1、目錄一、摘要及中英文對照 1二、緒論 2三、論文正文 3-211 、概述與安裝 32 、系統功能概述，功能和技術指標 143 、礦井提升機液壓制動裝置的作用 164 、礦井提升機在線監測研究的重要意義 165 、液壓監測系統簡介其在提升機液壓制動系統上的應用 17四、結束語 22五、致謝辭 23六、參考文獻附錄 24摘要本文通過對提升機制動裝置進行改造，加入在線監測系統，系統針對液壓站、制動器、漸開線形制動力矩測量裝置實現對液壓制動性能參數的監測，通過專用的監測分析軟件對采集的信息進行分析， 及時發現設備異常故障，來實現礦井提 升機的安全、有效運行。 提升機安裝制動裝置安全在線監測系統，液壓站

2、達到 冗余回路安全制動，換向閥狀態在線監測，油路堵塞自動診斷，保證實現安全可 靠回油制動；制動器達到直接在線監測碟形彈簧制動正壓力并診斷碟形彈簧的疲 勞和斷裂，在線監測閘間隙，閘偏擺量，閘的開合狀態，直接測量制動力矩，實 現制動力矩的在線監測，防止因液壓制動裝置失靈而造成的重大事故，提高提升 系統運行的可靠性。關鍵詞：制動裝置液壓制動在線監測運行可靠AbstractThis article through to improve braking device, to join the online monitoring system, the system for hydraulic stati

3、on, brake, involute shape dyn amic torque measuri ng device for hydraulic brake performa nee parameter monitoring, through a dedicated monitoring analysis software to analyze the acquisition of information, detect equipment failure in time, to achieve safe and effective operation of the mine hoist.

4、Hoist brake device safety online monitoring system, hydraulic stations were redundant loop safety brake, revers ing valve status on li ne mon itori ng, oil plug automatic diag no sis, en sure safe, reliable, oil return brake; Brake brake for direct on-Iine monitoring disc spri ngs are stress and the

5、 fatigue and fracture of diag no sis of disc spri ngs, online monitoring of the brake clearanee, the deflection of brake, brake state of ope ning and clos ing, direct measureme nt of brak ing torque, realize the brak ing torque of online monitoring, prevent the catastrophic accidents caused by hydra

6、ulic brake failure, improve the reliability of the system is running.Keywords:brake hydraulic brakeon li nemon itori ngreliable operati on.緒論提升機安裝制動裝置安全在線監測系統，液壓站達到冗余回路安全制動，換向閥狀態在線監測，油路堵塞自動診斷，保證實現安全可靠回油制動；制動器達到直接在線監測碟形彈簧制動正壓力并診斷碟形彈簧的疲勞和斷裂，在線監測閘間隙，閘偏擺量，閘的開合狀態，直接測量制動力矩，實現制動力矩的在線監 測，防止因液壓制動裝置失靈而造成的重大事故

7、，提高提升系統運行的可靠性。提升機液壓制動裝置的改造亠、概述與安裝提升機液壓制動系統由驅動裝置的液壓站和執行裝置的制動器組成，通過 液壓系統控制盤式制動器的開合，實現提升機正常運行與制動。設置有閘瓦磨損 開關、制動油過壓保護繼電器、并把它們的觸點串入提升機系統安全回路，實現 安全制動;設置制動油過熱保護繼電器并把其觸點串入提升信號回路，實現提升 信號閉鎖。為了提高制動系統的安全可靠，實現監控制動器的制動力及制動力矩， 對制動系統進行在線監測改造安裝， 取得了成功。礦井提升機盤閘制動系統由盤 式制動器和液壓站兩部分組成。通過液壓系統控制盤式制動器的開合，實現提升 機正常運行與制動。盤式制動器是各

8、種保護的最終執行者， 是提升機安全運行保 障環節中極為重要的一環，盤式制動器的故障會導致嚴重事故發生。在傳統的盤 閘制動系統中，保證系統正常工作的途徑有：設臵閘瓦磨損開關、制動油過 壓保護繼電器，并把它們的觸點串入提升機系統安全回路，實現安全制動；設 臵制動油過熱保護繼電器并把其觸點串入提升信號回路，實現提升信號禁止； 提高盤閘制動系統額定制動力與需求制動力之比，增加設計安全性。從以上部分可以看出，制動系統是提升機各種動作的控制系統，是命令的直 接執行者，因此對于閘瓦監測是很有必要的，煤礦安全規程中關于保障閘瓦安全工作的要求是閘瓦間隙在一定范圍內、制動閘的貼閘油壓在一定范圍內， 所以“ KJT

9、2礦井提升機液壓制動裝臵安全在線監測系統”以閘瓦間隙，油壓和制 動壓力作為直接監測量，通過安裝非接觸式位移傳感器獲得各閘瓦的動態間隙 值，通過安裝油壓傳感器測得相關油路油壓值， 通過安裝壓力傳感器來測得各閘 制動壓力，結合三者來對各種情況進行判斷和監視。在信號采集和融合方面，本 系統采用信號采集卡，能夠充分滿足系統監測的使用要求， 且相關的技術性能優 良。結構如圖1所示，系統主要由位移傳感器（具體個數依提升機閘瓦數確定）， 壓力傳感器、油壓傳感器、信號采集卡、工業用計算機及相關配套器件組成，其 中處于信號處理關鍵環節的監測系統軟件是由基于 LabVIEW7 Express軟件自主 開發的，它完

10、成整個系統的各種數據的采集及相關的比較計算及狀態判斷。圖1監控系統組成框圖2、環境條件KJT2礦井提升機液壓制動裝臵安全在線監測系統安裝在室內場合，基本工作 條件如下：環境溫度不高于+40C，不低于-10 C,在設備不工作情況下（包括運輸和 存儲），環境溫度不高于+60C，不低于-40 C；設備工作環境空氣中不得有過量的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體相 對濕度在最高溫度40C時不得超過50%在較低溫度時，允許有較高的相對濕度 （如20E以下為90%;海拔不應超過1000m當海拔超過1000m應參照GB3859半導體變流器； 安裝地基允許的振動頻率為10-15HZ時，其最大振動加速度應不超過5

11、m/s； 周圍介質無爆炸危險，且不足以腐蝕金屬、無破壞絕緣的氣體與塵埃（包 括導電塵埃）。3、技術特征：3.1 型號及意義:KJ T 2設計序號提升礦用監測，控制系統或設備3.2技術性能各閘瓦獨立監測閘間隙，數據更直接；非接觸式傳感器，性能更穩定，安 裝調試更方便；監測軟件程序流程清晰，功能齊全；界面直觀形象，生成過程趨勢曲線， 更直觀反映數據變化情況，并可根據不同提升機具體狀況在線修改控制開合閘動 作的閘間隙及油壓設定值等參數；整個監測界面分為系統監測、報警查詢、系統調試、實時曲線及退出運行 幾個部分。3.3技術參數3.3.1信號采集卡技術規范A ）總線及制作工藝特點 32位PCI總線，支持

12、PCI2.2協議，真正實現即插即用支持5V PCI總線 FPGA接 口芯片設計，具有極高的保密性，特別適合OEM合作B） AD模擬量輸入功能監測軟件程序流程清晰，功能齊全；界面直觀形象，生成過程趨勢曲線， 更直觀反映數據變化情況，并可根據不同提升機具體狀況在線修改控制開合閘動 作的閘間隙及油壓設定值等參數；整個監測界面分為系統監測、報警查詢、系統調試、實時曲線及退出運行 幾個部分。3.3 技術參數3.3.1信號采集卡技術規范A）總線及制作工藝特點 32位 PCI總線，支持PCI2.2協議，真正實現即插即用支持5V PCI總線 FPGA接 口芯片設計，具有極高的保密性，特別適合OEM合作B） A

13、D模擬量輸入功能轉換器類型：AD7899-1（兼容AD7899-2）輸入量程：PCI2006: 土 5V、土 10V（板上 A/D 轉換器為 AD7899-1）轉換精度：14位（Bit）采樣速率：最高采樣速率為400KHz（2.5微秒/點）最低采樣速率為39Hz（約25毫秒/點）注釋：各通道實際采樣速率=采樣速率/采樣通道數軟件通過率：最高采樣速率（2.5微秒/點）,在Win2K系統中建議使用中斷方 式物理通道數：32通道（單端SE）, 16通道（雙端DI）模擬量輸入方式：單端模擬輸入和雙端模擬輸入采樣通道數：軟件可選擇模擬輸入阻抗：100M Q模擬輸入共模電壓范圍： 2V通道切換方式：任意通

14、道切換（切換陣列中可重復某些通道的取樣點數）數據讀取方式：軟件查詢方式、中斷方式（此方式速度最高）存諸器深度：8K字（點）FIFO存儲器存儲器標志：滿、空、半滿異步與同步：可實現連續（異步）與分組 （偽同步）采集時鐘源選項：板內時鐘和板外時鐘軟件可選觸發模式：軟件內部觸發和硬件外部觸發（簡稱外觸發）觸發類型：模擬電平觸發和數字邊沿觸發觸發電平：軟件可調，觸發電平由 DA（輸出實現數字量觸發源（DTR輸入范圍：標準TTL電平模擬量觸發源（ATR輸入范圍：土 15V、模擬比較器類型：LM311模擬比較器比較時間：2uS模擬觸發電平范圍：由DA0勺輸出量程決定轉換結果中的空閑數據位定義：D14由開關

15、量DI0引入D15由 FIFO溢出狀態 引入（0:表示溢出，1:表示未溢出）程控放大器類型：PGA202兼容PGA203）程控增益：1、10、100、1000 （ PGA202 或 1、2、4、8 （PGA203 倍（不同 通道可選不同增益）放大器建立時間：2us放大器增益誤差：0.05%非線性誤差：土 1LSB（最大）系統測量精度：0.1%工作溫度范圍：-40 C to +85 CC ） DA模擬量輸出功能轉換器類型：DAC7613輸出量程：05V、010V、土 5V、土 10V轉換精度：12位 （Bit）采樣速率：最高采樣速率為100KHz（ 10us/點）最低采樣速率由用戶軟件決 定，軟

16、件置DA數據快則快，慢則慢。軟件通過率：由用戶軟件決定（本產品的 DA主要適合單點輸出）建立時間：10卩S（0.01%精度）通道數：2路非線性誤差：1LSB（最大）輸出誤差（滿量程）：土 1LSB輸出阻抗：0.2 Q 工作溫度范圍：-40 C to +85 CD ）板卡外形尺寸及其他173.33mm長）* 109.85mm（寬）*18.50mm（高）板載時鐘振蕩器：40MHz 332電渦流位移傳感器技術規范 供電電壓每變化IV,輸出變化小于1.8mV前置器功耗不大于12mA輸出阻抗不大于10歐，最大輸出電流50mA輸出方式出恒流外），最大驅動信號電纜長度300m頻率響應 DC010KHz （對

17、 3、5、8、10而言，在0-3dB, 300米接 線條件下測試）線性誤差土 1% （包括互換性誤差在內， 3mm 4mm 5mm 8mm 10m 11mm 14mn探頭規格而言）靈敏度誤差w 2%探頭直徑：可選線性范圍：據實際需要選擇靈敏度：根據輸出電壓和量程決定頻響：010KHZ電纜長度：5m或 9m工作溫度：探頭：-30 +120C ;前置器：-20 +65C使用電源：DC -24V3.3.3油壓傳感器技術規范測量范圍：-0.100.0160MPa過載：1.5倍滿量程壓力壓力類型：表壓或絕壓或密封參考壓力精確度典型：土 0.25%FS最大：土 0.5%FS（包括非線性、遲滯和重復性）長期

18、穩定性典型：土 0.1%FS最大：土 0.2%FS零點溫度漂移：0.03%FS/C （ 100KPa）滿度溫度漂移：0.03%FS/C （ 100KPa）正常工作溫度：-2070C膜片:-20 C80E （短時可達130C）貯存溫度:-20 C80r高低溫型：-65 r 150c 10 r 200r 10 r 350c供電電源:（12.536）V DC輸出信號:（420）mA DC傳輸方式：二線外殼防護：電纜線和接插件連接均為IP65電氣連接：進口防爆插頭座或電纜1.5米殼體：不銹鋼1Cr18Ni9Ti O型圈:氟橡膠、丁腈橡膠膜片:不銹鋼316L 3.3.4 壓力傳感器技術規范額定載荷：10

19、T輸出信號：4-20mA非線性： 0.1 %F.S滯后誤差： 0.1%F.S 9重復性誤差： 0.1%F.S零點輸出： 0.05%F.S工作電壓：24 V.DC使用溫度范圍：-30 +60C絕緣電阻：大于2000 MQ安全過載：150%接線方式：電源正:紅，電源負：綠，輸出：黃3.3.5接線盒及信號柜尺寸電氣箱：430 X 430 X 100 信號柜：300 X 150X 420 操作臺：530X 562X 750 3.3.6 3.3.6監測用計算機硬件條件本系統中計算機是監測的主要控制部件，在信號處理和動態畫面顯示及相關 報警指示中起關鍵作用，所以本監測系統用計算機有一定的要求：監測系統用計

20、 算機需要安裝的軟件：1) Microsoft Windows XP SP2 操作系統；2)NationalInstruments LabVIEW7 Express 及 LabVIEW7 Express Driver 3)LabSQL 數據庫 工具4) Art PCI2006驅動程序5)計算機安全維護類軟件基于監測的需要，本系 統計算機配臵硬件條件如下：CPU:Intel Celeron 430處理器，主存儲器：1024MB 磁盤存儲空間：160GB顯示器：19寬屏LCD顯示器。4.1信號采集部分這一部分主要由安裝在閘瓦基座上的位移傳感器， 焊接在油管上的油壓傳感 器和安裝在閘里的壓力傳感器完

21、成信號的采集，所以信號采集部分主要采集現場 的閘瓦動態位移值、相關油路油壓值及制動壓力值。4.2信號預處理部分傳感器采集到信號之后，先經過與傳感器相配套的前臵器進行信號的轉換和 放大，輸入到信號采集卡，通過采集卡的模擬量通道，可以將信號融合變換成能 夠進入計算機進行處理的信號，由標配的信號線將所有采集信號輸入到計算機 中。在這里數據采集卡的使用使數據采集到處理環節的過程更方便容易。4.3數據分析處理及監測畫面數據分析處理主要由監測軟件完成，本系統軟件是基于LabVIEW7 Express開發的監測平臺，它主要由“系統監測”、“報警查詢”、“實時曲線”、“系 統調試”、“退出運行”幾個大部分組成

22、。系統監測的全部信息都是通過這個部 分展示給操作者，對于每一個監測參數的報警也主要通過軟件的分析判斷完成。 在實際使用中軟件部分展示給用戶的是以圖形和數值的方式體現。 “系統監測”畫面主要完成閘瓦開、合動作的動態模擬顯示，油路充油及去油的動態模擬顯示， 閘瓦間隙值的顯示，最大閘間隙的顯示，制動壓力值顯示，系統工作狀態顯示， 提升機制動系統發生故障情況顯示。“報警查詢”畫面主要完成提升機制動系統發生故障的歷史查詢。“實時曲線”畫面主要完成各閘瓦間隙的動態測試值變化曲線、各油路油壓值動態變化曲線的繪制及顯示。“系統調試”畫面主要完成位移傳感器初始值顯示，各個測試項目設定值的設定及在線修改，系統歸檔

23、項目的存儲目標設定，信號采集卡采集通道數、采樣頻率、通道增益大小的設定等。5.監測軟件使用方法5.1進入系統打開計算機主機及顯示器電源，并打開數據采集系統電源（即接線盒的前端的電源按鈕），將會自動出現監測系統畫面，如圖2所示，當沒有出現監 測系統畫面時單擊桌面上的“ KJT2礦井提升機液壓制動裝臵安全運行在線監測 系統.exe圖2監倉圖標可進入系統初始界面礦井提升機油t壓帝動效竝空仝在去扭監洪東統當初始界面停留幾秒鐘時間之后轉入登陸界面， 管理員可以通過輸入用戶名 及密碼實現系統登陸，只有登陸之后才可以進行監測操作，增加了系統的安全性。 登陸界面如圖3所示。系統登陸用戶名密碼用戶登甬c.umt

24、1操作權限登陸次數最后登陸時間退出系統監氾系統登陸辱直當管理員輸入正確的用戶名及密碼，登陸成功之后，系統會彈出對話框提 示12操作者已經成功登陸，此時可以按照系統指示進行具體的監測操作。成功 登陸之后的界面如圖4所示。系統登陸用戶名密碼圖4系統戎功登陸異面K.H2 / 捉升機液壓制動裝實安全在線監薦系統斥毀調試圖5.系統監測主界面5.2對系統進行操作進入軟件監測主界面以后，便可以使用系統對提升機工作相關參數進行監 測。可以看到系統一共由“系統監測，報警查詢，實時曲線，系統調試，退出運 行”幾部分組成。點擊“系統監測”按鈕，可進入系統監測的主畫面，直觀地可 以看到各個閘瓦的間隙值，最大間隙值，制

25、動壓力值，油路的狀態，系統的工作 狀態；以及閘瓦的開、合動作，各油路油管是否過油的顯示。點擊“報警查詢” 按鈕，可進入查詢表格，分別對系統曾發生的故障情況的查詢。 這個查詢表格是 手動查詢，需要查詢時，首先得設臵查詢時間，在表格的下面是以下拉列表的形 式提供了時間選擇器，可依次對查詢起始時間的“年、月、日、時、分、秒”和 查詢終止時間的“年、月、日、時、分、秒”進行選擇設臵，系統便將此時間間 隔內發生的故障情況列表顯示出來。點擊“實時曲線”按鈕，在屏幕上將顯示 9個波形趨勢圖，它們分別顯示測量的16個閘瓦間隙的變化趨勢和2路油壓的變化 趨勢。點擊“系統調試”按鈕，可進行系統相關參數的設臵，其中

26、包括系統采集 基本參數設臵，各個故障產生的設定值，合閘次數的顯示，閘瓦間隙初始值和實 測值的顯示等。5.3相關量的測量方法（1）間隙值：可以直接觀察讀取“系統監測”畫面的間隙值，此值為實時測量值。本系統間隙值的監測是可以自動校準的， 即在提升機每停車一次，本系 統軟件自動記錄一次各閘瓦位臵的初始值， 并記錄在“系統調試”界面的閘間隙 初始值一欄內，當提升機開啟以后，實時測試每一時刻的位移值并與初始值進行 比較，以此得到實時閘間隙值。（2） 油壓值：可以直接觀察讀取“系統監測”畫面的油壓值，分別處于2 個油路上，此值為實時測量值。（3）最大間隙值：可以直接觀察讀取“系統監測”畫面的最大間隙值一欄

27、的數據，此值在每次提升機正常運行起來后更新， 即提升機每開啟一次，最大閘間 隙便記錄并顯示出這一段時間內閘瓦間隙的最大值，閘間隙超限報警也便是判斷此最大閘間隙值是否大于設定值。（4） 制動壓力值：可以直接觀察讀取“系統監測”畫面的制動壓力值，此值 為實時測量值。（5）制動閘使用次數：當制動閘每抱合一次閘盤，此值便加1，通過讀取“合 閘次數”一欄數值便可知道制動閘的使用次數，并可依此來分析判斷碟形簧的使 用情況甚至疲勞疲勞破壞的可能性。當更換新的閘塊時，可按下各對閘合閘次數 值后的“清零”按鈕實現記錄次數清零，重新記錄新閘塊工作次數。（6）故障情況本系統采用兩種方式同時顯示系統故障情況，一種是語

28、音報警，通過系統 配臵的音箱語音提示故障發生情況；一種是文字顯示故障情況。語音報警提示操 作者故障產生的對象，文字顯示具體顯示了故障發生點和故障發生的原因。出現 哪種故障，對應項目前面的指示燈會由綠色變為紅色以提示操作者（7）系統復位本系統中各個故障情況都以文字和語音的形式提示操作者，所以一旦發生故 障，應查明故障原因并及時進行處理，在每次故障排除之后且確定油壓已降為0時（即已經停車的狀態下），按下“系統監測”畫面左上方的“系統復位”按鈕， 才能消除故障顯示信息，狀態表才能重新顯示“系統正常”。如果在提升機正常 運行情況下按下“系統復位”按鈕，很容易造成故障信息顯示紊亂。（8）冋題處理系統如果

29、出現故障而又未進行相應處理，則故障信息會一直顯示在界面上， 對于發生的意外死機及系統軟件動不了等情況，可以點擊主界面右下方的“退出 運行”按鈕，退出系統軟件并重新啟動軟件，可以消除此類情況。在特殊情況下可以按下計算機“重啟”按鈕，重新進入監測系統即可。5.4關于“一鍵恢復F11”一鍵恢復功能是在您系統的主分區信息遭受破壞，無法正常啟動操作系統 時，可以使用隱藏/服務分區中備份的文件對系統進行恢復，同時該備份文件可 以隨時更新。使用該軟件，無論是因為計算機病毒發作、Win dows系統錯誤、應用程序錯誤還是認為操作失誤造成的系統崩潰，只要備份文件存在，就可以恢復 到備份時的狀態。6、硬件各器件的

30、安裝使用這部分主要包括位移傳感器、油壓傳感器、壓力傳感器、信號采集卡的安裝、 使用、維護和保養。其中位移傳感器在提升機日常檢修中會經常被移動或改變位 臵，所以把握硬件部件的安裝及日常維護很有必要。6.1 油壓傳感器的安裝（1）確定安放位臵：安放位臵電流型油壓傳感器根據實際液壓站的情況來確 定傳感器的安裝位臵，主要做到兩個方面：一是能夠測出液壓站輸油管輸出的總 制動油壓，選擇適當的位臵來實現；二是能夠分別顯示固定滾筒和游動滾筒的實 時油壓值，選擇適當的位臵安裝來實現。油壓傳感器在一般在安裝時是焊在系統 測試選用的相關油管上，在使用中主要做到：不要用力撕扯連接壓力傳感器的 信號線；在檢修中若卸下油

31、管則要輕輕拿下， 平放在安全位臵，防止外力作用 導致焊接頭脫落；（2）兩線制電流傳感器接線：由于系統中根據選取是電流傳感器， 兩線制油 壓電流傳感器與三線制位移電流傳感器工作的接線方式接法如下：油壓傳感器接油壓通道99 3景而OCTCOMCHC （儻移通道）圖3、兩線制油壓電流傳感器與三線制位移電濟傳感器同接入采集卡的接袪6.2電渦流傳感器探頭的安裝探頭的正確安裝是保證傳感器系統可靠工作的先決條件，安裝時應該注意 以下幾個環節。探頭的安裝間隙（探頭端面到被測端面的距離）各探頭間的最小間距探頭頭部與安裝面的安全間距探頭安裝支架的選擇（牢固性）電纜轉接頭的密封與絕緣探頭所帶電纜、延伸電纜的安裝探頭

32、抗腐蝕性探頭的咼溫、咼壓環境621探頭的安裝間隙（探頭端面到被測體端面的距離）安裝探頭時，應考慮傳感器的線性測量范圍和被測間隙的變化量， 當被測間 隙總的變化量與傳感器的線性工作范圍接近時，這種情況應特別注意。通常測量 振動時，將探頭的安裝間隙設在傳感器的線性中點； 測量位移時要根據位移往哪 個方向變化或往哪個方向的變化量較大來決定其安裝間隙的設定。 當位移向遠離 探頭頭部的方向變化時，其安裝間隙應設在傳感器的線性近端； 反之應設在線性 遠端。6.3.2探頭安裝間隙的調整方法（1）將探頭、延伸電纜（選擇）、前臵器連接起來，并給傳感器系統接上電源， 用精度較高的萬用表監測前臵器的輸出， 同時調整

33、探頭與被測面的間隙，當前臵 器的輸出等于需要安裝間隙所對應的電壓或電流時 （該間隙電壓或電流值可通過 傳感器數據單查到），擰緊探頭的兩個緊固螺母固定探頭即可。（2）在探頭端面和被測面之間塞入設定安裝間隙厚度的塞尺。當探頭端面和被 測面壓緊塞尺時，緊固探頭即可6.2.5電纜（延伸電纜）轉接頭（具有自鎖鎖緊裝臵功能）的密封與絕緣。雖然探頭的內部結構已絕緣，但是探頭電纜（延伸電纜）的黃金自鎖鎖緊接 頭外層是和信號“地”相連接的，而且不具有密封性。為了避免電纜接頭和機殼（大地）接觸以及加強其密封性能，應該對電纜接頭進行絕緣保護，當傳感器探 頭安裝好后，應將延伸電纜的接頭用隨傳感器配來的透明熱縮導管包裹

34、好。 延伸 電纜接頭用電吹風加熱熱縮導管使其收縮即可，這樣還能防止接頭的松動。如果需要脫開接頭只需用小刀在接頭金屬處劃開一段口子，就能拉下，注意不要將電纜線弄傷。6.2.6電纜（延伸電纜）（接頭具有自鎖鎖緊裝臵功能）的安裝：電纜（延伸電纜）作為連接探頭和前臵器的中間部分， 是整個系統的一個重要組成部分，所以延伸電纜的安裝應保證其在使用過程中不易受損壞，在環境惡劣的地方，建議采用帶鎧裝的延伸電纜，應避免延伸電纜的高溫環境。在盤放傳 感器電纜時應注意盤放直徑不能過小， 一般要求：不帶鎧裝探頭或延伸電纜盤放 直徑不得小于45mm帶鎧裝探頭或延伸電纜盤放直徑不得小于 55mm（1）在盤放延伸電纜時，應

35、該避免盤放半徑過小而折壞電纜線（2）在使用中不能隨意縮短或加長延伸電纜的長度，更不能取消其不用， 否則會造成傳感器系統特性變化。6.2.7 探頭的抗腐蝕性探頭頭部材料為PPS工程塑料，殼體材料為1Cr18Ni9Ti耐酸堿不銹鋼, 電纜外表皮為聚四氟乙烯，這些材料可以抗絕大多數化學物質的腐蝕。 但有些化 學物質可能會對探頭造成腐蝕，安裝時應注意被測體的環境是否存在使探頭遭到 損壞的化學物質。探頭可以連續接觸下列物質：空氣、水、汽油、酒精、潤滑油、乙醚、硫酸、氫氧化鈉探頭不可以連續接觸下列物質：無氧水、苯甲酸、硝酸、二氧化碳（過量、磷（濕的）、三氯甲烷、高錳酸 鉀、二氧化硫、98佩酸、鹽酸探頭的咼

36、壓、咼溫環境：探頭頭部最大能承受14Mpa的壓力，一般型探頭最 大能承受220C的溫度環境。二、系統功能概述，功能和技術指標此次改造我們選用徐州大恒測控技術有限公司中國礦業大學機電工程學院KJT2型礦井提升機液壓制動裝置安全在線監測系統，此系統針對液壓站、制 動器、摩擦系數三個方面，通過電渦流傳感器、油壓傳感器、制動正壓力傳感器、漸開線制動力矩測量裝置實現對液壓制動性能參數的監測，通過監測分析軟件對采集的信息進行分析，及時發現設備異常故障，科學的反映設備的運轉狀況 及其發展趨勢，具備實時數據瀏覽、實時數據曲線的繪制，歷史數據瀏覽等功能。KJT2安全在線監測系統由16個閘間隙電渦流位移傳感器、1

37、6個正壓力傳感 器、2個油壓傳感器、信號采集卡、研華工業計算機及相關配套器件組成。由基 于NI LabView平臺自主開發檢測系統軟件完成對采集數據的計算和分析，由系 統檢測、報警查詢、實時曲線、系統調試、退出運行幾大部分組成。系統主要功能和技術指標包括：1、實時監測閘間隙，測量范圍0-4mm誤差總2、實時監測油壓，測量范圍0-15MPa,誤差%;監測二級制動延遲時間 和一級制動回油時間。3、實時直接監測各制動閘制動正壓力，診斷碟形彈簧疲勞和斷裂、制動 閘卡阻故障等，制動正壓力測量范圍 015t,誤差1 %;4、利用漸開線裝置靜態直接測量制動力矩，誤差 2 %5、根據在線監測的制動正壓力和計算

38、的摩擦系數。實現總制動力矩的在線監測。誤差%。當提升機安全制動時，若總制動力矩不滿足于3倍最大靜負荷力矩的要求，控制提升機閉鎖，調整制動力矩使之滿足該要求后再允許開車6 、監測畫面實現制動閘、電磁閥動作、壓力油流向與實際情況一致，形 象反映設備運行情況。7 、記錄各閘間隙的最大值， 空行時間， 合閘次數計算和顯示滾筒偏擺量。8 、具備實時數據瀏覽、實時數據曲線的繪制、歷史數據瀏覽功能；語音 報警提示。系統安裝和維護系統安裝要根據提升機的運行情況， 我們先把電纜接線、 箱體固定等外圍工 作轉備好后，將提升機停止運行，做好安全準備工作。變送器箱固定在絞車下方的墻壁上， 電纜線通過走電纜溝將變送器箱

39、與信號 采集箱連接在一起。 變送器箱內有 4個位移傳感器前置器 4 個正壓力傳感器變送 器，通過電纜傳入采集箱。采集箱和工控機放在操作臺上，通過數據采集箱 AI-IV32A 模擬量板子和電腦主機 PCI2006 采集卡將信號輸入電腦實現實時監控 功能。位移傳感器探頭通過支架固定到閘盤表面，共 4 副閘 16 個閘頭，安裝了 15 個（傳動軸位置不合適少安裝 1個）位移傳感器， 對每一個閘瓦進行獨立監測閘 間隙和閘的偏擺量， 探頭安裝支架要牢固且耐振動。 位移傳感器為非接觸型。 閘 間隙值=實測值-初始值。開合閘動作時同步顯示，當閘間隙超過規定的 3mm寸， 能自動報警。盤式制動器制動正壓力是由

40、碟形彈簧產生， 靠油壓松閘， 碟形彈簧在變化的 力作用下往復運動。 碟形彈簧疲勞會導致制動正壓力減小， 碟形彈簧斷裂會導致 制動閘卡阻故障。 將正壓力傳感器探頭裝入提升機制動器油缸， 直接監測制動正 壓力，判斷碟簧型彈簧的疲勞和斷裂， 并為在線監測制動力矩提供基礎， 傳感器 和變送器是一對一標定的， 標有同一序號， 安裝時把傳感器和變送器對應成同一 序號，更換時傳感器和變送器需一起更換。采用美國 SII 型油壓傳感器， 具有靈敏度高， 安全方便的的優點。 將油壓傳 感器通過三通焊接在液壓站 A、B 出油管上，應清潔干凈油管，檢查焊接處是否 漏油。通過電纜將油壓信號傳入采集箱， 在顯示器上可以直

41、觀的觀察到油路的通 斷及各閘的開合狀態、制動力的大小、通過軟件計算總制動力矩。安裝各傳感器， 現場電纜通過電纜溝要做到橫平豎直、 合理美觀； 位移傳感 器的底座固定應做到底腳與閘盤固定螺栓所在的板面平行，且仰角與閘板垂直， 調試位移傳感器時，進入系統調試（合閘狀態） ，調節位移傳感器的探頭螺栓， 使實測值在2.5mm-4.5mm之間，進入系統復位（合閘狀態），使位移傳感器的實 測值變為初始值，等松閘時，實測值會增大，增大的值即為此刻的閘間隙值；壓 力傳感器信號引出線通過閘座上的空穿出；油壓傳感器焊接時采用多層多道焊， 每層都需清理焊渣和自檢。制動力矩漸開線形測量裝置的安裝使用。 將漸開線板固定

42、在滾筒上， 千斤頂 中心距滾筒邊沿145mm慢慢轉動滾筒，調整漸開線板與千斤頂的位置，使千斤 頂可以順利頂到漸開線板。當千斤頂推動滾筒時，記錄對應的油壓P,用T=PX S XR極端對應閘的制動力矩，R為漸開線測量器基圓半徑，S為千斤頂油缸截面 面積三、礦井提升機液壓制動裝置的作用液壓制動裝置是礦井提升機重要的安全和控制部分， 它和盤形制動器組合成 為完整的一套制動系統， 為盤形制動器提供可以調節的壓力油， 使提升機獲得不 同的制動力矩，使礦井提升機正常地運轉、調速、停車。在任何事故狀態下，可 以使盤形制動器的油壓迅速降低到預先調定的某一值， 經延時后， 盤形制動器的 全部油壓值迅速回到零， 使

43、提升系統處于全自動狀態， 為提升系統的運行提供安 全保障。四、礦井提升機在線監測研究的重要意義礦井提升機擔負著煤礦升降人員、提升煤炭、矸石及運輸材料和設備，它 是聯系井上和井下的重要交通運輸工具， 提升機能否安全可靠運行， 直接關系到 礦工的生命安全和生產任務的完成。 煤礦安全規程對提升機的制動力矩倍數 和安全制動減速度做出明確規定。 在實際調試過程中， 若制動力矩過小， 就可能閘不住提升機；若制動力矩太大，產生的制動減速度過大，就會出現過大的動負 荷，這對提升系統很不利，會影響機械的使用壽命。因此，必須科學地、準確地 對提升機的液壓制動系統進行監測， 看是否滿足規程的要求，對預防和杜絕故障

44、及事故的發生具有重要意義。五、液壓監測系統簡介其在提升機液壓制動系統上的 應用監測系統應由多種傳感器、信號采集卡、計算機及相關配套器件組成，傳 感器測得信號以后，由信號電纜傳輸到信號采集卡中作為計算機處理信號的基 礎，通過專用的監測分析軟件對采集的信息進行分析，及時發現設備異常故障, 科學地反映設備的運轉狀況及其發展趨勢。該系統應具備以下功能：1、可監測、可靠回油、制動液壓站液壓站是制動器的驅動機構，為所有制動閘提供不同油壓的壓力油， 以達到 開閘和制動。若閘松不開提升機不能運行只是故障不屬于安全事故，若提升機正在運行必須制動時但不能回油制動，將導致所有制動閘不能制動的重大安全事 故，它的可靠

45、性決定了提升機的安全運行。在液壓站各主要回路設置油壓傳感器， 模擬油路流動狀態，監測油路壓力及 由回油時間判斷油路堵塞情況。安裝單片機計時板，油壓傳感器和單片機計時板聯合使用，監測二級制動延 遲時間和一級制動回油時間。在制動閘回油路上設置緊急手動回上設有可調節流閥，使得提升機在高速閘盤一第油閥一組閘直接回油，另一組閘回油路2、非接觸閘間隙傳感器實現的功能非接觸式閘間隙傳感器是安裝在每個閘瓦上，以制動盤為基準，實現對閘制動時為延時制動。間隙的監測。圖1閘間隙傳感器安裝示意圖在線監測閘的偏擺量，監測方法為在滾筒運行一周時測得每一個閘閘間隙最 大值和最小值的差值，所有閘差值的平均值為偏擺量。在線監測

46、空行程時間，記錄從接收到安全緊急制動信號制動閘開始動作到閘 瓦剛貼到閘盤即閘間隙剛為零的時間為空行程時間。3、制動正壓力監測現用盤式制動器如圖3a所示，制動正壓力是由碟簧產生，靠油壓松閘，碟 簧在變化的力作用下往復運動。碟簧疲勞會導致制動正壓力減小，碟簧斷裂會導 致制動閘卡阻故障，貼閘油壓乘上活塞承壓面積就是制動正壓力，因為制動狀態 時油壓為零，貼閘油壓的測量方法誤差很大，而在線監測貼閘油壓更難以實現。 直接監測制動正壓力可代替貼閘油壓， 能判斷碟簧的疲勞和斷裂，并為在線監測 制動力矩奠定基礎，為此，自制了蝶簧座傳感器使現用制動器實現了直接監測制 動正壓力的功能。針對2a所示制動器，需研制碟簧

47、座傳感器圖 2c，5 7432a原制動器1制動盤；2 閘瓦組件;15 7632b監測正壓力的制動器3碟簧；4液壓缸；5碟簧座;圖2制動器的制動正壓力監1c碟簧傳感器及受6 碟簧座傳感器；直接更換到圖2b中，它們與原有碟簧座安裝尺寸相同，達到在線監測制動 正壓力。4、制動力矩漸開線形靜態測量裝置5、煤炭安全規程規定：提升機制動器完全制動時，總制動力矩要大于 3倍最大靜負荷力矩。制動器的閘間隙調整、蝶形簧的更換都會引起制動力矩變 化，按規定制動力矩需要一年進行一次技術測定， 技術測定時常用的方法是用手 拉葫蘆或天車拉動提升機滾筒來測量制動力矩如圖 3a所示，一對閘的測量過程 是將滾筒轉到0A與鋼絲繩垂直位置，逐漸拉緊倒鏈直至滾筒開始轉動，記錄滾 筒開始轉動瞬間時刻拉力傳感器數值，拉力乘上測量半徑等于制動力矩。測量時 鋼絲繩拉動滾筒轉過了