[發明專利]礦用防爆柴油機單軌吊車操控顯示裝置

有效

• 申請號: 201310373617.3
• 申請日: 2013-08-24
• 公開（公告）號: CN103449310A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 冀成劍;李建升;徐興文;周玉鋒;尹偉
• 申請（專利權）人: 山東新沙單軌運輸裝備有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 馬軍

1.一種礦用防爆柴油機單軌吊車操控顯示裝置，包括兩個本安型操作盒(1)、兩個礦用隔爆型顯示器(2)、電控箱(3)內的PLC及外圍元件、數個傳感器(7)、控制執行器件(9)及防爆柴油機電源箱(8)；兩個本安型操作盒(1)分別設置在單軌吊車前、后司機室內；兩個礦用隔爆型顯示器(2)也分別設置在前、后司機室內；本安型操作盒(1)、礦用隔爆型顯示器(2)通過線纜與電控箱(3)連接；本安型操作盒(1)的控制開關、PLC及外圍元件、控制執行器件(9)、電源電路構成操控部分電路；礦用隔爆型顯示器(2)、PLC及外圍元件、數個傳感器(7)、電源電路構成顯示部分電路；本單軌吊車操控顯示裝置的電路由操控部分電路、顯示部分電路、電源電路三部分組成；這三部分電路具體組成如下：

A.操控部分電路：包括操作盒開關控制電路、PLC控制執行電路，以及電源電路；

a.操作盒開關控制電路：包括PLC及其輸入端連接的光電耦合器，以及通過光電耦合器連接的操作盒的控制開關；設在前、后兩個司機室內的兩個本安型操作盒：1#操作盒BACZH1、2#操作盒BACZH2，每個操作盒有七個控制開關：電鎖開關、主令開關、工作閘開關、停車開關、急停開關、復位開關和電笛開關；其中：主令開關為單刀三位手推轉換開關，除了正向、反向兩個檔位，中間是空檔位且為自動復位的檔位；

1#操作盒、2#操作盒的控制開關除了兩個電笛開關不經過PLC直接與電子喇叭連接，其余兩組十二個控制開關分別通過兩組十四個光電耦合器OC1～OC7和OC8～OC14，依次與PLC的兩組十四個輸入端：擴展模塊M2-1的I2.0～I2.6和擴展模塊M2-2的I3.0～I3.6，對應連接；其中主令開關的正向、反向為兩路；兩個操作盒的各控制開關與PLC的輸入端對應連接關系如下：

1#電鎖開關1#DS—光電耦合器OC1—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.0；

1#主令開關1#ZL的正向接點ZX—光電耦合器OC2—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.1；

1#主令開關1#ZL的反向接點FX—光電耦合器OC3—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.2；

1#工作閘開關1#GZZ—光電耦合器OC4—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.3；

1#停車開關1#TC—光電耦合器OC5—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.4；

1#急停開關1#JT—光電耦合器OC6—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.5；

1#復位開關1#FW—光電耦合器OC7—PLC擴展模塊M2-1輸入端I2.6；

1#電笛開關1#DD—1#電子喇叭1#SP；

2#電鎖開關2#DS—光電耦合器OC8—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.0；

2#主令開關2#ZL的正向接點ZX—光電耦合器OC9—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.1；

2#主令開關2#ZL的反向接點FX—光電耦合器OC10—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.2；

2#工作閘開關2#GZZ—光電耦合器OC11—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.3；

2#停車開關2#TC—光電耦合器OC12—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.4；

2#急停開關2#JT—光電耦合器OC13—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.5；

2#復位開關2#FW—光電耦合器OC14—PLC擴展模塊M2-2輸入端I3.6；

2#電笛開關2#DD—2#電子喇叭2#SP；

b.PLC控制執行電路：包括PLC及其輸出端連接的繼電器和通過繼電器連接的照明燈、信號燈、電磁閥，以及PLC輸出端連接的比例控制器和通過比例控制器連接的比例電磁鐵；

PLC的九個輸出端：擴展模塊M2-1的輸出端Ｏ2.0～Ｏ2.7及輸出端Ｏ3.0，分別與電控箱內的控制執行器件繼電器J1～J9依次對應連接；繼電器J1～J9的接點分別串接在電控箱外的控制執行器件9：1#照明燈1ZM和1#信號燈1XH、2#照明燈2ZM和2#信號燈2XH，以及七個電磁閥的控制回路中；七個電磁閥是：預啟閥Ⅰ、預啟閥Ⅱ、系統閥、起吊閥、制動閥、甩二驅閥、甩一驅閥，其控制回路即磁力線圈回路；

PLC擴展模塊M5的輸出端CH0?V0、輸出端M0，與比例控制器BLKZQ的輸入端連接；比例控制器BLKZQ的兩對輸出端分別與比例電磁鐵BLDCT的正、反向磁力線圈連接；比例電磁鐵的正向、反向電磁鐵與比例電磁鐵的液壓閥聯接，液壓閥聯接在按比例控制柴油機油門大小的油門缸的液壓回路中；PLC的輸出端與控制執行器件的對應連接關系如下：

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.0—繼電器及其常開接點J1—1#照明燈1ZM，

—繼電器及其常閉接點J1—1#信號燈1XH；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.1—繼電器及其常開接點J2—2#照明燈2ZM，

—繼電器及其常閉接點J2—2#信號燈2XH；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.2—繼電器及其常開接點J3—磁力線圈K1—預啟閥Ⅰ(YQF1)；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.3—繼電器及其常開接點J4—磁力線圈K2—預啟閥Ⅱ(YQF2)；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.4—繼電器及其常開接點J5—磁力線圈K3—系統閥XTF；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.5—繼電器及其常開接點J6—磁力線圈K4—起吊閥QDF；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.6—繼電器及其常開接點J7—磁力線圈K5—制動閥ZDF；

PLC擴展模塊M2-1輸出端Ｏ2.7—繼電器及其常開接點J8—磁力線圈K6—甩二驅閥S2QF；

PLC擴展模塊M2-2輸出端Ｏ3.0—繼電器及其常開接點J9—磁力線圈K7—甩一驅閥S1QF；

PLC擴展模塊M5輸出端CH0?V0和M0—比例控制器BLKZQ—比例電磁鐵BLDCT正、反向磁力線圈ZX、FX—正、反向電磁鐵ZX、FX—比例電磁鐵的正、反向液壓閥—油門缸；

B.顯示部分電路：包括PLC及其輸出端連接的礦用隔爆型顯示器XSQ、PLC輸入端連接的數個傳感器，以及電源電路；傳感器包括：壓力傳感器P/I、液位傳感器U/I、溫度傳感器T/I，以及旋轉編碼器、轉速傳感器、瓦斯濃度傳感器；

a.各傳感器與PLC輸入端的對應連接關系如下：

1)補油泵壓力傳感器BYBYL與PLC擴展模塊M3-1的輸入端CH2?V2連接；

2)P3系統壓力傳感器P3XTYL與PLC擴展模塊M3-1的輸入端CH3?V3連接；

3)夾緊壓力傳感器JJYL與PLC擴展模塊M3-2的輸入端CH2?V2連接；

4)制動壓力傳感器ZDYL與PLC擴展模塊M3-2的輸入端CH3?V3連接；

5)斜盤A口壓力傳感器XPAYL-Z與PLC擴展模塊M3-3輸入端CH2?V2連接；

6)斜盤B口壓力傳感器XPBYL-F與PLC擴展模塊M3-3輸入端CH3?V3連接；

7)主泵口壓力傳感器ZBAYL-Z與PLC擴展模塊M3-3輸入端CH1?V1連接；

8)主泵口壓力傳感器ZBBYL-F與PLC擴展模塊M3-3輸入端CH0?V0連接；

9)液壓站油位傳感器YYZYW與PLC擴展模塊M3-2的輸入端CH1?V1連接；

10)補水箱液位傳感器BSXYW與PLC擴展模塊M3-2的輸入端CH0?V0連接；

11)燃油液位傳感器RYYW與PLC擴展模塊M3-1的輸入端CH1?V1連接；

12)機油壓力傳感器JYYL與PLC擴展模塊M3-1的輸入端CH0?V0連接；

13)冷卻溫度傳感器LQWD與PLC擴展模塊M4的兩輸入端CH2?C1和CH2?C2連接；

14)機體表面溫度傳感器JTBWD與PLC擴展模塊M4兩輸入端CH3?D1和CH3?D2連接；

15)廢氣排氣溫度傳感器FQWD與PLC擴展模塊M4兩輸入端CH1?B1和CH1?B2連接；

16)液壓油溫傳感器YYYWD與PLC擴展模塊M4的兩輸入端CH0?A1和CH0?A2連接；

17)旋轉編碼器XZBMQ與PLC主模塊M1的兩輸入端I0.0和I0.1連接；

18)轉速傳感器ZSCGQ通過光電耦合器OC15與PLC主模塊M1的輸入端I0.3連接；

19)瓦斯濃度傳感器CH4通過光電耦合器OC16與PLC主模塊M1的輸入端I1.4連接；

b.礦用隔爆型顯示器與PLC輸出端的連接：

PLC主模塊M1的信號輸出端CPU端，與礦用隔爆型顯示器XSQ中的人機界面的串行通訊接口連接；人機界面顯示單元的顯示屏顯示畫面，顯示畫面的內容是單軌吊車運行狀態及系統工作參數的圖形、文字、數值顯示；

隔爆型顯示器的構成包括：前蓋(24)、后殼(27)、前蓋(24)上的觀察窗，外殼內的人機界面(32)，以及電纜進線喇叭口(26)；前蓋(24)和后殼(27)構成隔爆外殼；

C.電源電路：包括防爆柴油機電源箱DYX、逆變電源NBDY、本安電源BADY、開關電源KGDY、電源調節器DYTJQ，以及永磁發電機YCFDJ；電源電路具體連接如下：

a.電源箱DYX輸出直流電壓的電源兩端，與逆變電源NBDY輸入端連接，逆變電源NBDY輸出與PLC輸出側電源端相同的交流電壓，逆變電源NBDY的輸出端，分為三路連接：

①一路與PLC主模塊M1輸出側的電源端L和電源端N連接；

②另一路與本安電源BADY的輸入端連接；本安電源BADY輸出本安直流電壓，本安電源BADY的輸出端，與操作盒開關控制電路的供電電源端連接，同時也與轉速傳感器ZSCGQ、瓦斯濃度傳感器CH4，以及壓力、液位、溫度傳感器的供電電源端連接；

③第三路與開關電源KGDY的輸入端連接；開關電源KGDY輸出非本安直流電壓，開關電源KGDY的輸出端與隔爆型顯示器XSQ、兩電子喇叭1#SP和2#SP、轉速編碼器XZBMQ的供電電源端連接，并且與PLC輸入側的低壓電源端連接；

b.電源箱DYX的直流電源兩端，與為電源箱DYX的蓄電池充電的電源調節器DYTJQ的直流電壓輸出端連接；電源調節器DYTJQ的輸入端，與輸出交流電壓的隔爆型永磁發電機CFDJ連接，永磁發電機CFDJ與柴油機傳動聯接。

2.根據權利要求1所述的礦用防爆柴油機單軌吊車操控顯示裝置，其特征在于：所說的人機界面顯示單元的顯示屏顯示畫面，顯示畫面的內容是單軌吊車運行狀態及系統工作參數的圖形、文字、數值顯示，顯示畫面的內容具體包括：

1)柴油機轉動圖形101：顯示柴油機轉動與否；柴油機未啟動前，柴油機圖形呈靜止狀態；啟動后，柴油機圖形旋轉閃動；

2)主令開關操縱手柄向前推進圖形102：顯示操作盒的主令開關操縱手柄向前推進；此時，圖形102由紅變綠；同時，正向控制壓力數值顯示103將顯示單軌吊車正向控制壓力值，正向主驅動壓力數值顯示104將顯示正向主驅動壓力值，正向運行方向圖形106將綠色閃動，正向驅動壓力達標指示圖形109將由紅變綠，表示機車正向前進；

3)正向控制壓力數值顯示103：顯示單軌吊車正向控制壓力；

4)正向主驅動壓力數值顯示104：顯示正向主驅動壓力；

5)反向運行方向圖形105：顯示單軌吊車反向運行方向；反向前進時，綠色閃動；

6)正向運行方向圖形106：顯示單軌吊車正向運行方向；正向前進時，綠色閃動；

7)電鎖開關與鑰匙圖形107：顯示“鎖”的圖形，表示電鎖開關未插入車鑰匙；若電鎖開關插入電鎖鑰匙，圖形107由“鎖”變成“鑰匙”；

8)故障報警燈圖形108：單軌吊車無故障時，圖形108呈綠色，圖形108下的“故障報警”文字顯示124不顯現；若單軌吊車有故障，則圖形108顯示紅色且文字顯示124顯現；

9)正向驅動壓力達標指示燈圖形109：當正向驅動壓力達到正常工作壓力時，顯示綠色；當正向驅動壓力達不到正常工作壓力時，顯示紅色；

10)反向驅動壓力達標指示燈圖形110：當反向驅動壓力達到正常工作壓力時，顯示綠色；當反向驅動壓力達不到正常工作壓力時，顯示紅色；

11)主令開關操縱手柄向后推進圖形111：顯示操作盒的主令開關操縱手柄向后推進；此時，圖形111由紅變綠；同時，反向運行數值顯示112將顯示單軌吊車反向控制壓力值，反向主驅動壓力數值顯示113將顯示反向主驅動壓力值，反向運行方向圖形105將綠色閃動，反向驅動壓力達標指示圖形110將由紅變綠，表示單軌吊車反向前進；

12)反向控制壓力數值顯示112：顯示單軌吊車反向控制壓力；

13)反向主驅動壓力數值顯示113：顯示反向主驅動壓力；

14)行駛速度數值顯示114：顯示單軌吊車的行駛速度；

15)最后一次單向行駛距離數值顯示115：顯示單軌吊車最后一次單向行駛的距離；

16)行駛總路程數值顯示116：顯示單軌吊車行駛的總路程；

17)柴油機轉速數值顯示117：顯示柴油機的即時轉速；

18)工作的驅動部個數的文字顯示118：顯示處在工作狀態的單軌吊車驅動部的個數；

19)各檢測點液位指示圖形119：顯示檢測到的液壓油油位、補水箱水位及柴油油位情況；

20)各檢測點溫度的數值顯示120：顯示各溫度檢測點的溫度：排氣溫度、冷卻水溫、柴油機表面溫度及液壓油溫的度數；

21)各重要系統檢測點壓力數值顯示121：顯示柴油機車重要系統檢查點的壓力：制動壓力、夾緊壓力；

22)瓦斯濃度數值顯示122：顯示單軌吊車工作環境中的瓦斯濃度；

23)故障類型文字顯示123：顯示單軌吊車的故障類型；故障類型共分三種：燃油箱液位報警、補水箱液位報警和液壓油液位報警；若故障顯示黃色時，提醒操作者應該注意單軌吊車的維修保養，但此時，機車還可以運行；若故障顯示紅色時，單軌吊車自動停機；

24)“故障報警”文字顯示124：單軌吊車無故障時，“故障報警”文字顯示124不顯示；若單軌吊車有故障，“故障報警”文字顯示124顯現，同時故障報警燈圖形108由綠變紅；

25)日期時間文字顯示125：顯示日期及時間。