Способ контроля и устройство для его осуществления

Способ контроля и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном транспортном оборудовании. Цель изобретения - повышение достоверности контроля состояния направляющих проводников (НП). В подъемном сосуде (ПС) 4 во взаимно перпендикулярных направлениях с помощью соответствующих вибродатчиков (ВД) 5 измеряют в качестве динамических нагрузок величины первой амплитуды и ее фазы первой гармоники вибрации ПС 4. Кроме того, определяют одновременно местоположение ПС 4 в стволе соответствующим датчиком 14 шахты. Сигналы о вибрации с ВД 5, преобразованные в электрические сигналы, передают передатчиком 6 вдоль подъемного каната 7, принимают приемником 2 и регистрируют в блоке 3 регистрации, причем сигналы с ВД 5 регистрируют в зависимости от местоположения ПС 4. О состоянии НП 15 судят по величинам первой амплитуды и ее фазы первой гармоники вибрации ПС 4 от ударов о НП 15 и их изменениям при эксплуатации шахтных подъемных установок. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 66 В 5/02, 7/12

5:ЯОЮМ

IIAi бЛ, .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4303309/25-03 (22) 07,09 ° 87 (46) 15,12,89. Бюл. )(46 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) В.И. Козлик, В.С. Рудой, Б.П. Коваленко, A.Г. Лубенец, И.С. Ляш,3.А. Корнет и В.Ф. Тесленко (53) 621.864(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(р 874562, кл. В 66 В 3/02, 1981 °

Авторское свидетельство СССР

М 119 1405, кл . В 66 В 3/02, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ПОДЪЕМНОГО СОСУДА В СТВОЛЕ ШАХТЫ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном транспортном оборудовании.

Цель изобретения — повьппение достоверности контроля состояния направляющих проводников (НП). В подъемном

2 сосуде (ПС) 4 во взаимно перпендикулярных направлениях с помощью соответствующих вибродатчиков (ВД) 5 измеряют в качестве динамических нагрузок величины первой амплитуды и ее фазы первой гармоники вибрации ПС 4.

Кроме того, определяют одновременно местоположение ПС 4 в стволе соответствующим датчиком 14 шахты. Сигналы о вибрации с ВД 5, преобразованные в электрические сигналы, передают передатчиком 6 вдоль подъемного канала

7, принимают приемником 2 и регистрируют в блоке 3 регистрации, причем сигналы с ВД 5 регистрируют в зависимости от местоположения ПС 4. О состоянии НП 15 судят по величинам первой амплитуды и ее фазы первой гармоники вибрации ПС 4 от ударов о НП 15 и их изменениям при эксплуатации шахтных подъемных установок. 2 с ° п. ф-лы, 5 ил.

1528716

Изобретение относится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном транспортном оборудовании.

Цайь изобретения — повышение дос5 товерности контроля состояния направляющих проводников.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления способа контроля состояния направляющих проводников; на фиг. 2 — подъемный сосуд с размещенными в нем направленными датчиками сейсмического типа, поперечное сечение; иа фиг. 3 — отрезок регистрирующей ленты самописца, на кото-15 ром зафиксированы импульсы ударных нагрузок; на фиг. 4 — график затухающих колебаний направленного датчика сейсмического типа с положительной ам. плитудой первой гармоники собственных 0 колебаний с нулевой фазой; на фиг,5то же, с отрицательной первой амплитудой собственных колебаний с фазой

180 .

Способ контроля состояния направляющих проводников осуществляется с помощью устройства (фиг ° 1), состоящего из передающей станции 1, приемника

2 и блока 3 регистрации.

Передающая станция 1 расположена непосредственно в подъемном сосуде

4 и состоит из датчиков 5 динамических нагрузок, выполненных в виде вибродатчиков сейсмического типа, и передатчика 6, например, токов высокой частоты. Передатчик 6 имеет индуктив- 35 ную связь с подъемным канатом 7 посредством присоединительного высокочастотного трансформатора 8. Трансформатор 8 выполнен иэ ферритового магнитопровода кольцевой формы, охватывающе- 40

ro подъемный канат 7 над подъемным сосудом 4. Подъемный канат является одновитковой вторичной обмоткой трансформатора 8, первичная обмотка раз- . мещена на его магнитопроводе.

Датчики 5 (фиг. 2) закреплены на стенке подъемного сосуда 4 в месте установки одного из направляющих баш50 маков, движущихся по направляющим проводникам. Датчики 5 закреплены на подъемно сосуде 4 так, чтобы они могли воспринимать удары, например, в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях. Такое закреп55 ление датчиков 5 необходимо для возможности определения направлений ударов.

Первый направленный датчик 5 сориентирован вдоль подъемного сосуда и образует первый канал передачи информации, второй датчик 5 сориентирован поперек подъемного сосуда и образует второй канал. Собственные частоты датчиков берут разными, например

50 и 120 Гц. По этим частотам разделяются в блоке 3 регистрации первый и второй каналы.

Возможна установка и трех датчиков

5, сориентированных в трехмерном пространстве. При этом возможно определение направлений ударов в трехмерном пространстве — в двух горизонтальных направлениях и дополнительно в вертикальном.

Передатчик 6 закреплен вверху подъемного сосуда 4. Он снабжен минимум двумя входами для присоединения датчиков 5, его выход соединен с трансформатором 8.

Приемник 2 включает собственно приемник, соединенный с трансформатором

9 высокой частоты. Трансформатор 9 также выполнен из ферритового кольцевого сердечника с обмоткой и закреплен вверху подъемного каната 7 таким образом, чтобы канат свободно проходил при движении подъемного сосуда через окно магнитопровода трансформа-, тора 9.

Блок 3 регистрации состоит из блока 10 фильтров, регистрирующего устройства 11, индикатора 12 электрических колебаний и переключателя 13.

Блок 10 фильтров состоит иэ двух низкочастотных фильтров, каждый из которых настроен на собственную частоту колебаний одного из датчиков 5. При применении трех датчиков 5 блок 10 фильтров берут трехканальным. Вход блока 10 фильтров присоединен к выходу приемника 2, а выходы блока 10 фильтров — на входы регистрирующего устройства 11.

Привод протяжки регистрирующей ленты в самопищущем приборе связан с выходом датчика )4 местоположения подъемного сосуда.

Переключатель 13 предназначен для присоединения индикатора 12 на один из выходов блока 10, Приемник 2 и блок

3 регистрации располагаются у пульта управления подъемной машиной. Приемник 2 связан с трансформатором 9 коаксиальным кабелем. Подъемный сосуд

15287

10

40

А Sin Щ

А, Sing

А = А,+ А ;

А

g = агсс8

А1

45 о

q, + q 90, где Ц), A

1 перемещается вдоль направляющих проводников 15.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

После установки на подъемной машине аппаратуры дистанционного контроля динамических нагрузок на направляющие проводники производят ее тарировку.

При этом в местах крепления датчиков

5 наносят удары известной величины по направлениям действия датчиков 5 и фиксиру.от максимальные величины амплитуд электрических колебаний датчиков 5 на регистрирующих лентах регист-15 рирующего устройства 11, установленного у пульта управления подъемной машиной.

По величине силы удара и величине амплитуды первой гармоники колебаний датчиков 5, записанной на регистрирующей ленте, определяют цену деления шкалы самопишущего прибора 11. Затем определяют для каждого датчика 5 фазопровку, т.е. соответствие направления удара фазе записанной амплитуды первой гармоники на ленте самописца 11.

При движении подъемного сосуда 4 по новым направляющим проводникам 15 скольжение башмаков происходит плавно и ударные нагрузки отсутствуют. По мере износа направляющих проводников

15 при движении подъемного сосуда 4 происходят удары последнего о проводники 15, Чем больше износ направляю35 их проводников 15, тем больше удары.

Удары возбуждают вибрации подъемных сосудов 4. Эти вибрации датчиками 5 воспринимаются и преобразуются в затухающие электрические колебания, частота каждого из которых определяется собственной частотой механических колебаний, Выработанные датчиками 5 электрические колебания подают в передатчик

6, где их смешивают, усиливают и модулируют высокочастотные электрические колебания. С передатчика 6 модулированные высокочастотные электрические колебания подают на вход приемни- 50 ка 2 через трансформатор 8, подъемный канат 7 и трансформатор 9. В приемнике 2 эти колебания детектируют и уси— ливают и с выхода приемника 2 подают на вход блока 10 фильтров, где их раз-55 деляют па частотам собственных колебаний каждого из датчиков 5.

Из блока 10 фильтров разделенные сигналы датчиков 5 подают по отдель16

6 ным каналам на регистрирующее устройство 11.

В блоке 3 регистрации сигналы каждого датчика 5 записывают на ленте в функции глубины подъема Н, обычно в масштабе 1:4000, 1:2000. Поэтому, так как регистрирующая лента движется очень медленно, на диаграмме весь цикл затухаюп1его электрического колебания датчика 5 записывается в виде штриха (фиг. 3).

На фиг. 3 показана регистрирующая лента самописца, на которой нанесены диаграммы трех циклов подъема, записанные по второму каналу по сигналам датчика 5, направленного поперек . подъемного сосуда (индексами Х и Y обозначены величины амплитуд, характеризующих электрические колебания датчика 5, работающего по второму каналу).

По записанным диаграммам определяют силу удара по величине амплитуды (Х или Y) первой гармоники электрических колебаний датчика 5 и цене деления шкалы самопищущего прибора. Сверяя записи с результатами тарировки, определяют направление удара по подъемному сосуду. Например, при фазе первой амплитуды первой гармоники, равной 0 о удар происходит справа, при 180 слева.

При отсутствии сигналов по второму каналу направление удара в точности совпадает с осью первого датчика.

При значительном несовпадении направления удара с направленноСтями датчиков 5 контроль ведут по показаниям двух датчиков 5. Направление удара определяют из соотношений: угол между осью направления удара и осью направленности первого датчика 5; угол между осью направления удара и осью направленности второго датчика 5; первая амплитуда первой гармоники колебаний первого датчика 5, 1528716

А — первая амплитуда первой гармоники колебаний второго датчика 5.

Пример, Пусть удары силой

500 кгс наносят по подъемному сосуду

5 со стороны, противоположной месту крепления датчиков 5 (фиг. 2). Удар направлен в сторону центра подъемного сосуда и совпадает с направленностью второго датчика 5.

При этом второй датчик 5 будет вырабатывать электрические сигналы, а первый датчик 5 работать не будет.

Регистрирующее устройство 11 будет

5 фиксировать только сигналы второго датчика 5 по второму каналу.

Сигналы, записанные на регистрирующей ленте, имеют вид, обозначенный на фиг. 3 индексами Х4 (Х Хз, По этим данным определяют, что на определенной глубине Н возникают прогрессирующие удары, таящие в себе большую опасность, Регистрация сигналов по второму каналу говорит о том, что уда-25 ры происходят н поперечном направлении. По индикатору 12 или записи определяют, что первая амплитуда первой гармоники колебаний датчика 5 имеет о фазу 0 . Согласно полученным данным о при тарировке фаза 0 первой амплитуды соответствует направлению удара P как показано на фиг, 2, Полученные данные передают ремонтной бригаде, где указывается сила удара P и его направление, а также

35 указывают, о.,какой направляющий проводник ударяется подъемный сосуд и .на какой отметке (глубине). Сообща- ется также, что удар прогрессирует.

Ясли удар не прогрессирует и незначителен по величине, то оператор может принять решение о продолжении работы подъемной установки. На фиг. 3 непрогрессирующие удары обозначены индекса 3.

Таким образом, по величинам первой амплитуды и ее фазы первой гармоники, записанным в зависимости от мес тоположению подъемногб сосуда и их эменениям при эксплуатации шахтных одъемных установок, судят о состоянии направляющих проводников, степени износа и качестве крепления их в стволе шахты.

Формула изобретения

1. Способ контроля перемещения подъемного сосуда в стволе шахты, включающий измерение динамических нагрузок, воздействующих на направляющие проводники при движении по ним подъемных сосудов, преобразовании величин нагрузок в электрические сигналы, регистрации этих сигналов и определении местоположения подъемного сосуда, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля состояния направляющих проводников, в качестве динамических нагрузок измеряют в процессе эксплуатации во взаимно перпендикулярных направлениях, вибрацию подъемного сосуда, выделяют первую гармонику вибрации, первую амплитуду и ее фазу, которые регистрируют в соответствии с местоположением подъемного сосуда, сравнивают между собой величины первых амплитуд и их фаз, соответствующих одинаковому местоположению подъемного сосуда, и по результатам сравнения судят о состоянии направляющих проводников.

2. Устройство для контроля перемещения подъемного сосуда в стволе шахты, содержащее датчики динамических нагрузок, соединенные с передатчиком, который через первый трансформатор и приемник соединен с первым входом блока регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля состояния направляющих проводников, в него введен датчик местоположения подъемного сосуда, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, причем датчики динамических нагрузок выполнены в виде вибродатчиков с заданной частотой собственных колебаний и установлены во взаимно перпендикулярных направле-. ниях, 1528716

1528716

Составитель В. Копылов

Техред М.Дидык Корректор Н ° Король

Редактор М. Келемеш

Заказ 7606/19

Тирах 628

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101