А. Е. Гольберт. Устройство для защиты ПУ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ОТ СХОДА КАНАТА СО ШКИВА - Патент РФ 2039005

Гольберт Артур Ефимович[UA] Описание изобретения: Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам защиты подъемных установок и лебедок от схода каната со шкива, может применяться для защиты от провисания...

ru-patent.info/20/35-39/2039005.html копия

Устройство относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам защиты подъемных установок и лебедок от схода каната со шкива, а также может применяться для защиты от провисания струны каната. Изобретение может быть использовано на шахтном подъеме и при проходке стволов. Устройство включает подъемный канат 4, источник питания 8, выпрямитель 9 и реле 10, один конец выпрямителя 9 и катушки реле 10 заземлены, а другой конец катушки реле подключен к выпрямителю 9 посредством проводника 5 с оголенным участком, причем оголенный участок выполнен замкнутым контуром, через который пропущена ветвь каната, огибающего шкив. Предлагаемое устройство обеспечивает надежное срабатывание защиты и исключает повторное включение подъемной машины в аварийном режиме; дает возможность при проектировании за счет осуществления контроля положения каната в пространстве увеличить угол девиации и, следовательно, уменьшить длину струны каната и высоту копра.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам защиты подъемных установок и лебедок от схода каната со шкива, может применяться для защиты от провисания струны каната и использоваться на шахтном подъеме и при проходке стволов.

Известно устройство, контролирующее нагрузку на подшипники копровых шкивов, реагирующее на сход каната со шкива и напуск каната [1] Недостатком известного устройства главным образом состоит в том, что в случае схода каната с обода шкива на его вал (наиболее вероятное развитие аварии) защита оказывается неработоспособной, так как магнитоупругий датчик, установленный в корпусе подшипника, реагирует на усилие на валу шкива, которое при этом остается близким к нормальному. Даже первоначально отреагировав (сработало предохранительное торможение) на резкое кратковременное уменьшение нагрузки на подшипник в момент схода каната с обода шкива на его вал, устройство в дальнейшем не препятствует растормаживанию подъемной машины и ее дальнейшей работе в аварийном режиме. Кроме того, устройство достаточно сложное, требует применения подшипников специальной конструкции, сложной проверки своей работоспособности и не обладает высокой надежностью.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты от провисания струны каната, что может быть следствием схода каната со шкива, включающее подъемный канат, источник питания, выпрямитель, реле и проводник с оголенным участком подканатным тросом. При сходе каната со шкива или при другой аварийной ситуации, следствием которой является провисание струны каната, канат, соединенный с землей, контактирует с подканатным тросом, шунтирует реле, которое, отключаясь, через промежуточное реле воздействует на предохранительный тормоз [2] Недостаток устройства заключается в возможности ложных срабатываний. Вероятность таких ситуаций достаточно велика. В результате динамических нагрузок на канат последний подвергается колебаниям, часто приводящим к ложным срабатываниям названного устройства, что создает сложности при наладке и эксплуатации. Существенным недостатком является возможность продолжения работы подъемной установки с канатом, находящимся вне обода шкива после срабатывания устройства, и повторного растормаживания подъемной машины. В аварийном режиме при этом возможно первоначально, в момент схода каната со шкива устройство срабатывает, но в последующем, когда причина его срабатывания провисание струны каната исчезает (она была следствием кратковременного динамического удара и колебаний в момент схода каната со шкива), оно не реагирует на работу подъемной установки в аварийном режиме (с канатом вне обода шкива).

Задачей настоящего изобретения является предотвращение аварийных режимов работы, вызванных сходом каната со шкива, которые ведут к деформациям шкивов, металлоконструкций копров и канатов, ведущих к обрыву последних и другим тяжелым последствиям.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты подъемных установок от схода каната со шкива, содержащем источник переменного тока, включенный в одну диагональ моста, один из концов другой диагонали соединен с шиной нулевого потенциала (потенциал земли принимается равным нулю), а другой объединен с одним концом обмотки реле и подключен к оголенному проводнику, другой конец обмотки реле подключен к шине нулевого потенциала, причем оголенный проводник выполнен в виде замкнутого контура, внутри которого пропущена ветвь каната.
На фиг. схематично изображена подъемная установка, оснащенная устройством для защиты от схода каната со шкива.
Он содержит подъемную машину 1, шкив 2, подъемный сосуд 3, канат 4, оголенный проводник в виде замкнутого контура 5, укрепленного на изолированных от него подпружиненных растяжках 6 и соединенного с проводником 7, который вместе с ним входит в схему устройства защиты от схода каната со шкива (см.фиг.2), содержащую, кроме них, источник переменного тока 8, выпрямитель 9 и реле 10, которое представлено схематично своей катушкой.
В рабочем режиме подъемный канат 4, соединяющий барабан подъемной машины 1 с подъемным сосудом 3, огибает шкив 2 и не соприкасается с оголенным замкнутым контуром 5. При этом реле 10 находится в принятом состоянии, питаясь по цепи: источник 8, выпрямитель 9, заземляющая шина нулевого потенциала, земля, шина нулевого потенциала, соединенная с реле 10, реле 10, проводник 7, выпрямитель 9, источник питания 8. Контакт реле 10 (не показан), находящийся в цепи промежуточного реле или цепи защиты (не показаны), при этом позволяет растормозить подъемную машину, лебедку и нормально работать.
При возникновении аварии из-за схода каната 4 со шкива 2 или провисания струны каната, канат 4 коснется оголенного замкнутого контура 5, ограничивающего его бесконтрольное перемещение в пространстве, вне обода шкива. Реле 10 (его катушка) окажется зашунтированной (фиг.2) по цепи выпрямитель 9, проводник 7, контур 5, подъемный канат 4, шина нулевого потенциала подъемного каната 4 (подъемная машина 1, ее заземляющий проводник см. на фиг.1), земли, шина нулевого потенциала выпрямителя 9, выпрямитель 9. При этом реле 10 отпадает, приводя защиту в действие, что ведет к наложению предохранительного торможения и остановке подъемной машины, лебедки.
После срабатывания защиты и остановки машины 1 (фиг.1), канат 4 будет продолжать касаться контура 5, т.к. последний, подпружиненный на растяжках 6, способен занимать вместе с канатом 4 новое положение в пространстве, оставаясь с ним в контакте (канат 4 контактирует с контуром 5 (фиг.1 и фиг.2), что очень важно для недопущения повторного растормаживания и включения в работу подъемной машины, лебедки с канатом, находящимся вне обода шкива.
Предлагаемое устройство, обеспечивает более надежное срабатывание защиты и расширение ее функциональных возможностей за счет ее работоспособности при нахождении подъемного сосуда в стволе на расстоянии от точки сбегания каната со шкива, значительно превышающем длину струны каната (расстояние от органа навивки до шкива), и исключения возможности повторного включения подъемной машины в аварийном режиме. Кроме того, предлагаемое устройство, осуществляющее контроль положения каната в пространстве, дает возможность при проектировании несколько увеличить угол девиации (угол отклонения, образованный струной каната, находящегося в крайнем положении на барабане, и вертикальной плоскостью), проходящей через копровой шкив) и, следовательно, уменьшить длину струны каната и высоту копра.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК ОТ СХОДА КАНАТА СО ШКИВА, содержащее источник переменного тока, включенного в одну диагональ выпрямителя, один из концов другой диагонали соединен с шиной нулевого потенциала, а другой объединен с одним концом обмотки реле и подключен к оголенному проводнику, другой конец обмотки реле подключен к шине нулевого потенциала, отличающееся тем, что оголенный проводник выполнен в виде замкнутого контура, внутри которого пропущена ветвь каната.