[发明专利]超深立井缠绕式提升钢丝绳摩擦腐蚀疲劳损伤监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种超深立井缠绕式提升钢丝绳摩擦腐蚀疲劳损伤监测装置,包括支撑系统、拉‑拉疲劳系统、恒温腐蚀系统、动态加载系统以及监测系统；所述支撑系统对拉‑拉疲劳系统、恒温腐蚀系统、动态加载系统以及监测系统提供支撑；待监测的疲劳钢丝绳分别通过水平方向的拉‑拉疲劳测试系统提供疲劳载荷、通过竖直方向的动态加载系统提供动态接触载荷、通过恒温腐蚀系统提供恒温腐蚀环境，所述监测系统对疲劳钢丝绳的疲劳载荷、动态接触载荷和摩擦力的变化进行监测。能够实现不同温度、不同腐蚀溶液、动态拉伸载荷和动态接触载荷参数下超深立井缠绕式提升机相邻缠绕层钢丝绳摩擦腐蚀疲劳损伤并动态监测。

主权项

1.一种超深立井缠绕式提升钢丝绳摩擦腐蚀疲劳损伤监测装置,其特征在于：包括支撑系统、拉‑拉疲劳系统、恒温腐蚀系统、动态加载系统以及监测系统；所述支撑系统对拉‑拉疲劳系统、恒温腐蚀系统、动态加载系统以及监测系统提供支撑；待监测的疲劳钢丝绳(22)分别通过水平方向的拉‑拉疲劳测试系统提供疲劳载荷、通过竖直方向的动态加载系统提供动态接触载荷、通过恒温腐蚀系统提供恒温腐蚀环境，所述监测系统对疲劳钢丝绳(22)的疲劳载荷、动态接触载荷和摩擦力的变化进行监测；所述支撑系统包括底板(14)、龙门支架(9)、电化学工作站支架(12)和伺服电动缸A支架(15)；所述龙门支架(9)、电化学工作站支架(12)和伺服电动缸A支架(15)均固定在底板(14)上；所述拉‑拉疲劳系统包括设置在水平放置的疲劳钢丝绳(22)两端的固定装置以及疲劳载荷加载系统；其中一端的固定装置包括U型件支座(24)、U型件(1)、鸡心环A(23)、钢丝绳U型锁具A(2)，所述U型件支座(24)固定在底板(14)上，U型件(1)固定在U型件支座(24)上，鸡心环A(23)环心穿过U型件(1)，疲劳钢丝绳(22)一端穿过鸡心环A(23)的绳槽且疲劳钢丝绳(22)接头端通过钢丝绳U型锁具A(2)锁紧；另一端的固定装置包括钢丝绳U型锁具B(10)和鸡心环B(18)，疲劳钢丝绳(22)的另一端穿过鸡心环B(18)的绳槽且疲劳钢丝绳(22)接头端通过钢丝绳U型锁具B(10)锁紧；所述疲劳载荷加载系统包括伺服电动缸A(13)和拉力传感器(17)，所述伺服电动缸A(13)固定在伺服电动缸A支架(15)上，伺服电动缸A(13)的螺纹杆与拉力传感器(17)一端连接，拉力传感器(17)的另一端穿过鸡心环B(18)环心；所述恒温腐蚀系统包括耐腐蚀箱(19)、耐腐蚀箱盖(5)、恒温控制系统、电化学工作站(11)以及密封装置；所述耐腐蚀箱(19)中装有耐腐蚀溶液；所述疲劳钢丝绳(22)穿过耐腐蚀箱(19)的侧壁孔并通过密封装置将耐腐蚀箱(19)的侧壁孔进行密封；所述耐腐蚀箱盖(5)盖在耐腐蚀箱(19)上；所述恒温控制系统包括加热元件(4)、冷却水管(3)和温度控制柜；所述冷却水管(3)包绕在耐腐蚀箱(19)的外部；所述电化学工作站(11)固定于电化学工作站支架(12)并与电化学工作站(11)的电极连接；所述加热元件(4)以及电化学工作站(11)的电极均固定在耐腐蚀箱盖(5)上并伸入耐腐蚀箱(19)中；所述动态加载系统包括伺服电动缸B(7)、连接件B(8)、二维力传感器(6)、耐腐蚀加载钢丝夹具、加载钢丝绳(27)和摩擦衬垫(21)；所述伺服电动缸B(7)、连接件B(8)、二维力传感器(6)、耐腐蚀加载钢丝夹具、加载钢丝绳(27)均位于疲劳钢丝绳(22)的上方，其中伺服电动缸B(7)固定在龙门支架(9)上并通过连接件B(8)与二维力传感器(6)一端连接，二维力传感器(6)另一端与耐腐蚀加载钢丝绳夹具连接，加载钢丝绳(27)通过耐腐蚀加载钢丝绳夹具固定并对准疲劳钢丝绳(22)表面，疲劳钢丝绳(22)的下方与摩擦衬垫(21)接触，所述摩擦衬垫(21)固定在摩擦衬垫支架(20)上；所述摩擦衬垫支架(20)固定在耐腐蚀箱(19)的底板上。