煤矿天轮车槽装置控制系统设计及研究

为了避免矿井钢丝绳因绳槽衬垫磨损造成的二次伤害,介绍了煤矿提升机车槽装置,根据现场使用情况制定了安装方案及其支架,基于PLC设计了煤矿天轮车削装置控制,搭建了天轮偏摆及振动性能检测装置和径向特性检测装置,建立了实验平台。针对实验天轮研究发现:天轮从最左边的第四天轮到最右边的第一天轮,天轮最突出位置的直径越来越大,最凹处位置的直径从第四天轮到第二天轮逐渐减少,至第一天轮时稍有增加,但天轮的磨损情况则呈现越来越严重的趋势。据此,基于车削装置进行了针对性车削,消除了天轮衬垫的磨损,保障了煤矿矿井提升机的提升安全。     

矿井提升机天轮车槽装置的设计及其实验研究

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。     

中煤矿建专用更换绳槽获专利

正中煤矿建集团申报的矿用多绳轮提升钢丝绳更换专用绳槽获得发明专利授权。该发明成功解决了在更换钢丝绳过程中,由于旧钢丝绳占用永久天轮绳槽导致新钢丝绳因无绳槽而无法下放的技术难题。在生产矿井中,传统的施工方法是将新旧两根钢丝绳在永久天轮同一个绳槽中同时下放。该方法易造成新绳与旧绳之间互相挤压,从而缩短新绳使用寿命。同时,新绳在强行牵引过     

矿井提升钢丝绳捻向选择探析

简要介绍了矿井提升钢丝绳的捻向分类及特点,对立井单绳缠绕提升钢丝绳在提升过程中的运行情况进行了详细分析,并对其捻向选择进行了讨论。结果表明,钢丝绳在提升过程中是旋转的,在卷筒缠绕时既存在紧捻,也存在松捻,内外偏角、卷筒绳槽和天轮绳槽对钢丝绳的旋转有着重要影响,应根据提升钢丝绳的实际使用情况作为捻向选择的依据。     

垞城煤矿新副井主提钢丝绳缩短的原因与对策

垞城煤矿新副井摩擦式提升机新换的主提升钢丝绳,在使用过程中出现缩短的现象,经过现场实际探索与分析,对提升机主滚筒摩擦衬垫绳槽直径和天轮绳槽直径进行处理,确保了在提升钢丝绳变短的情况下能够正常运行,上下罐笼到位后无须二次对罐,延长了钢丝绳的使用寿命。     

矿井多绳摩擦提升机天轮车削装置车削误差分析

根据对矿井多绳摩擦提升机天轮车槽装置的运动系统、定位方法、安装方式进行分析,研究了影响车削精度的误差因素。通过建立几何模型研究了各个因素对最终车削结果的影响方式和大小,并通过对车铣装置进行试验,通过对试验结果与理论分析进行对比验证,结果表明车槽装置在使用时会同时出现定位和安装误差,其中车削装置与天轮轴心的平行度误差对车削结果的影响较大。针对试验结果从控制系统和安装方法方面提出了改善建议。     

立井容器首绳悬挂装置使用中存在的问题及处理方法

立井容器首绳悬挂装置在多绳摩擦式提升系统中,使用运行阶段经常出现同根钢丝绳两端油缸调节向一侧容器偏窜,一个循环上下伸缩超行程、悬挂滑块扭转左右偏磨、钢丝绳摆动大、异响、油缸密封渗漏等隐患。通过分析,试验确定车削绳槽调整周长、释放提升绳应力、悬挂装置连接部位涂油,可保证滚筒衬垫周长一致和绳槽圆度,确保提升设备可靠运行。     

旧天轮无衬改有衬

旧天轮无衬改有衬北京矿务局杨坨煤矿范德成天轮绳槽磨损原因很多，主要原因是：在停车的一瞬间，钢丝绳与天轮槽之间产生相对摩擦，尤其是提升系统采用自动摘勾甩车方式时，这种现象更为突出。因为天轮存在空载惯性，钢丝绳已静止不动，而天轮仍在旋转（据调查，天轮空载...     

智能绳槽车削装置的设计

提升机在安装和使用过程中需要对摩擦轮绳槽进行修整,传统的手动车槽装置工作效率低、不易操作。基于数控机床的工作原理,利用Solid Works软件设计了一种PLC控制的车槽装置,其可靠性高、操作简单、工作效率高。试验证明,该智能绳槽车削装置车削精度高于手动车槽装置,满足用户使用要求。     

立井多绳摩擦提升天轮衬垫失效分析与维护

天轮装置是多绳摩擦提升系统的核心部件,衬垫又是天轮装置的重要组成部分,其作用主要是保护轮缘和钢丝绳。对滑动磨损、点蚀及掉块导致衬垫失效的原因进行了分析,并给出了鉴别失效形式的方法,从而可以针对不同的失效进行相应的维护和保养。     

缠绕提升矿车进出罐笼过程钢丝绳耦合振动行为

为合理评估矿车进出罐笼过程的振动特性, 考虑提升钢丝绳的扭转运动、天轮和绳弦的作用，并根据Hamilton 原理推导了摇台搭接和弹性承接装置承接2种工况下钢丝绳纵向-扭转耦合振动数学模型，基于阶跃函数给出了钢丝绳振型函数及矿车进出罐笼过程的振动位移、张力和扭矩的求解方法及近似解析表达式.应用分析结果表明：矿车进罐后承接装置承接时罐笼下沉的距离远小于摇台搭接下降的距离，提升钢丝绳张力和扭矩也相对较小，而罐笼冲击减速度的峰值变化不明显.在罐笼承接减速度满足煤矿安全规程要求时可采用弹性承接装置，有助于避免罐笼过度下沉而影响矿车进出罐笼.     

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。     

多层缠绕提升机卷筒绳槽参数研究

研究超深矿井多层缠绕提升系统绳槽参数的选取规律。在超深矿井多绳多层缠绕提升过程中,钢丝绳拉力不断地随提升高度变化,卷筒变形和钢丝绳张力相互影响,及钢丝绳层间拉力降低,建立卷筒和钢丝绳拉力相互影响的力学模型,计算钢丝绳变形量,研究绳槽参数变化规律,为超深矿井提升装备卷筒绳槽参数设计和选取提供理论参考。研究结果表明:在缠绕6层时,节距取值范围为1.032 6~1.414 d,绳槽最佳直径为1.032 6 d,接触深度为0.329 d;通过分析节距对圈间过渡加速度的影响,得到不同节距下圈间过渡加速度曲线,结果表明,节距越小对减小圈间过渡加速度越有利。研究方法和结果可为超深矿井提升机绳槽的设计、合适的绳槽参数选取提供参考。     

基于弱磁无损检测技术的钢丝绳在线监测系统的应用与实践

针对以往采用人工方法测量钢丝绳,检查不到钢丝绳内部损伤程度,测量精度不高,误差大,一旦钢丝绳内部损伤超标,将带来很大的安全隐患,直接影响矿井提升运输安全,甚至造成事故的发生等问题。采用基于弱磁无损检测技术的检测方法,结合计算机软件技术,对矿井副井提升机提升钢丝绳实施在线监测,进行了弱磁无损检测原理及钢丝绳在线监测技术的研究,能够测量出副井提升钢丝绳内外部断丝、锈蚀、磨损、断面变形等情况,使钢丝绳测量准确、便捷、高效,改变了靠人工监测钢丝绳落后的检修工艺的现状,提高了检修效率,并在现场得到了实践,具有推广使用价值。     

立井临时改绞混合提升设备选型计算

针对某基建矿井吊桶提升无法满足高效建设的现状,提出了双罐笼加双箕斗的混合提升临时改绞方案。通过选型计算和安全校验,确定了罐笼提升系统采用18×7-28-1770型钢丝绳、TXG2000/28型铸钢天轮、2JK-2.5/20型提升机,箕斗提升系统采用2JK-3.5/20型提升机的设备选型方案,并对其提升能力进行了计算。结果表明,立井临时改绞混合提升系统能够大幅提高矿井提升能力,缩短建井周期6个月,带来可观的经济效益,同时可为基建矿井立井提升提供理论基础和科学保障。     

钢丝绳涂油装置的设计和应用

钢丝绳涂油装置对穿过槽道的钢丝绳涂覆油液。待涂油的钢丝绳从入口进入涂油槽,经过槽道,被槽道中的油液涂覆,到达出口,完成涂覆油液过程,可以实现对钢丝绳全面涂油,提高钢丝绳涂油的工作效率和涂油效果。     

在线非接触式钢丝绳线径的检测

由电荷耦合器件(CCD)构成的线径测量系统,可快速、直观、非接触、实时对线缆直径进行测量。应用在煤矿提升钢丝绳的检测中,对提升设备的可靠运行具有重大意义。     

堆垛机提升系统钢丝绳弹性系数及动应力分析

为了了解自动化立体仓库堆垛机提升系统在额定载重情况下钢丝绳的时变特性和动应力情况,利用达朗贝尔原理对堆垛机提升系统钢丝绳进行了分析,获得了钢丝绳弹性系数随时间的变化曲线,以及钢丝绳在系统为刚性与弹性2种条件下的动应力曲线,为立体仓库堆垛机提升系统的可靠性设计、快速和稳定运行提供了理论基础。     

活塞位移法测定钢丝绳张力差

活塞位移法根据钢丝绳在提升过程中的张力差直观地表现为活塞伸缩的不同步的原理,借助于现代传感技术和微控制技术,实现了钢丝绳张力的实时采集和自动处理。测定的结果,不但反映了张力的不平衡情况,而且直接为调绳或车削绳槽提供了量化指标。