[发明专利]矿用绞车提升重量转矩式称重方法及装置

说明书

一.技术领域

本发明公开一种矿用绞车提升重量转矩式称重方法，同时还公开两种矿用 绞车提升重量转矩式称重装置，本发明属于矿用绞车提升重量称重技术领域.

二.背景技术

目前中小型的煤矿出煤方式绝大部分是以斜井，或立井用绞车提升矿车出 煤，煤炭的称重计量问题涉及到矿主和矿工的利益，煤炭资源的管理和税收依 据等等.现有的技术如：斜井安装轨道称；立井是在天轮架上安装称重传感器； 或井口安装电子地磅称等称重方法和装置，都有设备价格高，安装较为复杂， 要改造原有的矿山设备，动态精度低等缺点.

三.发明内容

本发明公开的矿用绞车提升重量转矩式称重方法，克服了现有技术的缺 点，有便于实施无须改造原有矿山设备的优点.

1.根据绞车匀速运行时的转矩与绞车提升重量成正比.本发明的技术解决 方案如下：用便于实施的转矩测量方式测量出矿用绞车匀速运行到某设定点时 的转矩(转矩采样值)，输入到单片微机系统，通过单片微机引用标定参数运行 分段插补运算程序进行运算得到绞车提升重量.

矿用绞车转矩的测量，可采用多种便于实施的转矩测量方式如：电磁转矩 式，相位转矩式，磁致伸缩矩传式等.

单片微机系统，是指以八位以上单片微机为核心具有显示，输入，存储， 查寻，时间，通讯等功能模块构成的系统.

标定参数，是指标定运行后存储到单片微机系统中的多组标定重量值和对 应的转矩采样值.标定参数是这样取得的，标定时以空车装载重量，煤炭装载 重量，煤矸石装载重量，极限装载重量等多组不同的提升重量作为标定重量， 让绞车提升匀速运行到某设定点测得对应的转矩采样值，将标定重量和对应的 转矩采样值作为标定参数分组存储到称重装置的单片微机系统中.如空车装载 重量G0(吨)，对应转矩采样值T0，不同装载重量Gn，，对应不同转矩采样值Tn.

合理选择采样设定点可减小绞车提升钢丝繩弹性摆动引起的附加误差.

分段插补运算程序可按如下的分段插补运算式编程.编程时须从大到小判 断绞车转矩采样值Tx所处区间，再引用该区间的标定参数进行运算.

分段插补运算式如下：

Gx＝{(Tx-Tn)*((Gn+1-Gn)/(Tn+1-Tn))}+Gn

式中：

Gx----绞车提升重量值.

Tx----绞车动态转矩采样值

Gn----n组标定重量值(吨)

Gn+1---n+1组标定重量值(吨)

Tn----n组标定重量值Gn(吨)对应的动态转矩采样值

Tn+1---n+1组标定重量值Gn+1(吨))对应的动态转矩采样值

2.根据以上方法，本发明公开一种矿用绞车提升重量电磁转矩式称重装 置.其原理是绞车电动机在额定转速时(匀速状态)电磁转矩与绞车电动机输入 的有功功率成正比，与电动机转速成反比(或与电机转动周期成正比).在绞车 电动机电源输入端接入电流互感器和电压互感器，其后连接有功功率测量电路 模块，再其后连接到单片微机系统T1口.在绞车电动机轴上装一永磁体，在 绞车电动机轴旁安装一霍尔传感器，霍尔传感器输出端与单片微机系统T0口 相连.构成矿用绞车提升重量电磁转矩式称重装置

绞车电动机运行时从电流互感器和电压互感器输入的电流电压信号，经有 功功率测量电路模块处理，输出正比于绞车电动机输入有功功率的脉冲信号到 单片微机系统的T1口.绞车电动机转一转时(由单片微机系统的T0口计时) 输入单片微机系统的有功功率脉冲数是正比于绞车电动机电磁转矩的.因此单 片微机系统在绞车电动机转一转时所采集的有功功率脉冲数即是正比于绞车电 动机输出转矩的采样值.为提高分辨率，可用电机转n转时所采集的有功功率 脉冲数作为绞车的转矩采样值，再通过单片微机引用标定参数运行分段插补运 算程序进行运算得到绞车提升重量.