CN201756427U - 矿用防爆变频绞车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤矿井下运输设备，属于电子装置技术领域，特指一种煤矿井下使用的防爆变频绞车，其特点是主要包括滚筒轴编码器、电机轴编码器、行程开关、PLC控制箱、操纵台、变频调速箱、主电动机和绞车主机部分等；其中滚筒轴编码器、电机轴编码器、操纵台和变频调速箱组成信号检测、给定和反馈部分，并将处理信号输入PLC控制箱，通过其控制变频调速箱输出不同频率的电压，对主电动机进行无极调速。与现有技术相比，本矿用防爆变频绞车实现了无极调速，启动力矩大带载能力强，且运行安全可靠，具有十分广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿井下运输设备，属于电子装置技术领域，特指一种煤矿井下用的防爆变频绞车。
背景技术
矿用提升绞车是矿业领域的关键设备之一，其主要任务是提升井下的矿石、煤，同时还运送人员、设备和材料，因此，矿用提升绞车对其各部分尤其是电控***具有较高的要求。
目前，矿用提升绞车电控***普遍采用绕线式电机转子串电阻的方式进行调速，该***存在以下缺点：
1、大量的电能消耗在转差电阻上，造成了严重的能源浪费，同时在有瓦斯的煤矿井下运行极不安全。
2、控制***中，故障率高，接触器、继电器、绕线电机碳刷等容易损坏，维护工作量很大，直接影响了生产效率。
3、低速和爬行阶段需要依靠制动闸皮磨擦滚筒实现速度控制，特别是在负载发生变化时，很难实现恒减速控制，导致调速不连续，速度控制性能差。
4、启动和换档冲击电流大，造成很大的机械冲击，导致电机的使用寿命降低，而且极容易出现“掉道”现象。
5、自动化程度不高，增加了开采成本，影响了产量。
在实际应用中，如何设计一种新型的自动化程度高的矿用提升绞车，使得井下运行安全可靠，有效降低生产成本，提高生产效率，成为本领域技术人员函待解决的技术难题。
发明内容
本实用新型旨在提供一种矿用防爆变频绞车，其解决了绕线式电机带电阻拖动绞车的不足之处，是一种能够安全、可靠、节能地在煤矿井下运行的新型绞车。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
该矿用防爆变频绞车主要包括滚筒轴编码器，电机轴编码器，行程开关，PLC控制箱，操纵台，变频调速箱、主电动机和绞车主机部分；其中，所述PLC控制箱分别与所述操纵台、变频调速箱、电机轴编码器连接。
优选地，所述滚筒轴编码器安装在与所述绞车主机部分内的滚筒同轴的一端，所述电机轴编码器安装在与所述主电动机同轴的末端，所述行程开关安装在深度指示器上，由此组成信号采集部分。
优选地，所述操纵台输入给定信号。
优选地，所述PLC控制箱根据滚筒轴编码器、电机轴编码器、行程开关采集的信号，操纵台给定的信号和变频器反馈的信号进行比较、运算后，将信号输送给变频调速箱。
优选地，所述变频调速箱输出不同的电压频率，控制主电动机的启动、加速、匀速、减速、停车、制动。
优选地，所述PLC控制箱包括控制及监视***、工作PLC和辅助PLC。
优选地，还包括与所述变频调速箱相连的电源。
优选地，所述变频调速箱一端连接到所述PLC控制箱，另一端与所述主电动机连接。
优选地，所述主电动机还与所述绞车主机部分、电机轴编码器相连接。
优选地，还包括与所述变频调速箱相连的电源。
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：
1、节能、安全、可靠、自动化程度高。
2、启动力矩大，带负载能力强。
3、实现了电机无极调速，加减速过程平稳，电流冲击小，减轻了机械冲击强度。
附图说明
图1：本实用新型的矿用防爆变频绞车***框图。
图中：1、滚筒轴编码器；2、电机轴编码器；3、行程开关；4、PLC控制箱；4A、工作PLC；4B、辅助PLC；4C、控制及监视***；5、操纵台；6、变频调速箱；7、主电动机；8、绞车主机部分；9、电源。
具体实施方式：
下面结合附图，对本实用新型的组成进行详细说明：
如图1所示，该矿用防爆变频绞车主要包括滚筒轴编码器1、电机轴编码器2、行程开关3、PLC控制箱4、操纵台5、变频调速箱6、主电动机7和绞车主机部分8；其中，
滚筒轴编码器1安装在与绞车主机部分8内的滚筒同轴的一端，电机轴编码器2安装在与主电动机7同轴的末端，行程开关3安装在深度指示器(例如为牌坊式深度指示器)上，由此组成信号采集部分。所述轴编码器1、2和行程开关3检测绳速、容器的所在位置和进行安全预防检测。
PLC控制箱4分别与操纵台5、变频调速箱6、电机轴编码器2连接，其主要包括控制及监视***C4、工作PLC A4和辅助PLC B4。
控制及监视***C4用于实现信号隔离与转换、硬件安全控制、油泵控制、工作闸安全闸控制、以及应急操作等；工作PLC A4用于实现绞车的手动/自动控制、提升控制和闭锁、速度给定与控制、工作闸和安全闸控制，并具有数字深度提示和软件安全保障功能；辅助PLC用于实现位置控制、连续速度保护和软件安全保障，并能作为后备进行提升控制。
操纵台5由操作人员进行操作，能够实现操作控制，并能在显示界面上进行绞车的状态指示，包括过程交量指示、数字深度指示、故障指示等。
变频调速箱6一端连接到PLC控制箱4，另一端与主电动机7连接，用于在PLC控制箱4输送的控制信号作用下对主电动机7的转速进行调控，并产生反馈信号输送到PLC控制箱4。
主电动机7还与绞车主机部分8和电机轴编码器2相连接，用于根据转速调节绞车主机部分8的运行，并通过电机轴编码器2向PLC控制箱4反馈主电动机7的转速。
绞车主机部分8实现对绞车的直接控制，同时将运行情况向PLC控制箱4进行反馈。
该矿用防爆变频绞车还可以包括电源9，与变频调速箱6相连，用于为变频调速箱6提供三相交流工频电源信号。
下面简述本实用新型的操作和运行过程：
操作人员从操纵台5输入控制信号和给定绞车运行预期值，实现绞车的启动、加速、匀速、减速、停车以及制动过程中的操作；PLC控制箱4根据滚筒轴编码器1、电机轴编码器2、行程开关3等采集的信号和变频调速箱6反馈的信号进行处理，并与操纵台5给定的预期值进行比较，通过相应的算法运算后，产生相应的控制信号输送给变频调速箱6，变频调速箱6输出任意可调的三相交流变频电压控制主电动机7的各种速度。
上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种矿用防爆变频绞车，其特征在于，包括滚筒轴编码器(1)、电机轴编码器(2)、行程开关(3)、PLC控制箱(4)、操纵台(5)、变频调速箱(6)、主电动机(7)和绞车主机部分(8)；其中，所述PLC控制箱(4)分别与所述操纵台(5)、变频调速箱(6)、电机轴编码器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的矿用防爆变频绞车，其特征在于，所述滚筒轴编码器(1)安装在与所述绞车主机部分(8)内的滚筒同轴的一端，所述电机轴编码器(2)安装在与所述主电动机(7)同轴的末端，所述行程开关(3)安装在深度指示器上，由此组成信号采集部分。
3.根据权利要求1所述的矿用防爆变频绞车，其特征在于，所述PLC控制箱(4)包括控制及监视***(C4)、工作PLC(A4)和辅助PLC(B4)。
4.根据权利要求1所述的矿用防爆变频绞车，其特征在于，所述变频调速箱(6)一端连接到所述PLC控制箱(4)，另一端与所述主电动机(7)连接。
5.根据权利要求1所述的矿用防爆变频绞车，其特征在于，所述主电动机(7)还与所述绞车主机部分(8)、电机轴编码器(2)相连接。
6.根据权利要求1所述的矿用防爆变频绞车，其特征在于，还包括与所述变频调速箱(6)相连的电源(9)。
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