CN220393017U - 一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，包括终端处理模块、提升模块与检测机架，所述终端处理模块与提升模块位于井上，所述提升模块用于带动所述检测机架沿钢丝绳移动，所述检测机架内设置有应力检测模块、测距模块与磁检测模块，所述终端处理模块分别通讯连接所述应力检测模块、测距模块与磁检测模块。本实用新型利用检测机架对钢丝绳的运行状态进行实时检测，有效判断钢丝绳是否发生形变与磨损，消除了钢丝绳损坏带来事故的隐患，检测准确，工作可靠稳定。

Description

一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿安全检测技术领域，涉及一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置。

背景技术

煤矿矿井中使用的钢丝绳在长期摩擦运行、水淋和温度变化等条件下，容易产生断丝、外层松散变形及内部生锈等问题，如钢丝绳长期在此条件下提升运输，会对运输安全和人身安全造成威胁。

目前，针对煤矿井下用钢丝绳的运行状态检测，仍然使用“纯手工”维检方式，即多人同时站在移动速度在0.3m/s的罐笼顶或罐笼顶的栏杆平台内，手工检测钢丝绳表面断丝与磨损情况，并进行人工传递信息。然而，井下工作环境昏暗、空间狭小，并且进行悬空作业，在工作人员检测和维护过程中，很难保证对钢丝绳进行实时的、全方位、全程段的检测，还容易发生高空坠物等风险，直接威胁到作业人员的人身安全。此外，通过人工经验对钢丝绳进行检测时，极易由于判断过程中的主观或客观影响，导致判断结果与实际情况有较大的出入，降低了维检质量。

因此，对于目前钢丝绳人工维护操作危险系数大和检测维护不到位等技术问题，提供一个智能化的检测系统，能够实时检测钢丝绳的运行状态，进行钢丝绳全段的检测，对于煤矿安全生产是非常重要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，利用检测机架对钢丝绳的运行状态进行实时检测，有效判断钢丝绳是否发生形变与磨损，消除了钢丝绳损坏带来事故的隐患，检测准确，工作可靠稳定。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置包括终端处理模块、提升模块与检测机架，所述终端处理模块与提升模块位于井上，所述提升模块用于带动所述检测机架沿钢丝绳移动，所述检测机架内设置有应力检测模块、测距模块与磁检测模块，所述终端处理模块分别通讯连接所述应力检测模块、测距模块与磁检测模块。

本实用新型利用提升模块驱动检测机架沿钢丝绳移动，同时采用应力检测模块与磁检测模块实时采集钢丝绳的运行状态信息，以判断钢丝绳是否发生形变与磨损，提高了钢丝绳的检测效率，并利用测距模块获取检测机架至煤矿井底的距离，避免检测机架发生撞击脱落的危险，减少了井下的作业人数和劳动强度、降低了人员在井筒内的安全风险。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述检测机架包括检测本体、微处理组件与无线传输组件，所述检测本体用于获取钢丝绳的运行状态信息，所述微处理组件分别电性连接所述检测本体与无线传输组件，所述无线传输组件无线连接所述终端处理模块，所述微处理组件用于分析处理运行状态信息，并通过所述无线传输组件将数据信息传输至所述终端处理模块。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述检测本体套设在钢丝绳的外周，所述检测本体内开设有贯通所述检测本体的容纳腔，所述容纳腔用于容纳钢丝绳，沿所述检测本体的内腔壁由上至下依次设置所述应力检测模块与所述磁检测模块。

所述应力检测模块用于获取所述检测本体与钢丝绳之间的夹紧力；所述磁检测模块用于获取钢丝绳的磨损情况；所述测距模块固定于所述检测本体的底部，用于获取所述检测本体至煤矿矿井底部的距离。

需要说明的是，本实用新型采用应力检测模块实时获取检测本体与钢丝绳之间的实际夹紧力，分析其变化，以判断钢丝绳的形态变化，并结合磁检测模块磁化钢丝绳，检测钢丝绳是否发生断丝或磨损的情况，提高了检测效率。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述检测本体包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体与第二壳体为相同的半圆柱形结构，所述第一壳体的一侧与所述第二壳体的一侧铰接，所述第一壳体的另一侧与所述第二壳体的另一侧卡扣连接形成所述检测本体。

需要说明的是，本实用新型中将第一壳体与第二壳体分别套设在钢丝绳的外周，使其两侧的轴向边缘对齐扣合。

作为本实用新型一个优选技术方案，沿所述检测本体的内腔壁周向分布有若干第一限位槽，所述应力检测模块包括若干个夹持部与若干个应力检测部，所述夹持部与应力检测部固定于所述第一限位槽内，所述夹持部用于夹持钢丝绳，所述应力检测部用于检测所述夹持部与钢丝绳之间的实际夹紧力电信号。

作为本实用新型一个优选技术方案，沿所述检测本体的内腔壁周向分布有若干第二限位槽，所述磁检测模块包括若干个检测磁体，所述检测磁体分别固定于所述第二限位槽内，所述检测磁体用于检测钢丝绳的磨损情况。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述测距模块包括激光测距传感组件。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述检测本体的底部还设置有平衡壳体，所述平衡壳体内由上至下依次设置有若干平衡轮组，所述平衡轮组包括分别位于钢丝绳两侧的第一导向轮与第二导向轮，所述第一导向轮与第二导向轮对称设置，所述第一导向轮与第二导向轮的一端固定于所述平衡壳体的内壁，所述第一导向轮与第二导向轮的另一端抵住钢丝绳。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述终端处理模块包括控制组件、信号接收组件、报警组件与急停组件，所述控制组件分别电性连接所述信号接收组件、报警组件与急停组件。

所述信号接收组件用于接收所述无线传输组件传输的数据信息并发送至所述控制组件，所述控制组件用于分析处理数据信息，并根据数据信息自动控制报警模块和/或急停模块。

需要说明的是，本实用新型的报警组件可以是光信号，也可以是电信号，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述提升模块包括卷筒、天轮与提升绳，所述卷筒传动连接所述和天轮，所述卷筒主动旋转，并带动所述天轮旋转，所述提升绳缠绕于所述天轮上，所述提升绳固定连接所述检测机架，用于驱动所述检测机架提升或下放。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，利用提升模块驱动检测机架沿钢丝绳移动，同时采用应力检测模块与磁检测模块实时采集钢丝绳的运行状态信息，随后上传至终端检测模块，以判断钢丝绳是否发生形变与磨损，提高了钢丝绳的检测效率，并利用测距模块获取检测机架至煤矿井底的距离，避免检测机架发生撞击脱落的危险，减少了井下的作业人数和劳动强度、降低了人员在井筒内的安全风险。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的终端处理模块与检测机架的连接示意图；

图2为本实用新型一个具体实施方式提供的检测本体的侧视图；

图3为本实用新型一个具体实施方式提供的检测本体的俯视图。

其中，1-检测本体；2-微处理组件；3-无线传输组件；4-钢丝绳；5-第一壳体；6-第二壳体；7-第一限位槽；8-第二限位槽；9-夹持部；10-应力检测部；11-检测磁体；12-测距模块；13-平衡壳体；14-第一导向轮；15-第二导向轮；16-控制组件；17-信号接收组件；18-报警组件；19-急停组件；20-应力检测模块；21-磁检测模块。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，包括终端处理模块、提升模块与检测机架，所述终端处理模块与提升模块位于井上，所述提升模块用于带动所述检测机架沿钢丝绳4移动，所述检测机架内设置有应力检测模块20、测距模块12与磁检测模块21，所述终端处理模块分别通讯连接所述应力检测模块20、测距模块12与磁检测模块21。

如图1所示，所述检测机架包括检测本体1、微处理组件2与无线传输组件3，所述检测本体1用于获取钢丝绳4的运行状态信息，所述微处理组件2分别电性连接所述检测本体1与无线传输组件3，所述无线传输组件3无线连接所述终端处理模块，所述微处理组件2用于分析处理运行状态信息，并通过所述无线传输组件3将数据信息传输至所述终端处理模块。所述终端处理模块包括控制组件16、信号接收组件17、报警组件18与急停组件19，所述控制组件16分别电性连接所述信号接收组件17、报警组件18与急停组件19。所述信号接收组件17无线连接所述无线传输组件3，用于接收所述无线传输组件3传输的数据信息并发送至所述控制组件16，所述控制组件16用于分析处理数据信息，并根据数据信息自动控制报警模块和/或急停模块。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，所述检测本体1套设在钢丝绳4的外周，所述检测本体1内开设有贯通所述检测本体1的容纳腔，所述容纳腔用于容纳钢丝绳4，沿所述检测本体1的内腔壁由上至下依次设置所述应力检测模块20与所述磁检测模块21。

所述应力检测模块20用于获取所述检测本体1与钢丝绳4之间的夹紧力。具体地，沿所述检测本体1的内腔壁周向分布有若干第一限位槽7，所述应力检测模块20包括若干个夹持部9与若干个应力检测部10，所述夹持部9与应力检测部10固定于所述第一限位槽7内，所述夹持部9用于夹持钢丝绳4，所述应力检测部10用于获取所述夹持部9与钢丝绳4之间的实际夹紧力电信号，并传输至微处理组件2，以对夹紧力电信号进行分析处理，得到检测本体1与钢丝绳4之间的实际夹紧力，并通过无线传输组件3将数据信息上传至信号接收组件17，信号接收组件17接收数据信息，并传输至控制组件16进行分析处理，以根据实际夹紧力的变化来判断钢丝绳4形态的变化。示例性地，应力检测部10可采用本领域技术人员所熟知的应变片，具体为应变-电阻转换敏感元件，其工作原理为：沿钢丝绳4轴向分布的多个应力检测部10的应变片电连接形成桥式电路，当钢丝绳4的直径发生变化时，夹持部9承受的力随之发生变化，进而产生形变，使得应变片发生形变，而使其电阻发生变化，产生不平衡电压，对不平衡电压进行分析处理，即可得到实际夹紧力。

所述磁检测模块21用于获取钢丝绳4的磨损情况，具体地，沿所述检测本体1的内腔壁周向分布有若干第二限位槽8，所述磁检测模块21包括若干个检测磁体11，所述检测磁体11分别固定于所述第二限位槽8内，所述检测磁体11用于检测钢丝绳4的磨损情况。其中，磁检测模块21的工作原理为：若钢丝绳4中存在断丝，则在断丝的两端成为磁极，钢和空气的磁导率不同而产生漏磁，磁检测模块21测量磁场信号，并传输至微处理组件2进行分析处理，以定量测定出绳内磨损、锈蚀、金属疲劳等缺陷。

本实用新型采用应力检测模块20实时获取检测本体1与钢丝绳4之间的实际夹紧力，分析其变化，以判断钢丝绳4的形态变化，并结合磁检测模块21磁化钢丝绳4，检测钢丝绳4是否发生断丝或磨损的情况，提高了检测效率。

所述测距模块12固定于所述检测本体1的底部，用于获取所述检测本体1至煤矿矿井底部的距离。所述测距模块12包括激光测距传感组件。其中，激光测距传感组件是以激光器作为光源进行测距，具体是向煤矿井底部射出一束激光，由光电元件接收反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。

在一些实施方式中，所述检测本体1包括第一壳体5与第二壳体6，所述第一壳体5与第二壳体6为相同的半圆柱形结构，所述第一壳体5的一侧与所述第二壳体6的一侧铰接，所述第一壳体5的另一侧与所述第二壳体6的另一侧卡扣连接形成所述检测本体1。本实用新型中将第一壳体5与第二壳体6分别套设在钢丝绳4的外周，使其两侧的轴向边缘对齐扣合。

在一些实施方式中，所述检测本体1的底部还设置有平衡壳体13，所述平衡壳体13内由上至下依次设置有若干平衡轮组，所述平衡轮组包括分别位于钢丝绳4两侧的第一导向轮14与第二导向轮15，所述第一导向轮14与第二导向轮15对称设置，所述第一导向轮14与第二导向轮15的一端固定于所述平衡壳体13的内壁，所述第一导向轮14与第二导向轮15的另一端抵住钢丝绳4，缓解钢丝绳4的摆动，提高检测的准确度。

在一些实施方式中，所述提升模块包括卷筒、天轮与提升绳，所述卷筒传动连接所述和天轮，所述卷筒主动旋转，并带动所述天轮旋转，所述提升绳缠绕于所述天轮上，所述提升绳固定连接所述检测机架，用于驱动所述检测机架提升或下放。

在另一个具体实施方式中，本实用新型提供了一个具体实施方式中的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置的使用方法，具体包括：

(1)卷筒旋转并带动天轮旋转，随着天轮旋转，利用提升绳将检测机架下放，使其沿钢丝绳4移动；

(2)利用应力检测模块20持续获取所述检测本体1与钢丝绳4之间的实际夹紧力，磁检测模块21持续检测钢丝绳4的磁场信号，测距模块12持续采集检测机架底部与煤矿矿井底部之间的竖直距离，并将实际夹紧力数据、磁场信号与距离数据传输至微处理组件2进行分析处理，并通过无线传输组件3上传至信号接收组件17；

(3)信号接收组件17接收无线传输组件3传输的数据信息，并发送至控制组件16，控制组件16对数据信息进行分析处理，并判断钢丝绳4的变形、磨损与断丝情况，以自动控制报警模块和/或急停模块。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置包括终端处理模块、提升模块与检测机架，所述终端处理模块与提升模块位于井上，所述提升模块用于带动所述检测机架沿钢丝绳移动，所述检测机架内设置有应力检测模块、测距模块与磁检测模块，所述终端处理模块分别通讯连接所述应力检测模块、测距模块与磁检测模块。

2.根据权利要求1所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述检测机架包括检测本体、微处理组件与无线传输组件，所述检测本体用于获取钢丝绳的运行状态信息，所述微处理组件分别电性连接所述检测本体与无线传输组件，所述无线传输组件无线连接所述终端处理模块，所述微处理组件用于分析处理运行状态信息，并通过所述无线传输组件将数据信息传输至所述终端处理模块。

3.根据权利要求2所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述检测本体套设在钢丝绳的外周，所述检测本体内开设有贯通所述检测本体的容纳腔，所述容纳腔用于容纳钢丝绳，沿所述检测本体的内腔壁由上至下依次设置所述应力检测模块与所述磁检测模块；

所述应力检测模块用于获取所述检测本体与钢丝绳之间的夹紧力；所述磁检测模块用于获取钢丝绳的磨损情况；所述测距模块固定于所述检测本体的底部，用于获取所述检测本体至煤矿矿井底部的距离。

4.根据权利要求3所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述检测本体包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体与第二壳体为相同的半圆柱形结构，所述第一壳体的一侧与所述第二壳体的一侧铰接，所述第一壳体的另一侧与所述第二壳体的另一侧卡扣连接形成所述检测本体。

5.根据权利要求3所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，沿所述检测本体的内腔壁周向分布有若干第一限位槽，所述应力检测模块包括若干个夹持部与若干个应力检测部，所述夹持部与应力检测部固定于所述第一限位槽内，所述夹持部用于夹持钢丝绳，所述应力检测部用于检测所述夹持部与钢丝绳之间的实际夹紧力电信号。

6.根据权利要求3所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，沿所述检测本体的内腔壁周向分布有若干第二限位槽，所述磁检测模块包括若干个检测磁体，所述检测磁体分别固定于所述第二限位槽内，所述检测磁体用于检测钢丝绳的磨损情况。

7.根据权利要求1所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述测距模块包括激光测距传感组件。

8.根据权利要求2所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述检测本体的底部还设置有平衡壳体，所述平衡壳体内由上至下依次设置有若干平衡轮组，所述平衡轮组包括分别位于钢丝绳两侧的第一导向轮与第二导向轮，所述第一导向轮与第二导向轮对称设置，所述第一导向轮与第二导向轮的一端固定于所述平衡壳体的内壁，所述第一导向轮与第二导向轮的另一端抵住钢丝绳。

9.根据权利要求2所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述终端处理模块包括控制组件、信号接收组件、报警组件与急停组件，所述控制组件分别电性连接所述信号接收组件、报警组件与急停组件；

所述信号接收组件用于接收所述无线传输组件传输的数据信息并发送至所述控制组件，所述控制组件用于分析处理数据信息，并根据数据信息自动控制报警模块和/或急停模块。

10.根据权利要求1所述的煤矿矿井用的钢丝绳检测装置，其特征在于，所述提升模块包括卷筒、天轮与提升绳，所述卷筒传动连接所述天轮，所述卷筒主动旋转，并带动所述天轮旋转，所述提升绳缠绕于所述天轮上，所述提升绳固定连接所述检测机架，用于驱动所述检测机架提升或下放。