矿井提升机提升载荷监测系统技术方案

矿井提升机提升载荷监测系统，属于矿用设备，包括天轮底座、轴承瓦座、压力传感器、信号采集箱和上位机。轴承瓦座位于天轮底座之上，轴承瓦座的两端卡在挡板之间，压力传感器上具有四个盲孔、穿线孔和走线槽，盲孔底部贴有应变片，盲孔通过穿线孔与走线槽相通，应变片的信号传输线穿过穿线孔和走线槽后与信号接收箱相连，信号接收箱与上位机相连，压力传感器的前后面和左右面均开有异形槽。本发明专利技术的矿井提升机提升载荷监测系统，在矿井提升机工作中，安装在天轮底部的压力传感器均匀受力，异形槽可以放大形变，使盲孔底部处于受力敏感区，从而保证了盲孔底部的应变片测量载荷的精确性。

【技术实现步骤摘要】
矿井提升机提升载荷监测系统
本专利技术涉及矿用设备，具体涉及一种矿井提升机提升载荷监测系统。
技术介绍
矿井提升机是煤矿生产的重中之重，担负着提升煤炭、矸石，下放材料及升降人员、设备的任务。对于主井煤炭的输出、副井生产人员与设备的出入井等工作。因此，提升机的安全运行与人员和设备的安全息息相关。如果提升机不能正常运行，整个生产系统都会受到影响，给煤矿带来不可估量的损失，因此必须确保提升机安全运行。然而提升机的安全事故时有发生，尤其是提升机在提升时的过载，更是会对提升机的安全运行造成极大的安全隐患。为了避免因过载或欠载等现象引发的安全事故，对提升机提升载荷的准确监测是必不可少的。目前，现有的产品一般是把载荷传感器安装在提升容器上，然后对采集到的信号进行处理得到数据。目前所存在的问题是：由于传感器安装在提升容器上，在提升机运行过程中，系统容易受到影响。现在也有一部分煤矿选择把传感器安装在天轮底部,但由于其结构设计不合理，安装方式不恰当，造成传感器在实际工作过程中数据测量不准确，不能准确提供实时在线监测数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量准确的矿井提升机提升载荷监测系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：矿井提升机提升载荷监测系统，包括天轮底座、轴承瓦座、压力传感器、信号采集箱和上位机，天轮底座左、右两侧具有挡板，轴承瓦座位于天轮底座之上，轴承瓦座的两端卡在挡板之间，压力传感器上具有四个盲孔、穿线孔和走线槽，四个盲孔对称分布于压力传感器前后两个端面，盲孔底部贴有应变片，走线槽内置于压力传感器内部，盲孔通过穿线孔与走线槽相通，应变片的信号传输线穿过穿线孔和走线槽后与信号接收箱相连，信号接收箱与上位机相连，压力传感器的前后面和左右面均开有异形槽，传感器上下两面对称设有四个螺纹孔，压力传感器通过四个螺纹孔上的螺栓固定在轴承瓦座和天轮底座之间。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述的盲孔的直径为36mm，深为32mm，同一面上的两个盲孔的中心距为202mm。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述穿线孔的直径为4mm。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述异形槽两端相距124mm；所述异形槽水平部分的直径为10mm；所述异形槽的竖直部分的高度为61mm，直径为9mm。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述四个螺纹孔的规格为M30，同一表面的两个螺纹孔的中心距为90mm。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述压力传感器与所述天轮底座左、右两侧挡板之间填充有楔形块。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述轴承瓦座与楔形块之间具有2mm的间隙。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的矿井提升机提升载荷监测系统，矿井提升机工作中，重物产生的力均匀分布在天轮底座上，使安装在天轮底部的压力传感器均匀受力；载荷通过轴承瓦座作用于压力传感器使之产生弹性形变，异形槽可以放大形变，使盲孔底部处于受力敏感区，从而保证了盲孔底部的应变片测量载荷的精确性。附图说明图1为本专利技术实施例中所述的矿井提升机提升载荷监测系统中的天轮底座、轴承瓦座和压力传感器的相对位置示意图；图2为本专利技术实施例中所述的矿井提升机提升载荷监测系统的侧视图；图3为本专利技术实施例中所述压力传感器的结构示意图；图4为本专利技术实施例中所述的电桥示意图；以上图1-3中，1-天轮底座；2-轴承瓦座；3-压力传感器；301-盲孔；302-穿线孔；303-螺纹孔；304-走线槽；305-异形槽；4-楔形块。具体实施方式：下面参照附图对本专利技术做进一步描述。实施例应用方式：如图1和2所示，矿井提升机提升载荷监测系统，包括天轮底座1、轴承瓦座2、压力传感器3、信号采集箱和上位机。天轮底座1左、右两侧具有挡板，轴承瓦座2位于天轮底座1之上，轴承瓦座2的两端卡在挡板之间。如图3所示，压力传感器3上具有四个盲孔301、穿线孔302和走线槽304。四个盲孔301对称分布于压力传感器3前后两个端面，盲孔301的直径为36mm，深为32mm，同一面上的两个盲孔301的中心距为202mm，盲孔301底部贴有若干应变片。穿线孔的直径为4mm，走线槽304内置于压力传感器3内部，盲孔301通过穿线孔302与走线槽304相通，应变片的信号传输线穿过穿线孔302和走线槽304后与信号接收箱相连，信号接收箱与上位机相连。压力传感器的前后面和左右面均开有异形槽305，异形槽305两端相距124mm，水平部分的直径为10mm，竖直部分的高度为61mm，直径为9mm。传感器3上下两面对称设有四个螺纹孔303，螺纹孔303的规格为M30，同一表面的两个螺纹孔303的中心距为90mm。压力传感器3通过四个螺纹孔303上的螺栓固定在轴承瓦座2和天轮底座1之间。压力传感器3与天轮底座1左、右两侧挡板之间填充有楔形块4。轴承瓦座2与楔形块4之间具有2mm的间隙。压力传感器3下部分与楔形块4不存在虚接，限制了压力传感器3的左右自由度。矿井提升机在工作过程中，载荷通过轴承瓦座2作用于压力传感器3，使之产生弹性形变，异形槽305的存在放大了形变，运用受力分析软件，可以明显的观察出盲孔301的底部处于受力敏感区，故将变片贴在盲孔301的底部。当贴在盲孔301底部的应变片产生弹性形变时，应变片的阻值发生变化，从而使加在电阻上的电压发生变化。应变片阻值产生变化时通常较小，一般都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路。通过图4所示的电桥，当应变片产生应变时，应变片产生ΔR1的电阻变化，电桥处于不平衡状态，此时，假设并考虑到电桥初始平衡条件省去分母中的分量则上式可以写为：从式中可以看出，输出电压正比于应变片发生应变时产生的电阻变化量。应变片的电阻变化量经信号传输线传送到信号采集箱，之后通过信号传输装置传递给上位机。假设提升机的提升载荷大小为N，应变片产生的电阻变化大小为ΔR1。经过电桥电路和后续仪器的放大，电路中会得到一个输出电压UOUT。假设每个传感器的应变片数目为K，则每个传感器产生的输出电压为U＝K×UOUT。若传感器的数目为m，则传感器产生的总的电压变化为U总＝m×U。假设N＝p×U总+b,其中p与b都为未知数，经过测量校准，求得则最终推导出提升机的提升载荷为其中测量的范围N也可以人工输入。上位机也可将测得的数据实时显示出来，以实现对提升机提升载荷的实时监测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿井提升机提升载荷监测系统，包括天轮底座、轴承瓦座、压力传感器、信号接收箱和上位机，天轮底座左、右两侧具有挡板，轴承瓦座位于天轮底座之上，轴承瓦座的两端卡在挡板之间，其特征在于，压力传感器上具有四个盲孔、穿线孔和走线槽，四个盲孔对称分布于压力传感器前后两个端面，盲孔底部贴有应变片，走线槽内置于压力传感器内部，盲孔通过穿线孔与走线槽相通，应变片的信号传输线穿过穿线孔和走线槽后与信号接收箱相连，信号接收箱与上位机相连，压力传感器的前后面和左右面均开有异形槽，传感器上下两面对称设有四个螺纹孔，压力传感器通过四个螺纹孔上的螺栓固定在轴承瓦座和天轮底座之间。

【技术特征摘要】
1.矿井提升机提升载荷监测系统，包括天轮底座、轴承瓦座、压力传感器、信号接收箱和上位机，天轮底座左、右两侧具有挡板，轴承瓦座位于天轮底座之上，轴承瓦座的两端卡在挡板之间，其特征在于，压力传感器上具有四个盲孔、穿线孔和走线槽，四个盲孔对称分布于压力传感器前后两个端面，盲孔底部贴有应变片，走线槽内置于压力传感器内部，盲孔通过穿线孔与走线槽相通，应变片的信号传输线穿过穿线孔和走线槽后与信号接收箱相连，信号接收箱与上位机相连，压力传感器的前后面和左右面均开有异形槽，传感器上下两面对称设有四个螺纹孔，压力传感器通过四个螺纹孔上的螺栓固定在轴承瓦座和天轮底座之间。2.根据权利要求1所述的矿井提升机提升载荷监测系统，其特征在于，所述的盲孔的直径为36mm，深为32mm，同一面...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐大海，
申请(专利权)人：徐州市三成铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32