滑轮组式立井提升联调测试装置及方法制造方法及图纸

一种滑轮组式立井提升联调测试装置，由支撑基础、滑轮组加载装置、滑轮绳和绳距定位装置构成，在支撑基础Ⅲ平台上沿水平纵向对称布置滑轮组加载装置，滑轮绳的一端固定在滑轮组加载装置上，卷绕穿过滑轮组固定到绳距定位装置，基于滑轮组驱动钢丝绳、液压缸驱动滑轮组的原理模拟卷筒两侧负载，采用多滑轮绳并联驱动的方式可以显著降低对滑轮绳的负载需求，采用围包角定位轮可以适用不同卷筒直径、围包角的主轴装置，采用绳距定位板适用不同钢丝绳根数、钢丝绳间距的主轴装置，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，可以对多种规格的立井提升机在现场安装前进行联调测试，对于确保立井提升安全性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
滑轮组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，尤其中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公开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，如专利号为ZL201410528414.1公开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；专利号为ZL201610118998.4公开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；专利号为ZL201410728399.5公开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。
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无极绳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，本专利技术的滑轮组式立井提升联调测试装置，包括支撑基础、滑轮组加载装置、滑轮绳和绳距定位装置，所述的支撑基础沿水平横向呈凹槽形，沿水平纵向呈台阶状，按不同高度构成Ⅰ平台、Ⅱ平台、Ⅲ平台；在支撑基础(14)的Ⅲ平台上沿水平纵向对称布置有两个滑轮组加载装置；在支撑基础的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装有由电动机、轴承座、主轴、卷筒、制动盘、摩擦衬垫、制动闸支撑板、制动闸构成的被测立井提升机的主轴装置；在支撑基础的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装有被测立井提升机的导向轮；所述滑轮绳的一端固定在滑轮组加载装置的滑轮绳固定卡上，依次卷绕穿过动滑轮Ⅱ、定滑轮和动滑轮Ⅰ，最终固定在绳距定位装置的滑轮绳定位卡上。所述的滑轮组加载装置包括滚珠、滑动板、固定底板、加载缸活塞杆、加载缸缸套、固定立板、围包角定位梁、围包角定位孔、围包角定位轮、定位轮轴承座、定位轮螺栓、动滑轮Ⅰ、动滑轮梁、动滑轮Ⅱ、滑轮绳固定卡、定滑轮梁和定滑轮；所述固定立板沿垂直方向设置在固定底板的一端，固定立板的上下两端设置有加载缸缸套，加载缸活塞杆固定有滑动板，所述滑动板沿垂直方向的底部设有滚珠，使滑动板能够在加载缸的推拉下沿水平横向自由滑动；固定立板的中部两侧分别设置有围包角定位梁和定滑轮梁，所述围包角定位梁沿水平横向设置有围包角定位孔，所述围包角定位轮设置在定位轮轴承座上，所述定位轮轴承座通过定位轮螺栓经围包角定位孔设置在围包角定位梁上，所述定滑轮梁沿水平横向的两侧板夹持设置有定滑轮，定滑轮梁沿水平纵向的前板设置有滑轮绳固定卡，滑动板的中部设置有动滑轮梁，所述动滑轮梁沿水平横向的侧板夹持设置有动滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ；所述围包角定位轮、定滑轮、动滑轮Ⅰ、动滑轮Ⅱ和滑轮绳固定卡沿水平纵向以相同数量成排设置，数量等同于滑轮绳的根数，所述滑轮绳的根数多于钢丝绳的根数，围包角定位轮、定滑轮、动滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ均设有绳槽，同排的定滑轮、动滑轮Ⅱ和动滑轮Ⅰ构成滑轮组。所述的绳距定位装置包括滑轮绳定位卡、绳距定位板、绳距定位孔、定位销、定位夹具、钢丝绳卡和由平衡缸套和平衡缸活塞杆构成多个平衡缸；所述滑轮绳定位卡固定在绳距定位板的一侧，通过滑轮绳定位卡将滑轮绳与绳距定位板连接在一起，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的另一侧，定位夹具的另一端固有平衡缸缸套，所述平衡缸活塞杆顶端设置有钢丝绳卡，所有平衡缸的承压腔通过管路相互连通。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。所述的定位夹具的数量为四个或六个，取决于被测主轴装置的规格。使用上述的滑轮组式立井提升联调测试装置的测试方法，包括如下步骤：(a)将固定立板沿垂直方向安装在固定底板的一端，加载缸缸套安装在固定立板的上下两端，将滚珠安装在滑动板沿垂直方向的底部，滑动板安装在加载缸活塞杆上，此时多加载缸共同推拉滑动板，使其能够沿水平横向自由滑动，将围包角定位梁和定滑轮梁安装在固定立板的中部，围包角定位轮安装在定位轮轴承座上，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，通过定位轮螺栓将定位轮轴承座固定在围包角定位梁上，依据被测立井提升机的负载测试要求，选择滑轮绳的数量，确定围包角定位轮、定滑轮、动滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ的数量，滑轮绳的根数多于钢丝绳的根数，使同等负载测试下降低对滑轮绳、围包角定位轮、定滑轮、动滑轮Ⅰ和动滑轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：它包括支撑基础(14)、滑轮组加载装置(1)、滑轮绳(2)和绳距定位装置(3)，所述的支撑基础(14)沿水平横向呈凹槽形，沿水平纵向呈台阶状，按不同高度构成Ⅰ平台、Ⅱ平台、Ⅲ平台；在支撑基础(14)的Ⅲ平台上沿水平纵向对称布置有两个滑轮组加载装置(1)；在支撑基础(14)的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装有由电动机(7)、轴承座(9)、主轴(8)、卷筒(10)、制动盘(12)、摩擦衬垫(11)、制动闸支撑板(6)、制动闸(5)构成的被测立井提升机的主轴装置；在支撑基础(14)的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装有被测立井提升机的导向轮(13)；所述滑轮绳(2)的一端固定在滑轮组加载装置(1)的滑轮绳固定卡(1‑o)上，依次卷绕穿过动滑轮Ⅱ(1‑n)、定滑轮(1‑q)和动滑轮Ⅰ(1‑l)，最终固定在绳距定位装置(3)的滑轮绳定位卡(3‑a)上。

【技术特征摘要】
1.一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：它包括支撑基础(14)、滑轮组加载装置(1)、滑轮绳(2)和绳距定位装置(3)，所述的支撑基础(14)沿水平横向呈凹槽形，沿水平纵向呈台阶状，按不同高度构成Ⅰ平台、Ⅱ平台、Ⅲ平台；在支撑基础(14)的Ⅲ平台上沿水平纵向对称布置有两个滑轮组加载装置(1)；在支撑基础(14)的Ⅰ平台上沿水平横向骑跨安装有由电动机(7)、轴承座(9)、主轴(8)、卷筒(10)、制动盘(12)、摩擦衬垫(11)、制动闸支撑板(6)、制动闸(5)构成的被测立井提升机的主轴装置；在支撑基础(14)的Ⅱ平台上沿水平横向骑跨安装有被测立井提升机的导向轮(13)；所述滑轮绳(2)的一端固定在滑轮组加载装置(1)的滑轮绳固定卡(1-o)上，依次卷绕穿过动滑轮Ⅱ(1-n)、定滑轮(1-q)和动滑轮Ⅰ(1-l)，最终固定在绳距定位装置(3)的滑轮绳定位卡(3-a)上。2.根据权利要求1所述的一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的滑轮组加载装置(1)包括滚珠(1-a)、滑动板(1-b)、固定底板(1-c)、加载缸活塞杆(1-d)、加载缸缸套(1-e)、固定立板(1-f)、围包角定位梁(1-g)、围包角定位孔(1-h)、围包角定位轮(1-i)、定位轮轴承座(1-j)、定位轮螺栓(1-k)、动滑轮Ⅰ(1-l)、动滑轮梁(1-m)、动滑轮Ⅱ(1-n)、滑轮绳固定卡(1-o)、定滑轮梁(1-p)和定滑轮(1-q)；所述固定立板(1-f)沿垂直方向设置在固定底板(1-c)的一端，固定立板(1-f)的上下两端设置有加载缸缸套(1-e)，加载缸活塞杆(1-d)固定有滑动板(1-b)，所述滑动板(1-b)沿垂直方向的底部设有滚珠(1-a)，使滑动板(1-b)能够在加载缸的推拉下沿水平横向自由滑动；固定立板(1-f)的中部两侧分别设置有围包角定位梁(1-g)和定滑轮梁(1-p)，所述围包角定位梁(1-g)沿水平横向设置有围包角定位孔(1-h)，所述围包角定位轮(1-i)设置在定位轮轴承座(1-j)上，所述定位轮轴承座(1-j)通过定位轮螺栓(1-k)经围包角定位孔(1-h)设置在围包角定位梁(1-g)上，所述定滑轮梁(1-p)沿水平横向的两侧板夹持设置有定滑轮(1-q)，定滑轮梁(1-p)沿水平纵向的前板设置有滑轮绳固定卡(1-o)，滑动板(1-b)的中部设置有动滑轮梁(1-m)，所述动滑轮梁(1-m)沿水平横向的侧板夹持设置有动滑轮Ⅰ(1-l)和动滑轮Ⅱ(1-n)；所述围包角定位轮(1-i)、定滑轮(1-q)、动滑轮Ⅰ(1-l)、动滑轮Ⅱ(1-n)和滑轮绳固定卡(1-o)沿水平纵向以相同数量成排设置，数量等同于滑轮绳(2)的根数，所述滑轮绳(2)的根数多于钢丝绳(4)的根数，围包角定位轮(1-i)、定滑轮(1-q)、动滑轮Ⅰ(1-l)和动滑轮Ⅱ(1-n)均设有绳槽，同排的定滑轮(1-q)、动滑轮Ⅱ(1-n)和动滑轮Ⅰ(1-l)构成滑轮组。3.根据权利要求1所述的一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的绳距定位装置(3)包括滑轮绳定位卡(3-a)、绳距定位板(3-b)、绳距定位孔(3-c)、定位销(3-d)、定位夹具(3-e)、钢丝绳卡(3-h)和由平衡缸套(3-f)和平衡缸活塞杆(3-g)构成多个平衡缸；所述滑轮绳定位卡(3-a)固定在绳距定位板(3-b)的一侧，通过滑轮绳定位卡(3-a)将滑轮绳(2)与绳距定位板(3-b)连接在一起，所述定位夹具(3-e)的一端通过定位销(3-d)经绳距定位孔(3-c)固定在绳距定位板(3-b)的另一侧，定位夹具(3-e)的另一端固有平衡缸缸套(3-f)，所述平衡缸活塞杆(3-g)顶端设置有钢丝绳卡(3-h)，所有平衡缸的承压腔通过管路相互连通。4.根据权利要求3所述的一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的绳距定位板(3-b)沿竖直方向分200mm、250mm、300mm、350mm四种间距设置有四列绳距定位孔(3-c)，并沿水平方向设置同样间距的另一组绳距定位孔(3-c)，用于设置定位夹具(3-e)。5.根据权利要求3所述的一种滑轮组式立井提升联调测试装置，其特征在于：所述的定位夹具(3-e)的数量为四个或六个，取决于被测主轴装置的规格。6.一种使用权利要求1、2或3所述的滑轮组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)将固定立板(1-f)沿垂直方向安装在固定底板(1-c)的一端，加载缸缸套(1-e)安装在固定立板(1-f)的上下两端，将滚珠(1-a)安装在滑动板(1-b)沿垂直方向的底部，滑动板(1-b)安装在加载缸活塞杆(1-d)上，此时多加载缸共同推拉滑动板(1-b)，使其能够沿水平横向自由滑动，将围包角定位梁(1-g)和定滑轮梁(1-p)安装在固定立板(1-f)的中部，围包角定位轮(1-i)安装在定位轮轴承座(1-j)上，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-h)，通过定位轮螺栓(1-k)将定位轮轴承座(1-j)固定在围包角定位梁(1-g)上，依据被测立井提升机的负载测试要求，选择滑轮绳(2)的数量，确定围包角定位轮(1-i)、定滑轮(1-q)、动滑轮Ⅰ(1-l)和动滑轮Ⅱ(1-n)的数量，滑轮绳(2)的根数多于钢丝绳(4)的根数，使同等负载测试下降低对滑轮绳(2)、围包角定位轮(1-i)、定滑轮(1-q)、动滑轮Ⅰ(1-l)和动滑轮Ⅱ(1-n)的直径要求，在定滑轮梁(1-p)沿水平横向的两侧板之间沿水平纵向夹持安装定滑轮(1-q)，在定滑轮梁(1-p)沿水平纵向的前板安装滑轮绳固定卡(1-o)，滑动板(1-b)的中部安装动滑轮梁(1-m)，在动滑轮梁(1-m)沿水平纵向的侧板夹持安装动滑轮Ⅰ(1-l)和动滑轮Ⅱ(1-n)，组装成两个滑轮组加载装置(1)；(b)将滑轮绳定位卡(3-a)安装在绳距定位板(3-b...

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