專利名稱：絞車信號裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適合于煤礦主、付井，風(fēng)井中上下提升運輸?shù)男盘栔笓]和通訊聯(lián)絡(luò)的絞車信號裝置。
目前，國內(nèi)煤礦井下的聯(lián)絡(luò)和操縱信號設(shè)備多數(shù)是自已組裝或改裝的，有的仍延用斷續(xù)電鈴或燈泡等陳舊的方法，這種狀況誤動作較多，故障率高。即便有的采用了電子信號設(shè)備，但因接線比較復(fù)雜，維修很不方便，有的不符合煤礦特殊環(huán)境的防爆要求。為此時常出現(xiàn)信號失控，造成絞車失控、人員傷亡。
本實用新型的目的是提供一種具有聲光兼?zhèn)湫盘柤皵?shù)字顯示記憶功能，有急停顯示和急停報警功能，有急停回路對絞車安全控制閉鎖的功能，有提升信號的指令字符顯示功能，對絞車開車回路的閉鎖功能，有水平設(shè)施對水平之間的信號閉鎖，有閉鎖信號自檢功能和擴展功能，有急停狀況下信號的區(qū)別顯示，有雙功對講通話功能，有呼叫聯(lián)絡(luò)信號功能，有信號的同步解鎖，異步閉鎖功能，有一路使用信號和一路備用信號轉(zhuǎn)換功能的絞車信號裝置。
本實用新型提出的絞車信號裝置為絞車房示箱(礦用一般型兼本質(zhì)安全型)、上井口信號箱(本質(zhì)安全型)和下井口信號箱(本質(zhì)安全型)三部分組成。
絞車房顯示箱是由兩路電源電路(一路是顯示箱本身穩(wěn)壓電源；另一路是供上下井口信號箱的穩(wěn)壓電源)，信號字符顯示單元LED-1，雙BCD代碼輸出比較執(zhí)行電路(由四只執(zhí)行繼電器2BG1～2BG8、2J1～2J2、2J1′～2J2′組成)，急停執(zhí)行電路(由三極管4BG1、4BG2、4BG3、4BG4、多諧振蕩器4IC2、4IC1、急停執(zhí)行繼電器4J1組成)，音頻放大器(由IC5、IC6、輸出變壓器L1、揚聲器Y1、送話器S組成)所構(gòu)成。
上井口信號箱是由信號顯示組件LED-2、LED-3、信號閉鎖電路(包括6BG1、6BG2、6IC2、1BG1、1BG2、1BG3)，閉鎖顯示1ED1～1ED8，音頻振蕩器IC4，音頻放大器IC5、IC6，音頻輸出變壓器L1、揚聲器Y1、送話器S，閉鎖保護電路(包括7IC1、7IC2、7BG1、7BG2)，信號按鈕AT4、停止按鈕AT2、急停閉鎖按鈕AT3。呼叫按鈕AT1、停止閉鎖按鈕AT5所構(gòu)成。
下井口信號箱是由信號顯示組件LED-4，信號閉鎖電路1BG1～1BG3，閉鎖顯示1ED1～1ED3，信號鈕AT4、停止按鈕AT2、急停閉鎖鈕AT3、呼叫鈕AT1、停止閉鎖鈕AT5，音頻振蕩器IC4，音頻放大器IC5、IC6，音頻輸出變壓器L1，揚聲器Y1，送話器S。
顯示箱安裝在絞車房司機室，信號箱分別安裝在上井口和下井口及水平等處，下井口到上井口連接6芯電纜(6×1.5)，分別接1～6號接線端子，上井口到絞車使用3×1.5電纜，分別接1～8號接線端子，送電后，絞車房顯示箱，上下井口信號箱屏幕上數(shù)顯均為零，此時表示已正常送電。其中1號接線為正電12V、2號接線為上井口信號線、3號接線為音頻傳輸線、4號接線為停止信號線、5號接線為上井口急停信號線、6號接線為負(fù)電、7號接線為下井口信號線、8號接線為下井口急停信號線、9號接線為下井口閉鎖線(此線不到絞車房)。
本系統(tǒng)有兩路單獨布置的電源，一路供顯示箱，一路供信號箱。當(dāng)合上開關(guān)K1、K2，絞車房顯示箱、B1、B2變壓器得電、B2付邊繞組經(jīng)D5～D8整流、C3濾波、IC3穩(wěn)壓，12V供顯示執(zhí)行電路工作。B1付邊繞組18V、經(jīng)D1～D4整流、C1濾波、IC1、IC2雙重穩(wěn)壓保護，再經(jīng)R1、R10雙重保護組件、通過1號接線端子和6號接線端子向上下井口信號箱供給12V本質(zhì)安全型電源、此時，絞車房顯示、上下井口顯示均為零(停止?fàn)顟B(tài))。見附圖A13、本系統(tǒng)設(shè)有閉鎖安全監(jiān)測保護電路、為了防止絞車信號發(fā)出后，井口設(shè)施突然有故障、需立即報警、停車、該電路是由6IC2、7IC1兩個RS觸發(fā)器、7IC2兩個三輸入與非門和7BG3、7BG4的延時電路組成。見附圖A33、A34。
同時，由于井下環(huán)境復(fù)雜，動力設(shè)施較多，容易產(chǎn)生干擾信號，為此又采用了雙路干擾和單路抗尖脈沖三重性電路，主要應(yīng)用在計數(shù)信號顯示單元中。將干擾信號設(shè)置在一個高輸入門，3D3為隔離二極管，3R1為限流電阻，3C6做為第二個抗干擾措施，有窄的尖脈沖通過它濾掉、3IC2做為單穩(wěn)態(tài)電路將起到第三級抗干擾作用。這樣就保證了有用信號可靠工作，而對干擾信號進(jìn)行有效抑制，保證了信號準(zhǔn)確無誤。見附圖A21。
為了防止信號誤動作，采用了兩組由集成電路3IC1、三極管2BG1～2BG3、二極管2D1～2D9，繼電器2J1～2J1′組成的信號對比監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和雙BCD代碼運算電路。它是在絞車房顯示箱內(nèi)設(shè)有由三極管2BG1～2BG4，二極管2D1～2D5，繼電器2J1～2J2和三極管2BG5～2BG8，二極管2D6～2D9，繼電器2J1′～2J2′兩組相同電路共同控制兩組集成電路3IC1的數(shù)字顯示、代碼輸出電位及維電器接點動作情況。見附圖A21、A22。
為了維修方便，避免接線復(fù)雜，全電路執(zhí)行部分輸出控制只采用五個繼電器1J1、2J1、2J1′、2J2′、4J1，使得顯示箱與信號箱間連接僅用八芯電纜。見附圖A22、A23。
圖1為多功能絞車信號系統(tǒng)的電路圖(由A11、A12、A13、A21、A22、A23、A31、A32、A33、A34、A41、A42共十二張小圖按矩陣排列形式組成一張完整的大圖)圖2為多功能絞車信號系統(tǒng)聯(lián)接示意圖圖3為多功能絞車信號系統(tǒng)接線方法
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述顯示箱安裝在絞車房，上井口信號箱安裝在上井口主信號處，下井口信號箱安裝在下井口信號處，三部分的聯(lián)接關(guān)系見附圖3。
首先、信號箱供電電源由A、B線柱輸入127伏/36伏，經(jīng)二次輸出18伏，經(jīng)C1濾波，IC1、IC2穩(wěn)壓和R1、R10雙重保護組件限流，經(jīng)1、6號接線端子向每個信號箱供本安直流電壓12V。
發(fā)信號過程以提人為例(提物、慢提、慢松動作過程與提人相同)，用打點信號鈕AT4。
下井口信號箱發(fā)信號過程當(dāng)與下井口信號閉鎖的井口設(shè)施在正常提升位置，閉1～閉4接點閉合。1ED1～1ED3發(fā)光二極管全亮，此時1D1～1D4反偏面截止。1BG1、1BG2道通，1BC3截止，集電極輸出高電位、經(jīng)雙重保護隔離二極管1D10、1D11、使AT4信號鈕一端得電，此時按動AT4鈕一路，電壓加到LED-4數(shù)顯信號端通過2號接線端子→上井口信號箱7號接線端子→LED-2信號端→車房7號接線端子→3D2→3D3、3R1→3BG2導(dǎo)通→3IC2的3端輸出一個信號電位，按動AT4四次，LED4數(shù)顯，顯示4，上井口LED-2顯示4，絞車房下井口顯示4。另一路電壓經(jīng)1D9使音頻振蕩器IC4工作，產(chǎn)生800-2000HZ音頻信號，此信號經(jīng)IC4的三端→R6→C7加到音頻放大器IC5→C3→L1→3號接線端子向上井口信號箱，再經(jīng)絞車房3號接線端子輸出，L1付邊繞組將音頻信號通過C10耦合到IC6通過C12經(jīng)揚聲器Y1，本信號箱和上井口信號箱，都發(fā)出相同的音響，按動AT4四次響四次。
上井口發(fā)生信號過程與上井口信號閉鎖的井口設(shè)施，在正常提升位置時，閉1-閉4接點閉合，1ED1～1ED8發(fā)光管全部亮，1D1～1D4截止。由于下井口發(fā)出的信號電壓經(jīng)上井口信號箱7號接線端子，經(jīng)6R1使1BG2道通，使6IC2、RS觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，Q端輸出高電位、使6D1截止，因而使1BG1，1BG2導(dǎo)通，1BG3截止，集電極輸出一個高電位，此電壓經(jīng)1D10、1D11雙重保護二極管加到AT4信號鈕一端，對照下井口顯示LED-2四字，按動AT4四次，此電壓經(jīng)上井口信號顯示LED-3信號端，通過2號接線端子→車房顯示箱2號接線端子→3D2、3D3→3R1→3BG2導(dǎo)通→3IC的三腳輸出計數(shù)電壓，使絞車房顯示箱上井口信號顯示為四。另一路經(jīng)1D9→IC4產(chǎn)生800-2000HZ音頻，此音頻信號經(jīng)IC4的三腳→R6→7C7耦合到放大器IC5，經(jīng)C9輸出→L1→3號接線端子，L1付邊經(jīng)C10耦合到IC6，經(jīng)C12使揚聲器發(fā)出音響四次。
車房顯示箱執(zhí)行過程由于上井口和下井口顯示的數(shù)字相同，都是4，車房中兩個計數(shù)顯示單元的雙BCD碼相同，輸出都是0100，此電位加到比較電路，即A1加到2BG5基極，A2加到2BG6基極，由于A1、A2兩個A碼均為低電位，故兩個三極管集電極輸出的高電位加到與非門電路2D6、2D7的輸入端，C1、C2碼高電位加到2D8、2D9門的輸入端，故2D6～2D9截止，2BG7、2BG8導(dǎo)通，2J2繼電器收合，顯示屏上顯示R字符指令，2J2-1接點閉合，使絞車可以工作。
停止完成的過程上井口信號箱和下井口信號箱都可以按動本信號箱AT2鈕，對絞車發(fā)出停止信號。如下井口信號I按動停止鈕AT2，此時直流電壓經(jīng)限流電阻R2、R3→AT2鈕→LED-4停止端→經(jīng)4號接線端子→上井口信號箱和4號接線端子→上井口顯示1ED-2LED-3停止端→車房顯示箱4號接線端子→經(jīng)3R4→3D1→3BG1導(dǎo)通，使絞車房顯示屏上下井口顯示為零。另一路經(jīng)3D1、3BG1導(dǎo)通，使絞車房顯示屏上井口顯示為零，執(zhí)行繼電器斷開，各常開接點斷開，提升字符顯示燈滅，司機停車。AT2鈕另一端電壓加到1D1使音頻振蕩器工作，車房、上下井口同時聽到停止音響。
緊急停車過程當(dāng)信號I遇到緊急情況需要立即停車時，無論上井口信號箱、下井口信號箱均可以發(fā)出急停信號(包括可以擴展接到各處的急停自鎖按鈕)，如下井口按AT3鈕，此時下井口急停顯示燈ED1亮，直流電壓經(jīng)AT3→1D10→5號接線端子→上井口信號箱8號接線端子→車房8號接線端子，另一路經(jīng)4D3→4D5→4R2使4BG1、4BG2導(dǎo)通，急停字符顯示
，4J10吸合、斷開4J1-2，絞車安全控制回路斷開、絞車自動停機。由于4BG1、4BG2導(dǎo)通，使4IC2、4IC1組成的多諧振蕩器產(chǎn)生800～2000HZ雙音頻信號，此信號經(jīng)4C4耦合輸出到IC5→經(jīng)C9→L1經(jīng)3號接線端子輸出到下井口信號箱和上井口信號箱，L1付邊耦合到IC6→C12→揚聲器、車房、上下井口均發(fā)出急停雙音報警音響。解除急停信號必須按發(fā)出急停信號處的AT3按鈕，使閉鎖解除，其它地方都解除不了急停信號。
在發(fā)急停過程中，還有一路電壓經(jīng)4D1使4BG3導(dǎo)通，下井口指示燈亮，表示是下井口發(fā)出的急停。
上井口發(fā)急停過程相同，只是通過5號接線端子來完成驅(qū)動上井口急停顯示燈的任務(wù)。
閉鎖安全監(jiān)測電路由6IC1、7IC1兩個RS觸發(fā)器，7IC2三輸入與非門和7BG3、7BG4延時電路組成。該回路是下井口信號箱AT4按鈕經(jīng)7號接線端子→7IC2的1腳與非門輸入端，上井口信號箱AT4按鈕直接與7IC2的2腳與非門輸入端，做為比較信號。7IC2的6腳Q端接到它的第2個非門的輸入端10腳，同時6IC1、RS觸發(fā)器的6腳Q端接到它的9腳輸入端，7IC1RS觸發(fā)器的6腳Q端接到它的8腳輸入端，它的第13腳Q端接入7BG3管的基極，經(jīng)7D1→7R10→7C1→7D2→7BG4→7D3組成延時控制。
它的工作過程可分三部1、當(dāng)上井口信號閉鎖和下井口信號閉鎖正常，但下井口不發(fā)信號時。下井口信號箱信號閉鎖電壓經(jīng)1D10、1D11→7號接線端子→上井口信號箱7IC2的1腳為高電位、但由于下井口不發(fā)信號，上井口信號閉鎖無電壓輸出，7IC1的2腳為低電位、6腳Q端為高電位，加到它的第二個門的10腳輸入端，又由于下井口不發(fā)信號，6IC1RS觸發(fā)器的6腳Q端為低電位，此電位也加到了7IC2的9腳，由于上井口不發(fā)信號，7IC2RS觸發(fā)器的6腳Q端輸出為低電位，此電位加到7IC2的第8腳輸入端，由于7IC2第二個與非門輸入端有兩個低電位，13腳Q端為高電位，使7BG1導(dǎo)通、7D1導(dǎo)通，R1、C1不工作，7BG2發(fā)射極為低電位無輸出。
2、當(dāng)上下井口信號箱均發(fā)出開車信號時，7IC2的1腳為高電位，下井口信號電壓觸發(fā)6IC1，RS觸發(fā)器Q端為高電平，此電壓加到了7IC2的9腳，上井口信號箱的信號閉鎖電壓也加到了7IC2的2腳為高電位，6腳Q為低電位，此電位加到第二個門的輸入端10腳，上井口信號電壓觸發(fā)7IC1、RS觸發(fā)器，使它的第6腳Q端為高電平加到7IC2第8腳輸入端。因7IC2第二個與非門輸入端有一個低電位，故輸出仍為高電平，使7BG1、7D1導(dǎo)通，7R1、7C1不工作，7BG2截止，仍無電壓輸出。
3、閉鎖保護過程由于上下井口閉鎖信號電壓加到7IC2的1門輸入端，6端輸出為0，又由于下井口發(fā)出的信號使7IC2的2門9、10腳為高電位，此時無論上下井口的井口設(shè)施那一處發(fā)生突然的故障。如下井口信號閉鎖，一路設(shè)施發(fā)生故障、1ED1、1ED2燈熄滅，閉鎖電壓無輸出，此電壓加到上井口信號箱71C2的1腳與非門輸入端，6腳Q端輸出為高電平，因上下井口發(fā)出信號已經(jīng)觸發(fā)了兩個RS觸發(fā)器，6IC1、7IC1的Q端高電位提前加到了7IC2第二個門的輸入端8、9腳，那么它的輸入均高電位，輸出端Q為低電位，7BG1截止，7D1截止，7R1給7C1充電，經(jīng)7D2使7BG2導(dǎo)通，輸出一個高電位，此電平去觸發(fā)停止回路和音響回路，使絞車房顯示，上下井口顯示均為零，司機停車(此過程與停止過程相同)，達(dá)到閉鎖監(jiān)測的作用。
上下井口均不發(fā)信號的閉鎖過程。當(dāng)下井口不發(fā)信號，由于6IC2、6BG1、6BG2和6R1～6R4、6C1、6D1組成的RS觸發(fā)器，因6BG1基極無信號電壓，Q端6腳為低電壓，6D1導(dǎo)通、使1BG1、1BG2截止，1BG3導(dǎo)通，輸出為低電位，因此按動上井口AT4鈕，無信號無音響，AT4不起作用。
信號對比監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和雙BCD代碼運算對信號的保護過程。如果上下井口信號箱所發(fā)出的信號不一致時，使兩個BCD代碼輸出不一致，故2BG7、2BG2截止，2J2不動作，無字符顯示，不能接通絞車控制回路，司機想開也開不了絞車，這樣就保證信號同步解鎖和異步閉鎖。
如下井口發(fā)出信號為4，絞車房下井口信號顯示也為4，而上井口發(fā)出的是3，絞車房上井口信號顯示為3，當(dāng)信號不一致時，此時車房兩個顯示單元輸出的BCD代碼分別為0100和0011，此時絞車房下井口顯示輸出的A碼為低電位，使2BG5為高電位，C1為高電位，使2D7、2D2截止，而絞車房上井口顯示輸出的A2碼為高電位，使2BG6導(dǎo)通，2D6導(dǎo)通，而B2碼也為低電位，使2D9導(dǎo)通，故2BG7、2BG8截止，2J2繼電器不能工作、2J2-1常開接點斷開絞車控制回路。絞車房司機開不了車。
圖面說明圖1A11為信號字符顯示單元圖1A12為信號字符顯示單元圖1A13為兩路電源電路圖1A21為雙路干擾和單路抗尖脈沖三重性電路圖1A22為雙BCD代碼輸出比較執(zhí)行電路圖1A23為急停執(zhí)行電路和音頻放大器圖1A31為上井口信號顯示組件圖1A32為信號閉鎖電路圖1A33為上井口音頻振蕩、放大、輸出電路圖1A34為閉鎖保護電路圖1A41為下井口信號顯示組件、信號閉鎖電路及閉鎖顯示圖1A42為下井口音頻振蕩、放大及輸出電路圖面分布A11A12A13A21A22A23A31A32A33A34A41A4權(quán)利要求1.一種由絞車房顯示箱，上井口信號箱和下井口信號箱構(gòu)成的絞車信號裝置，均由顯示組件LED-1～LED-4，音頻放大電路IC5、IC6，音頻振蕩電路IC4、4IC1、4IC2，揚聲器Y1，送話器S，與非門保護電路1BG1、1BG2、1BG3，閉鎖顯示1ED1～1ED3所構(gòu)成，其特征在于(1)具有由兩組集成電路3IC1、三極管2BG1～2BG8、二極管2D1～2D9、繼電器2J1～2J1′組成的信號對比監(jiān)測和雙BCD代碼運算網(wǎng)絡(luò)，其聯(lián)接關(guān)系是在絞車房顯示箱內(nèi)，設(shè)有由三極管2BG1～2BG4、二極管2D1～2D5、繼電器2J1～2J2和三極管2BG5～2BG8、二極管2D6～2D9、繼電器2J1′～2J2′兩組相同電路共同控制兩組集成電路3IC1的數(shù)字顯示、代碼輸出電位及繼電器接點動作情況；(2)具有由6IC1、7IC1兩個RS觸發(fā)器、兩個三輸入與非門和7BG3、7BG4的延時電路組成安全監(jiān)測保護電路，其聯(lián)接關(guān)系是下井口信號箱AT4按鈕，經(jīng)7號接線端子，接到7IC11腳與非門輸入端，上井口信號箱AT4按鈕直接與7IC22腳與非門輸入端相接做為比較信號，7IC26腳Q端接到它的第二個與非門的輸入端10腳，同時6IC1、RS觸發(fā)器6腳Q端接到它的9腳輸入端，7IC1、RS觸發(fā)器6腳Q端接到它的8腳輸入端，它的第13腳Q端接入7BG3管的基極，經(jīng)7D2-7R10-7C1-7D2-7BG4-7D3組成延時控制；(3)具有由穩(wěn)壓管3D2、二極管3D3、電容C6、三極管3BG2和集成電路3IG2組成的雙路抗干擾和單路抗尖脈沖的三重性電路，其聯(lián)接關(guān)系是絞車房顯示箱中信號輸入的2號接線端子和7號接線端子，經(jīng)3D2穩(wěn)壓、3D3隔離、3R1限流，使3C6濾掉窄尖脈沖，3IC2做為單穩(wěn)壓再進(jìn)一步抗第三級干擾；(4)具有由五個繼電器2J1、2J2、2J1′、2J2′、4J1組成的控制執(zhí)行電路；(5)具有一路供顯示箱，另一路供信號箱使用的兩路獨立電源，其中供信號箱的電源變壓器B2付邊繞組、經(jīng)D1～D4整流，C1濾波、IC1、IC2雙重穩(wěn)壓保護，再經(jīng)R1、R10雙重保護組件，通過1號接線端子和6號線端子向上下井口信號箱供給12V本質(zhì)安全型電源。
2.一種如權(quán)利要求1所述的絞車信號裝置，共特征在于絞車房顯示箱、上下井口信號箱之間僅通過八芯電纜聯(lián)接。
專利摘要絞車信號裝置適合于煤礦主、副井、斜井、風(fēng)井中上下提升運輸?shù)男盘栔笓]和通訊聯(lián)絡(luò)。由礦用一般型兼本質(zhì)安全型的車房顯示箱和本質(zhì)安全型的上下井口信號箱組成。具有聲光兼?zhèn)湫盘柤皵?shù)字顯示記憶，信號監(jiān)視、閉鎖保護、雙功對講等多功能。本系統(tǒng)電路設(shè)計合理，體積小，安全防爆，信號準(zhǔn)確可靠。顯示箱與信號箱之間共用八芯電纜聯(lián)接，便于維修。
文檔編號B66B19/06GK2070290SQ89220238
公開日1991年1月30日 申請日期1989年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月30日
發(fā)明者許開成, 果春枝, 果進(jìn)步 申請人:唐山市利民電器廠