[发明专利]一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计装置及方法

权利要求书

1.一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计装置，包括机架(1)、绳卡(2)、密封钢丝绳(3)、模组滑台(4)、地轮(5)、1号折返侧法兰电动缸(6)、2号折返侧法兰电动缸(7)、折返后法兰电动缸(8)、虎钳(9)、空心铁盒(10)、多点自动注油装置(11)、工控机(12)、张力传感器(13)、直角钢板(21)、铜套(22)，其特征在于：所述的机架(1)包含上层钢架体(14)、中层钢架体(15)、下层钢架体(16)、四根矩形钢立柱(17)、两根角钢立柱(18)，所述矩形钢立柱(17)下部与下层钢架体(16)焊接相连，所述矩形钢立柱(17)上部与上层钢架体(14)焊接相连，所述角钢立柱(18)下部与下层钢架体(16)焊接相连，所述角钢立柱(18)上部与中层钢架体(15)相连；所述的地轮(5)和1号折返侧法兰电动缸(6)通过螺栓螺母与下层钢架体(16)固定连接；所述的模组滑台(4)的导轨和2号折返侧法兰电动缸(7)通过螺栓螺母与中层钢架体(15)固定连接；所述的模组滑台(4)包含两条平行布置的导轨(19)和四个滑块(20)，所述的每条导轨上布置有两个滑块(20)；所述的直角钢板(21)底部通过螺栓螺母与四个滑块(20)相连；所述的折返后法兰电动缸(8)的底部通过螺栓螺母与直角钢板(21)底部相连；所述的2号折返侧法兰电动缸(7)顶部通过法兰盘和螺栓螺母与直角钢板(21)侧面相连；所述的折返后法兰电动缸(8)顶部通过法兰盘和螺栓螺母与空心铁盒(10)相连；所述的空心铁盒(10)与密封钢丝绳(3)相对的一面安装有四个平行的拉压力传感器(23)；所述四个拉压力传感器(23)顶端通过螺栓螺母与虎钳(9)的底面相连；所述虎钳(9)的虎口内夹紧有铜套(22)；所述的空心铁盒(10)与密封钢丝绳(3)相对的一面的平行面通过螺栓安装有多点自动注油装置(11)；所述多点自动注油装置(11)的输油铜管(24)连接到铜套(22)上部开有的注油孔(25)；所述铜套(22)内部圆槽中加注有石墨块(26)。

2.根据权利要求1所述的一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计装置，其特征在于：所述张力传感器(13)顶面通过螺栓与上层钢架体(14)相连，所述张力传感器(13)底面通过绳卡 (2)与密封钢丝绳(3)上端相连；

所述密封钢丝绳(3)中部与铜套(22)接触；所述密封钢丝绳(3)下部经地轮(5)转向后与1号折返侧法兰电动缸(6)顶端通过绳卡相连。

3.根据权利要求1所述的一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计装置，其特征在于：所述张力传感器(13)和拉压力传感器(23)经放大器与工控机(12)内部的模拟量采集卡相连；所述1号折返侧法兰电动缸(6)、2号折返侧法兰电动缸(7)、折返后法兰电动缸(8)经驱动器与工控机(12)内部的运动控制卡相连。

4.一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计方法，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的一种矿井提升机钢丝绳导向系统优化设计装置，还包括如下步骤：

步骤1、加工安装有不同直径、不同分布位置石墨块(26)的铜套(22)；

步骤2、将步骤1加工的铜套依次安装在虎钳(9)的虎口内，由工控机(12)控制1号折返侧法兰电动缸(6)对密封钢丝绳(3)施加不同的张力，由工控机(12)控制2号折返侧法兰电动缸(7)对密封钢丝绳(3)施加不同的横向位移，由工控机(12)控制折返后法兰电动缸(8)对铜套(22)施加不同频率、不同幅值的振动位移，由多点自动注油装置(11)施加不同的注油量，进行正交试验，采集上述不同工况下张力传感器(13)和拉压力传感器(23)的信号；

步骤3、分析上述不同工况下张力传感器(13)和拉压力传感器(23)的信号，计算出不同工况下铜套(22)与密封钢丝绳(3)的摩擦系数；

步骤4、绘制出摩擦系数与步骤2中各控制变量的关系曲线，进而得到各种工况下最优的石墨块(26)设计方式和注油量，实现钢丝绳导向系统的优化设计。