盘式制动器状态监测及事故记录仪制造技术

一种新型的盘式制动器状态监测及事故记录仪，是用现有的盘式制动器力－电变换器，直接得到与制动器有效正压力成正比的电压信号（Ｖｉ＋、Ｖｉ－），送８路（或１６路）被测压力信号转换电路后，与经滤波放大后的提升机速度信号和油压传感器信号、以及经光电隔离的安全回路节点信号一起送８０９８单片机系统，进行信号采集处理和巡回监测，其特征在于： ａ. 所说的被测压力信号转换电路，是将Ｖｉ＋接压流变换器Ｕ↓［１］（Ｆ６９３）的１７端，Ｖｉ－接压流变换器Ｕ↓［１］（Ｆ６９３）的１８端，Ｕ↓［１］的１２端接其１３端，Ｕ↓［１］的８端接９端，Ｕ↓［１］的１４端经电阻Ｒ↓［６］接其１５端，Ｕ↓［１］的６端、２端和７端均接至稳压块７８２４的负端，稳压块７８２４的正端输出接地；Ｕ↓［１］的１０端输出的４～２０ｍＡ的标准电流信号，经采样电阻Ｒ↓［７］后得到１～５Ｖ的电压信号Ｖ↓［１］； ｂ. ＣＰＵ８０９８的数据总线Ｄ↓［０］～Ｄ↓［７］分别接至锁存器Ｕ↓［２］（７４ＬＳ３７３）的Ｄ↓［０］～Ｄ↓［７］端，Ｕ↓［２］的ＯＥ端接地，Ｕ↓［２］的ＬＥ端接译码器Ｕ↓［１６］（ＧＡＬ２０Ｖ８）的１２端，Ｕ↓［２］的Ｑ↓［０］～Ｑ↓［３］端分别对应接多路开关（ＣＤ４０５１）的６、１１、１０、９端；来自８路被测压力信号转换电路的电压信号Ｖ↓［１］～Ｖ↓［３］，分别对应接至Ｕ↓［３］的Ｘ↓［０］～Ｘ↓［７］端，Ｕ↓［３］的选择输出端３端接运放Ｕ↓［４］（ＯＰ０７）的２端，Ｕ↓［４］的３端接其６端，Ｕ↓［４］的６端跟随输出经电阻Ｒ↓［１］后送反相放大器Ｕ↓［５］（ＯＰ０７）的２端，Ｕ↓［５］的３端经电阻Ｒ↓［３］接地，Ｕ↓［５］的２端经电阻Ｒ↓［２］接其６端，Ｕ↓［５］的６端输出送ＣＰＵ８０９８的ＡＤ４端； ｃ. 取自测速发电机的提升机速度信号Ｖ↓［９］，经电阻Ｒ↓［８］后接双运放Ｕ↓［８］（ＴＬ０８２）的２端，Ｕ↓［８］的３端经电阻Ｒ↓［１０］接地，Ｕ↓［８］的２端分别经电阻Ｒ↓［９］、电容Ｃ↓［２］后接其１端，Ｕ↓［８］的１端输出经电阻Ｒ↓［１１］接其６端，Ｕ↓［８］的５端经Ｒ↓［１３］接地，Ｕ↓［８］的６端经电阻Ｒ↓［１２］接其７端，Ｕ↓［８］的７端输出接ＣＰＵ８０９８的ＡＤ５端； ｄ. 油压传感器信号Ｖ↓［１０］，经电阻Ｒ↓［１４］接双运放Ｕ↓［９］（ＴＬ０８２）的２端，Ｕ↓［９］的３端经电阻Ｒ↓［１６］接地，Ｕ↓［９］的２端分别经电阻Ｒ↓［１５］、电容Ｃ↓［３］后接其１端，Ｕ↓［９］的１端输出经电阻Ｒ↓［１７］送Ｕ↓［９］的６端，Ｕ↓［９］的５端经电阻Ｒ↓［１…。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是属矿井提升机安全制动力监测
现有提升机制动器状态监测装置主要以制动器液压回路压力作为直接检测对象，其在线测量的状态参数包括贴闸油压Pt、松闸油压Ps、系统残压Pc、闸瓦的开合状态、液压站最大工作油压Pmax等。根据 式中N－制动器有效制动正压力；A－制动器油缸作用面积；Pit－各闸瓦的贴闸油压；Pc－系统残压，得出制动器有效制动正压力，从而实现正压力N的在线监测，监测电路采用单片机8031实现。由于反映制动器制动能力的主要参数是制动器有效正压力，而现有监测装置是通过换算得到正压力N的，这就存在着不能直接准确测量的缺点。此外，现有监测装置不能就提升机事故时制动器运行状态进行记录。本技术的目的就是提供一种提升机制动器状态监测及事故记录装置，它可直接检测制动器的正压力大小，从而准确地监视制动器的制动能力，并具有提升机事故时制动器运行状态的在线记录功能。本技术的任务是这样实现的，由中国专利“盘式制动器力－电变换器”(专利号92238872.5)，直接得到与制动器的有效制动正压力成正比的电压输出信号，经压流变换器F693变换成4～20mA的标准电流信号，再经250Ω采用电阻变为1～5V的电压信号送主机处理。由于一般提升机制动器有4个闸付，每个闸付需安装两个“盘式制动器力－电变换器”故有8路压力信号进行巡回检测。由主机的8位数据总线经锁存器74LS373后，控制多路开关4051选中8路压力信号中的某一路，再经跟随器和反相放大后送主机CPU8098的AD4端。提升机速度信号经滤波、放大后送CPU8098的AD5端。系统油压通过油压传感器得到的油压传感器信号经滤波、放大后送CPU8098的AD6端。安全回路的常开节点K1，在安全回路断电时，K1闭合，使一电压信号经光电隔离器4N25后，送CPU8098的HSI0端。主机部分包括CPU8098、锁存器74LS373、8282、译码器GAL20V8、多路选择开关CD4051、程序存贮器EPROM2764、数据存贮器RAM62256、电可擦除可编程存贮器EEPROM2864、智能微型打印机TP40、键盘／显示接口电路8279等，进行被测信号的数据处理、存贮、计算、显示和打印。在提升机正常运行时，本状态监测及事故记录仪处于监视提升机有效正压力的状态下，对所有被测信号进行采集处理和巡回监测，并用8位LED显示有效正压力。一旦安全回路断电，则常开接点K闭合，使8098的HSI0端有一上升沿，8098一旦发现HSI0端有一上升沿，则转去执行提升机制动器运行状态的记录。此时主要记录制动器有效正压力、系统油压、提升机速度及当时时间，其记录数据存贮在2864芯片中，有效保存期达半年以上。安全回路断电未必发生了事故，如不是事故，则此次记录仅供参考，而提升机如发生了事故，则安全回路必然断电，则事故时制动器状态得到了记录。本技术在提升机制动器运行状态下的监测包括制动器和闸盘间正压力的监测；制动器和闸盘间摩擦系数及制动力矩的监测；空行程时间的监测；残压、油压的监测；提升机速度图测量。它能直接具体准确地反映制动器运行状态，以实现对制动器的故障诊断和故障预测。并具有提升机事故时制动器运行状态的记录功能，从而为提升机事故分析提供可靠的依据。附附图说明图1为本技术的总框图。附图2为本技术的被测压力信号转换电路图。附图3为本技术的被测压力信号多路选择及跟随放大线路图。附图4为本技术的安全回路常开节点信号光电隔离传送电路图。附图5、6为本技术的提升机速度信号、系统油压信号的滤波、放大线路图。附图7为本技术的主机线路图。本技术的实施例结合附图做进一步说明。在矿井提升机制动器的4个(或8个)闸付上，各安装两个压力传感器，压力传感器是采用中国专利“盘式制动器力－电变换器”(专利号92238872.5)，该压力传感器的结构和安装方法均根据该专利实施。由该压力传感器输出的、与制动器的有效制动正压力成正比的电压信号(Vi＋、Vi－)，送如附图2所示的被测压力信号转换电路，即将Vi＋接压流变换器U1(F693)的17端，Vi－接压流变换器U1(F693)的18端，U1的12端接其13端，U1的8端接9端，U1的14端经电阻R6接其15端，U1的6端、2端和7端均接至稳压块7824的负端，稳压块7824的正端输出接地；U1的10端输出的4～20mA的标准电流信号，经采样电阻R7后得到1～5V的电压信号V1。本技术以安装8个压力传感器为例，这样各经8个与上述相同的被测压力信号转换电路后，得到8路电压信号V1～V8。参见附图3所示，CPU8098的数据总线D0～D7分别接至锁存器U2(74LS373)的D0～D7端，U2的 端接地，U2的LE端接译码器U16(GAL20V8)的12端，U2的Q0～Q3端分别对应接多路开关U3(CD4051)的6、11、10、9端；来自8路压力传感器及被测压力信号转换电路的电压信号V1～V8，分别对应接至U3的X0～X7端，U3的选择输出端3端接运放U4(OP07)的2端，U4的3端接其6端，U4的6端跟随输出经电阻R1后送反相放大器U5(OP07)的2端，U5的3端经电阻R3接地，U5的2端经电阻R2接其6端，U5的6端输出送CPU8098的AD4端。参见附图4所示，安全回路的常开节点K1，接至光电隔离器U6(4N25)的输入端，Vcc经电阻R4和跨接在U6的输入端上的电容C1后接地，Vcc经电阻R5接U6的输出端，U6的输出端信号送CPU8098的HSI0端。这样，当安全回路断电时，K1闭合，在U6的输入端有一电压信号V11，经光电隔离后给8098的HSI0送入一上升沿脉冲信号。参见附图5所示，提升机速度信号V9是取自测速发电机的，该速度信号V9送滤波、放大电路进行处理，即将V9经电阻R8后接双运放U8(TL082)的2端，U8的3端经电阻R10接地，U8的2端分别经电阻R9、电容C2后接其1端，U8的1端输出经电阻R11接其6端，U8的5端经R13接地，U8的6端经电阻R12接其7端，U8的7端输出接CPU8098的AD5端。参见附图6所示，系统油压通过油压传感器得到的电压信号V10，送滤波、放大电路进行处理，即将V10经电阻R14接双运放U9(TL082)的2端，U9的3端经电阻R16接地，U9的2端分别经电阻R15、电容C3后接其1端，U9的1端输出经电阻R17送U9的6端，U9的5端经电阻R19接地，U9的6端经电阻R18接其7端，U9的7端输出送CPU8098的AD6端。参见附图7所示的主机线路图，是将单片机U10(CPU8098)的数据总线D0～D7分别送锁存器U11(8282)的D0～D7、程序存贮器U12(EPROM2764)的D0～D7、电擦除可编程存贮器U13(EEPROM2864)的D0～D7、数据存贮器U14(RAM62256)的D0～D7、微型智能打印机TP40的D0～D7、键盘／显示接口电路U15(8279)的D0～D7、锁存器U2(74LS373)的D0～D7；锁存器U11的Q0～Q7端输出作为低八位地址总线A0～A7，接译码器U16(GAL20V8)的1～8端，并与U10(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷淮刚，马鹏祥，王家栋，谢桂林，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：实用新型
国别省市：