Способ контроля и устройство для его осуществления

(191 1511 4 В 66 В 5/ 12 ИЗОБ СА НИ ТЕЛЬСТ РСКОМЪ/ С К В.С. Ру .Г. Лубе о- а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 874562, кл. В 66 В 3/02, 1981Авторское свидетельство СССРУ 119 1405, кл . В 66 В 3/02, 1984.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯПОДЪЕМНОГО СОСУДА В СТВОЛЕ ШАХТЫ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к шахтномуподъему и может найти применение ваналогичном 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 еефазы первой гармоники вибрации ПС 4.Кроме того, определяют одновременноместоположение ПС 4 в стволе соответствующим датчиком 14 шахты, Сигналыо вибрации с ВД 5, преобразованныев электрические сигналы, передают передатчиком 6 вдоль подъемного канала7, принимают приемником 2 и регистрируют в блоке 3 регистрации, причемсигналы с ВД 5 регистрируют в зависимости от местоположения ПС 4. 0 состянии НП 15 судят по величинам первойамплитуды и ее фазы первой гармоникивибрации ПС 4 от ударов о НП 15 и ихизменениям при эксплуатации шахтныхподъемных установок. 2 си. ф-лы,5 ил.Изобретение относится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном транспортном оборудовании.Цайь изобретения - повышение дос 5 товерности контроля состояния направляющих проводников.На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления способа контроля состояния направляющих про О водников; на фиг. 2 - подъемный сосуд с размещенными в нем направленными датчиками сейсмического типа, поперечное сечение; иа фиг. 3 - отрезок регистрирующей ленты самописца, на котором зафиксированы импульсы ударных нагрузок; на фиг. 4 - график затухаюрюс колебаний направленного датчика сейсмического типа с положительной ам. Плитудой первой гармоники собственных 20 колебаний с нулевой фазой; на фиг,5- то же, с отрицательной первой амплитудой собственных колебаний с фазой 180 ф.Способ контроля состояния направляющих проводников осуществляется с помощью устройства (фиг1), 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 ную связь с подъемным канатом 7 посредством присоединительного высокочастотного трансформатора 8. Трансформатор 8 выполнен иэ ферритового магнитопровода кольцевой формы, охватывающе го 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 баш 50 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 закрепление датчиков 5 необходимо для возможности определения направлений ударов. Первый направленный датчик 5 сориентирован вдоль подъемного сосуда иобразует первый канал передачи информации, второй датчик 5 сориентирован поперек подъемного сосуда и образует второй канал. Собственные частоты датчиков берут разными, например50 и 120 Гц. По этим частотам разделяются в блоке 3 регистрации первыйи второй каналы,Возможна установка и трех датчиков5, сориентированных в трехмерном пространстве. При этом возможно определение направлений ударов в трехмерномпространстве - в двух горизонтальных направлениях и дополнительно ввертикальном.Передатчик 6 закреплен вверхуподъемного сосуда 4. Он снабжен минимум двумя входами для присоединениядатчиков 5, его выход соединен с трансформатором 8.Приемник 2 включает собственно приемник, соединенный с трансформатором9 высокой частоты. Трансформатор 9также выполнен из ферритового кольцевого сердечника с обмоткой и закреплен вверху подъемного каната 7 такимобразом, чтобы канат свободно проходил при движении подъемного сосудачерез 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 двухнизкочастотных фильтров, каждый из которых настроен на собственную частотуколебаний одного из датчиков 5. Приприменении трех датчиков 5 блок 10фильтров берут трехканальным, Входблока 10 фильтров присоединен к выходу приемника 2, а выходы блока 10Фильтров - на входы регистрирующегоустройства 11,Привод протяжки регистрирующей ленты в самопищущем приборе связан с выходом датчика 4 местоположенияподъемного 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 уаксиальным кабелем. Подъемный сосуд15287 510 25 30 40 Аа Б 1 п Щ А, 81 пЧ А = А,+ АА= агсс 8 А 1 45 ор,+Ц = 90 где Ц),А 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 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 износ.а направляющих проводников15 при движении подъемного сосуда 4происходят удары последнего о проводники 15, Чем больше износ направляю 35Яих проводников 15, тем больше удары,Удары возбуждают вибрации подъемныхсосудов 4. Эти вибрации датчиками 5воспринимаются 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 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 разделяют па частотам собственных колебаний каждого из датчиков 5.Из блока 1 О фильтров разделенные сигналы датчиков 5 подают по отдель 16бным каналам на регистрирующее устройство 11.В блоке 3 регистрации сигналы каждого датчика 5 записывают на лентев функции глубины подъема Н, обычнов масштабе 1:4000, 1:2000. Поэтому,так как регистрирующая лента движетсяочень медленно, на диаграмме весьцикл затухаюп 1 его электрического колебания датчика 5 записывается в видештриха (фиг. 3).На фиг. 3 показана регистрирующаялента самописца, на которой нанесеныдиаграммы трех циклов подъема, записанные по второму каналу по сигналамдатчика 5, направленного поперек .подъемного сосуда (индексами Х и Уобозначены величины амплитуд, характеризующих электрические колебания датчика 5, работающего по второму каналу).По записанным диаграммам определяютсилу удара по величине амплитуды (Хили У) первой гармоники электрическихколебаний датчика 5 и цене деленияшкалы самопищущего прибора, Сверяя записи с результатами тарировки, определяют направление удара по подъемномусосуду. Например, при фазе первой амплитуды первой гармоники, равной 0оудар происходит справа, при 180слева,При отсутствии сигналов по второмуканалу направление удара в точностисовпадает с осью первого датчика,При значительном несовпадении направления удара с направленноСтями датчиков 5 контроль ведут по показаниямдвух датчиков 5. Направление удараопределяют из соотношений; угол между осью направленияудара и осью направленностипервого датчика 5;угол между осью направленияудара и осью направленностивторого датчика 5;первая амплитуда первой гармоники колебаний первого датчика 5, 1528716А - первая амплитуда первой гармоники колебаний второго датчика 5.П р и м е р. Пусть удары силой500 кгс наносят по подъемному сосуду5со стороны, противоположной местукрепления датчиков 5 (фиг, 2). Ударнаправлен в сторону центра подъемногососуда и совпадает с направленностьювторого датчика 5.При этом второй датчик 5 будет вырабатывать электрические сигналы, апервый датчик 5 работать не будет,Регистрирующее устройство 11 будетфиксировать только сигналы второгодатчика 5 по второму каналу.Сигналы, записанные на регистрирующей ленте, имеют вил, обозначенныйна фиг, 3 индексами ХА ( Х Хз, Поэтим данным определяют, что на определенной глубине Н возникают прогрессирующие удары, таящие в себе большуюопасность, Регистрация сигналов повторому каналу говорит о том, что уда.25ры происходят н поперечном направлении, По индикатору 12 или записи определяют, что первая амплитуда первойгармоники колебаний датчика 5 имеетофазу 0 . Согласно полученным даннымопри тарировке фаза 0 первой амплитуды соответствует направлению удара Р,как показано на фиг, 2,Полученные данные передают ремонтной бригаде, где указывается силаудара Р и его направление, а также35указывают, о.,какой направляющий проводник ударяется подъемный сосуд ина какой отметке (глубине). Сообща-ется также, что удар прогрессирует.40Ясли удар не прогрессирует и незначителен по величине, то оператор можетпринять решение о продолжении работыподъемной установки, На фиг, 3 непрогрессирующие удары обозначены индексами 1 й зфТаким образом, по величинам первой амплитуды и ее фазы первой гармоники, записанным в зависимости от местоположению подъемногО сосуда и ихэменениям при эксплуатации шахтныходъемных установок, судят о состоянии направляющих проводников, степени износа и качестве крепления их в стволе шахты.Формула изобретения1. 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 местоположениемподъемного 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 динамическихнагрузок, соединенные с передатчиком,который через первый трансформатор иприемник соединен с первым входом блокарегистрации, о т л и ч а ю щ е ес 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 датчикидинамических нагрузок выполнены в виде вибродатчиков с заданной частотойсобственных колебаний и установленыво взаимно перпендикулярных направлениях,1528716 Составитель В. пыпо Редактор М. Келемеш Техред М,Дидык Корректор НКо аказ 7606/19 28 Подписно Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Уагород,аг арина, 10 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5