具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于矿井提升控制技术，提出一种具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统，主控制器（1）、辅控制器（1-2）设置在矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内并且相连通；装载站控制器（2）设置在矿用防爆兼本质安全型装载站可编程控制箱内；电源箱为矿用防爆型电源箱（8）；所述的滤波器设置在矿用防爆型滤波器箱（9）内；变频器（4）设置在矿用防爆兼本质安全型变频器箱内；变频器（4）、矿用本安型操作台（3）、矿用隔爆型显示屏（3-1）分别与矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内的主控制器（1）相连通；本实用新型专利技术提高了提升系统的安全生产能力；消除了因箕斗装载过程所需的提升间歇时间，提高了生产效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于矿井提升控制技术，提出一种具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统，适合于煤矿具有瓦斯等爆炸气体的井下或盲井使用，对包括矿用防爆提升机、装卸载站在内的整个提升系统进行控制。
技术介绍
随着浅层煤炭资源的枯竭，需要不断地开采深层的煤炭资源，提升深度的增加，一级提升不能满足日益延伸的矿井提升的需要，需要配套用于二级甚至多级提升的井下使用提升机。在煤矿的井下或盲井中，存在有瓦斯等易爆气体，使用的设备包括提升设备要求具有矿用防爆性能。液压动力驱动的矿用防爆提升机，由于存在结构复杂、漏油渗油、故障率高、维护及备件困难、装机容量小等缺点，随着变频技术的成熟，逐渐被变频器驱动的矿用 防爆提升机所取代。目前，公知的提升机矿用防爆控制系统只是针对矿用防爆提升机本机进行控制，与矿用信号系统或装卸载系统没有实现一体化设计，提升机控制系统只是单向被动地接受由信号系统或装卸载系统发来的请求提升的简单信息作为提升机的开车信号。以箕斗提升的主井提升机为例，主要存在以下缺点1)箕斗可能没有彻底卸空，箕斗在未卸空的情况下进行定重装载，导致提升机超载运行。一旦提升机严重超载运行，轻则，导致矿用防爆交流电动机严重发热、提升钢丝绳和提升机的疲劳损伤；重则，超载的箕斗倒溜，导致严重的过卷事故以至于停产，造成较大的经济损失；2)箕斗到达停车位置，提升机停稳后，装载系统才开始装载操作，提升间歇时间加长，影响提升效率，以至于影响矿井的产量；3)提升机控制系统与装卸载系统相交换的信息量有限，影响整个提升系统自动化的能力和提升产量的准确统计。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提出一种具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统。本技术为完成其技术目的采取以下技术方案—种具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统，所述的防爆变频控制系统包括用于对提升系统的运行过程进行自动控制的矿用防爆型提升电控装置、用于为矿用防爆交流电动机供电、对矿用防爆提升机的运行速度进行调节和控制的矿用防爆兼本安型四象限变频调速装置和用于对提升控制装置的运行过程实施操作及监视的矿用防爆型监控装置；所述的矿用防爆型提升电控装置包括主控制器、辅控制器、装载站控制器、安装在防爆提升机上的传感器以及检测箕斗实际位置的位置检测元件；所述的矿用防爆兼本安型四象限变频调速装置包括与供电电源相连通的电源箱、与电源箱连通的滤波器和与滤波器连通的变频器，所述的变频器与电动机相连，所述的电动机通过轴与提升机相连，为提升机提供动力；所述的矿用防爆型监控装置由矿用本安型操作台和矿用隔爆型显示屏构成；所述的主控制器、辅控制器设置在矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内并且相连；所述的装载站控制器设置在矿用防爆兼本质安全型装载站可编程控制箱内；所述的电源箱为矿用防爆型电源箱；所述的滤波器设置在矿用防爆型滤波器箱内；所述的变频器设置在矿用防爆兼本质安全型变频器箱内；所述的变频器、矿用本安型操作台、矿用隔爆型显示屏分别与矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内的主控制器相连 通；在已卸料箕斗的下行区间内设置固定区间，所述的固定区间由位置检测元件构成；对应所述的固定区间设置用于在已卸空箕斗进入固定区间时对矿用防爆提升机主回路的电流进行检测的电流检测装置；电流检测装置将已卸料箕斗在固定区间内运行时所检测的提升机主回路的电流值送至主控制器，求取平均值作为实测值，将已完全卸空箕斗在设定区间内提升机主回路的电流值作为基准值，存在矿用防爆型提升电控装置的主控制器中；由主控制器对实测值与内存在主控制器内的基准值进行比较，若实测值与基准值的差值大于等于所设定的偏差值，则判定已卸料箕斗未卸空；若已卸料箕斗未卸空，与主控制器相连通的装载站控制器输出指令使与装载站控制器连通的计量斗闸门关闭，使闸门不能打开暂停装载的操作，使已卸料箕斗进入井底不再装载，继续上行进行第二次卸载，重复上述工作程序直至已卸料箕斗卸空，而对井口的卸载操作不加以限制，同时，主控制器将已卸料箕斗未卸空的信号输送至与主控制器相连通的矿用防爆型监控装置，使矿用本安型操作台、矿用隔爆型显示屏通过声、光、字或字幕预警，给司机以警示。同时，辅控制器对主控制器控制的正确性进行监视。针对双箕斗提升，首绳张力差相当于箕斗的满载重量，匀速阶段主回路的电流值为满载电流值，因此，取满载电流值作为基准值，通常，基准值不大于电动机的额定电流；在实际生产过程中，将已卸料箕斗在固定区间内运行时所检测的提升机主回路电流求取平均值作为实测值；如果下行箕斗未卸空，由于未空箕斗中矿料的平衡作用，首绳的张力差减小了，提升机主回路的电流值就变小，如果未空箕斗中剩余矿料越多，实测的电流值就越小；因此若基准值-实测值>偏差值，则判定本次下行箕斗中的矿料未完全卸空。针对箕斗-平衡锤提升，卸空的箕斗与平衡锤基本平衡，相当于空载提升，首绳张力差值较小，匀速阶段主回路的电流值为空载电流，因此，取空载电流值作为基准值；在实际生产过程中，将已卸料箕斗在固定区间内运行时所检测的主回路电流求取平均值作为实测值；如果下行箕斗未卸空，首绳的张力差反而加大，箕斗剩余的矿料越多，首绳张力差越大，实测的电流值越大；因此当实测值-基准值>偏差值，则判定本次下行箕斗中的矿料未完全卸空。针对单箕斗提升，卸空的箕斗相当于空载提升，首绳张力差值较小，匀速阶段主回路的电流值为空载电流，因此，取空载电流值作为基准值，在实际生产过程中，将已卸料箕斗在固定区间内运行时所检测的主回路电流求取平均值作为实测值；如果下行箕斗未卸空，首绳的张力差反而加大，箕斗剩余的矿料越多，首绳张力差越大，实测的电流值越大；因此当实测值-基准值 > 偏差值，则判定本次下行箕斗中的矿料未完全卸空。偏差值是人为设定的，以提升系统中最小过载能力的部件的过载系数为选取原则，通常以电动机额定电流值的百分比进行取值。所述的位置检测元件为矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关；所述的矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关为上下设置的两个，两个矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关构成对提升机主回路电流进行检测的区间；所述的矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关设置在井筒中或设置在机械式深度指示器上，根据限位开关或行程开关的动作情况检测箕斗进、出这个所设定的固定区间，机械式深度指示器通过机械传动机构与提升机的主轴相连，用于指示箕斗的实际位置。所述的位置检测元件为位置传感器，所述的位置传感器间接测量箕斗的位置，检测箕斗进、出这个所设定的区间，位置传感器通过机械传动机构与提升机的转动部件相连，将位置变成脉冲信号，通过对脉冲进行计数，能够计算出箕斗在井筒中的位置。所述的位置检测元件为一个矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关与一个位置感器的结合，由所述的矿用浇封型磁感应限位开关或矿用本安型限位开关检测箕斗进入所设定的区间后，再由位置传感器对采样读取提升机主回路电流的次数进行计数，采样的次数到达预定的数目，就相当于箕斗出了设定区间。定重计量斗的实际载量作为提升机起动电流预给、闸控装置松闸和停车紧闸过程的自动控制和提升产量统计的依据，提升机的起动和停车过程更加平稳并进一步提高提升系统的自动化能力和管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有确保箕斗卸空功能的提升矿用防爆变频控制系统，所述的防爆变频控制系统包括用于对提升系统的运行过程进行自动控制的矿用防爆型提升电控装置、用于为矿用防爆交流电动机供电、对矿用防爆提升机的运行速度进行调节和控制的矿用防爆兼本安型四象限变频调速装置和用于对提升控制装置的运行过程实施操作及监视的矿用防爆型监控装置；所述的矿用防爆型提升电控装置包括主控制器（1）、辅控制器（1？2）、装载站控制器（2）、安装在矿用防爆提升机（11）上的传感器以及检测箕斗实际位置的位置检测元件；所述的矿用防爆兼本安型四象限变频调速装置包括与与供电电源相连通的电源箱、与电源箱连通的滤波器和与滤波器连通的变频器（4），所述的变频器与矿用防爆交流电动机（10）相连，所述的矿用防爆交流电动机（10）通过轴与矿用防爆提升机（11）相连；其特征在于：所述的矿用防爆型监控装置由矿用本安型操作台和矿用隔爆型显示屏构成；所述的主控制器（1）、辅控制器（1？2）设置在矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内并且相连；所述的装载站控制器（2）设置在矿用防爆兼本质安全型装载站可编程控制箱内；所述的电源箱为矿用防爆型电源箱（8）；所述的滤波器设置在矿用防爆型滤波器箱（9）内；所述的变频器（4）设置在矿用防爆兼本质安全型变频器箱内；所述的变频器（4）、矿用本安型操作台（3）、矿用隔爆型显示屏（3？1）分别与矿用防爆兼本质安全型可编程控制箱内的主控制器（1）相连通；在已卸料箕斗的下行区间内设置固定区间，所述的固定区间由位置检测元件构成；对应所述的固定区间设置用于在已卸空箕斗进入固定区间时对矿用防爆提升机主回路的电流进行检测的电流检测装置；电流检测装置将已卸料箕斗在固定区间内运行时所检测的提升机主回路的电流值送至主控制器，求取平均值作为实测值，将已完全卸空箕斗在设定区间内提升机主回路的电流值作为基准值，存在矿用防爆型提升电控装置的主控制器中；由主控制器对实测值与内存在主控制器内的基准值进行比较，若实测值与基准值的差值大于等于所设定的偏差值，则判定已卸料箕斗未卸空；若已卸料箕斗未卸空，与主控制器相连通的装载站控制器输出指令使与装载站控制器连通的计量斗闸门关闭，使闸门不能打开暂停装载的操作，使已卸料箕斗进入井底不再装载，继续上行进行第二次卸载，重复上述工作程序直至已卸料箕斗卸空，而对井口的卸载操作不加以限制，同时，主控制器将已卸料箕斗未卸空的信号输送至与主控制器相连通的矿用防爆型监控装置，使矿用本安型操作台、矿用隔爆型显示屏通过声、光、字或字幕预警，给司机以警示；辅控制器始终对主控制器控制的正确性进行监视。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑孝平，
申请(专利权)人：洛阳源创电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：