[发明专利]矿用环形钢丝绳承载性能测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种矿用环形钢丝绳承载性能测试装置，包括钢丝绳加载装置、马达驱动装置、迂回轮定位装置、定位平台和驱动轮定位装置，钢丝绳加载装置沿水平方向布置在定位平台左侧圆弧段中间位置，马达驱动装置和迂回轮定位装置沿径向布置在定位平台的左侧圆弧段且对称布置在钢丝绳加载装置两侧，驱动轮定位装置沿径向均匀布置在定位平台的右侧圆弧段，基于液压缸加载、双向液压马达驱动钢丝绳、双向液压泵提供负载阻尼的原理模拟环形钢丝绳在无极绳运输系统中的驱动轮卷绕过程和迂回轮回绳过程，可以测试钢丝绳的抗拉性能和疲劳寿命，从而准确评估钢丝绳的承载性能，可靠性高，通用性强，对于保障无极绳运输系统中环形钢丝绳安全具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种承载性能测试装置及方法，尤其是一种适用于煤矿的矿矿用环形钢丝绳承载性能测试装置及方法。

背景技术

环形钢丝绳，也称封闭无接头钢丝绳，通常应用于煤矿的架空乘人装置，属于无极绳运输系统，是矿山斜向运送人员上下的最常用设备。环形钢丝绳作为运输系统的动力牵引单元，是无极绳运输系统能否平稳安全运行的关键。在电机或液压马达作用下，已经预张紧的环形钢丝绳不断在驱动轮和迂回轮之间循环卷绕，这也导致了环形钢丝绳易于发生断丝、直径缩小等故障。《煤矿安全规程》规定，针对架空乘人装置钢丝绳每周至少检查1次，当钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比超过10％，或者钢丝绳直径对比钢丝绳公称直径缩小10％时，则钢丝绳报废，必须更换钢丝绳。安装新绳前，应避免新绳降低运输系统牵引性能，造成重大的安全隐患。另外，架空乘人装置作为长期连续运行的煤矿设备，换绳需要中断人员运送。如果换绳后发现需要返修，将会造成重大的经济损失。因此，在换新绳前，需要对钢丝绳进行严格的承载性能测试。

目前，环形钢丝绳生产厂商众多，采用的制造工艺和生产标准不尽相同，而承载性能测试缺乏一个统一的装置。由于煤矿产量不同、巷道形态多样、矿工的人员数量和流动频率不同，对牵引力大小和牵引速度产生了不同需求，由此产生不同卷绕半径的架空乘人装置，导致对环形钢丝绳的性能测试难以采取统一的装置，而针对不同卷绕半径的环形钢丝绳分别搭建测试装置，将会产生较高的建造和运营成本，不满足经济性要求。当前，钢丝绳的出厂检测，主要采用对钢丝绳进行直线拉扭测试，或者对钢丝进行拉断、弯扭和扭转测试，而不能有效进行钢丝绳在不同卷绕半径下的承载性能测试，并不能准确反映钢丝绳的承载能力。

目前，对环形钢丝绳的检测研究主要集中在对现役设备进行检测，如专利号为ZL201410480749公开的矿用架空乘人装置钢丝绳在线探伤装置，采用钢丝绳依次穿过探伤磁化器和探伤传感器来检测环形钢丝绳故障；专利号为ZL201520030246公开的无极绳质量综合测量装置，是通过检测钢丝绳能否承受最大拉紧力来判断钢丝绳质量好坏。然而，目前上述研究不能够对不同卷绕直径的环形钢丝绳进行检测，且不能模拟围包弧内的钢丝绳蠕动过程，不能够准确测试钢丝绳抗拉、疲劳寿命等承载性能。因而，有必要研究一种测试装置，可以对不同卷绕半径的环形钢丝绳承载性能进行测试，准确评估钢丝绳的抗拉能力和疲劳寿命，以便对各厂商生产的不同型号钢丝绳在现场安装前统一校核，保障矿山无极绳运输系统的安全，而目前缺乏相应的测试装置。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、安全可靠、测试效果好的矿用环形钢丝绳承载性能测试装置及方法。