[实用新型]一种基于磁流变效应的智能化立井制动缓冲系统

说明书

本实用新型涉及一种基于磁流变效应的智能化立井制动缓冲系统，包括缓速器、缓冲器、转速传感器、压力传感器、光电开关和控制器；缓速器传动连接在提升电机和提升机滚筒之间，缓冲器安装在立井内箱梁上并连接托罐装置，转速传感器安装在提升机滚筒上，压力传感器安装在罐笼的底部，光电开关安装在立井侧壁上；缓速器、缓冲器、转速传感器、压力传感器、光电开关分别与控制器连接。本实用新型制动缓冲系统智能化程度高，能够根据罐笼的速度、重量和位置信息，及时调整缓速器和缓冲器的阻尼力，使缓冲器起到承接罐笼柔性缓冲作用，防止人员或物资由于冲击受到损害，同时可避免人员操作失误导致的过卷、过放和超速事故。

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁流变效应的智能化立井制动缓冲系统，属于矿山设备技术领域。

背景技术

矿井提升机在煤矿生产运输系统中是主要的设备之一，在实际生产中矿井提升机的正常工作关系到整个矿井安全生产。近年来，立井提升逐渐成为我国矿山生产中广泛采用的一种提升运输方式。据不完全统计，我国已有立井三万七千多个。

针对当前立井提升系统在矿山的使用现状，提升容器、单次提升量以及提升速度均在不断地刷新极限，立井提升安全保护技术的问题愈加突显。目前在提升机的控制、制动等环节设置有多道电器控制及机械制动保护装置，其技术也日臻完善，但由于操作失误，制动环节机械故障及电器、电路等方面的原因，过卷事故的发生还是屡见不鲜，甚至造成蹾罐、坠罐之类的重大事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡，严重影响了矿山生产的正常运行。

根据《煤矿安全规程》第396条规定，“在提升速度大于3m/s的提升系统内必须设置防撞梁和托罐装置。”“防撞梁必须能够挡住过卷后上升的容器或平衡锤；托罐装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保证下落距离不超过0.5m。”第397条规定，“在过卷高度或过放距离内，应安设性能可靠的缓冲装置，缓冲装置应能将全速过卷的容器平稳地停住。”

然而仅靠防撞梁和传统的托罐装置并不能完全解决提升机超速运行发生过卷事故时冲击能量对提升系统的损害。

因此，为了避免矿山提升系统在重载高速运行过程中发生过卷事故，许多科研人员和工程师提出了多种解决方案。

中国专利文献CN107512644A公开了一种箕斗过卷缓冲托罐装置，装置主要由上下固定架、吸能器和弓形顶板等部分组成。其中吸能器采用30～50cm厚的橡胶板。装置工作时先由罐笼撞击弓形顶板使其发生形变形成第一级缓冲，当弓形顶板形变完成后，再由橡胶板制成的吸能器发生形变形成第二级缓冲。但采用此种缓冲思路，橡胶板和弓形顶板的吸能能力有限，只能对罐的运行速度和载重在小范围内时有一定的缓冲效果。当罐笼速度和载重超过设定范围时，此装置无法将冲击能量全部吸收耗散，而当罐笼速度和载重低于设定值但仍大于安全范围时，又无法对提升系统进行有效的缓冲。

中国专利文献CN106395542A公开了一种基于ABS的摩擦提升机防过卷及报警系统，系统主要在原有立井提升绞车的刹车装置外加装了一套测速装置和电子控制装置，通过测速装置判断提升机是否运行在规定速度内，若提升机超速运行，则电子控制装置控制制动器对提升机绞车盘进行“点刹”制动。这样设计的好处在于可以使制动盘始终处于紧闸状态而又不会发生抱死制动急停的情况，防止罐笼在高速重载的情况下突然停止发生断绳坠井的事故。这种设计思路虽然可以防止绞车突然制动对提升系统的冲击，但是液压系统不断对制动器充放液会造成液压系统过热影响其可靠性，另一方面当提升系统载荷变化时，该系统无法调整制动力来适应提升系统载荷的变化，造成制动加速动过大或制动距离过长。

以上设计均未能解决立井运输提升在不同速度、不同载重时的制动缓冲阻尼力可调和可靠性的问题。因此，针对以上设计思路存在的问题，本实用新型提出的一种基于磁流变效应的立井制动缓冲系统就着重解决立井提升系统在不同速度、载重情况下运行时的制动和发生过卷事故时的缓冲问题。

实用新型内容