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礦井提升機(jī)制動閘檢測系統(tǒng)分析

發(fā)布時間：

2024-12-11

來源：

礦井提升機(jī)制動閘檢測系統(tǒng)分析

礦井提升機(jī)制動閘檢測系統(tǒng)分析

 

一、引言

本文詳細(xì)闡述了礦井提升機(jī)制動閘檢測系統(tǒng)相關(guān)的國家規(guī)定，深入剖析了制動閘檢測系統(tǒng)的各個組成部分，包括傳感器、信號采集與處理單元、數(shù)據(jù)傳輸與存儲單元以及監(jiān)控與報警單元等。同時探討了系統(tǒng)的工作原理、性能指標(biāo)以及在保障礦井提升機(jī)安全運行方面的重要作用，旨在為礦山工程技術(shù)人員和相關(guān)從業(yè)者提供全面且深入的知識體系，使其能更好地理解、設(shè)計、安裝與維護(hù)礦井提升機(jī)閘檢測系統(tǒng)，以滿足礦山安全生產(chǎn)的嚴(yán)格需求。

二、國家相關(guān)規(guī)定

1.制動盤與盤型制動器閘瓦間隙不大于2mm。

2.制動盤的徑向跳動不超過1.5mm，端面跳動不超過1.0mm。

3.閘間隙超過規(guī)定值時，能自動報警或自動斷電。

三、礦井提升機(jī)制動閘檢測系統(tǒng)詳細(xì)描述

 

1.傳感器

閘瓦間隙傳感器

用于實時監(jiān)測閘瓦與制動盤之間的間隙大小。常用的有電感式傳感器和激光位移傳感器。電感式傳感器利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)閘瓦間隙發(fā)生變化時，傳感器的電感值隨之改變，通過測量電感值的變化來確定間隙大小。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、成本較低等特點，但測量精度相對激光位移傳感器略低。激光位移傳感器則是通過發(fā)射激光束并接收反射光，根據(jù)光的飛行時間或相位變化來精確測量閘瓦與制動盤之間的距離。其測量精度高，可達(dá)微米級甚至更高，但價格相對較高，且在礦井環(huán)境中需要注意防護(hù)灰塵、水汽等對激光光路的影響。

溫度傳感器

采用無接觸式，通過調(diào)整使傳感器與閘盤的間距達(dá)到合適距離，對閘盤溫度進(jìn)行動態(tài)持續(xù)監(jiān)測。

偏擺傳感器

采用無接觸式，通過調(diào)整使傳感器與閘盤的間距達(dá)到合適距離，對閘盤偏擺量進(jìn)行動態(tài)持續(xù)監(jiān)測。

制動力矩傳感器

制動力矩傳感器是閘檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，其主要作用是測量制動閘在制動過程中產(chǎn)生的制動力矩大小。常見的制動力矩傳感器有應(yīng)變片式傳感器和磁彈性傳感器等。應(yīng)變片式傳感器通過測量制動閘部件在受力時產(chǎn)生的應(yīng)變，利用應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系計算出制動力矩。其優(yōu)點是測量精度較高，響應(yīng)速度快，但對安裝位置和環(huán)境要求較為嚴(yán)格，需要安裝在能夠準(zhǔn)確反映制動力矩的部位，并且要避免受到外界干擾力的影響。磁彈性傳感器則是基于磁致伸縮效應(yīng)，當(dāng)受到制動力矩作用時，傳感器內(nèi)部的磁性材料磁特性發(fā)生變化，通過檢測這種變化來確定制動力矩。這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，適用于較為惡劣的礦井環(huán)境。

2. 信號采集與處理單元

信號采集模塊

負(fù)責(zé)接收來自各個傳感器的模擬信號或數(shù)字信號。對于模擬信號，如制動力矩傳感器和閘瓦間隙傳感器輸出的模擬電壓或電流信號，采集模塊首先進(jìn)行濾波處理，去除信號中的噪聲和干擾成分，然后進(jìn)行放大和采樣。采樣頻率的設(shè)定要根據(jù)傳感器信號的變化頻率和系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性的要求來確定，一般來說，對于制動閘這種快速響應(yīng)的系統(tǒng)，采樣頻率較高，通常在數(shù)千赫茲甚至更高。對于數(shù)字信號，如某些智能型傳感器直接輸出的數(shù)字信號，采集模塊則直接進(jìn)行接收和緩存，等待后續(xù)處理。

信號處理模塊

對采集到的信號進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。對于制動力矩信號，它根據(jù)傳感器的標(biāo)定參數(shù)將采集到的信號轉(zhuǎn)換為實際的制動力矩值，并進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合和誤差修正，以提高制動力矩測量的準(zhǔn)確性。對于閘瓦間隙信號，信號處理單元會計算出各閘瓦間隙的平均值、最大值、最小值以及間隙差值等參數(shù)，判斷是否滿足安全規(guī)程要求。對于閘瓦磨損信號，通過特定的算法將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為閘瓦的磨損量，并與設(shè)定的磨損極限值進(jìn)行比較。同時，信號處理單元還具備數(shù)據(jù)壓縮功能，將大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，以便于數(shù)據(jù)的存儲和傳輸，減少系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和傳輸壓力。

3、 信息一體化處理單元

 

數(shù)據(jù)傳輸模塊

 

數(shù)據(jù)傳輸模塊負(fù)責(zé)將信號處理模塊處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心或其他存儲設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸模塊要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院图皶r性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和傳輸，并具備數(shù)據(jù)校驗和重傳機(jī)制，防止數(shù)據(jù)丟失或錯誤。

數(shù)據(jù)存儲單元

數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲閘檢測系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)。采用本地存儲設(shè)備，將數(shù)據(jù)存儲在工控機(jī)中。優(yōu)點是數(shù)據(jù)存儲速度快，讀取方便，在網(wǎng)絡(luò)故障等情況下仍能保證數(shù)據(jù)的完整性。同時，為了防止本地數(shù)據(jù)丟失，還可以采用異地備份存儲的方式，將數(shù)據(jù)定期備份到礦山的其他存儲服務(wù)器或云端存儲平臺。云端存儲具有數(shù)據(jù)存儲容量大、易于管理、可實現(xiàn)多終端訪問等優(yōu)點，但對網(wǎng)絡(luò)帶寬和安全性要求較高。數(shù)據(jù)存儲單元要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲，按照時間、參數(shù)類型等進(jìn)行歸檔，以便于數(shù)據(jù)的查詢和分析。

監(jiān)控軟件

以直觀的圖形界面展示閘檢測系統(tǒng)的各項參數(shù)數(shù)據(jù)，如制動力矩的實時曲線、閘瓦間隙的數(shù)值顯示、閘瓦磨損情況的圖表等。監(jiān)控軟件具備數(shù)據(jù)實時刷新功能，能夠及時反映制動閘的當(dāng)前狀態(tài)。同時，它還可以對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分析，生成各種報表，如日報表、月報表、故障報表等，為設(shè)備維護(hù)和管理提供數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控軟件還可以設(shè)置不同的用戶權(quán)限，如管理員、操作員、普通查看員等，確保數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)操作的規(guī)范性。

報警系統(tǒng)

報警系統(tǒng)根據(jù)閘檢測系統(tǒng)設(shè)定的報警閾值進(jìn)行報警。當(dāng)制動力矩不足、閘瓦間隙過大或過小、閘瓦磨損超過極限值等異常情況發(fā)生時，報警系統(tǒng)會立即發(fā)出聲光報警信號，提醒操作人員及時處理。報警系統(tǒng)可以與提升機(jī)的控制系統(tǒng)相連，在嚴(yán)重異常情況下，如制動力矩嚴(yán)重不足可能導(dǎo)致提升機(jī)失控時，報警系統(tǒng)可以向控制系統(tǒng)發(fā)送指令，觸發(fā)提升機(jī)的安全制動裝置，使提升機(jī)立即停止運行，以保障人員和設(shè)備的安全。報警系統(tǒng)還可以通過短信、電子郵件等方式將報警信息發(fā)送給相關(guān)維護(hù)人員或管理人員，以便他們能夠及時了解提升機(jī)的故障情況并采取相應(yīng)的措施。

四、制動閘檢測系統(tǒng)在保障礦井提升機(jī)安全運行中的重要性

礦井提升機(jī)閘檢測系統(tǒng)對于保障提升機(jī)的安全運行具有不可替代的重要作用。首先，通過對制動力矩的精確監(jiān)測，可以確保在不同工況下提升機(jī)都能獲得足夠的制動力，避免因制動力不足而導(dǎo)致的溜車、超速等事故。其次，閘瓦間隙和閘瓦磨損的實時監(jiān)測能夠及時發(fā)現(xiàn)制動閘的磨損情況和安裝調(diào)整問題，保證制動的均勻性和可靠性，延長閘瓦和制動盤的使用壽命。再者，系統(tǒng)的監(jiān)控與報警功能能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)制動閘的異常情況，并及時通知操作人員和相關(guān)管理人員，采取相應(yīng)的措施，如及時調(diào)整閘瓦間隙、更換閘瓦或進(jìn)行設(shè)備維修等，有效預(yù)防事故的發(fā)生。此外，系統(tǒng)存儲的大量歷史數(shù)據(jù)為提升機(jī)的維護(hù)管理提供了寶貴的依據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析可以找出制動閘的性能變化趨勢，提前預(yù)測可能出現(xiàn)的故障，為預(yù)防性維護(hù)提供支持，從而提高礦井提升機(jī)的整體安全管理水平。

 

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