井塔式立井提升联调测试装置及方法制造方法及图纸

一种井塔式立井提升联调测试装置及方法，包括支撑基础、液压加载装置和围包角定位板构成，支撑基础设置有Ⅰ平台、Ⅱ平台和Ⅲ平台，在Ⅲ平台上沿水平纵向设置有两围包角定位板，液压加载装置通过围包角定位螺栓沿竖直方向固定在围包角定位板上，基于双液压缸驱动钢丝绳的方式模拟实际提升过程的卷筒两侧负载，可以模拟空载、轻载、重载等正常工况，又可以模拟超载、二次重载等恶性极端工况，对主轴装置承载性能、摩擦衬垫防滑性能、制动闸制动性能进行可靠评估，可以对不同卷筒直径、围包角、钢丝绳根数和钢丝绳间距的井塔式立井提升机在现场安装前进行联调测试，对主轴装置进行全状态加载测试，对于确保提升系统安全性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
井塔式立井提升联调测试装置及方法
本专利技术涉及一种立井提升联调测试装置及方法，尤其是一种适用于立井提升机的联调测试装置及方法。
技术介绍
立井提升机作为主要的矿井提升装备，担负着提升煤炭矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务，是煤矿井下与地面的连接枢纽。提升机联调测试是指主轴装置(包括卷筒、主轴、轴承座)、衬垫、制动系统等配套安装成功后，联合检测主轴装置和制动系统能否适应正常和极端工况，是提升机现场安装前的关键步骤。同时，立井提升机作为一次性安装的大型基础设备，特别是井塔式立井提升机，其现场安装需要较大的安装成本，因而出厂前的联调测试需要能够全面反映矿井提升机的驱动、制动性能，避免二次安装带来重大的安装调试成本。目前，立井提升机的联调测试主要是空载运行，即仅利用电动机驱动主轴装置空转运行，并没有进行加载测试，因而对于立井提升系统中关键的主轴装置承载性能、衬垫防滑性能、制动闸制动性能不能够准确评估。由于煤矿的地质条件多样，对提升载荷、提升速度也产生了不同需求，由此产生了不同卷筒直径、卷筒围包角、钢丝绳根数、钢丝绳间距的多型号立井提升机，导致对提升机性能测试难以采用统一装置，而针对不同规格的立井提升机分别搭建评估装置，将产生重大的建造和运营成本，不满足经济性需求。这导致了企业在出厂前难以对各种型号的立井提升机搭建相应的加载和制动检测平台，缺乏专用的联调测试装置，主要停留在理论计算和三维机械仿真上。目前，针对矿井提升系统的检测研究，主要集中对现役矿井进行检测，如申请号为CN201710531454.5的深井提升装备状态监测方法基于信号融合能够从混合监测信号中剥离出故障信号，监测系统运行状态。同时，部分学者通过搭建各种试验台测试提升系统性能，如授权权号为ZL201410528414.1的超深矿井提升系统试验台采用电动机水平拖拽的方式替代实际工况下的垂直提升的工况，模拟多种矿井提升功能；授权号为ZL201610118998.4的超深矿井提升系统多功能模拟试验平台可以模拟实际工况下超深矿井提升装备运动状态，获取故障工况下提升装备主要性能参数；授权号为ZL201410728399.5的千米深井缠绕提升钢丝绳冲击摩擦系统可以模拟不同转速、加速度、冲击速度、接触比压下的钢丝绳冲击摩擦工况。上述研究主要存在以下问题：第一，主要对现役设备进行状态监测，而缺乏对立井提升系统在安装前的性能测试，而后者可以对各厂商生产的不同型号立井提升系统在现场安装前统一校核，避免大型生产企业的重复测试投入，提升小型生产企业的制造质量，从源头上确保提升系统安全；第二，主要针对单一型号的提升系统进行检测，不能够有效适应不同卷筒直径、卷筒围包角、钢丝绳根数、钢丝绳间距的提升系统；第三，在安装前缺乏加载检测，对主轴装置承载性能、衬垫防滑性能、制动闸制动性能不能够准确评估；第四，对在役矿井进行检测，不能够有效利用主轴装置在无负载和重载下的特征参数变化，而这是诊断主轴装置异常变形、裂纹等缺陷的重要特征，同时也不能模拟卡罐、二次装载等恶性工况，而后者是评判主轴装置、摩擦衬垫、制动系统能否承受极端工况的重要参考。因而，有必要研究一种立井提升联调测试装置，可以对不同型号的提升系统的主轴装置、衬垫和制动系统进行联调测试，模拟空载、重载等正常工况，以及卡罐、二次装置等极端工况，从而准确评估主轴装置承载性能、衬垫防滑性能、制动闸制动性能，对于确保立井提升安全性具有重要意义。立井提升机主要分为井塔式和落地式两种，这里针对其中的井塔式立井提升联调测试进行研究。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单，兼具可靠性和便捷性的井塔式立井提升联调测试装置及方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的井塔式立井提升联调测试装置，包括支撑基础、液压加载装置和围包角定位板；所述的支撑基础由两个相同的子基础构成，所述的两子基础呈台阶状，沿水平横向对称布置构成Ⅰ平台、Ⅱ平台和Ⅲ平台；所述的在Ⅲ平台位于两子基础之间，中部间隔，中部间隔相对的两边缘上沿水平纵向各设有一围包角定位板，两个围包角定位板上沿水平纵向对称设有一列围包角定位孔；所述的液压加载装置通过围包角定位螺栓经围包角定位孔沿竖直方向固定在围包角定位板上；在所述支撑基础的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装包括电动机、轴承座、主轴、卷筒、制动盘、摩擦衬垫、制动闸支撑板和制动闸构成的被测立井提升机的主轴装置；在所述的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的导向轮。所述的液压加载装置包括加载缸缸套、围包角定位螺栓、加载定位板、加载缸活塞杆、绳距定位板、绳距定位孔、定位销、定位夹具、钢丝绳卡、由平衡缸缸套和平衡缸活塞杆构成的多个平衡缸；所述加载定位板垂直布置于液压缸套靠近加载活塞杆一侧，在加载定位板两端设置有围包角定位螺栓，所述加载缸活塞杆顶端垂直安装在绳距定位板的一侧中部，所述绳距定位板另一侧间隔布置多个平衡缸，多个平衡缸的一侧连接有定位夹具，另一侧连接有钢丝绳卡，所述定位夹具的一端通过定位销经绳距定位孔固定在绳距定位板上，定位夹具的另一端固定在平衡缸缸套上，钢丝绳卡设在平衡缸活塞杆顶端，所有平衡缸的承压腔通过管路相互连通。所述的围包角定位孔沿水平纵向的孔密度根据两液压加载装置沿水平纵向的间距、不同直径和围包角主轴装置的检测要求设定。所述的加载缸活塞杆的长度应大于被测的最大直径立井提升机的卷筒圆周长。所述的绳距定位板沿竖直方向分200mm、250mm、300mm、350mm四种间距设置有四列绳距定位孔，并沿水平方向设置同样间距的另一组绳距定位孔，用于设置定位夹具。所述的定位夹具与平衡缸相匹配，数量为四个或六个，取决于被测主轴装置的规格。使用上述井塔式立井提升联调测试装置的测试方法，包括如下步骤：(a)将加载定位板垂直安装于液压缸套靠近加载活塞杆一侧，在加载定位板两端安装围包角定位螺栓，在加载缸活塞杆顶端垂直安装绳距定位板，依据被测主轴装置的钢丝绳根数和间距，通过定位销将与钢丝根数相同数量的定位夹具的一端经绳距定位孔固定在绳距定位板上，定位夹具另一端固定有平衡缸缸套，平衡缸活塞杆顶端安装有钢丝绳卡，通过管路将平衡缸的承压腔连通，组装成两个液压加载装置；(b)依据被测主轴装置的卷筒直径D、围包角α和卷筒轴心与导向轮轴心的垂直距离H，得出两液压加载装置之间的距离据此选择相应位置的围包角定位孔，通过围包角定位螺栓将液压加载装置沿竖直方向固定在围包角定位板上；(c)在支撑基础的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的主轴装置，主轴装置的轴承座沿水平横向骑跨安装在支撑基础的Ⅰ平台上，电动机、主轴、卷筒同轴安装，制动盘安装在卷筒外缘，将摩擦衬垫沿周向压在卷筒外壳上，制动闸支撑板沿水平横向骑跨安装在支撑基础的Ⅰ平台上且分布在主轴装置两侧，在制动闸支撑板上沿制动盘轮缘周向安装制动闸，使制动闸在动作时夹持制动盘，从而制动主轴装置；(d)在支撑基础的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的导向轮，将钢丝绳分别搭接到导向轮和摩擦衬垫的绳槽内，钢丝绳的两端头分别连接到液压加载装置的钢丝绳卡上；(e)分别进行主轴装置承载性能的测试、摩擦衬垫防滑性能的测试和制动闸制动性能的测试，最终完成被测井塔式立井提升机的联调测试，对主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：它包括支撑基础(3)、液压加载装置(2)和围包角定位板(1)；所述的支撑基础(3)由两个相同的子基础构成，所述的两子基础呈台阶状，沿水平横向对称布置构成Ⅰ平台、Ⅱ平台和Ⅲ平台；所述的在Ⅲ平台位于两子基础之间，中部间隔，中部间隔相对的两边缘上沿水平纵向各设有一围包角定位板(1)，两个围包角定位板(1)上沿水平纵向对称设有一列围包角定位孔(1‑a)；所述的液压加载装置(2)通过围包角定位螺栓(2‑b)经围包角定位孔(1‑a)沿竖直方向固定在围包角定位板(1)上；在所述支撑基础(3)的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装包括电动机(6)、轴承座(8)、主轴(9)、卷筒(12)、制动盘(7)、摩擦衬垫(13)、制动闸支撑板(10)和制动闸(11)构成的被测立井提升机的主轴装置；在所述的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的导向轮(5)。

【技术特征摘要】
1.一种井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：它包括支撑基础(3)、液压加载装置(2)和围包角定位板(1)；所述的支撑基础(3)由两个相同的子基础构成，所述的两子基础呈台阶状，沿水平横向对称布置构成Ⅰ平台、Ⅱ平台和Ⅲ平台；所述的在Ⅲ平台位于两子基础之间，中部间隔，中部间隔相对的两边缘上沿水平纵向各设有一围包角定位板(1)，两个围包角定位板(1)上沿水平纵向对称设有一列围包角定位孔(1-a)；所述的液压加载装置(2)通过围包角定位螺栓(2-b)经围包角定位孔(1-a)沿竖直方向固定在围包角定位板(1)上；在所述支撑基础(3)的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装包括电动机(6)、轴承座(8)、主轴(9)、卷筒(12)、制动盘(7)、摩擦衬垫(13)、制动闸支撑板(10)和制动闸(11)构成的被测立井提升机的主轴装置；在所述的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的导向轮(5)。2.根据权利要求1所述的井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的液压加载装置(2)包括加载缸缸套(2-a)、围包角定位螺栓(2-b)、加载定位板(2-c)、加载缸活塞杆(2-d)、绳距定位板(2-e)、绳距定位孔(2-f)、定位销(2-g)、定位夹具(2-h)、钢丝绳卡(2-k)、由平衡缸缸套(2-i)和平衡缸活塞杆(2-j)构成的多个平衡缸；所述加载定位板(2-c)垂直布置于液压缸套(2-a)靠近加载活塞杆(2-d)一侧，在加载定位板(2-c)两端设置有围包角定位螺栓(2-b)，所述加载缸活塞杆(2-d)顶端垂直安装在绳距定位板(2-e)的一侧中部，所述绳距定位板(2-e)另一侧间隔布置多个平衡缸，多个平衡缸的一侧连接有定位夹具(2-h)，另一侧连接有钢丝绳卡(2-k)，所述定位夹具(2-h)的一端通过定位销(2-g)经绳距定位孔(2-f)固定在绳距定位板(2-e)上，定位夹具(2-h)的另一端固定在平衡缸缸套(2-i)上，钢丝绳卡(2-k)设在平衡缸活塞杆(2-j)顶端，所有平衡缸的承压腔通过管路相互连通。3.根据权利要求1所述的井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的围包角定位孔(1-a)沿水平纵向的孔密度根据两液压加载装置(2)沿水平纵向的间距、不同直径和围包角主轴装置的检测要求设定。4.根据权利要求2所述的井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的加载缸活塞杆(2-d)的长度应大于被测的最大直径立井提升机的卷筒圆周长。5.根据权利要求2所述的井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的绳距定位板(2-e)沿竖直方向分200mm、250mm、300mm、350mm四种间距设置有四列绳距定位孔(2-f)，并沿水平方向设置同样间距的另一组绳距定位孔(2-f)，用于设置定位夹具(2-h)。6.根据权利要求2所述的井塔式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的定位夹具(2-h)与平衡缸相匹配，数量为四个或六个，取决于被测主轴装置的规格。7.一种使用权利要求1或2所述的井塔式立井提升联调测试装置的测试方法，其特征在于包括如下步骤：(a)将加载定位板(2-c)垂直安装于液压缸套(2-a)靠近加载活塞杆(2-d)一侧，在加载定位板(2-c)两端安装围包角定位螺栓(2-b)，在加载缸活塞杆(2-d)顶端垂直安装绳距定位板(2-e)，依据被测主轴装置的钢丝绳根数和间距，通过定位销(2-g)将与钢丝根数相同数量的定位夹具(2-h)的一端经绳距定位孔(2-f)固定在绳距定位板(2-e)上，定位夹具(2-h)另一端固定有平衡缸缸套(2-i)，平衡缸活塞杆(2-j)顶端安装有钢丝绳卡(2-k)，通过管路将平衡缸的承压腔连通，组装成两个液压加载装置(2)；(b)依据被测主轴装置的卷筒直径D、围包角α和卷筒轴心与导向轮轴心的垂直距离H，得出两液压加载装置(2)之间的距离据此选择相应位置的围包角定位孔(1-a)，通过围包角定位螺栓(2-b)将液压加载装置(2)沿竖直方向固定在围包角定位板(1)上；(c)在支撑基础(3)的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装被测立井提升机的主轴装置，主轴装置的轴承座(8)沿水平横向骑跨安装在支撑基础(3)的Ⅰ平台上，电动机(6)、主轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王重秋，夏士雄，牛强，陈朋朋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32