一，主提升系統(tǒng)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)技必要性分析
多繩摩擦提升機(jī)是由多根鋼絲繩共同承擔(dān)其提升載荷重量的，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，由于鋼絲繩彈性變形等原因，使提升機(jī)存在著鋼絲繩過(guò)載、鋼絲繩不平衡、箕斗未卸空等諸多安全問(wèn)題。因此，檢測(cè)提升鋼絲繩張力大小，掌握提升機(jī)的運(yùn)行狀況，對(duì)礦井安全運(yùn)行具有重要的意義。
1，針對(duì)多繩摩擦式提升機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中存在的鋼絲繩受力不均的問(wèn)題,結(jié)合車集煤礦主井提升系統(tǒng)的實(shí)際情況 , 提出鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方案,同時(shí)系統(tǒng)分析了該監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于煤礦提升系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù),有效避免了提升事故的發(fā)生, 具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
2，立井提升是煤礦生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)是聯(lián)系井上下的中心樞紐擔(dān)負(fù)著原煤.人員.材料及設(shè)備的提升任務(wù)多繩摩擦式提升機(jī)在工作過(guò)程中，各鋼絲繩間受力不平衡，導(dǎo)致各鋼絲繩和摩擦襯墊的磨損也不均勻這樣就影響了鋼絲繩和摩擦襯墊的壽命鋼絲繩的驅(qū)動(dòng)力即是鋼絲繩對(duì)繩槽的正壓力和與襯墊的摩擦系數(shù)決定的摩擦力,由于多根鋼絲繩摩擦力各不相同產(chǎn)生了張力差,使用鋼絲繩自動(dòng)自動(dòng)平衡裝置來(lái)調(diào)整鋼絲繩的張力差,只能保證油缸相通—側(cè)鋼絲繩張力相等,另一側(cè)存在張力差,但張力差的大小無(wú)法顯示檢修維護(hù)人員缺少調(diào)整鋼絲繩張力差的有效依據(jù)不利于安全提升。
3，箕斗在裝載過(guò)程中,有可能出現(xiàn)裝煤超載甚至重復(fù)裝載的情況.由于此時(shí)提升司機(jī)不能從其他儀器設(shè)備中準(zhǔn)確得知箕斗中的實(shí)際裝煤量若此時(shí)開(kāi)車必將導(dǎo)致提升機(jī)動(dòng)力不足.爬行速度緩慢.提升鋼絲繩張力過(guò)大.鋼絲繩嚴(yán)重受損甚至斷繩等提升事故的發(fā)生。超載提升鋼絲繩張力差過(guò)大等是造成礦井提升墜罐.過(guò)卷等惡性事故的主要原因，因此設(shè)計(jì)一套鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼絲繩張力變化情況是避免提升事故有效的方法確保提升系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
二，主提升系統(tǒng)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)技術(shù)傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1，測(cè)力傳感器用于鋼絲繩張力檢測(cè)。該傳感器采用應(yīng)變式的測(cè)量原理，和輪輻式的彈性體結(jié)構(gòu)，具有量程大、高度低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
2，采用有限元分析的方法對(duì)彈性體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析了彈性體主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳感器性能的影響，得到了彈性體的{**}優(yōu)結(jié)構(gòu)。對(duì)傳感器進(jìn)行了靜態(tài)特性仿真分析，得到了傳感器的靈敏度、線性度等靜態(tài)性能指標(biāo)。{**}后設(shè)計(jì)了放大處理電路，該電路具有良好的線性度。
3, 采用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)了檢測(cè)系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)主要包含鋼絲繩張力及其力圖的顯示、提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的模擬、數(shù)據(jù)的查詢和打印等模塊，具有對(duì)鋼絲繩過(guò)載等安全隱患的報(bào)警功能，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)軟件的模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)軟件具有較好的可行性。
三，主提升系統(tǒng)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)通訊功能設(shè)計(jì)
1，由于主井筒實(shí)際井深625米,井壁巖石對(duì)無(wú)線電磁波的吸收作用比較明顯,當(dāng)?shù)V用本安型提升機(jī)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)采集發(fā)射箱隨箕斗運(yùn)動(dòng)到井底時(shí)與井口距離較遠(yuǎn)油壓數(shù)據(jù)無(wú)線信號(hào)無(wú)法準(zhǔn)確傳輸至地面。
2，考慮到井底數(shù)據(jù)是判斷提升超載的主要依據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)礦用本安型提升機(jī)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)采集接收箱安裝于井筒中間位置和并口分別用于接收井簡(jiǎn)中部以下和以上的油壓數(shù)據(jù)，考慮傳輸距離,為保證采集到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定,可靠送入計(jì)算機(jī),設(shè)計(jì)兩塊RS232轉(zhuǎn)RS485模塊RS-232轉(zhuǎn)RS- 485模塊有兩個(gè)接口RS232連接PC機(jī)串口用于與PC機(jī)通訊。
四，主提升系統(tǒng)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)抗干擾系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1，在信號(hào)采樣時(shí),由于外界干擾很容易導(dǎo)致信號(hào)失真,在測(cè)控系統(tǒng)中常用濾波技術(shù)來(lái)消除干擾濾波器的原理是根據(jù)頻率的不同產(chǎn)生不同的增益,使特定頻率的信號(hào)突顯出來(lái)其他頻率信號(hào)則被衰減達(dá)到消除干擾的目的。
2，在系統(tǒng)中由于信號(hào)頻率相對(duì)不高，常采用RC濾波器,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單抗干擾性強(qiáng)，有很好的低頻性能選用標(biāo)準(zhǔn)阻容元件也容易實(shí)現(xiàn)因此在本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一階低通濾波器,它能很好的濾除系統(tǒng)中的高頻信號(hào),衰減幅度波動(dòng)等干
五，主提升系統(tǒng)鋼絲繩張力監(jiān)測(cè)安全性能分析:
1，當(dāng)箕斗四根鋼絲繩的張力不平衡度超過(guò)10%時(shí)，張力不平衡指示燈將變?yōu)榧t色并連續(xù)發(fā)出聲音報(bào)警方便維修人員及時(shí)進(jìn)行停車檢查處理避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大;當(dāng)箕斗裝煤量超過(guò)超載報(bào)警設(shè)定值時(shí)超載報(bào)警指示燈將變?yōu)榧t色提高了鋼絲繩的使用壽命;
2，當(dāng)箕斗卸煤不凈粘煤量超過(guò)滯煤超限報(bào)警設(shè)定值時(shí)滯煤超限報(bào)警指示燈將變紅系統(tǒng)將連續(xù)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警避免重裝事故的發(fā)生大大提升了主井提升系統(tǒng)的本質(zhì)安全程度。
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