一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置及方法
本专利技术专利涉及一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置及方法。
技术介绍
矿井的开采深度在不断地增加，摩擦式矿井提升机在提升能力、提升高度和提升速度上有着独特的优势，加之安全系数高，结构尺寸小等优点，使其在矿井提升中的应用越来越广泛，但是，当提升深度超过1600m以后，摩擦式提升机就不能够再满足所需要求，而需要改用缠绕式提升机。提升钢丝绳和摩擦衬垫是保证摩擦式提升机正常工作的重要组成部分，钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦能力决定着摩擦式提升机的提升能力，在缠绕式提升机中，钢丝绳与钢丝绳不可避免的要产生各种接触摩擦行为，钢丝绳摩擦磨损也同样决定着缠绕式提升机的使用寿命，因此，摩擦衬垫与钢丝绳、钢丝绳与钢丝绳之间摩擦特性决定着提升机的安全可靠性。一旦钢丝绳与摩擦衬垫间发生打滑造成滑绳或是提升钢丝绳因摩擦磨损导致断丝乃至断绳，都会给矿井造成难以想象的人员伤亡和财产损失。所以掌握钢丝绳与摩擦衬垫以及钢丝绳与钢丝绳之间的摩擦磨损特性对保障提升机的安全可靠运行有着十分重要的意义。然而，在矿井实际生产中对摩擦提升机和缠绕提升机进行现场测试以期获得摩擦衬垫与钢丝绳、钢丝绳与钢丝绳之间的摩擦特性，在现有工况和技术条件下还无法实现。因此，设计并制造出一种结构简单、操作安全方便、能够真实而全面的模拟提升机的实际提升工况，并且可以试验获得钢丝绳以及摩擦衬垫的摩擦磨损特性的试验装置和方法就显得尤为必要。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供了一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置及方法，...
【技术保护点】
一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置，其特征在于，包括基架、安置在基架底座(01)上的钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续高速滑动摩擦系统、钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续蠕动摩擦磨损系统和钢丝绳与摩擦衬垫连续高速滑动摩擦系统；基架包括底座(01)、对称焊接在底座(01)上的四根立柱(05)、焊接在立柱(05)上方的承载横梁(06)、底座(01)左边加工有用于导向的圆形凹槽(21)、底座(01)右边焊接一个用于导向的滑轨(19)和用于固定液压油缸(17)的油缸挡板(18)；钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续高速滑动摩擦系统包括伺服调速电机一(02)、主动摩擦轮(04)、从动摩擦轮(14)、上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)和无接头钢丝绳(13)，用于模拟上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)以及无接头钢丝绳(13)之间的交叉接触连续高速滑动摩擦，伺服调速电机一(02)输出轴通过键槽连接减速器(03)，主动摩擦轮(04)与减速器(03)输出轴通过键连接，无接头钢丝绳(13)套在主动摩擦轮(04)和从动摩擦轮(14)上，由主动摩擦轮(04)和从动摩擦轮(14)带动无接头钢丝绳(13)连续高速运...
【技术特征摘要】
1.一种提升机用钢丝绳、摩擦衬垫综合摩擦检测装置，其特征在于，包括基架、安置在基架底座(01)上的钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续高速滑动摩擦系统、钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续蠕动摩擦磨损系统和钢丝绳与摩擦衬垫连续高速滑动摩擦系统；基架包括底座(01)、对称焊接在底座(01)上的四根立柱(05)、焊接在立柱(05)上方的承载横梁(06)、底座(01)左边加工有用于导向的圆形凹槽(21)、底座(01)右边焊接一个用于导向的滑轨(19)和用于固定液压油缸(17)的油缸挡板(18)；钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续高速滑动摩擦系统包括伺服调速电机一(02)、主动摩擦轮(04)、从动摩擦轮(14)、上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)和无接头钢丝绳(13)，用于模拟上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)以及无接头钢丝绳(13)之间的交叉接触连续高速滑动摩擦，伺服调速电机一(02)输出轴通过键槽连接减速器(03)，主动摩擦轮(04)与减速器(03)输出轴通过键连接，无接头钢丝绳(13)套在主动摩擦轮(04)和从动摩擦轮(14)上，由主动摩擦轮(04)和从动摩擦轮(14)带动无接头钢丝绳(13)连续高速运动，从动摩擦轮(14)支撑在从动轮支架(15)上，从动轮支架(15)与焊接在底座(01)上的滑轨(19)相配合，在液压油缸(17)的拉动下，从动轮支架(15)相当于一个滑块，沿着滑轨(19)向左滑动，实现无接头钢丝绳(13)的导向张紧，上压紧钢丝绳(07)张紧在上衬垫(37)与上衬垫夹具(10)上，下压紧钢丝绳(29)张紧在下衬垫(36)与下衬垫支架(20)上，下衬垫支架(20)通过螺栓固定于底座(01)上，下衬垫支架(20)上部通过螺栓固定衬垫导轨架(26)，用于保证钢丝绳接触点准确对称，伺服推杆电机一(09)竖直固定于承载横梁(06)上，用于给上压紧钢丝绳(07)向下提供不同载荷压力；钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续蠕动摩擦磨损系统，用于模拟上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)以及蠕动钢丝绳(27)之间交叉接触连续蠕动摩擦磨损，包括伺服调速电机二(22)、固定连接在伺服调速电机二(22)输出轴上的偏心圆盘(23)，连接偏心圆盘(23)和蠕动钢丝绳张紧架(11)的连杆(25)，偏心圆盘(23)与伺服调速电机二(22)构成一个偏心轮电机，加上连杆(25)和蠕动钢丝绳张紧架(11)就构成了一个曲柄滑块机构，还包括蠕动钢丝绳(27)、将蠕动钢丝绳(27)固定在蠕动钢丝绳张紧架(11)上的螺纹挂钩(28)，用于夹紧蠕动钢丝绳(27)的上压紧钢丝绳(07)和下压紧钢丝绳(29)、用于张紧蠕动钢丝绳(27)的张紧电机(32)、衬垫导轨架(26)、上衬垫(37)、上衬垫夹具(10)、下衬垫(36)、下衬垫支架(20)、上紧绳花篮(38)、下紧绳花篮(31)、伺服推杆电机一(09)；相对于所述钢丝绳与钢丝绳交叉接触连续高速滑动摩擦系统中下衬垫支架(20)的初始位置，下衬垫支架(20)沿圆形凹槽(21)旋转90°后，重新将其固定在对应的螺纹孔(54)内；钢丝绳与摩擦衬垫连续高速滑动摩擦系统，用于模拟无接头钢丝绳(13)与前摩擦衬垫(48)以及后摩擦衬垫(50)之间的连续高速滑动摩擦磨损，包括伺服调速电机一(02)、减速器(03)、主动摩擦轮(04)、从动摩擦轮(14)、无接头钢丝绳(13)、从动轮支架(15)、液压油缸(17)、前摩擦衬垫(48)、后摩擦衬垫(50)、衬垫压紧箱体(12)、嵌在衬垫压紧箱体(12)上套住前摩擦衬垫(48)、后摩擦衬垫(50)并保证其在压紧过程中同步运动的衬垫联动夹具(52)、用于给摩擦衬垫提供压力载荷的伺服推杆电机二(47)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述下衬垫支架(20)顶部与下衬垫(36)接触的面上加工有四个螺纹通孔，且相应的下底面装有四个调节螺栓(35)，可以调节下衬垫(36)的高度，有效的避免了下衬垫支架(20)在加工过程中尺寸误差的影响，在测试过程中保证了无接头钢丝绳(13)保持水平的情况下能够与上压紧钢丝绳(07)和下压紧钢丝绳(29)紧密接触。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：蠕动钢丝绳张紧架(11)底部设置底面滚轮(30)，使得拉压力传感器(24)的读数更接近真实的摩擦力值。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：衬垫压紧箱体(12)由四块连接在一起的钢板组成一箱体，衬垫联动夹具(52)、和伺服推杆电机二(47)设置在衬垫压紧箱体(12)内部，衬垫联动夹具(52)包括两块钢板，前摩擦衬垫(48)与后摩擦衬垫(50)固定在两块钢板之间，两块钢板之间通过交叉连接在一起的两块钢片(55)连成一个整体，两块钢片(55)的中部铰接，两块钢片的四个自由端分别铰接在两块钢板的两个端部，两块钢板的另一边也对称设置同样的两块钢片(55)接连，使得两块钢板之间的距离可以调节，实现了前摩擦衬垫(48)与后摩擦衬垫(50)在磨擦磨损过程中的同步运动；在衬垫压紧箱体(12)底面设置了减磨滚轮(53)，使得衬垫压紧箱体(12)比较轻松的前后滑动，保证了无接头钢丝绳(13)与前摩擦衬垫(48)、后摩擦衬垫(50)在滑动摩擦过程中始终水平不弯曲，起到了一个自动对中的作用；伺服推杆电机二(47)向衬垫联动夹具(52)提供压力，使前摩擦衬垫(48)与后摩擦衬垫(50)夹紧无接头钢丝绳(13)，压力的大小可通过压力传感器三(46)测得。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：设置在下衬垫(36)上的声发射传感器一(40)以及设置在后摩擦衬垫(50)上的声发射传感器二(49)能够实时的监测钢丝绳在滑动摩擦、蠕动摩擦以及摩擦衬垫在滑动摩擦状态下裂纹产生与扩展的变化规律；贴于前摩擦衬垫(48)上的应变片(51)能够实时监测前摩擦衬垫(48)在滑动摩擦运动过程中表面应力的变化情况。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：衬垫导轨架(26)内设置圆弧形凸起轨道，下衬垫(36)与上衬垫(37)两侧切削有两个与衬垫导轨架(26)的圆弧形凸起轨道相匹配的圆弧形凹槽，保证上衬垫(37)与下衬垫(36)在竖直方向上运动的导向性，上衬垫(37)与上压紧钢丝绳(07)以及下衬垫(36)与下压紧钢丝绳(29)接触的地方均设置有一个与上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)相切的半圆弧凹槽，使得上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)嵌在上衬垫(37)、下衬垫(36)内部，起到对上压紧钢丝绳(07)、下压紧钢丝绳(29)前后方向上的定位作用，这样的设计可以保证上压紧钢丝绳(07)和下压紧钢丝绳(29)与无接头钢丝绳(13)的两个接触点在竖直方向上严格对称，避免了附加弯矩的产生，增加了参数测量的准确性。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上压紧钢丝绳(07)下边嵌在上衬垫(37)底部的半圆弧形凹槽内，上衬垫夹具(10)套住上衬垫(37)，上压紧钢丝绳(07)以上衬垫夹具(10)壳体为过度支撑，通过上紧绳花篮(38)张紧在上衬垫夹具(10)上，这样上压紧钢丝绳(07)、上衬垫(37)和上衬垫夹具(10)就捆绑成为一个整体，可以一起沿着衬垫导轨架(26)上的导轨上下运动，利于上压紧钢丝绳(07)的定位。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上衬垫夹具(10)上侧水平伸出的两段用于支撑上压紧钢丝绳(07)的钢板两头各安装了一个小滑轮(39)，有效减小了上压紧钢丝绳(07)在张紧过程中所克服的摩擦阻力。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：下压紧钢丝绳(29)上边嵌在下衬垫(36)上侧切削出的半圆弧凹槽内，下端通过下紧绳花篮(31)将下压紧钢丝绳(29)张紧固定在下衬垫支架(20)上，使得下衬垫(36)、下衬垫支架(20)和下压紧钢丝绳(29)成为一个整体，并且下衬垫支架(20)两个支撑脚底部各焊接了一个可以插入到底座(01)上圆形凹槽(21)内的圆弧形钢板(34)，实现下衬垫支架(20)沿着圆形凹槽(21)在旋转时可以带动上压紧钢丝绳(07)和下压紧钢丝绳(29)一同转动，实现钢丝绳与钢丝绳交叉接触高速摩擦试验系统与蠕动摩擦试验系统之间的转换，也能够实现模拟钢丝绳与钢丝绳以不同角度交叉接触滑动摩擦以及蠕动摩擦的运动状态。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：基架底座(01)右边加工的圆形凹槽(21)旁边设有用于固定下衬垫支架(...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉兴，朱真才，常向东，王大刚，曹国华，陈国安，李伟，周公博，沈刚，卢昊，李同清，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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