提升机钢丝绳静张力在线智能监控系统的制作方法

本实用新型属于矿井提升机及矿用提升绞车技术领域，具体涉及提升机钢丝绳静张力在线智能监控系统。

背景技术：

《煤矿安全规程》、《单绳缠绕式矿井提升机》(GB/T20961-2007)、多绳摩擦式提升机》(GB/T10599-2010)、《JTP型矿用提升绞车》(JB/T7888-2010) 及已经上报待批的国家标准《多绳缠绕式矿井提升机》(以下统称提升机)都对钢丝绳静张力和静张力差做出严格的规定，并要求不得超载运行。但目前提升机上所配备的控制装置对于钢丝绳的静张力和静张力差均无进行直接监测及控制，只是靠(1)观察提升时电流变化；(2)通过定量称重装置；(3)对载荷事先称重；(4)定期静态检测提升容器的载荷等。以上监控措施的问题在于未考虑提升机在运行中静张力随着钢丝绳的缠绕和松绳其长度变化的而产生重力、摩擦力引起的静张力的变化(包括卷筒变位质量的变化)，也不属于在线智能监控，无法实现在线全闭环智能监控。提升机在运行过程中如果发生超载、掉道、卡阻等现象，钢丝绳的静张力将超过其额定静张力,其安全系数将小于标准规定值,甚至出现钢丝绳断裂，产生严重的安全隐患。静张力如果监控不准确有可能出现容器超载、制动器安全系数降低、钢丝绳安全系数降低甚至断裂、电动机过载进而造成人身、设备安全等事故。《煤矿安全规程》(2016版)具体要求：第393条规定，罐笼和箕斗的最大提升载荷和最大提升载荷差应当在井口公布,严禁超载和超最大载荷差运行；第413条规定，钢丝绳在运行中遭受到卡罐、突然停车等猛烈拉力时，必须立即停车检查，发现遭受猛烈拉力的一段的长度伸长0.5％以上，必须更换全绳；第408条规定，钢丝绳的安全系数,等于实测的合格钢丝拉断力的总和与其所承受的最大静拉力(包括绳端载荷和钢丝绳自重所引起的静拉力)之比；第426条规定，提升机机械制动装置产生的制动力矩与实际提升最大载荷旋转力矩之比K值不得小于3；第423条规定，提升装置必须装设过负荷和欠电压保护安全保护。

技术实现要素：

本实用新型主要解决现有技术存在的问题，提供提升机钢丝绳静张力在线智能监控系统。

本实用新型为解决上述技术问题而采取的技术方案是：

提升机钢丝绳静张力在线智能监控系统，包括钢丝绳卷筒、天轮、提升容器及控制装置，其特点是：还包括机械测力装置；所述机械测力装置包括传感器、无线发射装置，所述传感器安装在天轮轴的轴承座下，所述无线发射装置将传感器的模拟信号传输至控制装置内的无线接收装置；所述控制装置内设置有模数转换装置、无线接收装置、静张力和静张力差微处理器及触摸屏显示器，所述模数转换装置将无线接收装置接收到的信号转换成数字信号，并由所述静张力和静张力差微处理器进行处理，所述触摸屏显示器在线实时显示静张力和静张力差的数值和变化曲线，控制装置通过控制线与钢丝绳卷筒的驱动装置控制端连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

由于本实用新型采用天轮轴的轴承座下设置机械测力装置，并通过无线传输或控制线的方式将实测力信号传输至控制装置内的无线收发装置再转换为数字信号并在触摸屏显示器上实时显示为数字和曲线，控制装置通过静张力和静张力差微处理器计算出钢丝绳的静张力和静张力差，并与给定的静张力和静张力差进行比较，从而实时控制卷筒的转动或报警使其停止，实现闭环精确地控制钢丝绳的静张力和静张力差。本装置能够实时在线监控单绳提升机载荷，实时监控钢丝绳的安全系数，实时监控制动力矩的K值，实时监控罐笼在井筒中的实际位置，对提升超载、载重差超限、松绳误抓捕等实施报警或闭锁提升机，实现对矿井提升安全的在线监控，保证提升机系统的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制装置结构示意图；

图3为本实用新型的机械测力装置结构示意图。

图中：1—钢丝绳卷筒；2—天轮；3—提升容器；4—机械测力装置；5—控制装置；6—模数转换装置；7—传感器；8—静张力和静张力差计微处理器；9 —无线发射装置；10—无线接收装置；11—触幕屏显示器。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，提升机钢丝绳静张力在线智能监控系统，包括钢丝绳卷筒1、天轮2、提升容器3及控制装置5，其特点是：还包括机械测力装置4；所述机械测力装置4包括传感器7、无线发射装置9，所述传感器7安装在天轮轴的轴承座下，所述无线发射装置9将传感器7的模拟信号传输至控制装置5内的无线接收装置10；所述控制装置5内设置有模数转换装置6、无线接收装置10、静张力和静张力差微处理器8及触摸屏显示器11，所述模数转换装置6将无线接收装置10接收到的信号转换成数字信号，并由所述静张力和静张力差微处理器8进行处理，所述触摸屏显示器11在线实时显示静张力和静张力差的数值和变化曲线，控制装置5通过控制线与钢丝绳卷筒的驱动装置控制端连接。

工作过程及原理：

本实用新型工作时，钢丝绳提升和下放时由于钢丝绳对天轮2有作用力，天轮2通过其轴将力传递到轴承下的传感器7上，通过静张力和静张力差微处理器8即可求出钢丝绳的静张力及静张力差。通过测量天轮轴的轴承座所受的力，经过换算可准确计算出钢丝绳的静张力及静张力差。当测量到静张力及静张力差超限，则控制装置实时控制卷筒的转动报警或闭锁提升机。