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多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡监测与诊断系统

王宗龙  
【摘要】:提升机是矿山中升降人员、煤矸石、器材等的重要设备之一,是连接井下和地面的重要通道,被喻为矿山的“咽喉”。由于多绳摩擦提升机结构紧凑,体积小,提升能力大,安全系数较高,其在煤矿生产之中的应用越来越广泛。在多绳摩擦提升机运行中,一个不可避免的突出问题就是钢丝绳张力的不平衡,严重影响提升机的安全运行以及煤矿的安全生产。因此,有必要对多绳摩擦提升机的钢丝绳进行张力不平衡进行监测和诊断。目前,在企业的实际生产中,对于多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡的监测与诊断,还不够清晰和明确,存在着采用的方法不够标准,操作过程不够规范,计算方法不够准确,同时对钢丝绳监测信息的采集与张力不平衡分析诊断之间联系不够紧密。因此,加强两者之间的联系,分析相关误差来源并予以减小及消除,设计系统性较强的钢丝绳张力不平衡监测诊断系统具有重要意义。本文在分析振波法测量钢丝绳张力原理的基础上,根据企业的实际生产需要,研制了多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡的监测与诊断系统,实现了对钢丝绳张力不平衡的监测及诊断。主要完成的工作有:首先,对系统的总体结构进行了方案设计,并对系统开发中的软硬件进行了选择,包括监测传感器、工控机的选择,系统的开发模式、开发环境、相关技术等的选择,为系统功能的实现奠定了基础。其次,分析了监测信息采集中的误差来源及其影响,在选择合理传感器的基础上,对振波周期计算中存在的问题进行了分析,改进了振波周期的计算方法,加强了监测信息采集与张力计算之间的联系,随后对计算的张力不平衡信息进行了显示及保存,方便工作人员了解钢丝绳的运行状况。再次,设计了远程的张力不平衡监测系统,通过调用采集到的监测信息,实现对钢丝绳张力的计算,采用组合算法对张力不平衡做出判断和预测,并分析了钢丝绳张力不平衡的诱因及调整措施。最后,分别在实验室和提升机现场并对整个监测系统进行了进行了实验。实验结果表明,在实际的生产活动中,钢丝绳张力不平衡是客观存在的,并且其不平衡状况随着时间的推移而变化;对振波周期的计算进行改进是必要的和可行的,通过该方法能够方便有效的计算钢丝绳的张力;通过该系统能够对钢丝绳张力不平衡状况进行判断和预测。随后,对系统可能的不足进行了总结,并提出了今后进一步的研究方向。


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