基本信息
- 項目名稱：
- 多繩摩擦式提升機滑繩保護系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)為多繩摩擦式提升機滑繩保護系統(tǒng)，主要應(yīng)用于礦井提升系統(tǒng)。系統(tǒng)可以有效檢測到鋼絲繩打滑，并且輸出信號到提升機主控系統(tǒng)，執(zhí)行打滑保護動作。確保了煤礦提升系統(tǒng)的安全運行，保障了煤礦的安全生產(chǎn)。且該系統(tǒng)還可應(yīng)用于起重機、電梯等由鋼絲繩驅(qū)動的設(shè)備，具有良好的市場前景，極具推廣價值。
- 詳細介紹：
- 提升機(Hoist)是地下采礦作業(yè)用來運送物料和人員的主要手段之一，素有礦井“咽喉”之稱。隨著礦井生產(chǎn)的集中化和大型化的發(fā)展，提升能力不斷加大，運行速度越來越高，因此對提升機運行的安全可靠性要求也越來越高。 本系統(tǒng)為多繩摩擦式提升機滑繩保護系統(tǒng)，系統(tǒng)采用具備遠距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動的高速光電脈沖編碼器(High-speed Optoelectronic Pulse Encoder)直接測量天輪的速度，利用可編程邏輯控制器（PLC）對天輪和滾筒的主軸測速編碼器的信號進行分析、處理，傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)，由主控系統(tǒng)(Master)決定是否實行滑繩保護動作，并將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 由于采用了先進的高性能、高可靠性的西門子PLC與高速光電脈沖編碼器相結(jié)合，運用于礦井提升機滑繩保護系統(tǒng)，有效地避免了提升機重大惡性事故的發(fā)生，提高了礦井提升生產(chǎn)效率。 本產(chǎn)品市場應(yīng)用前景廣闊，具有可觀的經(jīng)濟效益和推廣應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的：通過對礦井提升機安裝滑繩保護系統(tǒng)，可以有效地檢測到提升機鋼絲繩打滑，預(yù)防因鋼絲繩打滑造成的罐籠過卷、過放、斷繩墜罐等重大惡性事故的發(fā)生，保障煤礦的安全生產(chǎn)。 基本思路：本系統(tǒng)采用具備遠距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動的高速光電脈沖編碼器直接測量天輪的速度，利用PLC對天輪和主軸測速編碼器的信號進行分析、處理，傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)，由主控系統(tǒng)決定是否實行滑繩保護動作。 創(chuàng)新點：應(yīng)用高速光電脈沖編碼器代替了老式的測速發(fā)電機；將PLC應(yīng)用于滑繩保護系統(tǒng)，且具有網(wǎng)絡(luò)控制功能；采用了可靠性設(shè)計：噪聲策略、消抖策略和容錯、自檢策略。 技術(shù)關(guān)鍵：通過理論分析和實測確定出打滑閾值；應(yīng)用高速光電脈沖編碼器的快速測速性能對天輪和滾筒的主軸實時測速，與所確定的閾值比較，來確定是否啟動保護動作。 主要技術(shù)指標： 電氣性能: 電源：DC3~26.4V 消耗電流：≤500mA 信號形式：2 相+原點 最高頻率：200KHZ 輸出類型：線驅(qū)動輸出 機械性能: 啟動轉(zhuǎn)矩：≤0.001N.m 可承受的機械最高轉(zhuǎn)速：6000rpm 電纜:8×0.75mm2 環(huán)境溫度：-25℃至+112℃ 濕度：防水型
科學(xué)性、先進性
- 1.本系統(tǒng)用先進的高速光電脈沖編碼器代替了老式的測速發(fā)電機，技術(shù)上得到了提升，用數(shù)字信號代替了模擬信號，抗干擾能力更強，使系統(tǒng)的測量精度更高、更準確，對實施有效控制提供了保障。 2.將性能突出的可編程序邏輯控制器應(yīng)用于系統(tǒng)中，代替了老舊的繼電器設(shè)備，并與上位機通信，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制，提高了系統(tǒng)工作的可靠性和安全性。 3.具有雙重保護功能、容錯、自檢功能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品于2009年6月8日在第三屆“挑戰(zhàn)杯”合鍛集團安徽省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中榮獲“一等獎”。
作品所處階段
- 實際應(yīng)用并已批量生產(chǎn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 以合同形式轉(zhuǎn)讓給淮南時利和科技有限公司
作品可展示的形式
- 圖紙、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：通過對礦井提升機安裝滑繩保護系統(tǒng)，可以有效地防止提升容器過卷、過放、斷繩墜罐等重大惡性事故，保障礦井安全生產(chǎn)。 技術(shù)特點：將高性能、高可靠性的西門子PLC與高速光電脈沖編碼器相結(jié)合運用于礦井提升機滑繩保護系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制。 適用范圍：可應(yīng)用在煤礦等各種礦山的豎井提升系統(tǒng)中，也可應(yīng)用在電梯、起重機等由鋼絲繩、皮帶機傳動的系統(tǒng)中，從而提供安全保障。 市場分析即經(jīng)濟效益預(yù)測：本產(chǎn)品不僅具有安全效益，而且有可觀的經(jīng)濟效益。 產(chǎn)品應(yīng)用效益：該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于國投新集煤礦，每年可為該礦產(chǎn)生3000多萬元的間接經(jīng)濟效益。 產(chǎn)品銷售效益：產(chǎn)品已轉(zhuǎn)讓給企業(yè)批量生產(chǎn)銷售。每套可獲利數(shù)萬元，我國有大型煤礦約有3000處。僅兩淮地區(qū)就有生產(chǎn)礦井幾十對，按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定均需要安裝礦井提升機滑繩保護裝置。該產(chǎn)品在新集礦區(qū)應(yīng)用成功后，更有希望打入其它礦區(qū)。且可應(yīng)用于起重機、電梯等有滑繩的機器設(shè)備。應(yīng)用前景廣闊，具有可觀的經(jīng)濟效益和推廣應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 目前，在我國的煤礦系統(tǒng)中存在著兩大類提升機系統(tǒng)，即單繩纏繞式和多繩摩擦式。尤以具有諸多優(yōu)點的多繩摩擦式提升機較為普遍使用。國家明文規(guī)定：提升機系統(tǒng)均應(yīng)安裝滑繩保護裝置。因技術(shù)受限，原有的滑繩保護裝置存在著諸多缺點與不足之處。概括起來，主要有以下幾點： （1）普遍采用測速發(fā)電機來測量主軸和天輪的轉(zhuǎn)速。缺點是由于采用的是模擬信號進行計算，測量精度低、故障率高。直接影響主控制器對滑繩保護動作的控制，增加了響應(yīng)時間，有可能引起誤動作。 （2）由一些簡單元器件組合而成，例如使用繼電器設(shè)備。不足的是系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，檢查維修成本較高，不利于煤礦安全、高效生產(chǎn)。 （3）保護功能單一。有些保護裝置僅有一種保護策略，而當這種保護策略一旦失靈后，系統(tǒng)就無法進行正常工作。 現(xiàn)階段，隨著國家對煤礦生產(chǎn)提出更高的安全要求，礦井提升機滑繩保護系統(tǒng)也在處于不斷的更新當中。其趨勢是將各種高可靠性、高測量精度的產(chǎn)品、設(shè)備，新的控制策略用于保護系統(tǒng)中。 經(jīng)過科技查新證實，國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品。和相近產(chǎn)品相比，本系統(tǒng)采用3個具備遠距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動的高速光電脈沖編碼器直接測量天輪的速度，具備容錯、自檢等功能。利用PLC對天輪和主軸測速編碼器的信號進行分析、處理，傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)，由主控系統(tǒng)決定是否實行滑繩保護動作。有效地避免了提升機重大惡性事故的發(fā)生，提高了礦井提升生產(chǎn)效率。
