[发明专利]一种摩擦式矿井提升机试验台

说明书

本发明公开了一种摩擦式矿井提升机试验台，所述试验台包括固定底板、2个激光位移传感器、2个三轴加速度传感器、2个提升容器、2个行程保护装置、2个张力传感器、固定上天轮、保持架、钢丝绳、可调下天轮、摩擦卷筒、高速摄像机、支撑架、运行控制装置、电机台、电磁抱闸、伺服电动机、联轴器、传动轴以及摄像机架，该试验台采用相似理论和模型试验方法，在正确映射模拟实际矿山生产中摩擦式矿井提升机的动力学特性的前提下，大大减小空间结构，方便试验研究，并且基于该试验台能够模拟紧急制动下如接触角等不同结构参数、以及运行速度、提升高度、载荷等运行参数对钢丝绳滑动特性、提升容器振动特性以及钢丝绳动张力的影响规律。

技术领域

本发明属于矿井提升机领域，具体涉及一种摩擦式矿井提升机试验台。

背景技术

矿井提升机作为矿山大型设备之一，是连接井下和地面的“媒介”，承担着矿产资源以及人员设备的运送工作，不但要求其具有良好的提升能力，还需有足够的安全性，摩擦式矿井提升机具有缠绕式矿井提升机无可比拟的优势，如体积小、运行速度快、提升能力强以及安全性能好等。但是，由于矿井提升机制动力矩不能直接对提升容器实施制动以及钢丝绳柔性传动特点，使得紧急制动过程中提升机的制动平稳性以及安全性受到极大挑战。而且，提升机在紧急制动时钢丝绳张力急剧增大，罐笼振动加剧，提升系统的动力学特性变得越来越复杂，所以矿井提升机的动力学特性一直是提升设备行业研究的焦点问题。

但由于矿山设备体积较大以及运行环境的多样复杂性，针对摩擦式矿井提升机动力学特性方面开展现场试验的难度性比较大，而且试验数据很容易受到多种现场环境因素的影响，从而难以把握主要参数对研究对象的影响规律。目前尚没有一种可以映射现实情况的摩擦式矿井提升机试验台，该试验台需要模拟紧急制动条件下提升系统的动力学特性，包括钢丝绳的滑动特性、提升容器的振动特性以及钢丝绳的动张力等，以提高紧急制动过程中提升机的制动平稳性以及安全性。

发明内容

本发明针对现有摩擦式矿井提升机的不足，提供一种摩擦式矿井提升机试验台，采用相似理论和模型试验方法，在能够正确映射模拟实际矿山生产中摩擦式矿井提升机的动力学特性的前提下，大大减小空间结构，方便试验研究，并且基于该试验台能够模拟紧急制动下如接触角等不同结构参数、以及运行速度、提升高度、载荷等运行参数来分析对钢丝绳滑动特性、提升容器振动特性以及钢丝绳动张力的影响规律。

本发明的技术方案如下：

一种摩擦式矿井提升机试验台，包括固定底板1、2个激光位移传感器2、2个三轴加速度传感器3、2个提升容器4、2个行程保护装置5、2个张力传感器6、固定上天轮7、保持架8、钢丝绳9、可调下天轮10、摩擦卷筒11、高速摄像机12、支撑架13、运行控制装置14、电机台15、电磁抱闸16、伺服电动机17、联轴器18、传动轴19以及摄像机架20；其中，摩擦卷筒安装在支撑架上；固定上天轮和可调下天轮均安装在保持架上；钢丝绳绕过摩擦卷筒、固定上天轮以及可调下天轮后，其两端分别与2个提升容器连接；2个激光位移传感器分别固定在2个提升容器的下表面上；2个三轴加速度传感器通过磁力分别吸附于提升容器底部的内表面上；张力传感器固定在保持架上；行程保护装置安装在保持架内侧；高速摄像机安装在摄像机架上，并使其镜头对准钢丝绳与摩擦卷筒的接触部分；伺服电动机安装在电机台上，电磁抱闸安装在伺服电动机轴的末端，伺服电动机通过联轴器与传动轴连接，传动轴与摩擦卷筒采用键连接方式连接；电机台、保持架和支撑架均通过螺栓固定在固定底板上；所述的固定底板为开有螺纹孔的矩形平板；所述的保持架由矩形型材焊接形成；所述的支撑架为带有筋板的L型铸件；所述的摩擦卷筒包括左侧半摩擦卷筒22、右侧半摩擦卷筒24、摩擦衬垫23及橡胶垫21，左侧半摩擦卷筒和右侧半摩擦卷筒均为圆柱体，圆柱体的一个表面为与圆柱体同心的圆形凸台，另一个表面为与圆柱体同心的圆形凹台；摩擦衬垫为圆环形，其外表面开有半圆弧形凹槽；左侧半摩擦卷筒和右侧半摩擦卷筒的凸台侧相对，橡胶垫置于左侧半摩擦卷筒和右侧半摩擦卷筒之间，摩擦衬垫置于左侧半摩擦卷筒和右侧半摩擦卷筒之间的空隙中，摩擦衬垫和橡胶垫均靠左侧半摩擦卷筒和右侧半摩擦卷筒的挤压作用固定；