CN114940430A - 一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,包括多绳提升机调绳装置,涉及液压调绳油缸,包括安装在矿井筒内的调绳机构,所述调绳机构包括滚筒机和多绳提升机。本发明中,提供一种兼具便于调节阻尼力、提高控制响应、可自激励调节的磁流变液压油调绳装置的使用方法,利用钢丝绳和尾绳将两组多绳提升机首尾相连,并围绕在滚筒机的外围,形成一个在矿井筒内进行装料卸料施工的同时,即可进行实时在线监测钢丝绳张力及调绳长度的可自激励调节的拉力闭环,不仅满足矿井筒内复杂的施工环境,实现了自动监测和数据传输的目的,还取代了传统人工现场观测的方式,提高了操作安全可靠性,保障提升机系统的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及提升机技术领域,具体地说涉及一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法。
背景技术
多绳摩擦式提升机是我国各大煤矿的主要提升设备。多绳摩擦式提升机是由多根钢丝绳共同承担提升载荷重量,经过长时间运行后,由于各根钢丝绳弹性变形不同往往会产生张力不平衡的情况。各钢丝绳张力不平衡会产生衬垫磨损、钢丝绳寿命耗损、诱发安全隐患等问题。
保持绳间的张力一致,对延长钢丝绳寿命、减轻衬垫磨损、保证设备安全运行有着重要的意义。因此,对钢丝绳的承载大小以及各绳之间的张力平衡情况的监测和调节,成为了实现煤矿安全提升的一项重要环节。
在现有技术中,针对各钢丝绳之间存在的载荷差,多采用串联的液压调绳器进行调节。液压调绳器油缸在钢丝绳张力不平衡时,虽然能够自动伸缩,起到保持调节多绳之间张力一致的作用,但是依旧尚存在液压油泄露、调节范围有限、控制滞后、活塞缸深度不易观测的情况,即,钢丝绳调节长度变化不易及时测量、绳间张力变化不易实时监测的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便于实时在线监测钢丝绳张力及调绳长度的自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,涉及液压调绳油缸,包括安装在矿井筒内的调绳机构,所述调绳机构包括滚筒机和多绳提升机;
所述滚筒机具有上下间隔分布的两组,分别位于所述矿井筒的井口和井底,所述多绳提升机具有左右间隔分布的两组,分别位于所述滚筒机的两侧,两组所述多绳提升机的顶部之间经由钢丝绳相连,且两组所述多绳提升机的底部之间经由尾绳相连,从而形成一拉力闭环,所述拉力闭环围绕在上下两组所述滚筒机的外围。
进一步地,所述多绳提升机还包括内箱体、外壳体、箕斗和调绳油缸组件,所述外壳体滑动嵌套在所述内箱体的外部,所述箕斗固定在所述外壳体的底部,所述调绳油缸组件安装在所述内箱体的内部,所述钢丝绳穿过所述内箱体连接至所述调绳油缸组件,所述尾绳连接在所述箕斗的底部。
进一步地,所述调绳油缸组件包括安装壳体、油缸、磁流变液压油、励磁线圈和活塞柱,所述油缸居中安装在所述安装壳体的内部,所述活塞柱的一端伸入所述油缸的内部,并将所述磁流变液压油封堵于所述油缸的内部,所述活塞柱的另一端伸出所述油缸,所述励磁线圈为一组围绕在所述油缸外部的螺线线圈,位于所述安装壳体的内部,所述励磁线圈通电后可产生将所述磁流变液压油中的磁流变液体磁化的磁场。
进一步地,所述多绳提升机还包括设于所述内箱体内部的安装板,所述内箱体的壁面上开设有滑槽,所述安装板的侧端固定有可穿过所述滑槽并连接至所述外壳体内壁面的连接件,所述安装壳体固定在所述安装板的底部;
工作状态下,当所述内箱体沿所述外壳体向外或向内滑动,并发生错位时,所述安装板及所述安装壳体与所述外壳体均保持相对静止,且所述安装板及所述安装壳体与所述内箱体均发生相对位移。
进一步地,所述多绳提升机还包括固定在所述内箱体的内壁底面的压块,所述钢丝绳从外到里依次穿过所述内箱体、安装板、安装壳体、油缸、磁流变液压油和活塞柱,并连接至所述压块,所述钢丝绳上并位于所述压块和油缸之间安装有用于监测所述钢丝绳动态张力的压电传感器,所述压电传感器由多个压电晶体组成,且所述压电传感器与所述活塞柱之间通过传力钢球传导力。
进一步地,所述多绳提升机还包括安装在所述内箱体的内壁底面的激光测距传感器,所述激光测距传感器的测距方向竖直指向所述安装板。
进一步地,所述多绳提升机还包括安装在所述内箱体的内壁侧面的主控模块和锂离子蓄电池模块,所述锂离子蓄电池模块由基于压电效应进行自发电的所述压电传感器供电,且所述锂离子蓄电池模块为用于监测距离变化差值的所述激光测距传感器以及用于产生磁场的所述励磁线圈充电,所述主控模块电性连接并调控所述锂离子蓄电池模块。
进一步地,所述多绳提升机还包括安装在所述外壳体上的无线收发模块,所述无线收发模块由作为自激励能量载体的所述锂离子蓄电池模块供电,且所述无线收发模块经由所述主控模块的调控,可接收所述压电传感器以及所述激光测距传感器的数据信号,并以无线传输的方式传送至地面控制系统。
进一步地,还包括电磁收发模块、信号接收模块、信号处理模块和计算机单元,所述电磁收发模块具有多组,分别安装在所述矿井筒的井口卸料区、井底装料区以及所述箕斗上,所述信号接收模块具有多组,沿所述矿井筒的井壁面纵向均匀间隔分布,间距为两百米;
工作状态下,当所述多绳提升机受牵拉力而上下升降时,所述无线收发模块随之发生位移变化,在与所述电磁收发模块之间处于无线有效间距时,所述无线收发模块基于自动触发式数据感应传感原理,实时向所述信号接收模块发送数据包,数据包经由信号处理模块分析处理后,以无线传输的方式传送至远程端的所述计算机单元进行显示。
一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:当两组所述多绳提升机的所述钢丝绳之间的张力基本相同时,所述内箱体和外壳体之间维持相对静止,两组所述油缸内的所述磁流变液压油的液位高度保持一致,各所述多绳提升机的所述钢丝绳的相对绳长不变,所述激光测距传感器测得初始间距X0,如图1所示,此时所述锂离子蓄电池模块不向所述励磁线圈输出电流,所述励磁线圈不产生磁场,所述磁流变液压油中的磁流变液体未被磁化,所述磁流变液压油中的亚铁化合物颗粒呈不规则排列状态分布,液压油介质的流体特性未被改变,呈现软阻尼特性;
步骤二:当两组所述多绳提升机的所述钢丝绳之间的张力出现差值时,所述内箱体和外壳体之间相对滑动错位,两组所述油缸内的所述磁流变液压油的液位高度出现液位差,各所述多绳提升机的所述钢丝绳的相对绳长开始变化,所述激光测距传感器测得实时间距X1,如图2所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱的移动长度,也为所述钢丝绳的调节长度,当差值超过第一阈值Xmin时,为了提高所述调绳机构的阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块向所述励磁线圈输出小电流,所述励磁线圈产生较弱磁场,所述磁流变液压油中的磁流变液体被磁化,所述磁流变液压油中的亚铁化合物颗粒呈规则排列状态分布,液压油介质的流体特性被改变,呈现中阻尼特性;
步骤三:当两组所述多绳提升机的所述钢丝绳之间的张力差值较大时,所述内箱体和外壳体之间滑动错位至极限,两组所述油缸内的所述磁流变液压油液位差的差距较大,各所述多绳提升机的所述钢丝绳的相对绳长改变较大,所述激光测距传感器测得实时间距X2,如图3所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱的移动长度,也为所述钢丝绳的调节长度,当差值超过第一阈值Xmax时,为了保护所述调绳机构并提高其阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块向所述励磁线圈输出大电流,所述励磁线圈产生较强磁场,所述磁流变液压油中的磁流变液体被完全磁化,所述磁流变液压油中的亚铁化合物颗粒呈规则排列至形成固态阻尼器,液压油介质的流体特性被完全改变,呈现硬阻尼特性。
本发明的有益效果体现在:
1、本发明中,基于现有的液压调绳油缸,提供一种兼具便于调节阻尼力、提高控制响应、可自激励调节的磁流变液压油调绳装置的使用方法,利用钢丝绳和尾绳将两组多绳提升机首尾相连,并围绕在滚筒机的外围,形成一个在矿井筒内进行装料卸料施工的同时,即可进行实时在线监测钢丝绳张力及调绳长度的可自激励调节的拉力闭环,不仅满足矿井筒内复杂的施工环境,实现了自动监测和数据传输的目的,还取代了传统人工现场观测的方式,提高了操作安全可靠性,保障提升机系统的安全运行。
2、本发明中,压电传感器基于压电效应,在多绳提升机运行过程中,根据压力动态变化,可向锂离子蓄电池模块实现自行发电,锂离子蓄电池模块作为能量载体,可实现自激励发电和自我供给充电的功能,向油缸内的励磁线圈、激光测距传感器以及无线收发模块供电,实现钢丝绳张力资源的循环利用,同时,根据锂离子蓄电池模块输出电流由“无-小-大”的变化,控制励磁线圈产生的磁场强度,实现磁流变液压油阻尼由“软-中-硬”的变化,最终达到改善调绳效果的目的。
附图说明
图1是本发明一实施例的使用示意图。
图2是本发明一实施例的钢丝绳张力基本相同时的多绳提升机剖视图。
图3是本发明一实施例的钢丝绳张力出现差值时的多绳提升机剖视图。
图4是本发明一实施例的钢丝绳张力相差较大时的多绳提升机剖视图。
附图中各部件的标记为:1、内箱体;101、安装板;2、外壳体;3、箕斗;4、钢丝绳;5、尾绳;6、调绳油缸组件;601、安装壳体;602、油缸;603、磁流变液压油;604、励磁线圈;605、活塞柱;7、压电传感器;8、激光测距传感器;9、主控模块;901、A/D转换器;902、串行处理器;903、高频调制器;904、信号放大器;10、锂离子蓄电池模块;11、无线收发模块;12、压块;13、信号接收模块;14、信号处理模块;15、计算机单元;16、滚筒机;17、多绳提升机;18、调绳机构;19、矿井筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,“多个”指两个以上。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1-图4。
本发明提供了一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,涉及液压调绳油缸,包括安装在矿井筒19内的调绳机构18,所述调绳机构18包括滚筒机16和多绳提升机17;
所述滚筒机16具有上下间隔分布的两组,分别位于所述矿井筒19的井口和井底,所述多绳提升机17具有左右间隔分布的两组,分别位于所述滚筒机16的两侧,两组所述多绳提升机17的顶部之间经由钢丝绳4相连,且两组所述多绳提升机17的底部之间经由尾绳5相连,从而形成一拉力闭环,所述拉力闭环围绕在上下两组所述滚筒机16的外围。
本发明中,基于现有的液压调绳油缸,提供一种兼具便于调节阻尼力、提高控制响应、可自激励调节的磁流变液压油调绳装置的使用方法,利用钢丝绳和尾绳将两组多绳提升机首尾相连,并围绕在滚筒机的外围,形成一个在矿井筒内进行装料卸料施工的同时,即可进行实时在线监测钢丝绳张力及调绳长度的可自激励调节的拉力闭环,不仅满足矿井筒内复杂的施工环境,实现了自动监测和数据传输的目的,还取代了传统人工现场观测的方式,提高了操作安全可靠性,保障提升机系统的安全运行。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括内箱体1、外壳体2、箕斗3和调绳油缸组件6,所述外壳体2滑动嵌套在所述内箱体1的外部,所述箕斗3固定在所述外壳体2的底部,所述调绳油缸组件6安装在所述内箱体1的内部,所述钢丝绳4穿过所述内箱体1连接至所述调绳油缸组件6,所述尾绳5连接在所述箕斗3的底部。这样设计,在所述矿井筒19内,利用所述钢丝绳4和尾绳5将分别悬挂在所述滚筒机16两侧的两组所述多绳提升机17首尾相连,形成一个可在装料卸料施工的同时,进行实时在线监测所述钢丝绳4张力及调绳长度的拉力闭环,当各所述多绳提升机17的所述钢丝绳4之间的张力出现不平衡时,所述内箱体1和外壳体2之间发生相对滑动位移,所述调绳油缸组件6及所述多绳提升机17内的监测设备开始工作。
在一实施例中,所述调绳油缸组件6包括安装壳体601、油缸602、磁流变液压油603、励磁线圈604和活塞柱605,所述油缸602居中安装在所述安装壳体601的内部,所述活塞柱605的一端伸入所述油缸602的内部,并将所述磁流变液压油603封堵于所述油缸602的内部,所述活塞柱605的另一端伸出所述油缸602,所述励磁线圈604为一组围绕在所述油缸602外部的螺线线圈,位于所述安装壳体601的内部,所述励磁线圈604通电后可产生将所述磁流变液压油603中的磁流变液体磁化的磁场。这样设计,所述磁流变液压油603是一种磁流变液体,采用向传统液压油里添加亚铁化合物颗粒的材质,所述励磁线圈604在通电后根据电流大小的变化,改变磁场强弱大小,所述磁流变液压油603根据场强变化,改变液压油介质的流体特性,即钢丝绳调节的阻尼特性。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括设于所述内箱体1内部的安装板101,所述内箱体1的壁面上开设有滑槽,所述安装板101的侧端固定有可穿过所述滑槽并连接至所述外壳体2内壁面的连接件,所述安装壳体601固定在所述安装板101的底部;
工作状态下,当所述内箱体1沿所述外壳体2向外或向内滑动,并发生错位时,所述安装板101及所述安装壳体601与所述外壳体2均保持相对静止,且所述安装板101及所述安装壳体601与所述内箱体1均发生相对位移。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括固定在所述内箱体1的内壁底面的压块12,所述钢丝绳4从外到里依次穿过所述内箱体1、安装板101、安装壳体601、油缸602、磁流变液压油603和活塞柱605,并连接至所述压块12,所述钢丝绳4上并位于所述压块12和油缸602之间安装有用于监测所述钢丝绳4动态张力的压电传感器7,所述压电传感器7由多个压电晶体组成,且所述压电传感器7与所述活塞柱605之间通过传力钢球传导力。这样设计,在所述多绳提升机17运行过程中,一方面,所述压电传感器7实时监测所述压块12和油缸602之间的所述钢丝绳4动态张力变化,基于压电效应可实现自行发电,并且最大限度减少对现有所述多绳提升机17结构的改造,提高了系统的可行性,另一方面,在所述压块12和调绳油缸组件6之间经由所述钢丝绳4实现力的传递,进而完成对所述箕斗3的提升。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括安装在所述内箱体1的内壁底面的激光测距传感器8,所述激光测距传感器8的测距方向竖直指向所述安装板101。这样设计,随着所述多绳提升机17运行及所述钢丝绳4的张力改变,所述激光测距传感器8测得的所述内箱体1的内壁底面与所述安装板101之间的间距不断变化,该间距即为所述活塞柱605的移动长度,也为所述钢丝绳4的调节长度,当测得的间距大小超过最大阈值或最小阈值时,为保护调绳机构18并提高其阻尼特性,需要改变所述锂离子蓄电池模块10向所述励磁线圈604输出的相应电流大小。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括安装在所述内箱体1的内壁侧面的主控模块9和锂离子蓄电池模块10,所述锂离子蓄电池模块10由基于压电效应进行自发电的所述压电传感器7供电,且所述锂离子蓄电池模块10为用于监测距离变化差值的所述激光测距传感器8以及用于产生磁场的所述励磁线圈604充电,所述主控模块9电性连接并调控所述锂离子蓄电池模块10。这样设计,所述锂离子蓄电池模块10作为能量载体,可实现自激励发电和自我供给充电的功能,通过向所述油缸602内的所述励磁线圈604和激光测距传感器8供电,实现所述钢丝绳4张力资源的循环利用,同时,根据所述锂离子蓄电池模块10输出电流由“无-小-大”的变化,控制所述励磁线圈604产生的磁场强度,实现所述磁流变液压油603阻尼由“软-中-硬”的变化,最终达到改善调绳效果的目的;
当系统长时间不工作处于静默状态时,切断所述锂离子蓄电池模块10的供电电路,待系统运行时再度恢复,从而达到延长系统的维护保养周期的作用。
在一实施例中,所述多绳提升机17还包括安装在所述外壳体2上的无线收发模块11,所述无线收发模块11由作为自激励能量载体的所述锂离子蓄电池模块10供电,且所述无线收发模块11经由所述主控模块9的调控,可接收所述压电传感器7以及所述激光测距传感器8的数据信号,并以无线传输的方式传送至地面控制系统。这样设计,所述的压电传感器7实时监测到的张力信号依次经过A/D转换器901、串行处理器902、高频调制器903和信号放大器904的处理后,由所述无线收发模块11向地面控制系统传送数据信息。
在一实施例中,还包括电磁收发模块、信号接收模块13、信号处理模块14和计算机15单元,所述电磁收发模块具有多组,分别安装在所述矿井筒19的井口卸料区、井底装料区以及所述箕斗3上,所述信号接收模块13具有多组,沿所述矿井筒19的井壁面纵向均匀间隔分布,间距为两百米;
工作状态下,当所述多绳提升机17受牵拉力而上下升降时,所述无线收发模块11随之发生位移变化,在与所述电磁收发模块之间处于无线有效间距时,所述无线收发模块11基于自动触发式数据感应传感原理,实时向所述信号接收模块13发送数据包,数据包经由信号处理模块14分析处理后,以无线传输的方式传送至远程端的所述计算机单元15进行显示。这样设计,对所述箕斗3装料、卸料和运行的三个过程实现张力监测,所述电磁收发模块在安装时应当保持对立和适当的距离,同时在数据传送时,为了保证数据不丢失,应当做好备份工作。
本发明提供了一种自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:当两组所述多绳提升机17的所述钢丝绳4之间的张力基本相同时,所述内箱体1和外壳体2之间维持相对静止,两组所述油缸602内的所述磁流变液压油603的液位高度保持一致,各所述多绳提升机17的所述钢丝绳4的相对绳长不变,所述激光测距传感器8测得初始间距X0,如图1所示,此时所述锂离子蓄电池模块10不向所述励磁线圈604输出电流,所述励磁线圈604不产生磁场,所述磁流变液压油603中的磁流变液体未被磁化,所述磁流变液压油603中的亚铁化合物颗粒呈不规则排列状态分布,液压油介质的流体特性未被改变,呈现软阻尼特性;
步骤二:当两组所述多绳提升机17的所述钢丝绳4之间的张力出现差值时,所述内箱体1和外壳体2之间相对滑动错位,两组所述油缸602内的所述磁流变液压油603的液位高度出现液位差,各所述多绳提升机17的所述钢丝绳4的相对绳长开始变化,所述激光测距传感器8测得实时间距X1,如图2所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱605的移动长度,也为所述钢丝绳4的调节长度,当差值超过第一阈值Xmin时,为了提高所述调绳机构18的阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块10向所述励磁线圈604输出小电流,所述励磁线圈604产生较弱磁场,所述磁流变液压油603中的磁流变液体被磁化,所述磁流变液压油603中的亚铁化合物颗粒呈规则排列状态分布,液压油介质的流体特性被改变,呈现中阻尼特性;
步骤三:当两组所述多绳提升机17的所述钢丝绳4之间的张力差值较大时,所述内箱体1和外壳体2之间滑动错位至极限,两组所述油缸602内的所述磁流变液压油603液位差的差距较大,各所述多绳提升机17的所述钢丝绳4的相对绳长改变较大,所述激光测距传感器8测得实时间距X2,如图3所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱605的移动长度,也为所述钢丝绳4的调节长度,当差值超过第一阈值Xmax时,为了保护所述调绳机构18并提高其阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块10向所述励磁线圈604输出大电流,所述励磁线圈604产生较强磁场,所述磁流变液压油603中的磁流变液体被完全磁化,所述磁流变液压油603中的亚铁化合物颗粒呈规则排列至形成固态阻尼器,液压油介质的流体特性被完全改变,呈现硬阻尼特性。
本发明中,基于现有的液压调绳油缸,提供一种兼具便于调节阻尼力、提高控制响应、可自激励调节的磁流变液压油调绳装置的使用方法,不仅满足矿井筒内复杂的施工环境,实现了自动监测和数据传输的目的,还取代了传统人工现场观测的方式,提高了操作安全可靠性,保障提升机系统的安全运行;
同时具备自激励发电和自我供给充电的功能,实现钢丝绳张力资源的循环利用,根据所述锂离子蓄电池模块10输出电流由“无-小-大”的变化,控制所述励磁线圈604产生的磁场强度,实现所述磁流变液压油603阻尼由“软-中-硬”的变化,最终达到改善调绳效果的目的。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明,并不用于限制本发明,本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自激励调节的多绳提升机调绳装置,涉及液压调绳油缸,其特征在于:包括安装在矿井筒(19)内的调绳机构(18),所述调绳机构(18)包括滚筒机(16)和多绳提升机(17);
所述滚筒机(16)具有上下间隔分布的两组,分别位于所述矿井筒(19)的井口和井底,所述多绳提升机(17)具有左右间隔分布的两组,分别位于所述滚筒机(16)的两侧,两组所述多绳提升机(17)的顶部之间经由钢丝绳(4)相连,且两组所述多绳提升机(17)的底部之间经由尾绳(5)相连,从而形成一拉力闭环,所述拉力闭环围绕在上下两组所述滚筒机(16)的外围。
2.如权利要求1所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括内箱体(1)、外壳体(2)、箕斗(3)和调绳油缸组件(6),所述外壳体(2)滑动嵌套在所述内箱体(1)的外部,所述箕斗(3)固定在所述外壳体(2)的底部,所述调绳油缸组件(6)安装在所述内箱体(1)的内部,所述钢丝绳(4)穿过所述内箱体(1)连接至所述调绳油缸组件(6),所述尾绳(5)连接在所述箕斗(3)的底部。
3.如权利要求2所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述调绳油缸组件(6)包括安装壳体(601)、油缸(602)、磁流变液压油(603)、励磁线圈(604)和活塞柱(605),所述油缸(602)居中安装在所述安装壳体(601)的内部,所述活塞柱(605)的一端伸入所述油缸(602)的内部,并将所述磁流变液压油(603)封堵于所述油缸(602)的内部,所述活塞柱(605)的另一端伸出所述油缸(602),所述励磁线圈(604)为一组围绕在所述油缸(602)外部的螺线线圈,位于所述安装壳体(601)的内部,所述励磁线圈(604)通电后可产生将所述磁流变液压油(603)中的磁流变液体磁化的磁场。
4.如权利要求3所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括设于所述内箱体(1)内部的安装板(101),所述内箱体(1)的壁面上开设有滑槽,所述安装板(101)的侧端固定有可穿过所述滑槽并连接至所述外壳体(2)内壁面的连接件,所述安装壳体(601)固定在所述安装板(101)的底部;
工作状态下,当所述内箱体(1)沿所述外壳体(2)向外或向内滑动,并发生错位时,所述安装板(101)及所述安装壳体(601)与所述外壳体(2)均保持相对静止,且所述安装板(101)及所述安装壳体(601)与所述内箱体(1)均发生相对位移。
5.如权利要求4所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括固定在所述内箱体(1)的内壁底面的压块(12),所述钢丝绳(4)从外到里依次穿过所述内箱体(1)、安装板(101)、安装壳体(601)、油缸(602)、磁流变液压油(603)和活塞柱(605),并连接至所述压块(12),所述钢丝绳(4)上并位于所述压块(12)和油缸(602)之间安装有用于监测所述钢丝绳(4)动态张力的压电传感器(7),所述压电传感器(7)由多个压电晶体组成,且所述压电传感器(7)与所述活塞柱(605)之间通过传力钢球传导力。
6.如权利要求4所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括安装在所述内箱体(1)的内壁底面的激光测距传感器(8),所述激光测距传感器(8)的测距方向竖直指向所述安装板(101)。
7.如权利要求5或6所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括安装在所述内箱体(1)的内壁侧面的主控模块(9)和锂离子蓄电池模块(10),所述锂离子蓄电池模块(10)由基于压电效应进行自发电的所述压电传感器(7)供电,且所述锂离子蓄电池模块(10)为用于监测距离变化差值的所述激光测距传感器(8)以及用于产生磁场的所述励磁线圈(604)充电,所述主控模块(9)电性连接并调控所述锂离子蓄电池模块(10)。
8.如权利要求7所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:所述多绳提升机(17)还包括安装在所述外壳体(2)上的无线收发模块(11),所述无线收发模块(11)由作为自激励能量载体的所述锂离子蓄电池模块(10)供电,且所述无线收发模块(11)经由所述主控模块(9)的调控,可接收所述压电传感器(7)以及所述激光测距传感器(8)的数据信号,并以无线传输的方式传送至地面控制系统。
9.如权利要求8所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置,其特征在于:还包括电磁收发模块、信号接收模块(13)、信号处理模块(14)和计算机(15)单元,所述电磁收发模块具有多组,分别安装在所述矿井筒(19)的井口卸料区、井底装料区以及所述箕斗(3)上,所述信号接收模块(13)具有多组,沿所述矿井筒(19)的井壁面纵向均匀间隔分布,间距为两百米;
工作状态下,当所述多绳提升机(17)受牵拉力而上下升降时,所述无线收发模块(11)随之发生位移变化,在与所述电磁收发模块之间处于无线有效间距时,所述无线收发模块(11)基于自动触发式数据感应传感原理,实时向所述信号接收模块(13)发送数据包,数据包经由信号处理模块(14)分析处理后,以无线传输的方式传送至远程端的所述计算机单元(15)进行显示。
10.如权利要求1-9所述的自激励调节的多绳提升机调绳装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:当两组所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)之间的张力基本相同时,所述内箱体(1)和外壳体(2)之间维持相对静止,两组所述油缸(602)内的所述磁流变液压油(603)的液位高度保持一致,各所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)的相对绳长不变,所述激光测距传感器(8)测得初始间距X0,如图1所示,此时所述锂离子蓄电池模块(10)不向所述励磁线圈(604)输出电流,所述励磁线圈(604)不产生磁场,所述磁流变液压油(603)中的磁流变液体未被磁化,所述磁流变液压油(603)中的亚铁化合物颗粒呈不规则排列状态分布,液压油介质的流体特性未被改变,呈现软阻尼特性;
步骤二:当两组所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)之间的张力出现差值时,所述内箱体(1)和外壳体(2)之间相对滑动错位,两组所述油缸(602)内的所述磁流变液压油(603)的液位高度出现液位差,各所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)的相对绳长开始变化,所述激光测距传感器(8)测得实时间距X1,如图2所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱(605)的移动长度,也为所述钢丝绳(4)的调节长度,当差值超过第一阈值Xmin时,为了提高所述调绳机构(18)的阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块(10)向所述励磁线圈(604)输出小电流,所述励磁线圈(604)产生较弱磁场,所述磁流变液压油(603)中的磁流变液体被磁化,所述磁流变液压油(603)中的亚铁化合物颗粒呈规则排列状态分布,液压油介质的流体特性被改变,呈现中阻尼特性;
步骤三:当两组所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)之间的张力差值较大时,所述内箱体(1)和外壳体(2)之间滑动错位至极限,两组所述油缸(602)内的所述磁流变液压油(603)液位差的差距较大,各所述多绳提升机(17)的所述钢丝绳(4)的相对绳长改变较大,所述激光测距传感器(8)测得实时间距X2,如图3所示,与初始间距X0的差值为所述活塞柱(605)的移动长度,也为所述钢丝绳(4)的调节长度,当差值超过第一阈值Xmax时,为了保护所述调绳机构(18)并提高其阻尼特性,所述锂离子蓄电池模块(10)向所述励磁线圈(604)输出大电流,所述励磁线圈(604)产生较强磁场,所述磁流变液压油(603)中的磁流变液体被完全磁化,所述磁流变液压油(603)中的亚铁化合物颗粒呈规则排列至形成固态阻尼器,液压油介质的流体特性被完全改变,呈现硬阻尼特性。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102730517A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 鲁继锋 | 直连缓冲液压调绳器 |
CN205709335U (zh) * | 2016-05-05 | 2016-11-23 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种多绳摩擦式提升机用调绳装置 |
WO2018058783A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 中国矿业大学 | 一种深立井多绳缠绕提升钢丝绳张力自动均衡装置及方法 |
CN108584617A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-09-28 | 中国矿业大学 | 超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统及方法 |
CN110861996A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-06 | 南通大学 | 一种张力平衡悬挂装置 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210604597.5A patent/CN114940430B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102730517A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 鲁继锋 | 直连缓冲液压调绳器 |
CN205709335U (zh) * | 2016-05-05 | 2016-11-23 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种多绳摩擦式提升机用调绳装置 |
WO2018058783A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 中国矿业大学 | 一种深立井多绳缠绕提升钢丝绳张力自动均衡装置及方法 |
CN108584617A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-09-28 | 中国矿业大学 | 超深立井提升容器首绳连接端恒定张力调节系统及方法 |
CN110861996A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-06 | 南通大学 | 一种张力平衡悬挂装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
马衍颂: "《扰动工况下深部矿井提升主绳多向耦合振动失稳机理及机制策略研究》", 《《中国博士学位论文全文数据库工程科技1辑》第09期》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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