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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多繩摩擦式提升機(jī)滑繩保護(hù)系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)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(jī)滑繩保護(hù)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(jī)主控系統(tǒng)，執(zhí)行打滑保護(hù)動(dòng)作。確保了煤礦提升系統(tǒng)的安全運(yùn)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(jī)、電梯等由鋼絲繩驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，具有良好的市場前景，極具推廣價(jià)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 提升機(jī)(Hoist)是地下采礦作業(yè)用來運(yùn)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(yùn)行速度越來越高，因此對提升機(jī)運(yùn)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(jī)滑繩保護(hù)系統(tǒng)，系統(tǒng)采用具備遠(yuǎn)距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(shí)行滑繩保護(hù)動(dòng)作，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 由于采用了先進(jìn)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(yùn)用于礦井提升機(jī)滑繩保護(hù)系統(tǒng)，有效地避免了提升機(jī)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(jì)效益和推廣應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：通過對礦井提升機(jī)安裝滑繩保護(hù)系統(tǒng)，可以有效地檢測到提升機(jī)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(yuǎn)距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(shí)行滑繩保護(hù)動(dòng)作。 創(chuàng)新點(diǎn)：應(yīng)用高速光電脈沖編碼器代替了老式的測速發(fā)電機(jī)；將PLC應(yīng)用于滑繩保護(hù)系統(tǒng)，且具有網(wǎng)絡(luò)控制功能；采用了可靠性設(shè)計(jì)：噪聲策略、消抖策略和容錯(cuò)、自檢策略。 技術(shù)關(guān)鍵：通過理論分析和實(shí)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(shí)時(shí)測速，與所確定的閾值比較，來確定是否啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。 主要技術(shù)指標(biāo)： 電氣性能: 電源：DC3~26.4V 消耗電流：≤500mA 信號形式：2 相+原點(diǎn) 最高頻率：200KHZ 輸出類型：線驅(qū)動(dòng)輸出 機(jī)械性能: 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：≤0.001N.m 可承受的機(jī)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(jìn)性
- 1.本系統(tǒng)用先進(jìn)的高速光電脈沖編碼器代替了老式的測速發(fā)電機(jī)，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(qiáng)，使系統(tǒng)的測量精度更高、更準(zhǔn)確，對實(shí)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(jī)通信，實(shí)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(hù)功能、容錯(cuò)、自檢功能。
獲獎(jiǎng)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(tuán)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(jiǎng)”。
作品所處階段
- 實(shí)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(shí)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(diǎn)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(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：通過對礦井提升機(jī)安裝滑繩保護(hù)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(diǎn)：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(yùn)用于礦井提升機(jī)滑繩保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)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(jī)等由鋼絲繩、皮帶機(jī)傳動(dòng)的系統(tǒng)中，從而提供安全保障。 市場分析即經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)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(jī)滑繩保護(hù)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(jī)、電梯等有滑繩的機(jī)器設(shè)備。應(yīng)用前景廣闊，具有可觀的經(jīng)濟(jì)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(jī)系統(tǒng)，即單繩纏繞式和多繩摩擦式。尤以具有諸多優(yōu)點(diǎn)的多繩摩擦式提升機(jī)較為普遍使用。國家明文規(guī)定：提升機(jī)系統(tǒng)均應(yīng)安裝滑繩保護(hù)裝置。因技術(shù)受限，原有的滑繩保護(hù)裝置存在著諸多缺點(diǎn)與不足之處。概括起來，主要有以下幾點(diǎn)： （1）普遍采用測速發(fā)電機(jī)來測量主軸和天輪的轉(zhuǎn)速。缺點(diǎn)是由于采用的是模擬信號進(jìn)行計(jì)算，測量精度低、故障率高。直接影響主控制器對滑繩保護(hù)動(dòng)作的控制，增加了響應(yīng)時(shí)間，有可能引起誤動(dòng)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(hù)功能單一。有些保護(hù)裝置僅有一種保護(hù)策略，而當(dāng)這種保護(hù)策略一旦失靈后，系統(tǒng)就無法進(jìn)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(jī)滑繩保護(hù)系統(tǒng)也在處于不斷的更新當(dāng)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(hù)系統(tǒng)中。 經(jīng)過科技查新證實(shí)，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(gè)具備遠(yuǎn)距離且遵循RS-422通訊規(guī)則的帶有線路驅(qū)動(dòng)的高速光電脈沖編碼器直接測量天輪的速度，具備容錯(cuò)、自檢等功能。利用PLC對天輪和主軸測速編碼器的信號進(jìn)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(shí)行滑繩保護(hù)動(dòng)作。有效地避免了提升機(jī)重大惡性事故的發(fā)生，提高了礦井提升生產(chǎn)效率。
