【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及提升钢丝绳无损检测领域，具体涉及一种高速运行提升钢丝绳无损检测装置及方法。。
技术介绍
1、提升钢丝绳的无损检测是在不破坏钢丝绳的结构和使用性能前提下，通过声、光、电、射线等物理化学方法，探究损伤与这些信号之间的关系，进而定性定量推测出损伤的位置和程度，为承载能力、使用寿命和是否需要更换提供依据。适用于钢丝绳无损检测方法中具有代表性的有声学、机械、射线、电流、光学、涡流、超声波、振动、声发射检测以及磁检测。其中，前四种因检测信号易受到干扰，信号提取微弱难以记录，或者仪器昂贵性价比较低，检测性能太差等缺点，难以运用到实际中。钢丝绳的高碳钢高磁导材质和特殊构造决定了漏磁检测法的可行，也是行业内公认的成熟和稳定的无损检测方法。
2、从第一台钢丝绳探伤仪面市以来，钢丝绳电磁无损检测技术得到了不断发展，实际使用当中大多都是使用强磁检测技术，检测前要将被检测钢丝绳磁化至饱和，其主要的检测元件有霍尔元件、感应线圈、磁通门等。但依然存在主要问题如下：
3、1.现有研究和设备都是钢丝绳低速运行过程中对于损伤的研究，但是在实际工况下，高速运行已是必然；在速度提升的过程中，很多复杂的电磁现象和动态磁化带来的信号畸变等问题显现出来，单级励磁漏磁检测满足不了漏磁传感器检测要求。提升钢丝绳在高速运行进行损伤的漏磁检测时，存在以下三点问题：第一，磁化过程中磁畴在外磁场激励下的有序排列受磁化强度和时间影响，速度快时励磁不充分影响漏磁信号探测；第二，钢丝绳在磁场中切割磁力线产生的涡流效应与外加磁场反向，影响钢丝绳饱和磁场
4、2.强磁检测多要求检测传感器尽可能贴近钢丝绳的表面且保持恒定的距离，且受检测速度制约；当钢丝绳运行速度增大时，提离值波动较大对漏磁信号影响严重；钢丝绳励磁方式单一导致缺乏不同形态信号对损伤特征的表达。
5、3.利用漏磁场理论进行钢丝绳缺陷检测时，单一传感器检测信号单一，多维信号检测比较困难，难以很好表征损伤形态。多数应用永磁体励磁的检测设备因永磁本身附带的磁场，导致安装麻烦且励磁源强度无法调节，灵活性较差。。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种新型高速运提升行钢丝绳无损检测装置，能够实现检测装置两级之间磁场通过叠加，减少涡流和时间效应的影响，使高速运行的钢丝绳饱和励磁，达到提高检测精度的目的；本装置结构简单、采用电磁铁励磁方式，可以避免采用永磁励磁时强大吸力导致安装困难的问题，滚轮浮动支撑组件跟随高速钢丝绳微小浮动，减小提离距离的大波动，可靠性和稳定性好;通过xyz三轴阵列磁敏传感器采集多维信号，可很好表征损伤形态。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种高速运行提升钢丝绳无损检测装置，包括：
4、外壳，所述外壳内沿钢丝绳移动方向间隔设有至少3组环形电磁铁组成的至少两个励磁区间，实现高速运行的钢丝绳饱和励磁；
5、漏磁场信号采集传输组件，通过滚轮浮动支撑组件设置在每两组所述环形电磁铁之间；
6、导向轮组件，设置在所述外壳外侧且沿钢丝绳移动方向前、后布置，以夹紧钢丝绳。
7、所述外壳包括上壳体、下壳体、合页、挡板和搭扣，其中，所述合页和搭扣搭配使用连接所述上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内侧分别设有对所述环形电磁铁的轴向位置进行限位用的挡板；挡板设置在多级励磁组件之间阻挡多级励磁组件沿轴向移动。
8、所述滚轮浮动支撑组件包括：底座、弹簧、滚轮支架和滚轮，其中，
9、所述底座卡固于两个所述挡板之间，底座具有第一弧形安装面，所述第一弧形安装面为穿过钢丝绳直径同心的半圆曲面，所述第一弧形安装面上设有通孔；
10、所述滚轮支架的底部通过弹簧导向柱穿过所述通孔，滚轮支架上部安装有滚轮；弹簧，同轴套接在所述弹簧导向柱外部，且位于所述弧形安装面和滚轮支架之间；
11、所述漏磁场信号采集传输组件包括：衬套、漏磁传感器阵列和信号传输单元；
12、所述衬套的上表面具有第二弧形安装面，所述第二弧形安装面为穿过钢丝绳直径同心的半圆曲面，所述第二弧形安装面上安装有所述漏磁传感器阵列；所述衬套的底部两侧分别设有凸起，所述滚轮支架上设有与所述凸起相配合固定的卡槽，所述衬套通过底部两侧的所述凸起与所述卡槽摩擦固定在两个滚轮支架之间；
13、所述滚轮浮动支撑组件能够减少钢丝绳运行速度增大时，提离值波动大对漏磁信号影响。
14、每组所述环形电磁铁均包括两个半环形电磁铁，分别是上半环形电磁铁和下半环形电磁铁，其中，上半环形电磁铁安装在所述上壳体中，下半环形电磁铁安装在所述下壳体中；
15、每个半环形电磁铁均包括半环形铁芯和线圈，线圈沿半环形铁芯径向绕在内外表面，通以电流形成轴向的励磁磁场。
16、每两组环形电磁铁之间间距等于所述环形电磁铁的半径。
17、每组所述环形电磁铁的内侧面与被测钢丝绳表面距离为1-1.5mm。
18、所述弹簧导向柱的底部通过螺纹连接有防脱螺母，通过防脱螺母调节所述滚轮浮动支撑组件的支撑高度以适应不同直径钢丝绳的检测。
19、本专利技术进一步公开了一种高速运行提升钢丝绳无损检测方法，基于所述高速运行提升钢丝绳无损检测装置，
20、高速运行的钢丝绳同一段从远离滚轮浮动支撑组件的一侧通过检测装置中，在第一个两级励磁构件中间被磁化，然后再进入第二个两级励磁构件中间被第二次磁化，通过两个磁场叠加能够解决钢丝绳高速运行时由于时间问题和涡流效应引起的励磁不充分问题；
21、通过更换不同的衬套来满足不同直径钢丝绳的提离值要求；
22、漏磁场信号采集传输组件中，圆周排列的阵列漏磁传感器包括检测xyz三轴漏磁场的三列漏磁传感器，漏磁信号能够通过信号传输单元的电路，最终将信号传递到外部计算机中进行信号离线处理。
23、有益效果
24、由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
25、第一．本专利技术通过设有至少3组环形电磁铁组成的至少两个励磁区间，实现高速运行的钢丝绳饱和励磁；能够实现检测装置两级之间磁场通过叠加能够实现高速运行提升钢丝绳饱和励磁，达到提高检测精度的目的；
26、第二．本专利技术结构简单、采用电磁铁励磁方式，可以避免采用永磁励磁时强大吸力导致安装困难的问题。
27、第三．本专利技术滚轮浮动支撑组件跟随高速钢丝绳微小浮动，减小提离距离的大波动，可靠性和稳定性好；
28、第四．本专利技术采用三轴阵列磁敏传感器采集多维信号，可很好表征损伤形态。
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1.一种高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，每两组环形电磁铁之间间距等于所述环形电磁铁的半径。
6.根据权利要求1所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，每组所述环形电磁铁的内侧面与被测钢丝绳表面距离为1-1.5mm。
7.根据权利要求3所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述弹簧导向柱的底部通过螺纹连接有防脱螺母，通过防脱螺母（15）调节所述滚轮浮动支撑组件的支撑高度以适应不同直径钢丝绳的检测。
8.一种高速运行提升钢丝绳无损检测方法，基于权利要求1~7中任一所述高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的高速运行提升钢丝绳无损检测装置，其特征在于，每两组环形电磁铁之间间距等于所述环形电磁铁的半径。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉兴，马壮壮，常向东，朱真才，周公博，卢昊，曹国华，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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