一種軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦井提升機制動盤的實時監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井提升機是礦山重要和關(guān)鍵設(shè)備之一，主要用于煤礦、金屬礦及非金屬礦提升機和下放人員，提升煤炭、礦石及運輸材料和設(shè)備。它是聯(lián)系井上和井下的重要交通運輸工具。在礦井中占有十分重要的地位，是礦山的重要設(shè)備。所以提升機的安全、可靠、有效高速運行，直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟效益。制動器是提升機不可缺少的重要組成部分之一，也是提升機最關(guān)鍵和最后一道安全保障裝置，因此制動器的可靠性直接關(guān)系到提升機的安全運行。目前，礦用提升機廣泛采用盤式制動器，其中提升機制動盤安裝在提升機的滾筒上，是礦井提升機的重要組成部分。提升機的制動過程，便是依靠提升機制動盤與制動器閘瓦摩擦所產(chǎn)生的摩擦力來實現(xiàn)的。提升機制動盤的性能的好壞，直接影響到礦井的正常生產(chǎn)和煤礦安全。
[0003]《國家煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》規(guī)定礦用提升機在使用前制動盤端面跳動不大于0.50_，使用過程中不大于1_?！苯陙?，礦井提升機盤式制動系統(tǒng)制動盤偏擺超限的問題比較普遍。其現(xiàn)象是:閘座晃動，閘瓦竄動，制動盤與閘瓦的間隙不能保持一致。制動時，主軸竄動，制動力矩嚴重不足，隨時都有跑車的危險，人身安全受到威脅，所以在提升機運行過程中能夠?qū)χ苿颖P的偏擺進行實時監(jiān)測是非常重要的。
[0004]目前，對于提升機制動盤的偏擺超限問題，一些國內(nèi)外學者提出了一些預(yù)防措施，主要集中在加工制造、運輸、保存和安裝等方面，保證了制動盤的質(zhì)量。但是在提升機運行過程中主要是利用人的聽覺和視覺來判別制動盤的偏擺超限，比如卡缸、油路阻塞等狀況，這種方式具有滯后性，而且會有誤判的情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置及方法，通過光感原理實時測量出提升機制動盤的偏擺量，從而實現(xiàn)對提升機制動盤的故障監(jiān)測。
[0006]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置，包括基座和滑桿，所述滑桿的尾部沿呈矩形的基座的中軸線方向穿過基座的一端，位于基座中，所述滑桿可沿基座的中軸線方向滑動；所述基座的中軸線兩側(cè)的側(cè)壁內(nèi)側(cè)對稱設(shè)有光源發(fā)生單元和光源接收單元，所述光源發(fā)生單元和光源接收單元在相對的兩個側(cè)面上設(shè)有在同一軸線上的相同大小的方孔，分別為一號透光孔和二號透光孔，所述滑桿上設(shè)有與所述方孔相同大小的方形通孔。
[0008]進一步的，在本發(fā)明中，所述光源發(fā)生單元包括固定在所述基座的側(cè)壁上的光源發(fā)生箱體，及設(shè)在所述光源發(fā)生箱體內(nèi)部依次連接的電源、光源及一號透鏡；
[0009]所述光源接收單元包括固定在基座的側(cè)壁上的光源接收箱體，及設(shè)在所述光源接收箱體內(nèi)部依次連接的信號處理單元、光感器件及二號透鏡。
[0010]進一步的，在本發(fā)明中，所述光源、一號透鏡及一號透光孔與所述光感器件、二號透鏡及二號透光孔在同一軸線上。
[0011]進一步的，在本發(fā)明中，所述滑桿的尾部垂直固定有滑板，所述滑板的上下部對稱固定有一對導桿，所述導桿的尾部連接有與所述滑板平行設(shè)置的基板，所述基板固定連接在所述基座上；
[0012]所述基板與滑板之間設(shè)有穿套在所述導桿上的彈簧。
[0013]進一步的，在本發(fā)明中，所述基板上下對稱設(shè)有一號導向孔，所述一號導向孔內(nèi)安裝有一號導向套，所述導桿與一號導向套間隙配合。
[0014]進一步的，在本發(fā)明中，所述基座的前側(cè)壁上設(shè)有二號導向孔，所述二號導向孔內(nèi)安裝有二號導向套，所述滑桿與二號導向套間隙配合；
[0015]所述基座設(shè)于矩形的殼體內(nèi)部，所述基座的后側(cè)壁與所述殼體的后擋板內(nèi)壁緊密貼合，基座和殼體的中軸線在同一軸線上；所述殼體的前擋板上設(shè)有三號導向孔，所述三號導向孔內(nèi)安裝有三號導向套，所述滑桿與三號導向套間隙配合。
[0016]一種的軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置方法，放置在提升機制動盤上的測試點進行監(jiān)測，包括以下步驟:
[0017]I)初始狀態(tài):所述方形通孔與所述一號透光孔和二號透光孔在同一軸線上，彈簧處于被壓縮狀態(tài)；
[0018]2)運動偏移:制動盤轉(zhuǎn)動偏擺，帶動滑桿發(fā)生隨時間變化的位移，所述方形通孔與一號透光孔和二號透光孔相應(yīng)產(chǎn)生隨時間變化的錯位值，到達光感器件的光量相應(yīng)變化，所述制動盤的偏擺量與到達光感器件的光量成線性關(guān)系；
[0019]3)信號處理:所述光感器件輸出變化信號，經(jīng)信號處理單元處理后傳送到工控機，實現(xiàn)制動盤偏擺的實時監(jiān)測。
[0020]進一步的，在本發(fā)明中，所述滑桿的頭部設(shè)有頂靠在制動盤上的滾輪，在步驟I)中，所述滾輪的角速度方向與該測點到提升機主軸中心的指向一致，即制動盤在該測點的線速度方向與滾輪的角速度方向在制動盤端面內(nèi)垂直。
[0021]進一步的，在本發(fā)明中，選取兩個或兩個以上的測試點同時進行監(jiān)測。
[0022]有益效果:本發(fā)明將提升機制動盤軸向跳動轉(zhuǎn)換為滑桿上方形通孔的移動，利用光感原理獲得制動盤的軸向跳動值，經(jīng)換算得提升機制動盤的偏擺量；光感器件變化的信號經(jīng)信號處理單元的處理后通過無線發(fā)送芯片傳送到工控機，實現(xiàn)對提升機制動盤偏擺的實時監(jiān)測。該發(fā)明可以在不改變原提升設(shè)備的情況下實時監(jiān)測提升機制動盤的偏擺情況，實現(xiàn)對提升機制動盤狀態(tài)的監(jiān)測，對提升機制動系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)測有一定的指導意義。軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，減少了工人的參與，提高了對提升機制動盤偏擺故障診斷的正確率。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明裝置的工作示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明裝置的基座示意圖；
[0026]圖中:1-制動器支座，2-制動器，3-制動盤，4-提升機卷筒，5-本發(fā)明裝置支板，6-本發(fā)明裝置，7-提升機主軸，8-軸承座，9-殼體，10-基座，11-前擋板，12-導向套，13-滾輪，14-滑桿，15-基板，16-導向套，17-滑板，18-信號處理單元，19-光感器件，20-光源接收箱體，21-透鏡二，22-透光孔二，23-導向套，24-方形通孔，25-透光孔一，26-透鏡一，27-光源，28-電源，29-光源發(fā)生箱體，30-彈簧，31-導桿。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0028]如附圖2、3所示，一種軸向光感式提升機制動盤偏擺監(jiān)測裝置，包括基座10和滑桿14，滑桿14的尾部沿呈矩形的基座10的中軸線方向穿過基座10的一端，位于基座10中，滑桿14可沿基座10的中軸線方向滑動；基座10的中軸線兩側(cè)靠近前板的的側(cè)壁內(nèi)側(cè)對稱設(shè)有光源發(fā)生單元和光源接收單元，光源發(fā)生單元和光源接收單元在相對的兩個側(cè)面上設(shè)有在同一軸線上的相同大小的方孔，分別為一號透光孔25和二號透光孔22，滑桿14上設(shè)有與方孔相同大小的方形通孔24。
[0029]其中，光源發(fā)生單元包括固定在所述基座10的側(cè)壁上的光源發(fā)生箱體29，及設(shè)在光源發(fā)生箱體29內(nèi)部依次連接的電源28、光源27及一號透鏡26 ;光源接收單元包括固定在基座10的側(cè)壁上的光源接收箱體20，及設(shè)在光源接收箱體20內(nèi)部依次連接的信號處理單兀18、光感器件19及二號透鏡21。其中，光源27、一號透鏡26及一號透光孔25與光感器件19、二號透鏡21及二號透光孔22在同一軸線上。
[0030]滑桿14的尾部垂直固定有滑板17，滑板17的上下部對稱固定有一對導桿31，導桿31的尾部連接有與滑板17平行設(shè)置的基板15，基板15固定連接在基座10上；基板15與滑板17之間設(shè)有穿套在導桿31上的彈簧30，使得滑板17和滑桿14 一起隨彈簧相對于固定的基板15運動?；?5上下對稱設(shè)有一號導向孔，一號導向孔內(nèi)安裝有一號導向套16，導桿31與一號導向套16間隙配合。
[0031]基座10的前側(cè)壁上設(shè)有二號導向孔，二號導向孔內(nèi)安裝有二號導向套23，滑桿14與二號導向套23間隙配合；基座10設(shè)于矩形的殼體9內(nèi)部，殼體9固定在地基上，基座10的后側(cè)壁與殼體9的后擋板內(nèi)壁緊密貼合，基座10和殼