一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統技術方案

一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，包含由液壓系統、恒減速閉環電氣控制裝置及檢測反饋裝置構成的制動回路；所述制動系統至少包括兩路并行的單獨制動回路，所述每路單獨制動回路的恒減速閉環電氣控制裝置輸入同一恒減速給定值指令信號，并接收同一速度反饋信號，速度反饋信號與恒減速給定值指令信號比較后差值，作為各單獨制動回路的輸入指令控制該制動回路；所述每條單獨制動回路均輸出液壓介質至同一執行元件；在任一或多個單獨制動回路工作時則制動系統工作。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統
本專利技術創造涉及礦井提升機安全制動控制
。
技術介紹
礦井提升機是井工礦山開采的咽喉設備，承擔著井上井下之間礦物、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。礦井提升系統載荷大(運動質量可達數百噸)、速度快(每秒超過10米)，人員多(提升人員時可達數十人到數百人)，一旦制動失靈，后果不堪設想；故制動系統的制動性能和可靠性則是礦井提升系統安全生產的重要保障，其中電液制動系統是關系到提升機安全制動性能的關鍵部分。安全制動是指提升機或提升絞車在運行過程中，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液制動系統完成的。恒減速安全制動控制方式是目前最為先進的礦井提升系統安全制動方式。恒減速安全制動是指:安全制動時，通過閉環控制系統的控制作用，達到在同一制動過程中保持提升系統制動減速度恒定不變的制動方式。在安全制動時，可以在各種載荷、各種速度、各種工況下，使提升系統按照給定的恒定減速度進行制動。詳細技術方案記載在專利號為ZL201010534232.7的專利說明書中。但目前普遍使用的恒值閉環恒減速安全制動裝置均采用單回路，即由單一的制動裝置、電液控制裝置和檢測反饋裝置組成的閉環控制系統實現安全制動過程中提升系統的恒值閉環制動控制功能。由于礦井提升機是一種對設備安全可靠性要求極高的設備，且控制裝置都是由若干個零部件組成，任何一個組成部分的功能失效都有可能造成系統功能失效，從而造成機毀人亡的重大安全事故。因此目前的措施除了采用高可靠性的元器件外，還需要配置備用的安全制動回路。在安全制動過程中，當制動系統檢測到主制動控制回路失效時，自動轉到備用制動控制回路完成安全制動工作，以避免出現制動失效而產生安全事故。目前采用的備用安全制動回路主要有兩種:一種是恒減速制動方式備用恒力矩二級制動方式。這種備用方式的工作過程是:在安全制動過程中，當制動系統檢測到恒減速制動回路控制失效時，自動轉到備用的恒力矩二級制動控制回路完成安全制動過程。這種備用制動控制方式回路簡單、可靠，但由于恒力矩二級制動控制方式制動性能不如恒減速制動方式性能安全、平穩，且使滿足大型多繩摩擦提升機的防滑條件降低，需要在礦井提升系統設計上同時滿足兩種制動控制方式下的提升系統參數配置，實際上是按照參數較低的條件進行設計，這樣就會造成提升系統增加配重、加大設備規格和功率，增加建設成本等不利條件。另一種是恒減速制動方式備用恒減速制動方式。這種備用方式的工作過程是:在安全制動過程中，當制動系統檢測到恒減速制動回路控制失效時，自動轉到備用的恒減速制動控制回路完成安全制動過程。這種備用制動控制方式雖然保證了備用制動方式在轉換前后制動性能不變，但單回路制動系統不論在轉換前后都必然具有其故障率的固有特性；此夕卜，在轉換過程中，轉換裝置也必然具有其故障率，轉換前后的兩個制動回路的故障率和轉換裝置的故障率具有疊加效果，三個裝置各自故障率的和構成了整個制動系統總故障率。這樣的系統故障率對于對安全性要求極高的礦井提升機系統來說不是最理想的。針對采用備用方式提高制動系統可靠性的控制方式存在的問題，出現了一種多通道制動系統采用三條制動回路并聯、并同時工作的制動控制方式。這種制動控制方式可以有三條回路同時工作，從概率理論上，兩條以上回路同時出現故障的概率可極大降低，三條以上回路同時出現故障的概率更低。但這種控制方式中，執行機構制動器被分成與獨立回路數量相同的幾部分，每一條獨立回路都只連接其中的一部分。這樣，只要其中任何一條回路出現故障，這條回路所控制的這一部分制動器就失效了，整個制動系統的最大制動力就損失了幾分之一，在需要最大制動力的時候可能出現制動失效，從而造成重大安全事故。
技術實現思路
基于
技術介紹
中的問題，本專利技術創造提供一種能夠大大降低現有技術的安全制動系統故障率，提高礦井提升機的制動安全性的同步共點多通道恒減速礦井提升機安全制動控制系統。本專利技術創造的控制邏輯為:如果能讓備用回路和工作回路并聯在一起(即共輸出點)，且同時投入工作(同步)，就會出現跨越式的提高。因為只要有一條獨立回路正常工作，整個制動系統的全部制動力就可以實現正常工作，而兩條以上回路同時出現故障的概率則極大降低(詳見說明書舉例)，三條以上回路同時出現故障的概率更低。這樣就可以極大的提高制動系統的可靠性。具體的，本專利技術創造通過如下技術方案來實現:一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，包含由液壓系統、恒減速閉環電氣控制裝置及檢測反饋裝置構成的制動回路；所述液壓系統包括用于電液信號轉換的電液比例換向閥、傳導液壓介質及執行制動的執行元件；所述檢測反饋裝置用于采集信號并將信號反饋至恒減速閉環電氣控制裝置；所述恒減速閉環電氣控制裝置接收反饋信號，并將反饋信號與內置給定信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥輸出按控制指令變化的液壓介質至執行元件；進一步的，所述制動系統至少包括兩路并行的單獨制動回路，所述每路單獨制動回路的恒減速閉環電氣控制裝置實現為輸入同一恒減速給定值指令信號，并接收同一速度反饋信號，依據速度反饋信號與恒減速給定值指令信號比較后差值，作為各單獨制動回路的輸入指令控制該制動回路；所述每條單獨制動回路均輸出液壓介質至同一執行元件；在任一或多個單獨制動回路工作時則制動系統工作。作為優選實施例的，所述速度反饋信號由設置在提升機卷筒上的測速傳感器采集并反饋至恒減速閉環電氣控制裝置。作為優選實施例的，所述恒減速閉環電氣控制裝置接收速度反饋信號，并與恒減速給定值指令信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥輸出按控制指令變化的液壓介質至執行元件形成速度閉環控制回路。作為優選實施例的，所述檢測反饋裝置還包括設置在每條制動回路電液比例換向閥出口端與執行元件之間液壓介質管路上的壓力傳感器；所述壓力傳感器將采集到的液壓介質油壓信號反饋至所在制動回路的恒減速閉環電氣控制裝置。作為優選實施例的，所述恒減速閉環電氣控制裝置接收油壓反饋信號，并與電液比例換向閥入口端油壓信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥按控制指令變化的液壓介質輸出形成壓力閉環控制回路。作為優選實施例的，所述液壓系統還包括儲能裝置，切換液壓系統正常工作工況與安全制動工況的電磁換向閥；所述儲能裝置與電液比例換向閥液壓介質管路連接后形成結點間通路，所述至少兩個通路并聯設置后與電磁換向閥液壓介質管路連接，電磁換向閥經液壓介質管路連接至執行元件。作為優選實施例的，所述電液比例換向閥的入口端接儲能裝置，所述儲能裝置與液壓源通過單向閥相連并獲取液壓介質補充，所述單向閥允許流體朝向儲能裝置的方向流動而不能反向流動；所述并聯設置的通路與電磁換向閥之間旁設溢流閥；所述電磁換向閥經截止閥連至執行元件。本專利技術創造的各獨立回路既可單獨完成制動系統的恒減速制動過程，又可在同一個恒減速給定值指令信號和同一個速度傳感器所檢測的速度反饋信號控制下共同同步控制執行元件制動的過程，即形成了同步共輸出點多通道恒減速電液制動系統；實現任一或多個回路有效工作時即可執行制動工作。當其中一條獨立回路出現本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，包含由液壓系統、恒減速閉環電氣控制裝置及檢測反饋裝置構成的制動回路；所述液壓系統包括用于電液信號轉換的電液比例換向閥、傳導液壓介質及執行制動的執行元件；所述檢測反饋裝置用于采集信號并將信號反饋至恒減速閉環電氣控制裝置；所述恒減速閉環電氣控制裝置接收反饋信號，并將反饋信號與內置給定信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥輸出按控制指令變化的液壓介質至執行元件；其特征是：所述制動系統至少包括兩路并行的單獨制動回路，所述每路單獨制動回路的恒減速閉環電氣控制裝置實現為輸入同一恒減速給定值指令信號，并接收同一速度反饋信號，依據速度反饋信號與恒減速給定值指令信號比較后差值，作為各單獨制動回路的輸入指令控制該制動回路；所述每條單獨制動回路均輸出液壓介質至同一執行元件；在任一或多個單獨制動回路工作時則制動系統工作。

【技術特征摘要】
1.一種礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，包含由液壓系統、恒減速閉環電氣控制裝置及檢測反饋裝置構成的制動回路； 所述液壓系統包括用于電液信號轉換的電液比例換向閥、傳導液壓介質及執行制動的執行元件； 所述檢測反饋裝置用于采集信號并將信號反饋至恒減速閉環電氣控制裝置； 所述恒減速閉環電氣控制裝置接收反饋信號，并將反饋信號與內置給定信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥輸出按控制指令變化的液壓介質至執行元件；其特征是: 所述制動系統至少包括兩路并行的單獨制動回路，所述每路單獨制動回路的恒減速閉環電氣控制裝置實現為輸入同一恒減速給定值指令信號，并接收同一速度反饋信號，依據速度反饋信號與恒減速給定值指令信號比較后差值，作為各單獨制動回路的輸入指令控制該制動回路；所述每條單獨制動回路均輸出液壓介質至同一執行元件；在任一或多個單獨制動回路工作時則制動系統工作。2.根據權利要求1所述的礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，其特征是:所述速度反饋信號由設置在提升機卷筒上的測速傳感器采集并反饋至每路恒減速閉環電氣控制裝置。3.根據權利要求1或2所述的礦井提升機同步共點多通道恒減速安全制動系統，其特征是:所述恒減速閉環電氣控制裝置接收速度反饋信號，并與恒減速給定值指令信號比較，根據比較結果發出控制指令至電液比例換向閥，所述電液比例換向閥輸出按控制指令變...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張鳳林，王繼生，劉大華，孫富強，張偉，劉賀偉，程愛學，劉永江，朱峰，蔚少峰，郜福星，郭英杰，田貴棟，
申請(專利權)人：中信重工機械股份有限公司，洛陽中重自動化工程有限責任公司，
類型：新型
國別省市：河南;41