20-第二支路；3-第三接触器线圈；13-第三接触器主接点；30-第三支路；4-桥式整流器； 21-第一接触器辅助常开接点；40_第四支路；5-轴编码器； 22-第二接触器辅助常开接点；50_第五支路；6-同步传感器；23-第三接触器辅助常开接点；60_电机；7-可编程控制器；31_第一接触器辅助常闭接点；70_电源开关；8-绞车；32-第二接触器辅助常闭接点；80_制动回路；9-滚筒；33-第三接触器辅助常闭接点；90-斜巷。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图2、3所示，本实用新型提供一种矿用绞车安全系统，对现有的控制回路如图I所示进行改进，该系统包括可编程控制器7、用于计量绞车8滚筒9转数的轴编码器5、制动回路80和至少一个用于校正绞车8位置的同步传感器6 ;本实施例中同步传感器6为两个，分别用于设在绞车8上停车点和下停车点；如图I所示，控制回路包括第一接触器线圈I依次串联第二接触器辅助常闭接点32和第一接触器辅助常开接点21形成的第一支路10，第二接触器线圈2依次串联第一接触器辅助常闭接点31和第二接触器辅助常开接点22形成的第二支路20，第一支路10与第二支路20并联后连接电源开关70 (这里采用三相交流电源开关)，三相交流电源开关引出两个触点，第一接触器主接点11和第二接触器主接点12一端并联与绞车电机60引线连接，另一端根据第一接触器线圈I或第二接触器线圈2得电选择与三相交流电源开关的触点导通；制动回路80由变压器、桥式整流器4和第三接触器构成，其中第三接触器线圈3串联第三接触器辅助常开接点23形成第三支路30，第三支路30与第四支路40和第五支路50并联后与变压器的输入端连接，桥式整流器4的输入接点连接变压器的输出端，桥式整流器4的输出接点与第三接触器主接点13串联连接绞车8电机60 ;轴编码器5和同步传感器6分别连接可编程控制器7的输入端，开关连接可编程控制器7的输出端；第一接触器线圈I串联第一接触器辅助常开接点21、第二接触器辅助常闭接点32和第三接触器辅助常闭接点33形成第四支路40 ;第二接触器线圈2串联第二接触器辅助常开接点22、第一接触器辅助常闭接点31和第三接触器辅助常闭接点33形成第五支路50 ;可编程控制器7内部设有报警电路。由于西门子S7-200型可编程控制器7 (PLC)在工业生产中已经久经考验，具备长时间运行的稳定性和安全性。所以本小型调度绞车综合保护系统采用了 S7-200型PLC作为主控制器，对绞车8速度、位置和运行状态进行监控和显示；对绞车8出现的不正常状态 进行保护；对出现保护后的声光报警等显示等功能。采用光电轴编码器5输入PLC原理，由安装在绞车8滚筒9上的轴编码器5 (本系统采用1000P)伴随着绞车8运行给PLC高速计数器两路信号(其中一路为A，一路为B用来区分绞车8正反转)，通过PLC进行计算(通过滚筒9大小、轴编码器5选型等参数)得出绞车8运行中的速度。小型绞车8提升位置是由安装在绞车8滚筒9上的轴编码器5运行脉冲数输入PLC，经过PLC计算得出的。由安装在斜巷90上口上停车点和斜巷90下口下停车点的同步传感器6进行绞车8位置校正，或者通过长按复位按钮达到与绞车8上口停车点同步。当小型绞车8放飞车或者由于某种原因造成绞车8速度失去控制，绞车8迅速下放时，因PLC时刻监控绞车8速度，当绞车8速度大于设定值(一般小型调度绞车8为2米/秒)时，PLC控制第三接触器辅助常开接点23闭合，第三接触器线圈3得电，(同时两个第三接触器辅助常闭接点33断开，第四支路40和第五支路50断开，以保证第一接触器和第二接触器不能同时与第三接触器带电控制电机60工作)变压器输入端得电，第三接触器主接点13闭合，迅速接通绞车8制动回路80，变压器输出端经桥式整流器4给电机60定子加入直流电流，能耗制动即在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用已达到制动的目的。本保护装置就是采用了能耗制动，在小型绞车8过速或者放飞车时，使用能耗制动进行停车；通过能耗制动达到停车目的，起到迅速对绞车8进行能耗制动，保护停车，并轰鸣报警。通过在斜巷90上停车点和下停车点安装的同步传感器6，PLC可以计算确定绞车8实际位置，并与设定的斜巷90上停车点和下停车点位置进行比较，一旦大于设定值，立即接通能耗制动回路80进行绞车8制动并声音报警。通过PLC内部进行计算绞车8实际位置，如果绞车8在运行过程中发生了过速放飞车或者过卷等故障，PLC控制报警电路导通使轰鸣器进行声音报警。通知检修人员处理故障。另外，还可以通过PLC内部的软件对打点信号的闭锁以提高绞车8在提升和下方过程中的可靠性，打点信号由PLC的两接口输入提升和下放，当打点提提升后，绞车8通过软件闭锁不可以下放，只能提升；同理打点下放通过软件闭锁绞车8不可以提升开车，只能下放。绞车8司机台控制柜上具有打点提升和下放的信号指示(由PLC输出信号)，绞车8司机根据打点情况进行开车。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种矿用绞车安全系统，其特征在于，包括可编程控制器、用于计量绞车滚筒转数的轴编码器、制动回路和至少一个用于校正所述绞车位置的同步传感器；所述制动回路由变压器、桥式整流器和第三接触器构成，其中所述第三接触器的线圈与所述第三接触器的辅助常开接点串联形成的第一支路，所述第一支路与所述绞车控制回路中第一接触器线圈和所述绞车控制回路第二接触器线圈并联形成的第一并联电路并联，所述第一支路与所述第一并联电路并联后连接到所述变压器的输入端；所述桥式整流器的输入接点与所述变压器的输出端连接，所述桥式整流器的输出接点、所述第三接触器的主接点、所述绞车电机依次串联；所述轴编码器和同步传感器分别连接所述可 编程控制器的输入端，所述第三接触器的辅助常开接点连接所述可编程控制器的输出端。
2.根据权利要求I所述的矿用绞车安全系统，其特征在于，所述第三接触器包含第一常闭辅助接点和第二常闭辅助接点；所述绞车控制回路中第一接触器的线圈与所述第一常闭辅助接点串联形成的电路，和所述绞车控制回路中第二接触器的线圈与所述第二常闭辅助接点串联形成的电路并联。
3.根据权利要求I所述的矿用绞车安全系统，其特征在于，所述同步传感器为两个，分别用于设在所述绞车上停车点和下停车点。
4.根据权利要求I所述的矿用绞车安全系统，其特征在于，所述可编程控制器内部设有报警电路。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用绞车安全系统，该系统包括可编程控制器、轴编码器、制动回路和至少一个同步传感器；制动回路由变压器、桥式整流器和第三接触器构成，第三接触器线圈串联其辅助常开接点后与并联的控制回路第一接触器线圈和第二接触器线圈并联再连接变压器输入端，桥式整流器输入接点连接变压器输出端，桥式整流器输出接点、第三接触器主接点及连接绞车电机依次串联；轴编码器和同步传感器分别连接可编程控制器输入端，第三接触器辅助常开接点连接可编程控制器输出端。当绞车速度大于控制器设定值时，控制器控制接触器辅助常开接点闭合，制动回路工作给电机定子加入直流电流，达到停车目的，避免绞车由于失控迅速下放造成飞车等安全事故。
文档编号B66D1/54GK202492318SQ201120420399
公开日2012年10月17日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者冯永军, 孔祥龙, 牛广纯, 蔡善海, 陈重来 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司