院内副井提升机液压制动装置安全在线监测系统技术应用

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1、院内副井提升机液压制动装置安全在线监测系统技术应用平煤天安十矿2009年12月院内副井提升机液压制动装置安全在线监测系统技术应用一、开题报告十矿院内副井主提升机担负着-140水平升降人员和物料及长料、大件任务，我矿于2007年对提升机系统进行了改造，由原来的风压制动角移闸改为液压制动盘形闸，增设液压制动泵站。矿井提升机制动系统由盘式制动器和液压站两部分组成，通过液压站控制盘式制动器的开合，实现提升机的制动，其可靠运行对矿井安全生产具有重要意义。为确保矿井提升机可靠安全运行，防止因液压制动系统失灵造成重大事故，我们安装了提升机液压制动系统安全运行在线监测系统，“矿井

2、提升机液压制动装置安全在线监测系统”以闸瓦间隙、油压和制动正压力作为直接监测量，通过安装非接触式位移传感器获得各闸瓦的动态间隙值，通过安装油压传感器测得相关油路油压值，通过安装正压力传感器来测得各闸制动正压力，并结合三者来对各种情况进行判断和监测，提高了提升系统运行的可靠性。系统主要实现的功能包括实时监测各制动闸的闸间隙、制动正压力、管路油压值、电磁阀换向情况，实现对制动力矩、滚筒偏摆量、合闸次数的指示，具备数据浏览和实时曲线显示等功能。该项目从液压站、制动器、摩擦系数三个方面入手，研制了监测性能参数多种传感器，对传感器信号采集处理进行故障诊断。实现了液压站各类阀

3、状态、制动器制动力、闸间隙和制动力矩等实时在线监测，对关键参数参与提升机的控制。研制了直接测量制动力矩的装置由此间接检测摩擦系数。从而实现液压制动系统安全运行状态实时监控，确保煤矿安全生产。二、研究报告1．系统功能1.1液压站运行状态监测①管路油压监测：在液压站各主要回路设置油压传感器，监测油路压力状态及顺畅情况。②电磁阀阀芯位置监测：根据需求对电磁换向阀进行改造使之具有阀位监测功能，通过监测阀芯的位移来判断阀芯是否换向到位；当任一个阀出现换位故障时，能监测到该故障，并确保故障排除后再开动提升机。③可靠回油改造：根据需求对液压站进行可靠回油改造，以保证液压站可靠的

4、回油制动。1.2制动器运行状态监测制动器以制动力矩作为尺度来衡量其可靠性，在线监测制动力矩是提高可靠性最有效的方法，影响制动力矩的主性能参数有闸间隙、碟簧产生的制动正压力、制动盘与闸瓦之间的摩擦系数等。通常，闸间隙、碟簧产生的制动正压力、制动力矩这3个中的任何一个性能参数不满足要求，都可能造成制动器的制动失灵。通过在线监测这些性能参数对制动器故障趋势和将要发生的故障进行预警，是保证制动器可靠制动最有效的方法。①各闸瓦闸间隙监测：采用非接触式位移闸间隙传感器，对每一个闸瓦进行独立监测闸间隙；闸间隙传感器安装在闸瓦上，以制动盘为基准测量闸间隙和闸的偏摆量，并进行开合闸

5、动作的形象化同步显示；当闸间隙超过规定的2mm时，能制动报警或自动断电，使用效果很好。②各闸瓦制动正压力监测：采用碟簧座制动正压力传感器，对每一个闸瓦进行独立监测制动正压力；碟簧座制动正压力传感器与原碟簧座安装尺寸相同,现场可直接更换，而且不改变原有制动器的性能和其它零件的结构。③制动力矩监测：提升机制动器能不能制动住和制动的效果如何由制动力矩的大小决定，实时监测它是保证制动器制动性能最有效的办法。制动力矩计算公式为，式中：制动正压力N可由制动正压力传感器直接监测，摩擦系数f通过所研制的静态制动力矩测量装置经常校核可作为已知量，由此实现制动力矩在线监测。2．系统组

6、成及工作原理2.1系统组成矿井提升机液压制动装置安全在线监测系统主要由位移传感器、正压力传感器（具体个数依提升机闸瓦数确定）、油压传感器、信号采集卡、计算机及相关配套器件组成。2.2系统工作原理矿井提升机液压制动装置安全在线监测系统从原理上可分为信号采集部分、信号预处理部分和数据分析处理及显示部分。信号采集部分主要由安装在闸瓦基座上的位移传感器、焊接在油管上的油压传感器和安装在闸里的正压力传感器完成信号的采集，所以信号采集部分主要采集现场的闸瓦动态位移值、相关油路油压值及制动正压力值。信号预处理部分：传感器采集到信号之后，先经过与传感器相配套的前置器进行信号的转换

7、和放大，输入到信号采集卡，通过采集卡的模拟量通道，可以将信号融合变换成能够进入计算机进行处理的信号，由标配的信号线将所有采集信号输入到计算机中。在这里数据采集卡的使用使数据采集到处理环节的过程更方便容易。数据分析处理及显示：数据分析处理主要由监测软件完成，本系统软件是基于LabVIEW7Express开发的监测平台，它主要由“系统监测”、“报警查询”、“实时曲线”、“系统调试”、“退出运行”几个大部分组成。系统监测的全部信息都通过这个部分展示给操作者，对于每一个监测参数的报警也主要通过软件的分析判断完成。在实际使用中软件部分展示给用户的是以图形和数值的方式体现。3

8、．硬件的安