CONDITION MONITORING AND FAULT DIAGNOSIS FOR TENSION UNBALANCE OF ROPES IN MULTI-ROPE FRICTION WINDER

This paper analyzes the reasons of the tension unbalance of the ropes in multi-rope fric-tion winder, introduces the method of an on-line monitoring rope tensions with a testing device de-veloped by authors, and proposes the criteria of the fault diagnosis and the method of adjustment for the tension unbalance of the ropes, which is important to the theoretical study on the tension unbalance of the ropes and the maintenance of multi-rope winder.

关于煤矿提升机张力动态监测系统的设计

以JKMD-5×4P型提升机为对象,结合实际情况设计了提升机钢丝绳的张力动态监测系统。系统硬件主要包括各类传感器、信号传输装置、上位机等,在硬件基础上进行软件程序设计,实现对提升机4根钢丝绳张力的准确检测,分析各钢丝绳之间的张力不平衡度,控制在安全的10%范围内。可检测罐笼A和B的载重,确保不超载,同时监测两个罐笼的配重不平衡现象。将系统应用到提升机工程实践中,通过12个月时间的实践运行,发现系统达到了预期效果。

深井提升机钢丝绳张力不平衡治理措施研究

井工煤矿提升机运行负载大、工况环境差,保障其运行可靠性至关重要。针对矿井常用的JKM-2.8×6P型多绳摩擦式提升机,在分析其结构参数的基础上,结合提升机钢丝绳5个运行阶段的张力特征,分析其张力不平衡特征及诱发因素,设计使用了提升机钢丝绳张力自动平衡装置,并结合实践制定了其他切实有效的张力平衡措施,成功进行了现场运用,保障了提升机安全可靠运行,实现了预期的研究目的。

提升机钢丝绳张力检测系统设计研究

基于提升机钢丝绳加速提升、减少爬坡过程中持续的高张力运行工况,提出一种提升机钢丝绳张力检测系统设计方案。分析了张力检测系统主体结构,并进行张力数据采集发射、提升容器行程检测等程序设计,实现了对提升机钢丝绳张力的实时检测、记录功能。

提升机系统动态特性的仿真分析

为进一步解决提升系统在紧急制动的可靠性和安全性,减少对系统造成冲击的问题,以永磁内装式矿井提升机为研究对象,在对其基本结构分析的基础上,基于Simulation X软件构建了液压制动系统仿真模型,并通过现场试验验证了模型的准确性。最后,对不同制动减速度对提升机紧急制动过程中电磁转矩、制动转矩以及钢丝绳张力的影响进行仿真分析,为实践生产中制定合理的紧急制动策略奠定理论基础。

欧式电葫芦用超高破断拉力钢丝绳研制

研制一种欧式电葫芦用超高破断拉力钢丝绳,产品标准参考DIN EN 12385-4:2008 2 160 MPa B级,直径为6.20~6.40 mm,捻距倍数6~8,最小破断拉力46.0 kN。通过结构和性能分析,确定钢丝绳采用K8×K19S-PWRC(K)结构,再根据股绳结构特点精确计算出股径和配丝,并匹配合理的拉丝工艺。钢丝绳采用18/500筐篮式合绳机捻制,股的张力控制采用FMS张力在线检测和调整系统,生产中采用轧制和锻打双压实工艺。钢丝绳性能检测结果显示:实测直径6.36~6.38 mm,实测捻距39.3 mm,实测破断拉力达到48.8 kN,实测锌层面质量大于30.0 g/m2,满足了欧式电葫芦设备的技术要求。

基于张紧装置的高速电梯提升系统振动控制

考虑提升系统横向和纵向的耦合作用。应用广义Hamliton原理建立了带有张紧补偿钢丝绳的高速电梯提升系统振动控制方程,并以高速电梯提升系统为例对模型进行了数值仿真分析。结果表明:张紧装置的增加能有效抑制提升系统振动,一方面从理论上分析和解释了具有张紧装置的补偿钢丝绳可以大大减小提升系统振动的原因,另一方面说明选择张紧装置抑制提升系统振动的合理性,研究工作为下一步高速电梯提升系统振动控制器的实际应用提供了具有建设性的方法及其思路。

矿井提升钢丝绳的动力学研究

对矿井多绳摩擦提升过程的钢丝绳张力及动张力的变化进行了研究。在建立带尾绳的多绳摩擦提升系统提升过程中钢丝绳的粘弹性振动数学模型基础上,进行了动张力的求解。利用MATLAB6.5工具进行了计算机仿真,得到了上提加速、匀速、减速一个周期的多绳提升张力及动张力的变化规律。与实测钢丝绳张力信号的对比分析表明,本文所建立的钢丝绳粘弹性振动模型是正确的。最后模拟了在刚性罐道存在故障时钢丝绳动张力的变化。该建模仿真对于提升钢丝绳的合理选用、提升机运行控制方式的设计与改进以及刚性罐道的故障诊断都有着重要的参考价值。

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。

多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统

针对矿井实际工况提出了一种多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测方案,该方案通过安装在多绳摩擦式提升机钢丝绳张力自动平衡装置上的油压传感器、安装在箕斗上的油压传感器数据采集装置、无线通信模块、箕斗行程测量装置和LabVIEW上位机实现多绳摩擦式提升机钢丝绳张力的在线监测,对超载和张力差过大等提升故障进行报警,保障提升机的安全运行。

摩擦式提升机动态摩擦弧的理论建模及其变化规律

摩擦式提升机钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦弧由于钢丝绳张力的变化而产生动态变化,而摩擦弧的变化直接影响到提升机的提升能力和安全性。为研究摩擦式提升机动态工况下摩擦弧的动态变化规律,建立了摩擦式提升机钢丝绳的动力学模型,通过Matlab/Simulink仿真计算获得了摩擦轮切点处钢丝绳的动态张力值,在此基础上建立了摩擦传动动态摩擦弧的理论模型,探讨了摩擦因数、载荷及加速度等参数对摩擦弧的影响规律。研究发现,在提升机加速阶段的最大张力值及变化幅值最大,此阶段内的动态摩擦弧及其变化幅值也达到最大,摩擦因数的大小对摩擦弧具有决定性的影响作用,较小绳端载荷之比(小于1.8)以及合适的加速度建立时间(接近1.4 s)均能使得动态摩擦弧显著降低。

矿井提升装备健康状态监测系统设计

针对现有矿井提升装备健康状态监测系统采取单一的信号进行状态监测,易出现误判的问题,设计了基于信号融合的矿井提升装备健康状态监测系统。该系统分别采集矿井提升装备运行过程中的主轴扭矩信号、轴承座振动信号及钢丝绳张力信号,使用决策级的信号融合方法在主控上位机中进行计算融合,并显示融合判断结果。测试结果表明,该系统能够有效监测矿井提升装备健康状态。

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。

基于非均匀弦振动的提升机钢丝绳张力测试方法

为解决用振波法测量矿井提升机的钢丝绳张力时精度较低的问题,利用振波法测钢丝绳张力的原理,推导出基于非均匀弦振动的钢丝绳张力计算公式,并提出了非均匀弦振波测提升机钢丝绳张力法。通过与均匀弦振波测力法的比较,得出该方法中的修正系数β>0.1时,提升机钢丝绳的自重相比载荷不能忽略,这是非均匀弦振波测力法的最佳适用范围。试验研究表明,基于非均匀弦振波的方法具有更高的准确性。

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。

基于多绳摩擦提升张力的分析与研究

多绳摩擦提升机在生产实践中普遍存在着钢丝绳张力不平衡现象,介绍了张力不平衡产生的主要因素,并通过对钢丝绳张力的分析与检测办法,提出相应的改善方法,保证多绳摩擦提升机高效安全运行。

多绳提升钢丝绳张力平衡分析与现场控制

分析了多绳摩擦轮式提升机钢丝绳张力不平衡的主要形成因素,并论述了采用正确的换绳方法、控制绳槽直径和利用钢丝绳张力自动平衡装置,是目前行之有效的张力平衡的控制方法。

基于振波法的多绳提升机钢丝绳张力不平衡故障诊断

为解决现有方法对多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡的诊断和调整不准确的问题,深入分析影响钢丝绳张力不平衡的主要因素,按照振波法测钢丝绳张力的基本原理,提出了基于振波法对钢丝绳张力不平衡进行诊断的新方法。通过现场试验表明该方法简单易操作,并且能够准确反映出钢丝绳张力不平衡的原因。

摩擦提升机的钢丝绳动态张力仿真研究

针对深井摩擦提升系统中,钢丝绳在提升过程中张力的变化情况,分析了钢丝绳在提升周期内承载状况的变化规律,建立了提升过程中钢丝绳动态张力的数学模型,并选用精度高、速度快的龙格-库塔法进行数值分析.根据所建数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的提升钢丝绳动态张力仿真模型.通过案例仿真结果表明了钢丝绳提升周期内三个运行阶段之间张力突变现象的主要影响因素有悬垂绳长、载荷和加速度,为进一步研究上述三个因素的量化限制范围,实现多绳摩擦提升机平稳运行提供了前提依据.

提升钢丝绳中最大动张力的计算公式

导出了考虑制动力矩建立过程且把钢丝绳视为连续弹性体时钢丝绳上最大动张力理论计算公式 .用所得到的公式进行求解 ,得到不同条件下的动张力图 .与国外现场实验中实测的动张力图对比 ,图形是一致的 .并且 。