一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统技术方案

本实用新型专利技术属于钢丝绳检测技术领域，涉及一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统。该系统，包括安装支架、磁场规划装置、弱磁检测装置、行程计量装置和数采转换工作站，安装支架包括三角架和方形框架，磁场规划装置、弱磁检测装置和行程计量装置由上至下依次设置、且均设置于钢丝绳处，磁场规划装置和弱磁检测装置均设置于三角架的斜拉杆上，数采转换工作站设置于方形框架的内部；磁场规划装置、弱磁检测装置和行程计量装置均与数采转换工作站信号连接。该系统，可监测钢丝绳的磨损程度，多方位调整各装置与钢丝绳之间的位置，保证钢丝绳的安全稳定运行。

A weak magnetic testing system for steel wire rope used in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统
本技术属于钢丝绳检测
，涉及一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统。
技术介绍
钢丝绳是一种挠性构件，因其具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强，以及在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等诸多优点，在煤炭冶金、交通运输等领域已得到十分广泛的应用，如，矿井提升机、吊车、斜拉桥、悬索桥、船舶的固定缆绳等，均是钢丝绳应用的实例。多绳摩擦式提升机在运行一段时间后，钢丝绳内部或表面会出现疲劳、锈蚀、磨损甚至断裂等现象，影响了钢丝绳的安全使用；因而，对钢丝绳的断丝及磨损进行科学的定量检测，尤其是实现在线监控，是钢丝绳使用过程中急需解决的技术问题。多年来，人们一直在探索钢丝绳的损伤机理和检测钢丝绳缺陷的各种方法，而磁检测法一直是检测钢铁工件的首选方法，也是最可靠、最成熟的钢丝绳检测方法；这是由于钢丝绳绝大多数是采用导磁性能良好的高碳钢制成，同时，磁检测法的检测成本较低，且易于实现；因而，当前常用的钢丝绳检测技术和仪器几乎都采用磁检测法的原理，尤其是强磁检测法。然而，传统的强磁检测法，存在诸多缺陷，如，传感器灵敏度低，要求贴近钢丝绳表面，检测通过能力弱，以及强磁磁化强度强，对被测物体的磁场束缚力较大，因而，几乎无法用于在线监测。基于强磁检测法无法实现在线监测，现如今还常选择人工经验判断的方式检测钢丝绳的缺陷。而通过人工经验对钢丝绳进行检测时，极易由于判断过程中的主观或客观影响，导致判断结果与实际情况有较大的出入；如，出现钢丝绳磨损严重却继续使用，致使钢丝绳断裂发生事故，造成经济损失；或，出现钢丝绳轻微磨损、寿命较长时，却更换钢丝绳，致使钢丝绳更换频率过大，造成无故浪费，增加煤矿生产的成本。另外，传统的强磁检测法除了无法在线监测外，还无法对钢丝绳的磨损程度进行量化，不利于钢丝绳检测的深入研究，以及对检测结果的准确判断。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，通过智能化设备对钢丝绳的磨损程度进行检测，并在不断的校正过程中，实现对钢丝绳磨损程度的量化，进而准确的判断钢丝绳的磨损程度和使用寿命，保证钢丝绳的安全运行。本技术解决上述技术问题的技术方案如下。一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，包括安装支架、磁场规划装置、弱磁检测装置、行程计量装置和数采转换工作站；安装支架包括由上至下依次连接的三角架和方形框架；三角架包括斜拉杆、水平杆、支撑杆和连接螺栓，水平杆为水平设置、且开口向上的条形槽结构，水平杆的一端与斜拉杆的杆体活动连接，另一端的槽体侧壁上开设有侧部条形通孔，支撑杆的一端与斜拉杆的杆体活动连接，另一端通过连接螺栓与侧部条形通孔连接、并通过螺母固定；磁场规划装置、弱磁检测装置和行程计量装置由上至下依次设置、且均设置于钢丝绳处，磁场规划装置和弱磁检测装置均设置于三角架的斜拉杆上，数采转换工作站设置于方形框架的内部；磁场规划装置、弱磁检测装置和行程计量装置均与数采转换工作站信号连接。采用上述技术方案，通过磁场规划装置消除钢丝绳上的杂磁信号，进而使钢丝绳上的磁场排布均匀有序，再利用弱磁检测装置对钢丝绳的电磁场进行检测，利用行程计量装置确定磨损处的位置信息，并将信号传递给数采转换工作站；同时，通过设置安装支架以及倾角可调节的三角架，实现磁场规划装置和弱磁检测装置的安装角度的灵活调节，适应不同倾斜角度的钢丝绳。进一步地，方形框架包括由上至下依次连接的上部方框、中部竖杆和下部方框，上部方框由4个依次垂直连接的连杆组成，连杆为开口向下的条形槽结构、且其槽体的顶壁上开设有顶部条形通孔；方形框架还包括限位螺栓，限位螺栓依次穿过斜拉杆的槽体底壁和连杆的顶部条形通孔、并通过螺母固定。采用上述技术方案，可调节三角架和方形框架之间的相对位置，进一步增加各个装置的调节范围。进一步地，安装支架还包括滑轮和轨道；滑轮固定于方形框架的底部，轨道位于滑轮的下方、且与滑轮滚动连接；更进一步地，滑轮上设置有锁定装置。采用过上述技术方案，便于移动整个安装支架；同时，还可根据需求随时锁定滑轮，使用过程方便可靠。进一步地，安装支架还包括调节架，调节架包括安装座、调节座、调节螺杆和限位弹簧；调节座的一端与安装座活动连接，另一端与调节螺杆活动连接，调节螺杆的另一端穿过安装座、并通过螺母固定，限位弹簧套装于调节螺杆的杆体上；行程计量装置设置于调节座上。采用上述技术方案，可实现行程计量装置安装位置的灵活调节。进一步地，该弱磁检测系统，还包括主站和控制报警器；数采转换工作站和控制报警器均与主站信号连接。采用上述技术方案，可通过主站分析获得的数据并根据需求及时报警，提高整个系统的安全性、可靠性和实用性。本技术煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统的有益效果为：(1)通过设置磁场规划装置、弱磁检测装置、行程计量装置和数采转换工作站，将采集到磨损信号以及位置信息进行数据传递，进而监测钢丝绳的磨损程度；同时，通过设置可多方位调整位移的安装支架，并将各装置设置于安装支架上，使得装置的传感器与钢丝绳之间的距离能够灵活调整，进而保证传感器能够采集到最佳信号；(2)利用该系统，不断测试并校正钢丝绳的磨损数据，进而实现对钢丝绳磨损程度的量化，便于设备检测人员判断钢丝绳的使用寿命，并根据使用寿命情况，按时更换钢丝绳，进而保证了钢丝绳的安全稳定运行，有效防止了因钢丝绳断裂而发生的安全事故；(3)采用智能化数字设备，取代了人工检测钢丝绳磨损程度的方式，降低了人工的劳动强度，提高了劳动效率和检测的准确性；同时，在煤矿中引入了智能化检测设备，提高了煤矿设备的智能化程度，使钢丝绳的更换有了数据支持，并提高了钢丝绳的利用率，有效防止了因无法准确判断钢丝绳的磨损情况，而导致的频繁更换钢丝绳的情况，提高了设备的利用率，降低了生产成本。附图说明图1和图2均为本技术煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统的主视结构图；图3为本技术煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统的侧视结构图；图4为本技术煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统的立体结构图；图5和图6分别为图4中A部分和B部分的局部放大图；图7为典型的钢丝绳磁化特性曲线和磁导率随磁场强度变化的曲线图。附图中编码分别为：安装支架1、磁场规划装置2、弱磁检测装置3、行程计量装置4、数采转换工作站5、斜拉杆6-1、水平杆6-2、支撑杆6-3、连接螺栓6-4、侧部条形通孔6-5、上部方框7-1、连杆7-11、顶部条形通孔7-12、中部竖杆7-2、下部方框7-3、限位螺栓7-4、滑轮8、轨道9、安装座10-1、调节座10-2、调节螺杆10-3、限位弹簧10-4、钢丝绳11、提升绞车12。具体实施方式如图1至图6所示，一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，包括安装支架1、磁场规划装置2、弱磁检测装置3、行程计量装置4、数采转换工作站5、主站和控制报警器；其中，磁场规划装置2、弱磁检测装置3和行程计量装置4由上至下依次设置、且均设置于钢丝绳11处，弱磁检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，其特征在于，包括安装支架(1)、磁场规划装置(2)、弱磁检测装置(3)、行程计量装置(4)和数采转换工作站(5)；/n所述安装支架(1)包括由上至下依次连接的三角架和方形框架；/n所述三角架包括斜拉杆(6-1)、水平杆(6-2)、支撑杆(6-3)和连接螺栓(6-4)，所述水平杆(6-2)为水平设置、且开口向上的条形槽结构，所述水平杆(6-2)的一端与斜拉杆(6-1)的杆体活动连接，另一端的槽体侧壁上开设有侧部条形通孔(6-5)，所述支撑杆(6-3)的一端与斜拉杆(6-1)的杆体活动连接，另一端通过连接螺栓(6-4)与侧部条形通孔(6-5)连接、并通过螺母固定；/n所述磁场规划装置(2)、弱磁检测装置(3)和行程计量装置(4)由上至下依次设置、且均设置于钢丝绳(11)处，所述磁场规划装置(2)和弱磁检测装置(3)均设置于三角架的斜拉杆(6-1)上，所述数采转换工作站(5)设置于方形框架的内部；/n所述弱磁检测装置(3)和行程计量装置(4)均与数采转换工作站(5)信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，其特征在于，包括安装支架(1)、磁场规划装置(2)、弱磁检测装置(3)、行程计量装置(4)和数采转换工作站(5)；
所述安装支架(1)包括由上至下依次连接的三角架和方形框架；
所述三角架包括斜拉杆(6-1)、水平杆(6-2)、支撑杆(6-3)和连接螺栓(6-4)，所述水平杆(6-2)为水平设置、且开口向上的条形槽结构，所述水平杆(6-2)的一端与斜拉杆(6-1)的杆体活动连接，另一端的槽体侧壁上开设有侧部条形通孔(6-5)，所述支撑杆(6-3)的一端与斜拉杆(6-1)的杆体活动连接，另一端通过连接螺栓(6-4)与侧部条形通孔(6-5)连接、并通过螺母固定；
所述磁场规划装置(2)、弱磁检测装置(3)和行程计量装置(4)由上至下依次设置、且均设置于钢丝绳(11)处，所述磁场规划装置(2)和弱磁检测装置(3)均设置于三角架的斜拉杆(6-1)上，所述数采转换工作站(5)设置于方形框架的内部；
所述弱磁检测装置(3)和行程计量装置(4)均与数采转换工作站(5)信号连接。


2.如权利要求1所述的煤矿用钢丝绳的弱磁检测系统，其特征在于，所述方形框架包括由上至下依次连接的上部方框(7-1)、中部竖杆(7-2)和下部方框(7-3)，所述上部方框(7-1)由4个依次垂直连接的连杆(7-11)组成，所述连杆(7-11)为开口向下的条形槽结构、且...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟涛，范志成，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司梅花井煤矿，
类型：新型
国别省市：宁夏;64