[实用新型]一种矿井天轮偏摆及振动性能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井天轮安全检测领域，具体是一种矿井天轮偏摆及振动性能检测装置。

背景技术

天轮是矿井提升机设备中主提升钢丝绳导向和支撑的重要部件，其运行情况的好坏往往决定着整个提升系统的运行状况是否良好。当天轮发生较大振动或偏摆，其振动或偏摆量超出容许的范围时，都会使机器的零部件产生较大的附加动载荷，导致提升系统运行稳定性降低，从而影响钢丝绳、天轮及提升机等设备的工作性能，缩减其使用寿命，甚至造成恶性事故。因此，能否实时检测天轮的偏摆及振动情况，及时做出相应处理，对整个矿井提升系统都具有很大的实用意义。

为此，中国专利CN105258935A公开了一种矿井提升机天轮振动性能检测系统及方法。该装置安装方便，但所用传感器较多，测量复杂且加速度等传感器的安装位置非测量振源的最佳位置。中国专利CN204831194U设计了一种基于机器视觉的天轮偏摆检测装置，该装置能够利用机器视觉识别偏摆，但视觉识别精度较低，测量数据有限且所投入设备成本相对较高。此外，上述专利的振动及偏摆检测设备只是针对天轮轴承座或某一个天轮做单一的偏摆或振动性能检测，由于装备成本较高、技术装备复杂等，不能实现具体的针对多个天轮的工作情况同时做出振动及偏摆检测，所测结果具有一定的局限性。

发明内容

本实用新型为解决现有技术的既有缺陷，综合考虑振动及偏摆检测的最佳位置，结合电容传感器的优良特性，提出了一种矿井天轮偏摆及振动性能检测装置，该装置结构精巧，成本低廉，可实现对一个或多个天轮的振动及偏摆性能进行检测，所得数据准确，可靠性好。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种矿井天轮偏摆及振动性能检测装置，该装置包括传感器支架，横径向位移传感器，采集器和上位机。所述传感器支架安装在天轮径向正前方的天轮平台上，传感器支架上装有横径向位移传感器。所述横径向位移传感器结构包括横向传感装置和纵向传感装置。所述横径向位移传感器的信号输出端通过物理接线连接采集器的信号输入端，上位机的输入端通过以太网连接采集器的信号输出端。

进一步的，所述传感器支架与天轮平台之间设有隔振橡胶垫。

进一步的，所述传感器支架上为匹配天轮个数(天轮一般为4个)，应安装有4个横径向位移传感器。

进一步的，所述横向传感装置包括横向杆、弹簧a、滚轮和传感器机身。所述横向杆的左右两端装有滚轮，两个滚轮端与纵向杆的上部横向端之间都设有与横向杆同轴度的弹簧a。所述横向杆的中间部位装有电容传感器，通过横向杆受横向移动，带动电容有效面积发生改变从而引起电压变化。电压变化通过物理线路传至传感器机身并做相应信号处理。

进一步的，所述纵向传感装置包括纵向杆、弹簧b和传感器机身。所述纵向杆的上下端分别与横向杆和传感器机身相接，弹簧b与纵向杆同轴并具备推着纵向杆伸长的势能。所述纵向杆纵向移动时，传感器机身内设有的电容传感器，其电容有效面积发生变化，引起电压改变，并将电压变化传至传感器机身做相应信号处理。

进一步的，所述上位机通过以太网连接采集器的信号输出端，接收到横、纵向数据信号。同时，上位机通过LabVIEW软件，对数据进行计算处理、最终通过数字量、曲线图等显示方式，得出天轮的偏摆和振动等天轮特性。

进一步的，所述横径向位移传感器、采集器连接有直流电源模块。

本实用新型的优点：

1.在线检测，便于随时掌握天轮运行的偏摆及振动特性，及时发现故障并处理；

2.测量位置较佳，天轮所受的作用力是由钢丝绳作用在天轮轮缘上的，所以天轮轮缘是天轮发生振动及偏摆等现象的“脉门”，此处检测到的数据更趋真实可靠；

3.装置设计精巧，成本低廉，可同时测量多个天轮的横向偏摆及径向振动性能，而无需再多次重复安装其他类别的传感器设备；

4.测量值为相对误差带，对安装的精度要求较低，安装方便，且利用天轮的高同轴度检测天轮径向振动及轴向偏摆，检测面同轴度高，效果好；

5.采用面积式电容位移传感器，精度及可靠性高，检测效果好。

附图说明

图1本实用新型传感器安装正视图；

图2本实用新型图1的局部放大图；

图3本实用新型图1的A向剖视图；

图4本实用新型图3的局部放大图；

图5本实用新型除去天轮的检测系统结构示意图；

图6本实用新型固定件结构示意图。