[发明专利]一种深井提升装备调绳状态监控装置及方法

说明书

本发明公开了一种深井提升装备调绳状态监控装置及方法，系统包括安装于张力平衡装置处的微型液流发电机、同步带轮、编码器、连通器、电磁调速阀、连接板件、采集器；利用调绳装备液压油的流动产生电能，给监控装置供电；通过调整电磁调速阀开口，控制调绳速度；同步带轮带动编码器能够对调绳状态进行有效测量；监控装置采用数字量的采集传输方法，能够大程度降低无线传输干扰。其结构紧凑、检测方法简便，无需人工维护，可靠性强，能够直观、准确地对调绳装备的非正常运行状态进行有效监测控制，有效避免了钢丝绳断绳事故的发生。

技术领域

本发明涉及一种调绳状态监控装置及方法，尤其是一种适用于深井提升装备的调绳状态监控装置及方法。

背景技术

提升机素有“矿井咽喉”之称，承担着提升煤炭矸石和升降人员设备的重要作用，是连接矿山井下生产系统和地面工业广场的纽带。随着开采深度的增加，提升钢丝绳的自重急剧增大，单绳提升装备已不能满足深井提升的要求，在此情况下，多绳提升装备成为了深井开采的首要选择。但同时，多绳提升也带来了有效绳长不一致的问题，给深井提升装备的安全稳定运行带来了隐患。根据《煤矿安全规程》的相关规定，多绳提升过程中，任一根提升钢丝绳的张力与平均张力之差不得超过±10％。为了保障系统安全，平衡各绳张力，在深井提升装备中，液压张力平衡装置得到了广泛使用。

但是，在日常使用过程中，张力平衡装置存在蹿绳、调节行程短等问题，如若不能对调绳状态进行实时监测管理，及时调整平衡装置伸长，一旦发生故障，将会对提升安全和钢丝绳使用寿命造成严重威胁。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术中存在问题，提供了一种结构简单、实时监测、安全可靠、自动化程度高的调绳状态监控装置及方法。

技术方案：本发明的深井提升装备调绳状态监控装置，包括工控机、并排设置的多个张力平衡装置、分别与每个张力平衡装置相连的张力平衡装置出油管；所述的多个张力平衡装置外侧设有采集控制器，采集控制器上设有连通器，连通器上设有与多个张力平衡装置个数相同的发电机组和编码器；所述的发电机组包括与张力平衡装置出油管相连的微型液流发电机，微型液流发电机的输出轴上设有同步带主动轮，所述的编码器经直角板及螺栓固定在连通器上，编码器的输入轴上设有与同步带主动轮皮带相连的同步带从动轮，同步带从动轮的内侧设有电磁调速阀，微型液流发电机的出口连有液流发电机出油管，液流发电机出油管与电磁调速阀相连，所述电磁调速阀通过螺栓固定在连通器上，电磁调速阀出油口通过连通器中的油路形成连通。

所述的连通器通过专用L形板及螺栓与张力平衡装置相连。

所述的采集控制器包括能量管理模块、信号处理模块及计算输出模块，所述的能量管理模块收集微型液流发电机所产生的电能，并给编码器、信号处理模块及计算输出模块供电，能量管理模块通过控制充电回路的通断防止过冲；所述的信号处理模块通过无线与上位机通讯；所述的计算输出模块与电磁调速阀相连，控制电磁调速阀开口。

使用上述的深井提升装备调绳状态监控装置的监控方法，包括如下步骤：

步骤1、使用前，将调绳状态监控装置整体安装在实验系统中进行标定，标定张力平衡装置中调绳液压缸达到二分之一行程时，编码器计数脉冲值为0；当调绳液压缸达到上行程终端l_s时，编码器计数脉冲值为T_s；当调绳液压缸达到下行程终端l_x时，编码器计数脉冲值为T_x；

步骤2、当提升装备在井底运行前，调绳状态监控装置安装完毕后，将各张力平衡装置中的调绳液压缸调整到二分之一行程处，工控机中初始化编码器的监测数值为0，初始化采集控制器中信号处理模块的采样频率为f₁，通讯频率为f₂；