矿井提升机钢丝绳提升振动抑制技术

针对矿井环境复杂多变导致的钢丝绳提升振动幅度较大问题,研究了矿井提升机钢丝绳振动抑制技术。首先通过分析矿井提升机的运行过程,计算钢丝绳的动能方程和势能方程,从而深入分析了钢丝绳的动力学特性。随后结合矿井的实际特点,设定相应的边界条件,进而推导出钢丝绳的振动控制方程。通过求解该方程,并结合调整抑制参数的方法,实现了对钢丝绳振动控制方程的实时更新,最终达到了抑制钢丝绳振动的目的。实验结果表明,该技术在矿井提升机钢丝绳的纵向振动抑制方面表现较好,其应用后振动幅度降低率普遍超过93%,最高可达98.77%,能够适用于复杂多变的矿井环境。

矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别技术研究

针对多根钢丝绳检测部署困难、钢丝绳图像采集质量较低、视觉检测法适应性差、准确性不高等问题,提出了一种基于计算机视觉和深度学习的矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别方法。首先构建矿井提升机钢丝绳在线监测系统;其次由地面移动巡检平台和井下本安高速相机采集钢丝绳图像,建立钢丝绳图像数据集;然后考虑井下粉尘影响、相机镜头易受污染、光照不均、钢丝绳高光反射等问题,采用基于Retinex算法的图像去噪方法和基于同态滤波的图像去噪方法对钢丝绳图像进行去噪处理,处理结果表明,基于色彩增益加权的多尺度Retinex(AutoMSRCR)算法为较优方案;最后缺陷检测过程以卷积神经网络为基础,构建基于YOLOv5s的缺陷检测模型,为降低人为因素影响、调参工作量,在YOLOv5s中加入Focus结构对其进行优化,并将改进的YOLOv5s模型作为钢丝绳缺陷检测的预训练模型,以进一步降低模型内存占用率,提高模型加载和检测速度。实验结果表明,所提方法对钢丝绳2处断丝的检测误差分别为1.61%,1.35%,对钢丝绳4处磨损的检测误差分别为2.43%,3.44%,2.11%,3.39%。针对淮河能源控股集团顾北煤矿主井提升机原有钢丝绳安全监测系统的检测精度无法满足现场需求的问题,采用所提方法对原系统进行改进,现场应用效果表明,钢丝绳断丝检测准确率由80%提升至96%,损伤定位误差由500 mm降低至300 mm范围内,损伤定位准确率由75%提升至98%,损伤实时检出率由76%提升至90%,尾绳畸变检出率由70%提升至85%。

钢丝绳三项强制性国家标准研究

钢丝绳三项重点产品强制性国家标准批准发布。本文介绍了项目来源、编制过程和主要修订内容,分析了预期实施效果。

摩擦式提升机钢丝绳反弹波检测装置的设计与原理分析

摩擦式提升机是一种普遍用于地下矿山竖井中的提升装置,是提升矿物、人员及一些矿用机械的主要装置。钢丝绳在长期运行中会受到多种力的作用,产生复杂的反弹波,首绳的反弹波时间差能有效反映钢丝绳的状况,通过对首绳反弹波时间差的检测,可以提前发现钢丝绳存在的缺陷,及时消除安全隐患。基于此,开发一种能够准确检测钢丝绳反弹波的装置对保障提升机的安全运行具有重要意义。文章分析了摩擦式提升机钢丝绳反弹波的弹性波理论和振动分析,阐述了钢丝绳距离调整机构、自锁脱钩机构和随动转换机构设计,展示了装置机械结构对钢丝绳反弹波的高效检测,旨在提升摩擦式提升机的运行安全性。

煤矿提升机主提升钢丝绳更换工艺优化研究

探索煤矿提升机钢丝绳更换工艺的优化方法,以提高更换效率,保障安全生产。通过分析钢丝绳失效模式和现有更换工艺,发现其存在效率低、风险高、自动化程度不足等问题。针对这些问题,从工艺流程优化、关键技术创新、安全管理等方面提出系统的解决方案。研究表明,采用物联网、机器人、虚拟仿真等先进技术,优化作业流程,并配套严格的安全管理体系,可显著提升钢丝绳更换效率,缩短工期,降低安全风险,促进煤矿提升系统技术不断进步。

基于TRIZ理论的提升机钢丝绳缺陷检测系统的设计与应用研究

针对高庄煤业提升机钢丝绳采用传统缺陷检测方法,存在检测效率低下、劳动强度大、易发生漏检等问题,运用TRIZ理论设计一种矿用提升机钢丝绳缺陷检测系统。该缺陷检测系统主要由钢丝绳无损检测仪和存储器、钢丝绳缺陷检测系统管理软件组成,管理软件中缺陷识别算法模块及EMD能对采集数据进行处理,生成重构后的LMA和LF波形图,从LMA图中波峰信号可准确判断钢丝绳断丝位置,结合重构谱图中峰值高度能准确判断断丝数量。钢丝绳缺陷检测系统在高庄煤业提升机的实践应用表明,该系统能对钢丝绳断丝位置及断丝数量进行精准判定,检测时间短、效率高、智能化程度高,可有效保障提升机安全、稳定运行,安全经济效益显著。

基于双滑窗专家知识系统的水电站启闭机钢丝绳异常检测方法

水电站的启闭机系统中,钢丝绳作为一个至关重要的组件,用于确保闸门的准确启闭。然而,钢丝绳在长期工作过程中会出现各种缺陷,这些缺陷会降低启闭机钢丝绳的强度,进而影响水电站的安全运行。钢丝绳出现断丝、锈蚀、磨损和疲劳等缺陷时,其弱磁信号会发生变化。文章针对钢丝绳的弱磁信号植入异常,使用两种基于双滑窗专家知识系统的方法进行异常检测。实验结果表明,此方法为钢丝绳异常检测提供了一种有效的解决方案。

矿井提升机钢丝绳后备冗余保护技术研究

针对矿井提升机受不同载荷作用容易出现过卷、冲击振动、断绳故障等运行安全问题,对矿井提升机钢丝绳后备冗余保护技术展开研究,分析了矿井提升机结构形式和常见故障类型,建立了矿井提升机钢丝绳防振动和冲击数学模型,并基于数学模型的分析研究了提升机钢丝绳振动和冲击控制机理,提出了矿井提升机防冲击、防过卷、防冲击冗余保护装置,利用中间压辊实现两维运动,使得制动过程无极逐步加载,大大提高了提升机钢丝绳运行的平稳性。在某煤矿JKMD-2.8×4提升机进行现场调试和试验,结果表明,在曲轨压辊实现制动力无级加载,当出现断绳安全事故时仅用2.68 s可实现有效制动,提升机钢丝绳最大的速度波动为0.9 mm/s,在运行过程中钢丝绳的波动速度非常小,出现断绳事故时可以实现对钢丝绳的有效抓捕,避免内部能量释放,保证了设备的稳定运行。现场应用验证了方案设计的合理性,取得了满意的应用效果.

基于PLC的卷扬机起升机构钢丝绳卡绳保护装置

针对卷扬机起升机构在吊钩下放过程中存在钢丝绳卡绳导致的安全事故问题,设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的钢丝绳卡绳保护装置.根据工程应用实际,给出了基于PLC的保护装置设计原理及相应的保护控制PLC梯形图设计,并对所设计的保护装置经工程试验进行了验证.试验结果表明,此保护装置不仅可靠性高,能有效避免钢丝绳卡绳而导致的安全事故,而且安装简便、经济性好,可广泛应用于卷扬机起升机构钢丝绳卡绳的安全监控保护中.

矿用提升机钢丝绳锈蚀对其力学性能的影响及优化

阐述了矿用提升机的应用现状,针对矿用提升机钢丝绳容易锈蚀的问题,分析了问题出现的原因,并提出相应的维护保养策略,更好地避免钢丝绳锈蚀,以提高提升机的运行质量和安全性,满足煤矿企业生产需求。

多绳摩擦式提升机钢丝绳更换工艺

多绳摩擦式提升机钢丝绳是连接提升机和罐笼,传递动力的重要部件。钢丝绳的更换是矿山提升系统维护工作中一项常见而又十分重要的工作任务。针对传统更换钢丝绳耗时、复杂等缺陷,研究采用旧绳带新绳上提施工工艺,并对此类钢丝绳更换工艺进行探讨。

矿井提升设备钢丝绳故障检测方法与技术研究

钢丝绳是矿井提升系统中的关键部件,在长时间运行过程中因润滑不良或长时间磨损,容易导致钢丝绳的锈蚀、断丝、磨损和突然断裂,严重影响提升系统的稳定性和可靠性。传统的矿井提升机钢丝绳每日检测大多采用人工目测或设备辅助,存在劳动强度大、可靠性低、智能化程度低、受人为因素干扰大、检测结果不准确、成本较高等问题,通过对钢丝绳常见故障和损伤类型进行分析,提出了一套基于漏磁技术的矿用钢丝绳无损检测技术和方法。现场试验结果表明,该套无损检测技术可以实现对钢丝绳故障的快速探伤,实现在线智能检测,故障报警率为99.5%,误报率≤0.5%,大大减轻了工人的劳动强度,检测结果快速且准确,可以有效避免重大事故的发生。

矿井提升机钢丝绳无损监测系统的研究及应用

矿机提升机钢丝绳无损监测方法包括漏磁检测法、声发射法、超声波法、X射线法等。针对矿井常用的JKMD型多绳摩擦式提升机钢丝绳无损监测的具体需求,本文结合提升机钢丝绳监测技术的现状分析,基于机器视觉监测原理,设计了钢丝绳无损监测系统,并搭建了系统硬件结构及软件结构。该系统在试验阶段成功识别出钢丝绳断丝损伤,具有较高的可靠性。

矿井提升机钢丝绳张力监测系统设计

针对矿井提升机存在钢丝绳过载、张力不平衡等问题,设计了一种矿井提升机钢丝绳张力监测系统。该系统采用压力传感器采集钢丝绳张力,采集信号经过处理后以无线通信方式发出,信号接收装置接收数据并通过RS232上传至上位机进行显示,从而实现钢丝绳张力的实时、可靠监测。测试结果验证了该系统的可行性。

立井提升系统钢丝绳安全系数研究

为了合理确定钢丝绳的安全系数,以减少提升设备的投资成本以及运行过程中的能耗,提出了全新的立井提升钢丝绳安全系数计算方法。在钢丝绳安全系数计算中,综合考虑了正常提升过程中各种冲击力、钢丝绳扭转应力、张力不平衡等因素的影响,并结合钢丝绳弯曲疲劳、磨损、腐蚀、断丝等因素,引入钢丝绳的残余破断系数,得出了正常提升工况下安全系数计算方法。建立了提升机在非正常工况(全力矩制动、提升容器过卷及卡住)时的振动方程,研究了其动力冲击特性,并计算出相应的冲击系数。基于对各种工况的理论计算与分析,确立了能够满足使用要求的钢丝绳安全系数,确保钢丝绳在正常情况下的安全使用及在非正常情况下不会被拉断。

用于矿井提升机钢丝绳张力测量的光纤光栅传感器设计

针对用于矿井提升机钢丝绳张力测量的电子传感器存在可靠性低、抗潮能力差、寿命短等问题,设计了一种光纤光栅传感器。该传感器采用双栅结构,利用差动补偿法消除温度的影响;通过光检测装置检测光栅的中心波长偏移量,根据中心波长偏移量与压力之间的线性关系可间接推算出传感器受到的压力,即为钢丝绳张力。实验及测试结果验证了该传感器的可靠性。

立井提升装置过卷动力学研究

针对立井提升装置的过卷制动特性,从动力学入手,建立了提升装置过卷时的动力学模型,提出了过卷制动力、制动减速度和钢丝绳冲击力的计算方法,计算结果表明:罐笼提升过卷制动减速度应小于重力加速度g,箕斗提升过卷制动减速度应小于2g。同时提出了限制钢丝绳冲击力的设计方法,基于限制冲击的理念,优化了HGJ-D钢带式立井提升过卷缓冲装置的制动性能。结果表明:采用限制冲击力的过卷防护装置,可以减小井架、井塔的受力,最多可使提升钢丝绳承受的冲击力减少1/2,从本质上提高了提升系统的安全可靠性。

矿井提升系统动力学仿真分析

以2JTP×1.2型矿井提升机为研究对象,利用三维实体造型软件Pro/E建立了缠绕系统的部分模型,并将其导入ADAMS软件,在ADAMS中建立了钢丝绳模型,并对各个独立的部件施加相应的约束和载荷,建立了矿井提升机缠绕系统三维数字化虚拟样机。在此基础上对提升系统的动力学进行了可视化仿真研究,实现了提升机单容器提升过程中钢丝绳在卷筒上缠绕的动态仿真,并对仿真结果进行了系统分析。

超深井提升试验台钢丝绳的纵向振动分析

提升设备是重要的矿山设备,其性能直接影响到矿山的安全生产和效益。提升钢丝绳在提升过程中的振动问题是影响提升设备寿命及性能的重要因素。影响钢丝绳振动的因素较多,而最终表现则为钢丝绳的张力和变形的持续变化。故建立了钢丝绳张力和变形的微分方程,借助Mtalab-simulink建立仿真模型并进行仿真,通过对仿真结果的横向和纵向对比分析,得出提升钢丝绳的张力和变形等在各因素下的变化规律,从而寻求改善和抑制提升过程中的钢丝绳纵向振动的方法。

超深井提升机钢丝绳拉力强度预测研究

超深井提升机长距离、粗直径钢丝绳在作业过程中受力复杂,建立精确的钢丝绳模型对提高提升系统安全性能至关重要,由于长距离、粗直径钢丝绳具有不同数量级抗拉刚度和抗弯刚度的宏观力学特性,在有限元数值仿真中对粗直径钢丝绳建模仍存在难题。为解决上述问题,因此提出了基于空间杆梁有限元模型的单元耦合建模方法,并进行了力学算例验证。根据1500m超深井提升机系统结构与运行参数,采用单元耦合建模与动力学分析方法进行了钢丝绳和罐笼联合结构作业过程分析,获得了在系统提升、下放作业过程中的钢丝绳张力变化规律和动态特性。研究结果表明在加速度突变阶段,钢丝绳的拉力强度变化最剧烈,钢丝绳张力呈现逐渐减弱的波动性变化。