CN108896262B - 一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，属于井筒监测技术领域，所述深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台包括机架、钢丝绳、钢丝绳张紧装置、第一振动装置和第二振动装置；钢丝绳张紧装置包括上安装台、下安装台、位于上安装台上方的支撑台、连接上安装台和支撑台的伸缩机构、下安装台的下方设有第一钢丝绳锁紧机构、支撑台的上方设有第二钢丝绳锁紧机构，钢丝绳的一端依次穿过上安装台和支撑台，并被第二钢丝绳锁紧机构锁紧，上安装台安装在机架上；第一振动装置包括振动电机和电机调速器；第二振动装置包括驱动装置、同步带导轨、连接板及安装在连接板上的直线轴承。本发明中的试验台能验证实际工况下巡检机器人运行的可靠性。

Description

一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台

技术领域

本发明涉及井筒监测技术领域，特别涉及一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台。

背景技术

我国既是世界上最大的发展中国家，也是最大的能源消费国。煤炭在能源消费中一直占据着主导地位，随着我国煤炭资源的逐渐开采，地质条件较好的浅层煤田越来越少，煤炭开采的深度逐渐增加。根据第三次全国煤田预测数据，预测煤炭资源埋深大于1000m的占全国预测总量的59.5%。深层丰富的煤炭资源使得深井和超深井成为深部矿物资源开发的必然选择。

面对地质条件更加复杂的深井和超深井，我们需要建立一套有巡检机器人构成的集成先进传感控制技术的数字化监控平台，实现对矿山设备的智能监测、自动控制及安全预警，保证煤炭开采过程的顺利进行。在整个矿山设备系统中，矿井提升系统作为煤炭生产中的大动脉，是矿井的咽喉要道，担负着运送煤炭、填充物、工作人员和废弃物等功能，一旦提升系统出现故障，煤炭生产将处于瘫痪状态，严重影响煤矿的经济效益和工人的安全。井筒在长期的运营过程中,井壁、罐梁、罐道、提升绳及附属设施会受各种因素的影响而产生损伤和破坏。

对于井筒的监测，我们利用钢丝绳罐道作为井筒内巡检机器人的运动载体。钢丝绳罐道是利用钢丝绳作为提升容器运行的罐道，其上端用固定装置固定在井架上，下端在井底用重锤或液压装置拉紧。巡检机器人在对井筒监测的过程中，会沿着钢丝绳向上或者向下爬行。钢丝绳罐道是一种维护简单、运行平稳、更换便捷的挠性罐道。但是钢丝绳罐道在井筒内并不是一直处于静止的状态，在千米深井中钢丝绳会产生振动，其振动为纵向-横向-扭转的耦合振动模型，其动态行为极其复杂，其振动的幅值和频率不仅与矿井的深度和提升的速度有关，还与罐道对罐笼的激振、罐笼的重力、提升系统的固有频率、井下的风速等因素有关。故我们需要一种可以模拟深立井井筒钢丝绳罐道振动的试验台来模拟实际工况下巡检机器人遇到扰动时的爬绳效果。

发明内容

本发明提供一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，所述深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台包括机架、钢丝绳、钢丝绳张紧装置、第一振动装置和第二振动装置；

钢丝绳张紧装置包括上安装台、下安装台、位于上安装台上方的支撑台、连接上安装台和支撑台的伸缩机构、下安装台上设有一个通孔，下安装台的下方设有第一钢丝绳锁紧机构、支撑台的上方设有第二钢丝绳锁紧机构，钢丝绳的一端依次穿过上安装台和支撑台，并被第二钢丝绳锁紧机构锁紧，上安装台安装在机架上，下安装台位于地面上；

第一振动装置包括振动电机和电机调速器，振动电机和电机调速器相连接，当进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动试验时，钢丝绳的另一端穿过所述通孔，并被第一钢丝绳锁紧机构锁紧，伸缩装置带动支撑台及第二钢丝绳锁紧机构同时向上运动，张紧钢丝绳，振动电机安装在钢丝绳上，并以试验所需振动频率带动钢丝绳振动，巡检机器人沿着钢丝绳运动；

第二振动装置包括驱动装置和安装在下安装台上的同步带导轨、安装在同步带导轨的滑块上的连接板及安装在连接板上的直线轴承，当进行低频大幅值振动试验时，钢丝绳的另一端穿过直线轴承后悬空，且钢丝绳的另一端位于下安装台上方，驱动装置驱动同步带导轨，使所述滑块以试验所需速度来回滑动，并通过直线轴承带动钢丝绳来回摆动，巡检机器人沿着钢丝绳运动。

所述第二钢丝绳锁紧机构包括两个钢丝绳U型卡头，两个钢丝绳U型卡头分别为第一钢丝绳U型卡头和第二钢丝绳U型卡头，第一钢丝绳U型卡头位于所述支撑台上方，第二钢丝绳U型卡头位于第一钢丝绳U型卡头上方，第一钢丝绳U型卡头和第二钢丝绳U型卡头同时将所述钢丝绳锁紧，第一钢丝绳U型卡头的U型螺栓开口和第二钢丝绳U型卡头的U型螺栓开口从两个相反的方向套住所述钢丝绳。

所述伸缩机构包括两个剪式千斤顶，每个剪式千斤顶的底端均与所述上安装台固定连接，每个剪式千斤顶的顶端均与所述支撑台固定连接，所述上安装台的中心设有钢丝绳孔，两个剪式千斤顶相对于所述钢丝绳孔对称，所述钢丝绳穿过所述钢丝绳孔。

所述第一钢丝绳锁紧机构为钢丝绳U型卡头。

所述振动电机通过U型螺栓固定在所述钢丝绳上，所述振动电机的最低点与所述下安装台之间的距离等于所述下安装台和所述上安装台之间的钢丝绳的长度的1/8。

所述连接板为L型连接板，L型连接板的水平部分与所述滑块通过螺栓连接，L型连接板的竖直部分与所述直线轴承通过U型螺栓连接。

所述驱动装置包括步进电机、步进电机驱动器、电源和控制器；

步进电机与所述同步带导轨连接，控制器用于发送控制信号给步进电机驱动器，通过步进电机驱动器控制所述步进电机运行，电源用于给控制器和步进电机驱动器供电。

所述驱动装置还包括两个距离感应器，两个距离感应器安装在所述同步带导轨的壳体上，两个距离感应器对应所述滑块能运行的两个极限位置，当所述滑块运行至某一个距离感应器的位置处时，控制器控制所述步进电机运行，带动所述滑块向相反方向运行。

所述支撑台为槽钢。

所述下安装台下方设有四个底脚，四个底脚的高度能够调节，四个底脚的底端均固定在地面上，顶端均与所述下安装台相连，通过四个底脚将所述下安装台支撑在所述地面上。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，一方面，能够通过钢丝绳张紧装置将钢丝绳张紧，同时通过第一振动装置带动钢丝绳进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动，具体地，可以通过电机调速器来调整振动电机的振动频率，用来模拟实际工况中钢丝绳受到的不同大小的振动频率，由于钢丝绳被张紧使得钢丝绳仅能进行小幅度振动，模拟了实际工况中钢丝绳的高频小幅值振动的状态或者低频小幅值振动的状态；另一方面，该试验台还能进行低频大幅值振动试验，此时，无需将钢丝绳张紧，将钢丝绳的另一端穿过直线轴承，通过滑块的来回滑动来带动钢丝绳以较低的速度来回摆动，模拟了实际工况中钢丝绳的低频大幅值的振动状态；因此，通过试验过程中巡检机器人在钢丝绳上悬停、沿着钢丝绳上爬或者沿着钢丝绳下爬的运动情况能够模拟出实际工况下巡检机器人的运动状态，通过查看试验过程中巡检机器人是否会出现掉落、卡死或者脱离预定轨道等失效形式，来验证实际工况下巡检机器人运行的可靠性，为实际工况下巡检机器人在钢丝绳上的安全运行提供可靠保障。本发明中的试验台所模拟的钢丝绳的振动频率能达到50Hz及以上，可以很轻松地模拟实际工况中的极端情况，同时还能应用于本领域其他相关的实验研究。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台的主视图；

图2是本发明的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台的左视图；

图3是本发明的钢丝绳顶端的连接结构示意图；

图4是本发明的钢丝绳底端的连接结构示意图；

图5是本发明的立井井筒钢丝绳罐道振动试验台的俯视图；

图6时本发明的机架的结构示意图。

图中：

1机架，2钢丝绳，3上安装台，4下安装台，5支撑台，6振动电机，7同步带导轨，8滑块，9连接板，10直线轴承，11水平槽钢，12剪式千斤顶，13丝杠，14导轨，15第一钢丝绳锁紧机构，16第二钢丝绳锁紧机构，17第一钢丝绳U型卡头的U型螺栓，18第二钢丝绳U型卡头的U型螺栓，19 U型螺栓，20步进电机，21距离感应器，22底脚。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至图6所示，本发明提供了一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，该深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台包括机架1、钢丝绳2、钢丝绳张紧装置、第一振动装置和第二振动装置；

钢丝绳张紧装置包括上安装台3、下安装台4、位于上安装台3上方的支撑台5、连接上安装台3和支撑台5的伸缩机构、下安装台4上设有一个通孔，下安装台4的下方设有第一钢丝绳锁紧机构15、支撑台5的上方设有第二钢丝绳锁紧机构16，钢丝绳2的一端依次穿过上安装台3和支撑台5，并被第二钢丝绳锁紧机构16锁紧，上安装台3安装在机架1上，下安装台4位于地面上；

第一振动装置包括振动电机6和电机调速器，振动电机6和电机调速器相连接，当进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动试验时，钢丝绳2的另一端穿过下安装台4上的通孔，并被第一钢丝绳锁紧机构15锁紧，伸缩装置带动支撑台5及第二钢丝绳锁紧机构16同时向上运动，张紧钢丝绳2，振动电机6安装在钢丝绳2上，并以试验所需振动频率带动钢丝绳2振动，巡检机器人沿着钢丝绳2运动；

第二振动装置包括驱动装置和安装在下安装台4上的同步带导轨7、安装在同步带导轨7的滑块8上的连接板9及安装在连接板9上的直线轴承10，如图1所示，当进行低频大幅值振动试验时，钢丝绳2的另一端穿过直线轴承10后悬空，且钢丝绳2的另一端位于下安装台4上方，如图4所示，驱动装置驱动同步带导轨7，使滑块8以试验所需速度来回滑动，并通过直线轴承10带动钢丝绳2来回摆动，巡检机器人沿着钢丝绳2运动。

在本发明中，钢丝绳2的振动频率为f，振动幅值为A，高频小幅值振动试验的f和A应分别满足30Hz≤f≤50Hz和A≤5cm；低频小幅值振动试验的f和A应分别满足1Hz＜f≤30Hz和A≤5cm；进行低频大幅值振动试验的f和A应分别满足f≤1Hz和5cm＜A≤20cm。

本发明中的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，一方面，能够通过钢丝绳张紧装置将钢丝绳2张紧，同时通过第一振动装置带动钢丝绳2进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动，具体地，可以通过电机调速器来调整振动电机6的振动频率，用来模拟实际工况中钢丝绳2受到的不同大小的振动频率，由于钢丝绳2被张紧使得钢丝绳2仅能进行小幅度振动，模拟了实际工况中钢丝绳2的高频小幅值振动的状态或者低频小幅值振动的状态；另一方面，该试验台还能进行低频大幅值振动试验，此时，无需将钢丝绳2张紧，将钢丝绳2的另一端穿过直线轴承10，通过滑块8的来回滑动来带动钢丝绳2以较低的速度来回摆动，模拟了实际工况中钢丝绳2的低频大幅值的振动状态；因此，通过试验过程中巡检机器人在钢丝绳2上悬停、沿着钢丝绳2上爬或者沿着钢丝绳2下爬的运动情况能够模拟出实际工况下巡检机器人的运动状态，通过查看试验过程中巡检机器人是否会出现掉落、卡死或者脱离预定轨道等失效形式，来验证实际工况下巡检机器人运行的可靠性，为实际工况下巡检机器人在钢丝绳2上的安全运行提供可靠保障。本发明中的试验台所模拟的钢丝绳的振动频率能达到50Hz及以上，可以很轻松地模拟实际工况中的极端情况，同时还能应用于本领域其他相关的实验研究。

当需要进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动试验时，需要将钢丝绳2张紧，以保证钢丝绳2不会产生大幅度振动，本发明中，上安装台3固定在机架1上，其中，如图6所示，机架1位于地面上，且机架1上设有一个水平槽钢11，如图3所示，上安装台3可以设计成L型板的结构，L型板的竖直部分3A固定在机架1的水平槽钢11内，下安装台4位于地面上，下安装台4下方设有四个底脚22，四个底脚22的底端均固定在地面上，顶端均与下安装台4相连，通过四个底脚22将下安装台4支撑在地面上，此时，先调节伸缩机构缩短，此时支撑台5会向下移动，使得第二钢丝绳锁紧机构16也同时向下移动，此时钢丝绳2的另一端也会向下移动，将钢丝绳2的另一端穿过下安装台4上的通孔，然后采用第一钢丝绳锁紧机构15将钢丝绳2的另一端锁紧，锁紧后，再调节伸缩机构伸长，此时支撑台5会向上移动，使得第二钢丝绳锁紧机构16也同时向上移动，将钢丝绳2向上提起，通过合理的调整伸缩机构的伸长长度，能使钢丝绳2张紧，然后通过第一振动装置带动钢丝绳2振动；其中，四个底脚22可以采用高度能够调节的底脚，从而调节下安装台4的高度，如此能增大调节钢丝绳2的张紧范围，底脚22的底端还可以为设有橡胶垫的底脚，能够起到避振防振的作用；

当进行低频大幅值振动试验时，无需将钢丝绳2张紧，仅需调整伸缩机构的伸长长度，使钢丝绳2的另一端穿过直线轴承10且位于下安装台4上方即可，然后通过同步带导轨7的滑块8带动直线轴承10来回摆动。

在本发明中，伸缩机构包括两个剪式千斤顶12，每个剪式千斤顶12的底端均与上安装台3固定连接，每个剪式千斤顶12的顶端均与支撑台5固定连接，上安装台3的中心设有钢丝绳孔，两个剪式千斤顶12相对于钢丝绳孔对称，钢丝绳2穿过钢丝绳孔。通过旋转剪式千斤顶12的丝杠13，可以实现剪式千斤顶12的伸长和缩短，由于下安装台4固定在机架1上不动，因此当剪式千斤顶12伸长时会向上抬举支撑台5，当剪式千斤顶12缩短时会向下拉动支撑台5向下移动，如图6所示，操作者可以通过梯子爬至机架1的顶部调节剪式千斤顶12的丝杠13。

其中，可以在上安装台3之间设置两个导轨14，每个导轨14的一端均与上安装台3固定，另一端均穿过支撑台5，使得伸缩机构伸长或者缩短时，支撑台5能沿着两个导轨14上下滑动。

在本发明中，第一钢丝绳锁紧机构15可以为能直接在市面上买到的钢丝绳U型卡头，该种类型的钢丝绳U型卡头能将钢丝绳2锁紧，防止钢丝绳2受力滑脱，第二钢丝绳锁紧机构16也可以采用直接在市面上买到的钢丝绳U型卡头，如图3所示，第二钢丝绳锁紧机构16包括两个钢丝绳U型卡头，两个钢丝绳U型卡头分别为第一钢丝绳U型卡头16A和第二钢丝绳U型卡头16B，第一钢丝绳U型卡头16A位于支撑台5上方，第二钢丝绳U型卡头16B位于第一钢丝绳U型卡头16A上方，第一钢丝绳U型卡头16A和第二钢丝绳U型卡头16B同时将钢丝绳2锁紧，第一钢丝绳U型卡头16A的U型螺栓17开口和第二钢丝绳U型卡头16B的U型螺栓18开口从两个相反的方向套住钢丝绳2，如此能够进一步防止钢丝绳2在张紧过程中滑落，支撑台5可以采用槽钢。

本发明中的振动电机6可以采用型号为HY-100的偏心轮振动电机，通过电机调速器能够调节振动电机6的振动频率，在试验时可以根据实际的试验所需对振动电机6的振动频率进行调节，振动电机6通过U型螺栓19固定在钢丝绳2上，振动电机6的最低点与下安装台4之间的距离等于下安装台4和上安装台3之间的钢丝绳2的长度的1/8，如此使振动电机6仅与钢丝绳2接触，减少振动能不必要的损耗，另一方面能够增加巡检机器人在高频小幅值振动或者低频小幅值振动试验时的有效爬升高度。

在本发明中，驱动装置包括步进电机20、步进电机驱动器、电源和控制器；

步进电机20与同步带导轨7连接，控制器用于发送控制信号给步进电机驱动器，通过步进电机驱动器转换成步进电机20可以识别的电信号，进而控制步进电机20运行，步进电机20转动进而带动同步带导轨7的皮带移动，皮带与滑块8固连，进而带动滑块8移动，最终使直线轴承10带动钢丝绳2摆动，电源用于给控制器和步进电机驱动器供电，同步带导轨7可以采用DSXM125C系列的同步带导轨，步进电机驱动器和电源可以根据实际情况布置在试验现场。

其中，驱动装置还包括两个距离感应器21，两个距离感应器21安装在同步带导轨7的壳体上，两个距离感应器21对应滑块8能运行的两个极限位置，当滑块8运行至某一个距离感应器21的位置处时，控制器控制步进电机20运行，带动滑块8向相反方向运行，通过将两个距离感应器21安装在不同的位置，能够调节两个距离感应器21之间的距离，以使钢丝绳2达到不同的振动幅值，两个距离感应器21分别为第一距离感应器和第二距离感应器，当滑块8运行至第一距离感应器的位置处时，会引起第一距离感应器产生的电信号发生变化，此时控制器控制步进电机20反向运动，使滑块8向第二距离感应器的方向运动，当滑块8运行至第二距离感应器的位置处时，会引起第二距离感应器产生的电信号发生变化，此时控制器再次控制步进电机20反向运动，使滑块8向第一距离感应器的方向运动，如此实现钢丝绳2的来回摆动。

在本发明中，连接滑块8和直线轴承10的连接板9可以为L型连接板，L型连接板的水平部分9A与滑块8通过螺栓连接，L型连接板9的竖直部分9B与直线轴承10通过U型螺栓连接。

在本发明中，所有螺栓的连接处均包含橡胶垫片可以有效减小振动在试验台和机架1上的传播，极大降低振动照成的影响；试验台的所有结构均可拆卸，组装和维修过程方便，同时方便进行其他相关实验以及减少试验台对其他实验的干扰。

下面对采用本发明中的振动试验台的试验过程进行举例描述：

若采用该试验台首先进行高频小幅值振动试验，然后再进行低频大幅值振动试验，试验步骤如下：

第一步、进行高频小幅值振动实验的准备：

首先，观察第一钢丝绳锁紧机构15、第二钢丝绳锁紧机构16是否锁紧钢丝绳2。在第二钢丝绳锁紧机构16的两个钢丝绳U型卡头锁紧而第一钢丝绳锁紧机构15的钢丝绳U型卡头放松时，旋转伸缩机构的两个剪式千斤顶12的丝杆13，降低两个剪式千斤顶12的高度使得钢丝绳2的底端穿过下安装台4上的通孔，直至钢丝绳2的另一端下降至能够被第一钢丝绳锁紧机构15锁紧的位置，然后采用水平仪测量支撑台5是否为水平状态，调节两个剪式千斤顶的高度直至支撑台5水平，用第一钢丝绳锁紧机构15的钢丝绳U型卡头将钢丝绳2的下端锁紧，保证钢丝绳2在张紧过程中不会滑脱。旋转剪式千斤顶12的丝杆13慢慢调高两个剪式千斤顶12的高度，将钢丝绳2的顶端向上提升并时刻注意使支撑台5保证水平，将钢丝绳2进行张紧；

其中，水平仪可以采用直接在市面上买到的水准珠，将水准珠防止在支撑台5上，通过水准珠内的气泡的位置来判断支撑台5是否为水平状态。

第二步、高频小幅值振动实验的测试过程：

检查钢丝绳2的张紧程度，确定钢丝绳2张紧后，运行振动电机6，通过电机调速器调节振动电机6的振动频率，首先使振动电机6以较低的振动频率带动钢丝绳2进行振动，观察整个试验台以及钢丝绳2的振动状态，无异常后通过电机调速器将振动电机6的振动频率逐渐调节至试验所需的振动频率，观察整个试验台以及钢丝绳2的振动状态，确认无异常后停止运行振动电机6。

第三步、安装机器人：

将需要进行测试巡检机器人安装在钢丝绳2上，在振动电机6的上方安装该巡检机器人，将巡检机器人夹紧固定在钢丝绳2上。

第四步、正式行走阶段：

将巡检机器人开启使之沿钢丝绳2向上爬行。打开振动电机6的开关，通过电机调速器调节振动电机6的振动频率，首先使振动电机6以较低的振动频带动钢丝绳2进行振动，观察机器人在钢丝绳2扰动下的爬升状况，逐渐增加振动电机6振动频率至试验所需数值，观察巡检机器人的爬升状况，看巡检机器人在受到钢丝绳2振动的干扰后是否有掉落、卡死，脱离预定轨道等失效形式，当巡检机器人接近上安装台3时，转换巡检机器人的爬升方向使之向下运动。看巡检机器人在受到钢丝绳2振动的干扰后是否有掉落、卡死，脱离预定轨道等失效形式，并记录实验的结果。

第五步、高频小幅值振动试验停止过程：

当巡检机器人测试完成后，首先关闭振动电机6的开关使钢丝绳2高频振动停止，然后关闭巡检机器人的电源。

第六步、进行低频大幅值振动实验的准备：

首先将高频实验时张紧钢丝绳2的第一钢丝绳锁紧机构15松开，旋转伸缩机构的两个剪式千斤顶12的丝杆13，升高两个剪式千斤顶12的高度使得钢丝绳2的下端高于下安装台4上表面5-10cm的位置，根据支撑台5上的水平仪调支撑台5的水平。然后将高频振动时的振动电机6拆掉并安装好同步带导轨7和连接板9，使得钢丝绳2处于同步带轨道的中间位置。将钢丝绳2的另一端穿过直线轴承10，将直线轴承10和连接板9用U型螺栓进行连接，保证钢丝绳2在低频大幅值振动过程中不会从直线轴承10中滑脱。连接控制器、电源、步进电机驱动器和步进电机20。并设置好同步带导轨7的滑块8的速度。

第七步、低频大幅值振动实验的测试过程：

电源为控制器和步进电机驱动器供电，通过控制器和步进电机驱动器控制步进电机20运行，使同步带导轨7的滑块8低速运行，观察距离感应器21是否工作，观察整个试验台以及钢丝绳2的振动状态，无异常后逐渐增加滑块8的运动速度至试验需要的速度，观察试验台以及钢丝绳2的振动状态，确认无异常后停止步进电机20的运行。

第七步、正式行走过程：

将巡检机器人开启使之沿钢丝绳2向上爬行。电源为控制器和步进电机驱动器供电，观察巡检机器人在钢丝绳2摆动过程中的爬升状况。逐渐增加滑块8运动的速度至试验需要测试的速度，观察巡检机器人的爬升状况，看巡检机器人在受到钢丝绳2振动的干扰后是否有掉落、卡死，脱离预定轨道等失效形式，当巡检机器人接近上安装台3时，转换机器人的爬升方向使之向下运动。观察巡检机器人的爬升状况，看巡检机器人在受到钢丝绳2振动的干扰后是否有掉落、卡死，脱离预定轨道等失效形式，并记录实验的结果。

第八步、低频大幅值振动试验停止过程：

当巡检机器人测试完成后，通过控制器和步进电机驱动器控制步进电机20停止运行，电源停止供电。

上述方法步骤仅适用于首先进行高频小幅值振动试验，然后再进行低频大幅值振动试验试验过程，当高频振动试验和低频振动试验顺序不同时，可根据实际情况合理调整试验步骤，其中，第一振动装置还能用于进行低频小幅值振动试验。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，所述深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台包括机架、钢丝绳和钢丝绳张紧装置；其特征在于：钢丝绳张紧装置包括上安装台、下安装台、位于上安装台上方的支撑台、连接上安装台和支撑台的伸缩机构、下安装台上设有一个通孔，下安装台的下方设有第一钢丝绳锁紧机构、支撑台的上方设有第二钢丝绳锁紧机构，钢丝绳的一端依次穿过上安装台和支撑台，并被第二钢丝绳锁紧机构锁紧，上安装台安装在机架上，下安装台位于地面上；所述深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台还包括第一振动装置和第二振动装置；

第一振动装置包括振动电机和电机调速器，振动电机和电机调速器相连接，当进行高频小幅值振动或者低频小幅值振动试验时，钢丝绳的另一端穿过所述通孔，并被第一钢丝绳锁紧机构锁紧，伸缩装置带动支撑台及第二钢丝绳锁紧机构同时向上运动，张紧钢丝绳，振动电机安装在钢丝绳上，并以试验所需振动频率带动钢丝绳振动，巡检机器人沿着钢丝绳运动；

第二振动装置包括驱动装置和安装在下安装台上的同步带导轨、安装在同步带导轨的滑块上的连接板及安装在连接板上的直线轴承，当进行低频大幅值振动试验时，钢丝绳的另一端穿过直线轴承后悬空，且钢丝绳的另一端位于下安装台上方，驱动装置驱动同步带导轨，使所述滑块以试验所需速度来回滑动，并通过直线轴承带动钢丝绳来回摆动，巡检机器人沿着钢丝绳运动。

2.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述第二钢丝绳锁紧机构包括两个钢丝绳U型卡头，两个钢丝绳U型卡头分别为第一钢丝绳U型卡头和第二钢丝绳U型卡头，第一钢丝绳U型卡头位于所述支撑台上方，第二钢丝绳U型卡头位于第一钢丝绳U型卡头上方，第一钢丝绳U型卡头和第二钢丝绳U型卡头同时将所述钢丝绳锁紧，第一钢丝绳U型卡头的U型螺栓开口和第二钢丝绳U型卡头的U型螺栓开口从两个相反的方向套住所述钢丝绳。

3.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述伸缩机构包括两个剪式千斤顶，每个剪式千斤顶的底端均与所述上安装台固定连接，每个剪式千斤顶的顶端均与所述支撑台固定连接，所述上安装台的中心设有钢丝绳孔，两个剪式千斤顶相对于所述钢丝绳孔对称，所述钢丝绳穿过所述钢丝绳孔。

4.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述第一钢丝绳锁紧机构为钢丝绳U型卡头。

5.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述振动电机通过U型螺栓固定在所述钢丝绳上，所述振动电机的最低点与所述下安装台之间的距离等于所述下安装台和所述上安装台之间的钢丝绳的长度的1/8。

6.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述连接板为L型连接板，L型连接板的水平部分与所述滑块通过螺栓连接，L型连接板的竖直部分与所述直线轴承通过U型螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述驱动装置包括步进电机、步进电机驱动器、电源和控制器；步进电机与所述同步带导轨连接，控制器用于发送控制信号给步进电机驱动器，通过步进电机驱动器控制所述步进电机运行，电源用于给控制器和步进电机驱动器供电。

8.根据权利要求7所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述驱动装置还包括两个距离感应器，两个距离感应器安装在所述同步带导轨的壳体上，两个距离感应器对应所述滑块能运行的两个极限位置，当所述滑块运行至某一个距离感应器的位置处时，控制器控制所述步进电机运行，带动所述滑块向相反方向运行。

9.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述支撑台为槽钢。

10.根据权利要求1所述的深立井井筒钢丝绳罐道振动试验台，其特征在于：所述下安装台下方设有四个底脚，四个底脚的高度能够调节，四个底脚的底端均固定在地面上，顶端均与所述下安装台相连，通过四个底脚将所述下安装台支撑在所述地面上。

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