一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)，固定于底部平臺(tái)上的支架，傳動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置；傳動(dòng)裝置，包括水平設(shè)于底部平臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)裝置，與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端依次固定連接的傳動(dòng)輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定于支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲杠，以及通過皮帶與傳動(dòng)輪一連接的傳動(dòng)輪二；檢測(cè)裝置，包括縱向固定于支架上并設(shè)于絲杠一側(cè)的安裝板，間隔設(shè)于安裝版上的若干個(gè)行程開關(guān)，與絲杠螺紋連接并用于觸發(fā)各個(gè)行程開關(guān)的滑塊，設(shè)于絲杠頂端的編碼器一，以及與傳動(dòng)輪二固定連接的編碼器二；真實(shí)反映各個(gè)行程開關(guān)和編碼器內(nèi)在硬件和軟件邏輯關(guān)系，有效減少錯(cuò)檢、漏檢，保證行程開關(guān)和編碼器的有效性。
【專利說(shuō)明】一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬試驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]礦用絞車電控系統(tǒng)(參照?qǐng)D1所示)主要由操作臺(tái)、PLC箱(含主副PLC、斷路器、接觸器、繼電器、開關(guān)電源等)以及位于現(xiàn)場(chǎng)的各類傳感元件，如各類行程開關(guān)、編碼器和松繩、閘間隙、彈簧疲勞等檢測(cè)傳感器構(gòu)成，其中安裝在深度指示器上的各類行程開關(guān)，如上過卷點(diǎn)、上停車點(diǎn)、上減速點(diǎn)、上同步點(diǎn)、下同步點(diǎn)、下減速點(diǎn)、下停車點(diǎn)和下過卷點(diǎn)等行程開關(guān)，與深度指示器旋轉(zhuǎn)軸同軸安裝的增量式編碼器一，以及與減速箱低速側(cè)按照一定速比同步旋轉(zhuǎn)的增量式編碼器二，上述各類行程開關(guān)及增量式編碼器一和增量式編碼器二是絞車電控系統(tǒng)必備且最為重要的傳感元件。
[0003]當(dāng)絞車運(yùn)行到一定位置時(shí)，深度指示器上相應(yīng)的行程開關(guān)將動(dòng)作，分別進(jìn)行緊急停車、正常停車、減速、校準(zhǔn)等硬件保護(hù)功能，通過對(duì)編碼器一和編碼器二脈沖序列的比對(duì)，以判斷深度指示器是否失效；通過單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)量計(jì)算和極性判斷，以推演絞車的實(shí)時(shí)速度和位置，可判斷絞車是否存在錯(cuò)向、溜車等非正常情況，以便采取合適的保護(hù)措施；通過脈沖當(dāng)量和實(shí)時(shí)編碼器脈沖數(shù)量的計(jì)算，以獲取絞車實(shí)時(shí)位置曲線，通過與理想位置曲線的比對(duì)，可完成對(duì)絞車緊急停車、停車、減速等軟件保護(hù)功能。
[0004]為了在絞車電控系統(tǒng)出廠階段，對(duì)上述行程開關(guān)和編碼器的有效性、硬件邏輯和軟件邏輯進(jìn)行綜合測(cè)試，之前往往采用靜態(tài)測(cè)試臺(tái)來(lái)完成，即行程開關(guān)和編碼器安裝在一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試臺(tái)中，通過手動(dòng)方式，撥動(dòng)行程開關(guān)動(dòng)作和編碼器旋轉(zhuǎn)，這種方式，無(wú)法從硬件設(shè)施上直接反映上述傳感元件在硬件和軟件上的內(nèi)在邏輯關(guān)系，完全依賴檢測(cè)人員的個(gè)人技能，存在錯(cuò)檢、漏檢的情況，檢測(cè)效果不理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是:提供一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，能夠真實(shí)反映各個(gè)行程開關(guān)和編碼器內(nèi)在硬件和軟件邏輯關(guān)系，有效減少錯(cuò)檢、漏檢的情況，保證行程開關(guān)和編碼器的有效性。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)和固定于底部平臺(tái)上的支架，其特征在于，還包括傳動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置；
傳動(dòng)裝置，包括水平設(shè)于底部平臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)裝置，與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端依次固定連接的傳動(dòng)輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定于支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲杠，以及通過皮帶與傳動(dòng)輪一連接的傳動(dòng)輪二 ；
檢測(cè)裝置，包括縱向固定于支架上并設(shè)于絲杠一側(cè)的安裝板，間隔設(shè)于安裝版上的若干個(gè)行程開關(guān)，與絲杠螺紋連接并用于觸發(fā)各個(gè)行程開關(guān)的滑塊，設(shè)于絲杠頂端的編碼器一，以及與傳動(dòng)輪二固定連接的編碼器二。
[0007]優(yōu)選地,所述傘齒輪副包括一對(duì)垂直設(shè)置且相互哨合的輸入傘齒輪和輸出傘齒輪，所述輸入傘齒輪與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端連接，所述輸出傘齒輪與絲杠底端連接。
[0008]優(yōu)選地，所述傳動(dòng)裝置還包括縱向固定于支架上的導(dǎo)向軸，以及設(shè)于滑塊上并供導(dǎo)向軸穿過的導(dǎo)向孔。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括制動(dòng)器，與制動(dòng)器連接的變頻電機(jī)，以及與變頻電機(jī)連接的減速器，所述減速器的輸出端依次與傳動(dòng)輪一、傘齒輪副連接。
[0010]優(yōu)選地,所述變頻電機(jī)采用2極電機(jī),其同步轉(zhuǎn)速為1500r/mim。
[0011]優(yōu)選地,所述輸入傘齒輪和所述輸出傘齒輪的傳動(dòng)比為1:1。
[0012]優(yōu)選地，所述絲杠的螺距為2?5_。
[0013]優(yōu)選地，所述編碼器一和所述編碼器二的脈沖數(shù)為300?600p/r。
[0014]優(yōu)選地，所述安裝板上間隔設(shè)有兩排對(duì)稱設(shè)置并用于安裝行程開關(guān)的模數(shù)孔。
[0015]優(yōu)選地，所述行程開關(guān)的個(gè)數(shù)為八個(gè)，并分別對(duì)應(yīng)設(shè)于安裝板上的上過卷點(diǎn)、上停車點(diǎn)、上減速點(diǎn)、上同步點(diǎn)、下同步點(diǎn)、下減速點(diǎn)、下停車點(diǎn)和下過卷點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明的具體操作過程如下:
首先設(shè)定以下參數(shù):變頻電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速Vref，變頻電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速VO，減速器減速比Al，傘齒輪副減速比A2，傳動(dòng)輪減速比A3，絲杠螺距A4，編碼器一脈沖數(shù)A5、累積脈沖數(shù)AS、脈沖當(dāng)量A9，編碼器二脈沖數(shù)A6、累積脈沖數(shù)A10、脈沖當(dāng)量All。
[0017]變頻電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速VO可通過下式計(jì)算:
V01=A1*A2* Λ A5/ Λ t 或 V02=A1* Λ A6/ Λ t。
[0018]絞車的實(shí)際位置S0，經(jīng)初始化零點(diǎn)后，可通過下式計(jì)算:
S01=A8*A9 或 S02=A10*A11。
[0019]當(dāng)Vref- V01> 6 I時(shí)，表示編碼器一傳動(dòng)系失效，相應(yīng)的編碼器一和行程開關(guān)的邏輯保護(hù)功能失效。
[0020]當(dāng)Vref- V02> 6 2時(shí)，表示編碼器二傳動(dòng)系失效，相應(yīng)的編碼器二的邏輯保護(hù)功能失效。
[0021]當(dāng)編碼器二正常，V01-V02〉6 3時(shí)，表示編碼器一和行程開關(guān)的邏輯保護(hù)功能失效；
當(dāng)編碼器一正常，V01-V02〉6 3時(shí)，表示編碼器二的邏輯保護(hù)功能失效。
[0022]上述t為單位時(shí)間間隔，6 I/ 6 2/ 6 3為允差。
[0023]當(dāng)Vref與VOl極性不一致時(shí)，或V02極性正常，但V02與VOl極性不一致時(shí)，表示絞車錯(cuò)向或溜車，開啟相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作。
[0024]當(dāng)VOl或V02大于設(shè)置的最大速度時(shí)，表示絞車超速。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1.本發(fā)明的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，能夠真實(shí)反映各個(gè)行程開關(guān)、編碼器一和編碼器二內(nèi)在硬件和軟件邏輯關(guān)系，有效減少錯(cuò)檢、漏檢的情況，保證行程開關(guān)、編碼器一和編碼器二的有效性；
2.本發(fā)明測(cè)試完成后，僅需要根據(jù)絞車使用現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工藝參數(shù)，對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，就可以完全滿足實(shí)際使用要求，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試也非常簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為礦用絞車電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖；
其中:I底部平臺(tái)，2支架，3傳動(dòng)輪一，4軸承，5絲杠，6皮帶，7傳動(dòng)輪二，8導(dǎo)向軸，9導(dǎo)向孔，10安裝板，11行程開關(guān)，12滑塊，13編碼器一，14編碼器二，15制動(dòng)器，16變頻電機(jī)，17減速器，18輸入傘齒輪，19輸出傘齒輪，20模數(shù)孔。

【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例:參照?qǐng)D2、3所示，一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)I和固定于底部平臺(tái)I上的支架2，還包括傳動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置；傳動(dòng)裝置，包括水平設(shè)于底部平臺(tái)I上的驅(qū)動(dòng)裝置，與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端依次固定連接的傳動(dòng)輪一 3和傘齒輪副，兩端通過軸承4縱向固定于支架2上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲杠5 (絲杠5螺距為2?5mm)，通過皮帶6與傳動(dòng)輪一 3連接的傳動(dòng)輪二 7(傳動(dòng)輪一 3與傳動(dòng)輪二 7的傳動(dòng)比為1:1)，縱向固定于支架2上的導(dǎo)向軸8，以及設(shè)于滑塊12上并供導(dǎo)向軸8穿過的導(dǎo)向孔9 ;檢測(cè)裝置，包括縱向固定于支架2上并設(shè)于絲杠5 —側(cè)的安裝板10，間隔設(shè)于安裝版10上的八個(gè)行程開關(guān)11，與絲杠5螺紋連接并用于觸發(fā)各個(gè)行程開關(guān)11的滑塊12，設(shè)于絲杠5頂端的編碼器一 13(脈沖數(shù)為300?600p/r)，以及與傳動(dòng)輪二 7固定連接的編碼器二 14(脈沖數(shù)為300?600p/r)，上述八個(gè)行程開關(guān)11分別對(duì)應(yīng)設(shè)于安裝板10上的上過卷點(diǎn)、上停車點(diǎn)、上減速點(diǎn)、上同步點(diǎn)、下同步點(diǎn)、下減速點(diǎn)、下停車點(diǎn)和下過卷點(diǎn)，當(dāng)滑塊12上移觸發(fā)設(shè)于上過卷點(diǎn)上的行程開關(guān)11或下移觸發(fā)設(shè)于下過卷點(diǎn)的行程開關(guān)11，變頻電機(jī)16失電，制動(dòng)器15抱閘。
[0028]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置包括制動(dòng)器15，與制動(dòng)器15連接的變頻電機(jī)16 (采用2極電機(jī)，額定電壓為380V，同步轉(zhuǎn)速為1500r/mim)，以及與變頻電機(jī)16連接的減速器17 (減速比為34:1)，減速器17的輸出端(即驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端)依次與傳動(dòng)輪一 3、傘齒輪副連接。
[0029]本發(fā)明的傘齒輪副包括一對(duì)垂直設(shè)置且相互哨合的輸入傘齒輪18和輸出傘齒輪19 (傳動(dòng)比為1:1)，輸入傘齒輪18與減速器17的輸出端連接，輸出傘齒輪19與絲杠5底端連接，從而將減速器17輸出端的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為絲杠5的垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0030]本發(fā)明的安裝板10上間隔設(shè)有兩排對(duì)稱設(shè)置并用于安裝行程開關(guān)11的模數(shù)孔20，該模數(shù)孔20的模數(shù)為25mm。
[0031]本發(fā)明的具體操作過程如下:
首先設(shè)定以下參數(shù):變頻電機(jī)16設(shè)定轉(zhuǎn)速Vref，變頻電機(jī)16實(shí)際轉(zhuǎn)速V0，減速器17減速比Al，傘齒輪副減速比A2，傳動(dòng)輪減速比A3，絲杠5螺距A4，編碼器一 13脈沖數(shù)A5、累積脈沖數(shù)AS、脈沖當(dāng)量A9，編碼器二 14脈沖數(shù)A6、累積脈沖數(shù)A10、脈沖當(dāng)量All。
[0032]變頻電機(jī)16實(shí)際轉(zhuǎn)速VO可通過下式計(jì)算:
V01=A1*A2* Λ A5/ Λ t 或 V02=A1* Λ A6/ Λ t。
[0033]絞車的實(shí)際位置S0，經(jīng)初始化零點(diǎn)后，可通過下式計(jì)算:
S01=A8*A9 或 S02=A10*A11。
[0034]當(dāng)Vref- V01> 6 I時(shí)，表示編碼器一 13傳動(dòng)系失效，相應(yīng)的編碼器一 13和行程開關(guān)11的邏輯保護(hù)功能失效。
[0035]當(dāng)Vref- V02> 6 2時(shí)，表示編碼器二 14傳動(dòng)系失效，相應(yīng)的編碼器二 14的邏輯保護(hù)功能失效。
[0036]當(dāng)編碼器二 14正常，V01-V02〉6 3時(shí)，表示編碼器一 13和行程開關(guān)11的邏輯保護(hù)功能失效；
當(dāng)編碼器一 13正常，V01-V02〉6 3時(shí)，表示編碼器二 14的邏輯保護(hù)功能失效。
[0037]上述t為單位時(shí)間間隔，6 I/ 6 2/ 6 3為允差。
[0038]當(dāng)Vref與VOl極性不一致時(shí)，或V02極性正常，但V02與VOl極性不一致時(shí)，表示絞車錯(cuò)向或溜車，開啟相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作。
[0039]當(dāng)VOl或V02大于設(shè)置的最大速度時(shí)，表示絞車超速。
[0040]本發(fā)明的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，能夠真實(shí)反映各個(gè)行程開關(guān)11、編碼器一 13和編碼器二 14內(nèi)在硬件和軟件邏輯關(guān)系，有效減少錯(cuò)檢、漏檢的情況，保證行程開關(guān)11、編碼器一 13和編碼器二 14的有效性；測(cè)試完成后，僅需要根據(jù)絞車使用現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工藝參數(shù)，對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，就可以完全滿足實(shí)際使用要求，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試也非常簡(jiǎn)單。
[0041]當(dāng)然上述實(shí)施例只是為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)所作的例舉而非窮舉，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)和固定于底部平臺(tái)上的支架，其特征在于，還包括傳動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置； 傳動(dòng)裝置，包括水平設(shè)于底部平臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)裝置，與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端依次固定連接的傳動(dòng)輪一和傘齒輪副，兩端通過軸承縱向固定于支架上且底端與傘齒輪副輸出端連接的絲杠，以及通過皮帶與傳動(dòng)輪一連接的傳動(dòng)輪二； 檢測(cè)裝置，包括縱向固定于支架上并設(shè)于絲杠一側(cè)的安裝板，間隔設(shè)于安裝版上的若干個(gè)行程開關(guān)，與絲杠螺紋連接并用于觸發(fā)各個(gè)行程開關(guān)的滑塊，設(shè)于絲杠頂端的編碼器一，以及與傳動(dòng)輪二固定連接的編碼器二。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傘齒輪副包括一對(duì)垂直設(shè)置且相互哨合的輸入傘齒輪和輸出傘齒輪，所述輸入傘齒輪與驅(qū)動(dòng)裝置輸出端連接，所述輸出傘齒輪與絲杠底端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括縱向固定于支架上的導(dǎo)向軸，以及設(shè)于滑塊上并供導(dǎo)向軸穿過的導(dǎo)向孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括制動(dòng)器，與制動(dòng)器連接的變頻電機(jī)，以及與變頻電機(jī)連接的減速器，所述減速器的輸出端依次與傳動(dòng)輪一、傘齒輪副連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述變頻電機(jī)采用2極電機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為1500r/mim。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述輸入傘齒輪和所述輸出傘齒輪的傳動(dòng)比為1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述絲杠的螺距為2?5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述編碼器一和所述編碼器二的脈沖數(shù)為300?600p/r。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述安裝板上間隔設(shè)有兩排對(duì)稱設(shè)置并用于安裝行程開關(guān)的模數(shù)孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用絞車電控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述行程開關(guān)的個(gè)數(shù)為八個(gè)，并分別對(duì)應(yīng)設(shè)于安裝板上的上過卷點(diǎn)、上停車點(diǎn)、上減速點(diǎn)、上同步點(diǎn)、下同步點(diǎn)、下減速點(diǎn)、下停車點(diǎn)和下過卷點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G09B9/00GK104200713SQ201410357358
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】徐雄炳, 洪愛華, 洪憲騰 申請(qǐng)人:上海華欣民福電氣科技有限公司