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CN107001000A - 控制悬索中的横向共振的方法、提升机卷筒控制系统和矿井卷筒提升机系统 - Google Patents

控制悬索中的横向共振的方法、提升机卷筒控制系统和矿井卷筒提升机系统 Download PDF

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CN107001000A
CN107001000A CN201580061793.0A CN201580061793A CN107001000A CN 107001000 A CN107001000 A CN 107001000A CN 201580061793 A CN201580061793 A CN 201580061793A CN 107001000 A CN107001000 A CN 107001000A
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conveyor
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ABB Schweiz AG
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本公开涉及一种控制矿井卷筒提升机系统(1)的悬索中的横向共振的方法,矿井卷筒提升机系统包括具有折线绳槽的提升机卷筒(5)、天轮(7)、具有竖直绳索部分(9b)和在提升机卷筒(5)与天轮(7)之间延伸的悬索(9a)的绳索(9)和附接至竖直绳索部分(9b)的运输机(11)。方法包括:a)确定运输机(11)的当前有效载荷,b)获得对应于运输机(11)的第一速度的提升机卷筒(5)的提升速度,c)确定沿着竖直绳索部分(9b)的横向共振位置,在该横向共振位置处当由具有当前有效载荷和第一速度的运输机(11)所抵达时在悬索(9a)中产生横向共振,其中横向共振位置基于当前有效载荷和提升速度来确定,和d)在包括横向共振位置的速度降低区中降低运输机(11)的第一速度。本公开还涉及计算机程序、提升机卷筒控制系统(3)和矿井卷筒提升机系统(1)。

Description

控制悬索中的横向共振的方法、提升机卷筒控制系统和矿井 卷筒提升机系统
技术领域
本公开大体涉及矿井卷筒提升机系统。特别地,涉及矿井卷筒提升机系统的提升机卷筒的控制。
背景技术
以多于一个的层卷绕绳索的提升机卷筒正常情况下具有布设绳索的折线(折线)绳槽。绳槽除了在交叉区段外是平行的,在该交叉区段中,绳槽使绳索在卷筒的轴向方向上移动等于绳索直径的一半的距离,到下一平行的绳槽。在卷筒表面的圆周上存在有两个交叉区段,这意味着在完整一圈之后绳索已被折线绳槽移动了一个绳索直径。正常情况下交叉区段是正好相反的(diametrical)。该布置称为对称折线。
卷筒正常情况下安装在地面附近。绳索从卷筒行进到矿井上方的头架中的天轮(head sheave)。卷筒与天轮之间的绳索角度正常情况下在45度左右。在通过了天轮之后,绳索在矿井中竖直地行进。绳索端部被连接至用于人员、矿物或设备的运送的运输机。绳索的在提升机卷筒与天轮之间的部分称为悬索。
交叉区段在短时间内推动绳索,在垂直于绳索轴线的方向上在绳索上创建了接近矩形脉冲的形状的“踢动”,也称为横向踢动。可以借助于傅里叶变换将脉冲波转换成具有谐波的基本正弦波。如果踢动重复、即以对应于悬索的固有或共振频率的频率激励,则横向悬索振荡的振幅将积聚到大得不可接受的值。高振幅将严重影响绳索寿命。
此外,高振幅可能会对与运输机一起行进的人员造成不适。
已知的是,通过当绳索拉力接近悬索共振的点(可在最大速度时产生)时降低提升力(即绳索速度),该共振点将移位至另一绳索拉力,因为在降低的速度下,卷筒上的折线的激励或踢动频率将被降低。
对于始终以标称全速运行并且在向上方向上的恒定负载和具有在向下方向上的零有效载荷的提升机(这是针对生产提升机的情况)来说,正常情况下在提升速度被降低的矿井中具有预设距离是充分的。然而,这在运输机的有效载荷和速度变化的情况下是不够的。
发明内容
本公开的目的是解决或至少减轻现有技术的这些问题。
因此,根据本公开的第一方面,提供有一种控制矿井卷筒提升机系统的悬索中的横向共振的方法,矿井卷筒提升机系统包括具有折线绳槽的提升机卷筒、天轮、具有竖直绳索部分的绳索和在提升机卷筒与天轮之间延伸的悬索和附接至竖直绳索部分的运输机,其中方法包括:a)确定运输机的当前有效载荷,b)获得对应于运输机的第一速度的提升机卷筒的提升速度,c)确定沿着竖直绳索部分的横向共振位置,在该横向共振位置处当由具有当前有效载荷和第一速度的运输机所抵达时在悬索中产生横向共振,其中横向共振位置基于当前有效载荷和提升速度来确定,和d)在包括横向共振位置的速度降低区中降低运输机的第一速度。
可通过在速度降低区降低运输机的第一速度获得的技术效果在于,共振点被移动远离横向共振点。作为结果在所确定的横向共振位置处不会发生横向共振。此外,由于在速度降低区的外侧维持第一速度,所以归因于速度降低而被移动的横向共振位置将永远不会成为现实,这是因为当运输机在速度降低区的外侧移动时横向共振位置会移动至原始确定的横向共振位置。因此,对于运输机的任何有效载荷和任何第一速度都可以基本上避免悬索中的横向共振。每当运输机在矿井中提升时,有效载荷和/或速度因此被允许有所变化。
一个实施例包括接收来自天轮的第一负载传感器的第一力测量和来自天轮的第二负载传感器的第二力测量,其中步骤a)牵涉到通过将第一力测量加至第二力测量来确定力值的总和,其中当前有效载荷基于力值的总和来确定。
根据一个实施例,当前有效载荷通过从力值的总和中减去竖直绳索部分的重量、运输机的重量和天轮的重量来确定。
根据一个实施例,在步骤c)中确定横向共振位置进一步基于悬索的共振频率、提升机卷筒的直径、发生在折线绳槽的交叉处的绳索的脉冲的频率、竖直绳索部分的从天轮的中心轴线到矿井开口的长度、运输机的重量、每单位长度的绳索重量和悬索的长度。
根据一个实施例,在步骤c)中横向共振位置从查找表中获得,查找表包含针对多个不同当前有效载荷和提升速度组合的预先计算的横向共振位置。
根据一个实施例,降低运输机的第一速度的步骤d)牵涉到降低提升速度。
一个实施例包括基于在步骤b)中获得的提升速度来确定速度降低区,其中速度降低区的确定牵涉到检索速度降低区,速度降低区已针对横向共振位置确定并且已基于与由第一负载传感器测得的第一力测量和由第二负载传感器测得的第二力测量之间的差异成比例的悬索侧力值确定。
根据本公开的第二方面,提供有一种包括计算机可执行组件的计算机程序产品,计算机可执行组件当由处理系统执行时引起包括处理系统的提升机卷筒控制系统执行根据第一方面的方法。
根据本公开的第三方面,提供有一种提升机卷筒控制系统,被配置成控制矿井卷筒提升机系统中的悬索的横向共振,矿井卷筒提升机系统包括具有折线绳槽的提升机卷筒、天轮、具有在提升机卷筒与天轮之间延伸的悬索和竖直绳索部分的绳索和被附接至竖直绳索部分的运输机,其中提升机卷筒控制系统包括:存储单元,和处理单元,其中存储单元包括计算机可执行组件,计算机可执行组件当由处理系统执行时引起提升机卷筒控制系统以:确定运输机的当前有效载荷,获得对应于运输机的第一速度的提升机卷筒的提升速度,确定沿着附接有运输机的绳索的竖直绳索部分的横向共振位置,确定沿着竖直绳索部分的横向共振位置,在该横向共振位置处当由具有当前有效载荷和第一速度的运输机所抵达时在悬索中产生横向共振,其中横向共振位置基于当前有效载荷和提升速度来确定,和在包括横向共振位置的速度降低区中降低运输机的第一速度。
根据一个实施例,处理单元被配置成接收来自天轮的第一负载传感器的第一力测量和来自天轮的第二负载传感器的第二力测量,其中处理系统被配置成通过将第一力测量添加至第二力测量来确定力值的总和,并且其中处理系统被配置成基于力值的总和来确定当前有效载荷。
根据一个实施例,处理系统被配置成通过从力值的总和中减去竖直绳索部分的重量、运输机的重量和天轮的重量来确定当前有效载荷。
根据一个实施例,处理系统被配置成基于悬索的共振频率、提升机卷筒的直径、发生在提升机卷筒的折线绳槽的交叉处的绳索的脉冲的频率、竖直绳索部分从天轮的中心轴线到矿井开口的长度、运输机的重量、每单位长度的绳索重量和悬索的长度来确定横向共振位置。
根据一个实施例,处理系统被配置成从查找表中获得横向共振位置,查找表包含针对多个不同当前有效载荷和提升速度组合的预计算的横向共振位置。
根据一个实施例,处理系统被配置成基于提升速度来确定速度降低区,其中处理系统被配置成通过检索如下的速度降低区来确定速度降低区,所述速度降低区已针对横向共振位置确定并且已基于与由第一负载传感器测得的第一力测量和由第二负载传感器测得的第二力测量之间的差异成比例的悬索侧力值确定。
根据本公开的第四方面,提供有一种矿井卷筒提升机系统,包括:提升机卷筒,具有折线绳槽,天轮,绳索,被布置成在提升机卷筒与天轮之间延伸以由此限定悬索和竖直绳索部分,运输机,被布置成附接至竖直绳索部分,马达,被布置成操作提升机卷筒,布置成控制马达的根据第三方面的提升机卷筒控制系统。
一般地,权利要求书中使用的所有术语均应根据技术领域的普通含义进行解释,除非本文另有明确定义。所有对“一/一个/元件、设备、组成部件、装置等”的引用将被开放地解释为指代元件、设备、组成部件、装置等的至少一个实例,除非另有明确说明。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式来描述本发明的概念的具体实施例,其中:
图1是矿井卷筒提升机系统和提升机卷筒控制系统的示意性示例;
图2是图1中的矿井卷筒提升机系统的示例的示意性前视图;
图3a是图1中的矿井卷筒提升机系统中的天轮的细节的示意性侧视图;
图3b是图1中的天轮的细节的示意性前视图;
图3c是图1中的提升机卷筒和天轮的示意性前视图;
图4控制图1中的矿井卷筒提升机系统的悬索中的横向共振的方法的示意图;和
图5a至图5c示出悬索侧力值的图形。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出示例性实施例的附图更充分地描述本发明的概念。然而,本发明的概念可以以很多不同的形式来体现并且不应解释为限于本文所陈述的实施例;而是,这些实施例是通过示例的方式提供的使得本公开将是彻底且完整的,并且会将本发明的概念充分地传达给本领域技术人员。相似的附图标记贯穿描述是指相似的元件。
本公开概括而言详述了:如何通过确定沿着绳索的从天轮延伸至与竖直绳索部分连接的运输机的竖直绳索部分的横向共振位置,并通过在包括横向共振位置的速度降低区中降低运输机的速度,可以在矿井卷筒提升机系统中避免或至少减少悬索中的横向共振。横向共振位置基于被布置成借助于提升机卷筒在矿井中提升的运输机的当前有效载荷,并且在速度被预编程的情况下基于运输机在矿井中移动的期望速度,或者在运输机速度被手动操作的情况下基于运输机在矿井中移动的实际当前速度。
通过仅在速度降低区中降低速度,在存在有若干悬索横向共振点的情况下,横向共振点被移动远离所确定的横向共振点。
本公开此外详述了在控制方法中沿着竖直绳索部分的哪些位置应该被分类为横向共振位置,因为可能存在有在悬索中提供不太显著的横向共振的一些横向共振位置,在那里不必要降低运输机的速度。因此本文还公开了一种调谐方法,其中对于控制方法选择相关横向共振点。调谐方法还公开了如何选择速度降低区和在速度降低区应该多大地降低运输机的速度。
图1描绘了包括折线型的提升机卷筒5的矿井卷筒提升机系统1。提升机卷筒5因此具有多个折线绳槽5a,如图2所示。折线绳槽5a具有每匝两个交叉区段,如图2中借助于区域5b和5c所示。各交叉区段使折线绳槽5a在轴向方向上平移例如绳索直径的一半。在一个匝中各折线绳索5a因此在轴向方向上被平移一个绳索直径。
卷筒提升机5可以例如是单卷筒提升机或双卷筒提升机。它们中的每一个可以配备有携带运输机的一个或多个绳索。
矿井卷筒提升机系统1进一步包括天轮7、绳索9和运输机11。绳索9以一个或多个层、例如三个层围绕提升机卷筒5卷绕。绳索9从提升机卷筒5延伸到天轮7。绳索9具有提升机卷筒5(绳索围绕提升机卷筒5被卷绕在折线绳槽5a中)与天轮7之间延伸的悬索9a。绳索9具有从天轮7行进到运输机的竖直绳索部分9b。绳索9被连接或附接至运输机11,使得当提升机卷筒5被转动并且绳索9被卷绕或展开时,运输机11的竖直位置被更改。
矿井卷筒提升机系统1包括第一负载传感器7a和第二负载传感器7b。天轮7配备有第一负载传感器7a和第二负载传感器7b。第一负载传感器7a和第二负载传感器7b用于确定运输机11的当前有效载荷和天轮7上的悬索侧力。
在图1中描绘了多个竖直距离。第一距离d1被限定为从天轮轴线A到作为用于传输机11的上侧登陆水平高度的矿井开口13的竖直距离。该第一距离d1是固定的,并且是已知参数。第二距离d2被限定为从矿井开口13到运输机11顶的竖直距离。当运输机处于下侧登陆水平高度时第二距离d2处于其最大值。第三距离d3被确定为从天轮轴线A到运输机11顶的距离,即第一距离d1和第二距离d2的总和。正常情况下是第二距离d2确定沿着竖直绳索部分9b的横向共振位置,这将在下文中更详细地描述。横向共振位置是当具有特定有效载荷和速度的运输机抵达时在悬索9a中发生横向共振的沿着竖直绳索部分9b的位置。
矿井卷筒提升机系统1包括具有处理系统3a和存储单元3b的提升机卷筒控制系统3。存储单元3b包括当在处理系统3a上运行时引起提升机卷筒控制系统3执行本文所公开的方法的计算机可执行组件。特别地,提升机卷筒控制系统3被配置成确定运输机11的当前有效载荷。提升机卷筒控制系统3可以例如基于分别由第一负载传感器7a和第二负载传感器7b执行的第一力测量和第二力测量来确定当前有效载荷。
提升机卷筒控制系统3此外被配置成获得以每秒米为单位的提升机卷筒5的提升速度,这是运输机11的速度,本文中称作第一速度。提升速度可以是用于操作运输机11的预编程的参数,或者可以是例如通过测量提升机卷筒5的每单位时间旋转数而获得的实时值。
提升机卷筒控制系统3此外被配置成确定当具有特定有效载荷和速度的运输机11所抵达时在悬索9a中发生横向共振的沿着竖直绳索部分9b的横向共振位置,并且被配置成在包括横向共振位置的速度降低区中降低运输机11的第一速度。
横向共振位置由提升机卷筒控制系统3基于当前有效载荷和提升速度来确定。横向共振位置对于运输机11的某些位置来说等效于第二距离d2。通过在速度降低区中将运输机11的第一速度降低至第二速度,通过操作该提升速度,使横向共振位置从由提升机卷筒控制系统3确定的那个位置移动至移动后横向共振位置。关于移动后横向共振位置意味着横向共振位置归因于第一速度的降低所被移动的横向共振位置。然而,当运输机11达到移动后横向共振位置时不会发生悬索共振,因为第一速度仅在速度降低区中被降低。
矿井卷筒提升机系统1可以包括马达M和驱动单元15。提升机卷筒控制系统3可以被配置成例如经由驱动单元15来操作马达M以由此控制绳索9从提升机卷筒5的卷绕速度和展开速度、即提升速度。作为结果运输机11的速度可以被控制。
图3a示意性地示出天轮7、负载传感器中的一个(在该示例中是第一负载传感器7a)、悬索9a和竖直绳索部分9b的侧视图。由第一负载传感器7a和第二负载传感器7b测得的总力(力值的总和)Ftot是由天轮7的重量与绳索拉力的矢量和(即被视为具有不同方向的矢量分量但它们两者具有相同幅值FR的竖直分量FR和悬索分量FR)所提供的力的总和。
根据一个变型,提升机卷筒控制系统3被布置成通过将第一力测量FLa加至第二力测量FLb来确定力值的总和,如图3b所示。根据一个变型,提升机卷筒控制系统3被配置成基于作为第一力测量FLa和第二力测量FLb的矢量和的绝对值的力值的总和Ftot来确定当前有效载荷。当前有效载荷可以通过从力值的总和Ftot中减去竖直绳索部分9b的重量、运输机11的重量和天轮7的重量来确定。悬索共振频率fC、特别是基础共振频率可以表达为:
其中LC是悬索9a的长度并且mr是以质量/长度单元、例如kg/m为单位的绳索的重量。当基础绳索踢动频率的fexc的整数倍等于悬索共振频率fC时,获得悬索中的横向共振。基础绳索踢动频率可以表达为:
其中v是以米/秒为单位的提升速度,并且D是提升机卷筒5的直径。在有若干层绳索卷绕到提升机卷筒5上的情况下,在计算基础绳索踢动频率Fexc时也将这些考虑在内。
绳索拉力值可以表达为FR=(mc+ml+d3*mr)*g,其中mc是运输机11的重量并且ml是当前有效载荷,第三距离d3=d1+d2,并且g是重力加速度。因此从关系fexc=fc可以推导出:
根据一个变型,鉴于等式(3),提升机卷筒控制系统3可以因此被配置成除了有效载荷和提升速度之外还基于悬索9a的共振频率、提升机卷筒5的直径D、发生在折线绳槽的交叉处的绳索中的脉冲的频率(即绳索踢动频率fexc)、从天轮的中心轴线(即天轮轴线A)到矿井开口13的竖直绳索部分的长度(即第一距离d1)、悬索的长度、运输机的重量mc和每长度单位绳索重量mr来确定横向共振位置。
现在将参照图4来描述借助于提升机卷筒控制系统3来控制矿井卷筒提升机系统1的悬索9a中的横向共振的方法。
在步骤a)中,借助于提升机卷筒控制系统3的处理系统3a来确定运输机11的当前有效载荷ml。当前有效载荷因此可以例如以上文描述的方式来确定。
如先前已提到的,步骤a)可以包括接收来自天轮7的第一负载传感器7a的第一力测量和来自天轮7的第二负载传感器7b的第二力测量。在该情况中步骤a)牵涉到通过将第一力测量加至第二力测量来确定力值的总和,其中当前有效载荷基于力值的总和Ftot来确定。特别地,当前有效载荷可以通过从力值的总和Ftot中减去运输机11的重量、竖直绳索部分9b和天轮7的重量来确定。
在步骤b)中获得提升机卷筒5的提升速度v。与运输机11的第一速度成比例的提升速度v可以与运输机的期望最大速度成比例(即是预编程的参数),或者可以实时确定。
应该注意的是,对于步骤a)和b)不必要以上面的顺序执行;它们的顺序可以互换。
在步骤c)中确定沿着竖直绳索部分9b的横向共振位置(为第二距离d2的某一段)。横向共振位置基于当前有效载荷ml和基于提升速度v来确定。横向共振位置根据一个变型可以借助于等式(3)来确定。替代地,横向共振位置可以从在其中存储有提升速度与当前有效载荷的多个组合的查找表中检索。
根据一个变型,在步骤c)中横向共振位置的确定进一步基于悬索的共振频率fC、提升机卷筒5的直径、折线绳槽5b的交叉处发生的绳索9中的脉冲的频率fexc、从天轮7的中心轴线(即天轮轴线A)到矿井开口13的竖直绳索部分9b的长度(即第一距离d1)、运输机的重量mc、悬索9a的长度和绳索每长度单位的绳索重量mr
在步骤d)中,通过在包括横向共振位置的速度降低区降低提升速度而由提升机卷筒控制系统3来降低运输机11的第一速度。第一速度的降低因此可以例如通过控制驱动单元15的提升机卷筒控制系统3获得,驱动单元15进而操作驱动提升机卷筒5的马达M。
速度降低区可以通过检索在调谐/校准程序期间对于横向共振位置已确定的速度降低区来确定。速度降低区可以在调谐程序期间基于与由第一负载传感器7a测得的第一力测量FLa和由第二负载传感器7b测得的第二力测量FLb之间的差异成比例的悬索侧力值FC来确定。将在下文中更详细地描述该程序。
用于提升机卷筒控制系统3的控制程序的调谐对于能够确定相关横向共振位置是重要的,以由此获得借助于运输机1的设备、矿物和人员的高效运送。因此,在矿井卷筒提升机系统1和提升机卷筒控制系统3的调试之前,可以调谐或校准提升机卷筒控制。将在下文中描述调谐程序。
转到图3c,该图示意性地示出了提升机卷筒5、天轮7、第一负载传感器7a和第二负载传感器7b的前视图。如可以在图3c中看出的,在两个极端位置中示出了在由天轮限定的竖直中心轴线与悬索9a之间的偏角α。偏角α取决于随着悬索在卷绕操作期间沿着提升机卷筒5的轴向方向在左与右之间移动时从提升机卷筒5上已展开多少绳索9。
根据一个变型,提升机卷筒控制系统3被配置成:通过如先前已描述的借助于利用第一负载传感器7a的第一力测量FLa和利用第二负载传感器7b的第二负载测量FLb确定作为绳索拉力的悬索分量FR,并通过将绳索拉力乘以sinα、即FR×sin(α)(其中α是偏角)来确定理论悬索侧力值FC1。如对于多个第二距离d2所示的理论侧力值FC1被示出在图5a中的图中。调谐程序因此利用了沿着运输机11在其中被竖直运送的整个矿井测得的第一负载传感器7a的第一力测量和第二负载传感器7b的第二力测量。可以看出,理论悬索侧力值FC1随着运输机11沿竖直轴线在矿井中移动(即随着第二距离d2改变)而改变。实际上,绘图看起来更像图5b中示出的示例,其中归因于悬索9a中在谐振处大大增加的横向踢动悬索振荡力被叠加到悬索侧力值FC1上。因此获得了具有悬索测力值Fc的绘图。然后像图5b中所示出的绘图,在绘图中具有增加的悬索振荡的各区域对应于横向共振位置。各悬索侧力值Fc与第一力测量FLa和第二力测量FLb之间的差异成比例。悬索侧力值Fc因此可以基于在各测量点处的第一力测量FLa与第二力测量FLb之间的差异来确定。
图5b中的绘图中的这些悬索振荡力的幅值可以由例如调试工程师利用以确定横向共振位置是否大到足以激发运输机的速度降低,并因此确定这样的横向共振位置附近的速度降低区。为此目的,调试工程师可以例如计算在一段时间内的多个值的最大值与最小值之间的差异。借助于研究横向共振位置发生所在的区域,也可以确定速度降低区,即将速度降低区限定在横向共振位置之前多远和横向共振位置之后多远。速度降低区可以例如在第一步骤中由调试工程师在研究然后像图5b中呈现的绘图通过合理的猜测来确定或获得。此后可以利用所确定的速度降低区使运输机11经受测试驱动。然后借助于在各测量点处与第一力测量FLa和第二力测量FLb之间的差异成比例再次确定悬索侧力值Fc。然后可以验证所确定的/所猜测的速度降低区对于减少或消除在横向共振位置处的悬索振荡是否充分,或者是否必须修改速度降低区。可以重复/迭代该程序直到获得了令人满意的结果。如此确定的对于多个横向共振位置的速度降低区可以然后由提升机卷筒控制系统3存储。因此,当提升机卷筒控制系统3在以后的时间出于控制悬索9a中的横向共振的目的如上面所描述地确定对于某一有效载荷的横向共振位置时,提升机卷筒控制系统3可以被配置成通过在调谐/校准期间检索对于该横向共振位置的合适的速度降低区来确定对于该横向共振位置的速度降低区。
此外,第二速度、即降低的速度也可以由调试工程师来确定。因此可以调谐/校准控制悬索9a中的横向共振的方法。
图5c示出了已从图5b中的测量值中减去了图5a中的值、即Fc2=Fc-Fc1以获得经调整的悬索侧力值Fc2的绘图。经调整的悬索侧力值Fc2由于图形平行于x轴延伸而提供了更好的调谐的管理。可以以简单的方式限定和管理最大和最小限制。根据一个变型,提升机卷筒控制系统3被配置成确定悬索侧力值FC或经调整的悬索侧力值FC2的在一段时间内的多个值的最大值与最小值之间的差异。
上面已参照几个示例主要描述了本发明的概念。然而,如本领域技术人员容易领会的,除上面公开的那些外的其他实施例同样可能在如随附权利要求所限定的本发明的概念的范围内。

Claims (15)

1.一种控制矿井卷筒提升机系统(1)的悬索(9a)中的横向共振的方法,所述矿井卷筒提升机系统包括具有折线绳槽(5b)的提升机卷筒(5)、天轮(7)、具有竖直绳索部分(9b)和在所述提升机卷筒(5)与所述天轮(7)之间延伸的悬索(9a)的绳索(9),和附接至所述竖直绳索部分(9b)的运输机(11),其中所述方法包括:
a)确定所述运输机(11)的当前有效载荷,
b)获得对应于所述运输机(11)的第一速度的所述提升机卷筒(5)的提升速度,
c)确定沿着所述竖直绳索部分(9b)的横向共振位置,在该位置处当具有所述当前有效载荷和所述第一速度的所述运输机(11)所抵达时在所述悬索(9a)中产生横向共振,其中所述横向共振位置基于所述当前有效载荷和所述提升速度来确定,和
d)在包括所述横向共振位置的速度降低区中降低所述运输机(11)的所述第一速度。
2.如权利要求1所述的方法,包括接收来自所述天轮(7)的第一负载传感器(7a)的第一力测量(FLa)和来自所述天轮(7)的第二负载传感器(7b)的第二力测量(FLb),其中步骤a)牵涉到通过将所述第一力测量加至所述第二力测量来确定力值的总和,其中所述当前有效载荷基于所述力值的总和来确定。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述当前有效载荷通过从所述力值的总和中减去所述竖直绳索部分(9b)的重量、所述运输机(11)的重量和所述天轮(7)的重量来确定。
4.如前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在步骤c)中确定所述横向共振位置进一步基于所述悬索(9a)的共振频率、所述提升机卷筒(5)的直径(D)、发生在所述折线绳槽(9b)的交叉处的所述绳索(9)中的脉冲的频率、所述竖直绳索部分(9b)从所述天轮(7)的中心轴线(A)到矿井开口(13)的长度、所述运输机(11)的重量、每单位长度的绳索重量和所述悬索(9a)的长度。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法,其中在步骤c)中所述横向共振位置从查找表中获得,所述查找表包含针对多个不同当前有效载荷和提升速度组合所预先计算的横向共振位置。
6.如前述权利要求中的任一项所述的方法,其中降低所述运输机(11)的第一速度的步骤d)牵涉到降低所述提升速度。
7.如前述权利要求中的任一项所述的方法,包括基于在步骤b)中获得的所述提升速度来确定所述速度降低区,其中所述速度降低区的确定牵涉到检索速度降低区,所述速度降低区已针对所述横向共振位置确定并且已基于与由第一负载传感器(7a)测得的第一力测量(Fla)和由第二负载传感器(7b)测得的第二力测量(FLb)之间的差异成比例的悬索侧力值(FC)确定的。
8.一种包括计算机可执行组件的计算机程序产品,所述计算机可执行组件当由处理系统(3a)执行时引起包括所述处理系统(3a)的提升机卷筒控制系统(3)执行如权利要求1至8中的任一项所述的方法。
9.一种提升机卷筒控制系统(3),被配置成控制矿井卷筒提升机系统(1)中的悬索的横向共振,所述矿井卷筒提升机系统(1)包括具有折线绳槽(5b)的提升机卷筒(5)、天轮(7)、具有竖直绳索部分(9b)和在所述提升机卷筒(5)与所述天轮(7)之间延伸的悬索(9a)的绳索(9),和被附接至所述竖直绳索部分(9b)的运输机(11),其中所述提升机卷筒控制系统(3)包括:
存储单元(3b),和
处理单元(3a),
其中所述存储单元(3b)包括计算机可执行组件,所述计算机可执行组件当由所述处理系统(3a)执行时引起所述提升机卷筒控制系统(3):
确定所述运输机(11)的当前有效载荷,
获得对应于所述运输机(11)的第一速度的所述提升机卷筒(5)的提升速度,
确定沿着附接有所述运输机(11)的所述绳索(9)的所述竖直绳索部分(9b)的横向共振位置,在该横向共振位置处当由具有所述当前有效载荷和所述第一速度的所述运输机(11)所抵达时在所述悬索(9a)中产生横向共振,其中所述横向共振位置基于所述当前有效载荷和所述提升速度来确定,和
在包括所述横向共振位置的速度降低区中降低所述运输机(11)的所述第一速度。
10.如权利要求10所述的提升机卷筒控制系统(3),其中所述处理单元(3a)被配置成接收来自所述天轮(7)的第一负载传感器(7a)的第一力测量(FLa)和来自所述天轮(7)的第二负载传感器(7b)的第二力测量(FLb),其中所述处理系统(3a)被配置成通过将所述第一力测量加至第二力测量来确定力值的总和,并且其中所述处理系统(3a)被配置成基于所述力值的总和来确定所述当前有效载荷。
11.如权利要求9所述的提升机卷筒控制系统(3),其中所述处理系统(3a)被配置成通过从所述力值的总和中减去所述竖直绳索部分(9b)的重量、所述运输机(11)的重量和所述天轮(7)的重量来确定所述当前有效载荷。
12.如权利要求9至11中的任一项所述的提升机卷筒控制系统(3),其中所述处理系统(3a)被配置成基于所述悬索(9a)的共振频率、所述提升机卷筒的直径(D)、发生在提升机卷筒的折线绳槽的交叉处的所述绳索中的脉冲的频率、所述竖直绳索部分(9b)从所述天轮(7)的中心轴线(A)到矿井开口(13)的长度、所述运输机(11)的重量、每单位长度的绳索重量和所述悬索(9a)的长度来确定所述横向共振位置。
13.如权利要求10至12中的任一项所述的提升机卷筒控制系统(3),其中所述处理系统(3a)被配置成从查找表中获得所述横向共振位置,所述查找表包含针对多个不同当前有效载荷和提升速度组合的预先计算的横向共振位置。
14.如权利要求10至13中的任一项所述的提升机卷筒控制系统(3),其中所述处理系统(3a)被配置成基于所述提升速度来确定所述速度降低区,其中所述处理系统(3a)被配置成通过检索如下的速度降低区来确定所述速度降低区,所述速度降低区已针对所述横向共振位置确定并且已基于与由第一负载传感器测得的第一力测量和由第二负载传感器测得的第二力测量之间的差异成比例的悬索侧力值确定。
15.一种矿井卷筒提升机系统(1),包括:
提升机卷筒(5),具有折线绳槽(5b),
天轮(7),
绳索(9),被布置成在所述提升机卷筒(5)与所述天轮(7)之间延伸以由此限定悬索(9a)和竖直绳索部分(9b),
运输机(11),被布置成附接至所述竖直绳索部分(9b),
马达(M),被布置成操作所述提升机卷筒(5),和
根据权利要求10至14中的任一项所述的提升机卷筒控制系统(3),其被布置成控制所述马达(M)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107973195A (zh) * 2017-12-12 2018-05-01 中国矿业大学 一种基于图像识别确认提升系统载重的方法
CN110127502A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 重庆大学 一种用于绳索缠绕的过渡装置及其使用方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI3922812T3 (fi) * 2020-06-10 2024-02-19 Abb Schweiz Ag Menetelmä kaivosnostimen käyttämiseksi

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06183654A (ja) * 1992-12-21 1994-07-05 Nippon Otis Elevator Co リニアエレベータの速度制御装置
JPH07125945A (ja) * 1993-11-08 1995-05-16 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JPH10279201A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Hitachi Ltd リニアモータ式エレベータの制振制御装置
JP2005324890A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの運転制御装置
CN101024463A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 三菱电机大楼技术服务株式会社 电梯的控制装置
CN101213139A (zh) * 2006-03-01 2008-07-02 三菱电机株式会社 电梯的管制运转装置
CN101563285A (zh) * 2006-12-20 2009-10-21 奥蒂斯电梯公司 电梯系统中的摇晃减轻
CN101977835A (zh) * 2008-03-17 2011-02-16 奥蒂斯电梯公司 用于减轻摇摆的电梯调度控制
CN103253561A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 通力股份公司 用于控制电梯的方法和电梯
CN103991767A (zh) * 2013-02-14 2014-08-20 三菱电机株式会社 电梯装置及其绳索摆动抑制方法
CN104395215A (zh) * 2012-06-20 2015-03-04 奥的斯电梯公司 主动衰减电梯轿厢的垂直振荡

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE796461A (fr) * 1973-03-08 1973-09-10 Inst Geotekhnicheskoi Mek Akad Dispositif pour prevenir le battement des cables d'equilibrage dans les machines d'extraction des mines
RU2072315C1 (ru) * 1990-09-18 1997-01-27 Англо-Американ Корпорейшн ОФ САУТ Африка Лимитед Система управления электродвигателем для привода тросового барабана шахтной подъемной машины и тросовой системы
SE503754C2 (sv) * 1995-01-30 1996-08-26 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning vid nödstopp av gruvspel för att förhindra uppkomsten av vertikala svängningar
JP5842135B2 (ja) * 2011-12-15 2016-01-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 昇降装置およびそれを備えた昇降式照明器具

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06183654A (ja) * 1992-12-21 1994-07-05 Nippon Otis Elevator Co リニアエレベータの速度制御装置
JPH07125945A (ja) * 1993-11-08 1995-05-16 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JPH10279201A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Hitachi Ltd リニアモータ式エレベータの制振制御装置
JP2005324890A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの運転制御装置
CN101024463A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 三菱电机大楼技术服务株式会社 电梯的控制装置
CN101213139A (zh) * 2006-03-01 2008-07-02 三菱电机株式会社 电梯的管制运转装置
CN101563285A (zh) * 2006-12-20 2009-10-21 奥蒂斯电梯公司 电梯系统中的摇晃减轻
CN101977835A (zh) * 2008-03-17 2011-02-16 奥蒂斯电梯公司 用于减轻摇摆的电梯调度控制
CN103253561A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 通力股份公司 用于控制电梯的方法和电梯
CN104395215A (zh) * 2012-06-20 2015-03-04 奥的斯电梯公司 主动衰减电梯轿厢的垂直振荡
CN103991767A (zh) * 2013-02-14 2014-08-20 三菱电机株式会社 电梯装置及其绳索摆动抑制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107973195A (zh) * 2017-12-12 2018-05-01 中国矿业大学 一种基于图像识别确认提升系统载重的方法
CN110127502A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 重庆大学 一种用于绳索缠绕的过渡装置及其使用方法
CN110127502B (zh) * 2019-06-19 2023-10-27 重庆大学 一种用于绳索缠绕的过渡装置及其使用方法

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