本實用新型屬于礦山機電產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

礦用提升絞車是礦山生產(chǎn)的咽喉設(shè)備，相對于主井擔(dān)負(fù)著全礦的生產(chǎn)運輸任務(wù)，而相對于副井則擔(dān)負(fù)著全礦的矸石提升、材料運輸和人員上下井的運輸任務(wù)，從這個意義上講，礦井提升機的安全運行不僅關(guān)系著礦山產(chǎn)量，更重要的是人命關(guān)天！然而，目前并沒有對礦用提升絞車進行整體或關(guān)鍵部件實驗的設(shè)備，對礦山的安全生產(chǎn)存在隱患，為了驗證礦用提升絞車產(chǎn)品及部件安全性和可靠性，為新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新提供真實、可靠、有效的實驗數(shù)據(jù)，特此開發(fā)了一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題便是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，既可以分別對被測提升絞車或被測提升絞車控制器進行實驗，也可以同時對二者進行實驗，為驗證礦用提升絞車產(chǎn)品及部件安全性和可靠性以及新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新提供真實、可靠、有效的實驗數(shù)據(jù)。

本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

依據(jù)本實用新型提出的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，包括測試儀、提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器、被測提升絞車、被測提升絞車控制器；該礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)包括三種模式：提升絞車性能測試模式、提升絞車控制器性能測試模式、提升絞車和提升絞車控制器同時測定模式；

在提升絞車性能測試模式下，測試儀與提升塔架、被測提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器連接，提升塔架通過鋼絲繩與被測提升絞車連接，被測提升絞車與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器連接，標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器對被測提升絞車進行速度、行程、施閘傳動和工藝控制，測試儀對提升塔架、被測提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器進行監(jiān)測；

在提升絞車控制器性能測試模式下，測試儀與提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和被測提升絞車控制器連接，提升塔架通過鋼絲繩與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車連接，標(biāo)準(zhǔn)提升絞車與被測提升絞車控制器連接，被測提升絞車控制器對標(biāo)準(zhǔn)提升絞車進行速度、行程、施閘傳動和工藝控制，測試儀對提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和被測提升絞車控制器進行監(jiān)測；

在提升絞車和提升絞車控制器同時測定模式下，測試儀與提升塔架、被測提升絞車和被測提升絞車控制器連接，提升塔架通過鋼絲繩與被測提升絞車連接，被測提升絞車與被測提升絞車控制器連接，被測提升絞車控制器對被測提升絞車進行速度、行程、施閘傳動和工藝控制，測試儀對提升塔架、被測提升絞車和被測提升絞車控制器進行監(jiān)測；

所述測試儀內(nèi)部存儲有根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》2016版和《煤礦在用纏繞式提升機安全檢測檢驗規(guī)范》AQ1015-2005編制的標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器的性能數(shù)據(jù)；測試儀與提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器安裝固定在地基基礎(chǔ)上，被測提升絞車和被測提升絞車控制器為待測試設(shè)備，可移動可更換，安裝在預(yù)先設(shè)置的機械平臺上。

本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)提升絞車采用2JTP-1.6礦用提升絞車系統(tǒng)，包括主軸裝置、電機、減速器、液壓站、制動器。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器由工藝控制系統(tǒng)和電氣傳動系統(tǒng)組成，所述工藝控制系統(tǒng)以S7-300主從PLC為工藝控制核心，所述電氣傳動系統(tǒng)以ABB ACS800-17變頻器為傳動控制核心。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中，所述被測提升絞車的型號為：JT(P)-0.8、JT(P)-1.2、JT(P)-1.6、2JT(P)-0.8、2JT(P)-1.2、2JTP-1.6。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中，所述被測提升絞車控制器與型號為JT(P)-0.8、JT(P)-1.2、JT(P)-1.6、2JT(P)-0.8、2JT(P)-1.2、2JTP-1.6的提升絞車配套。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中，所述測試儀采用Labview虛擬儀器設(shè)計，測試儀配備有激光跟蹤儀、動態(tài)應(yīng)變光纖光柵測試儀、基于光電編碼器的速度位置測試儀和基于互感器的電量信號測試儀；

所述激光跟蹤儀對井架、罐道和提升容器進行測試；

所述動態(tài)應(yīng)變光纖光柵測試儀對被測提升絞車的強度參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測；

所述基于光電編碼器的速度位置測試儀通過檢測安裝于被測提升絞車上的光電編碼器信號對被測提升絞車的提升速度和提升容器的位置進行監(jiān)測；

所述基于互感器的電量信號測試儀通過檢測安裝于被測提升絞車控制器上的電流互感器和電壓互感器信號對被測提升絞車控制器的電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率和無功功率進行監(jiān)測。

前述的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其中，所述提升塔架采用鋼結(jié)構(gòu)形式，頂端裝有天輪，用于鋼絲繩由傾斜方向到垂直方向的導(dǎo)向，自上而下裝有垂直罐道，罐道上裝有減速、定點限速、停車、過卷限位開關(guān)，提升容器選用罐籠形式，該提升容器載荷大小的調(diào)整范圍為0-6噸。

本實用新型的礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，由于測試儀提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器安裝固定在地基基礎(chǔ)上，是固定設(shè)備，而被測提升絞車和被測提升絞車控制器為待測試設(shè)備，具體由需要進行測試的生產(chǎn)廠家提供，具有可移動性和可更換性，需對被測提升絞車進行測試時，將提升塔架上的鋼絲繩通過天輪與被測提升絞車相連，被測提升絞車再與測試儀和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器相連，即得到提升絞車性能測試模式，在該模式下，測試儀得到的被測提升絞車的性能數(shù)據(jù)與存儲在測試儀中的標(biāo)準(zhǔn)提升絞車的性能數(shù)據(jù)對比后得出被測提升絞車的安全性和可靠性。

需對被測提升絞車控制器進行測試時，將標(biāo)準(zhǔn)提升絞車與被測提升絞車控制器相連，再將被測提升絞車控制器和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車都與測試儀相連，即得到被測提升絞車控制器性能測試模式，在該模式下，測試儀得到的被測提升絞車控制器的性能數(shù)據(jù)與存儲在測試儀中的標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器的性能數(shù)據(jù)對比后得出被測提升絞車控制器的安全性和可靠性。

需對被測提升絞車和被測提升絞車控制器同時進行測試時，將提升塔架上的鋼絲繩通過天輪與被測提升絞車相連，被測提升絞車再與被測提升絞車控制器相連，再將被測提升絞車控制器和被測提升絞車都與測試儀相連，即得到提升絞車和提升絞車控制器同時測定模式，在該模式下，測試儀得到的被測提升絞車和被測提升絞車控制器的性能數(shù)據(jù)分別與存儲在測試儀中的標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器的性能數(shù)據(jù)對比后得出被測提升絞車和被測提升絞車控制器的安全性和可靠性。

本實用新型針對礦用提升絞車和礦用提升絞車控制器的性能分析和實驗的特殊要求而開發(fā)，既可以分別對被測提升絞車或被測提升絞車控制器進行實驗，也可以同時對二者進行實驗。固定安裝的測試儀、提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器為被測提升絞車和被測提升絞車電控提供了標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模型，為驗證礦用提升絞車產(chǎn)品及部件安全性和可靠性，為新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新提供真實、可靠、有效的實驗數(shù)據(jù)?？梢詫崿F(xiàn)礦用提升絞車和礦用提升絞車控制器全規(guī)格覆蓋，具有適用性強和應(yīng)用面廣的優(yōu)點。

上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是提升絞車性能測試模式下的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖3是提升絞車控制器性能測試模式下的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖4是提升絞車和提升絞車控制器同時測試模式下的結(jié)構(gòu)簡圖。

【符號說明】

1：測試儀 2：提升塔架

3：標(biāo)準(zhǔn)提升絞車 4：標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器

5：被測提升絞車 6：被測提升絞車控制器

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。

本實用新型是一種礦用提升絞車性能分析實驗系統(tǒng)，包括測試儀1、提升塔架2、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4、被測提升絞車5、被測提升絞車控制器6；其中，測試儀1與提升塔架2、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4安裝固定在地基基礎(chǔ)上，被測提升絞車5和被測提升絞車控制器6為待測試設(shè)備，可移動可更換，當(dāng)需要測試時，安裝在預(yù)先設(shè)置的機械平臺上。

該系統(tǒng)包括提升絞車性能測試模式、提升絞車控制器性能測試模式、提升絞車和提升絞車控制器同時測定模式。

在提升絞車性能測試模式下，測試儀1與提升塔架2、被測提升絞車5和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4連接，提升塔架2通過鋼絲繩與被測提升絞車5連接，被測提升絞車5與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4連接。

在提升絞車控制器性能測試模式下，測試儀1與提升塔架2、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3和被測提升絞車控制器6連接，提升塔架2通過鋼絲繩與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3連接，標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3與被測提升絞車控制器6連接。

在提升絞車和提升絞車控制器同時測定模式下，測試儀1與提升塔架2、被測提升絞車5和被測提升絞車控制器6連接，提升塔架2通過鋼絲繩與被測提升絞車5連接，被測提升絞車5與被測提升絞車控制器6連接。

進一步地：

(1)測試儀1采用Labview虛擬儀器設(shè)計，實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)采集，測試曲線實時顯示，數(shù)據(jù)處理方便快捷，實現(xiàn)對提升絞車(包括標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和被測提升絞車)的運行參數(shù)及安全性能參數(shù)的測試分析。測試儀同時配備激光跟蹤儀、動態(tài)應(yīng)變光纖光柵測試儀、基于光電編碼器的速度位置測試儀和基于互感器的電量信號測試儀；

激光跟蹤儀用于對井架、罐道和提升容器進行測試；動態(tài)應(yīng)變光纖光柵測試儀用于對被測提升絞車的強度參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測；

基于光電編碼器的速度位置測試儀用于通過檢測安裝于被測提升絞車上的光電編碼器信號對被測提升絞車的提升速度和提升容器的位置進行監(jiān)測；

基于互感器的電量信號測試儀用于通過檢測安裝于被測提升絞車控制器上的電流互感器和電壓互感器信號對被測提升絞車控制器的電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率和無功功率進行監(jiān)測。

(2)提升塔架2采用鋼結(jié)構(gòu)形式，高度為75米，頂端裝有天輪，用于鋼絲繩由傾斜方向到垂直方向的導(dǎo)向，自上而下裝有垂直罐道，便于提升容器規(guī)則行走；罐道上裝有減速、定點限速、停車、過卷限位開關(guān)，便于電控系統(tǒng)控制提升容器的行程；提升容器選用罐籠形式，可根據(jù)實驗要求在0-6噸的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)載荷大小。

(3)標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3采用2JTP-1.6礦用提升絞車系統(tǒng)，主要包括:主軸裝置，電機，減速器，液壓站，制動器等。主要技術(shù)指標(biāo)：最大提升試驗速度4m/s；最大提升試驗載荷6噸。

標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3預(yù)留和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器或被測提升絞車控制器連接的電器元件安裝接口，如測速機、編碼器，提升容器位置行程開關(guān)的接口等。

(4)標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4由以S7-300主從PLC為控制核心的工藝控制系統(tǒng)和以ABB ACS800-17變頻器為核心的電氣傳動系統(tǒng)組成，以S7-300主從PLC為控制核心的工藝控制系統(tǒng)用于驅(qū)動提升絞車按照絞車工藝運行，并提供高可靠性的安全保護功能；以ABB ACS800-17變頻器為核心的電氣傳動系統(tǒng)實現(xiàn)提升絞車變頻調(diào)速四象限運行。

標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器預(yù)留和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車或被測提升絞車連接的電氣信號接口，如測速機信號、編碼器信號，提升容器位置行程開關(guān)信號的接口等。

(5)被測提升絞車5由提升絞車生產(chǎn)廠家提供，廠家可借助于本實用新型的測試儀進行性能分析實驗，得出其提升絞車的安全性和可靠性的數(shù)據(jù)，判斷其符合性，被測提升絞車5的型號可以是：JT(P)-0.8、JT(P)-1.2、JT(P)-1.6、2JT(P)-0.8、2JT(P)-1.2、2JT(P)-1.6。

(6)被測提升絞車控制器6由提升絞車控制器生產(chǎn)廠家提供，廠家可借助于本實用新型的測試儀進行性能分析實驗，得出其提升絞車的安全性和可靠性的數(shù)據(jù)，判斷其符合性，被測提升絞車控制器可以和型號為JT(P)-0.8、JT(P)-1.2、JT(P)-1.6、2JT(P)-0.8、2JT(P)-1.2、2JT(P)-1.6的提升絞車進行實驗，配套的各型號(如直流或交流調(diào)速方式)提升絞車控制器均可進行實驗。

需要說明的是，測試儀1內(nèi)部事先存儲有根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》2016版和《煤礦在用纏繞式提升機安全檢測檢驗規(guī)范》AQ1015-2005編制的標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。各模式下所得實驗數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對比后得出合格與否的結(jié)論。

各模式的具體原理如下：

(一)當(dāng)有廠家需對提升絞車進行性能測試時，將生產(chǎn)廠家提供的被測提升絞車5安裝在預(yù)先設(shè)置的機械平臺上，提升塔架2中的提升容器通過鋼絲繩與被測提升絞車5相連，被測提升絞車5再與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4通過預(yù)留的接口相連，如圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4對被測提升絞車5進行速度、行程、施閘等傳動和工藝控制；被測提升絞車5轉(zhuǎn)動時纏繞或釋放鋼絲繩，鋼絲繩通過提升塔架中的天輪改向后帶動提升容器上下運動；提升容器重量的變化可對被測提升絞車在不同載荷、不同速度狀態(tài)下的運行速度圖、制動油壓、制動力等參數(shù)曲線進行測試分析，實現(xiàn)對提升絞車強度參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測和動態(tài)力學(xué)參數(shù)檢測并對其進行性能參數(shù)分析。

在該模式下，測試儀1讀取提升塔架2、被測提升絞車5和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4的信息，在測試儀內(nèi)部進行分析、判斷，從而獲得被測提升絞車的動態(tài)性能參數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3的性能參數(shù)比較后判定被測提升絞車5的符合性。

(二)當(dāng)有廠家需對提升絞車控制器進行性能測試時，將生產(chǎn)廠家提供的被測提升絞車控制器6安裝在預(yù)先設(shè)置的機械平臺上，提升塔架2中的提升容器通過鋼絲繩與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3相連，標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3與被測提升絞車控制器6通過預(yù)留的接口相連，如圖3所示。標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3轉(zhuǎn)動時纏繞或釋放鋼絲繩，鋼絲繩通過提升塔架中的天輪改向后帶動提升容器上下運動；提升容器重量的變化可對引起標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3的載荷變化在不同載荷、不同加減速度、不同速度狀態(tài)下的運行速度圖、制動油壓、制動力等參數(shù)曲線進行測試分析，檢測被測提升絞車控制器6的典型轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間、調(diào)速寬度、轉(zhuǎn)矩的重復(fù)精度、靜態(tài)速度精度、動態(tài)速度精度、行程控制精度、故障報警與保護功能，并對其進行性能參數(shù)分析。

在該模式下，測試儀讀取提升塔架、標(biāo)準(zhǔn)提升絞車和被測提升絞車控制器的信息，在測試儀內(nèi)部進行分析、判斷，從而獲得被測提升絞車控制器的靜、動態(tài)性能參數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4的參數(shù)比較后判定被測提升絞車被測提升絞車控制器6的符合性。

(三)當(dāng)有廠家需對提升絞車和提升絞車控制器同時進行性能測試時，將生產(chǎn)廠家提供的被測提升絞車5和被測提升絞車控制器6分別安裝在預(yù)先設(shè)置的機械平臺上，提升塔架2中的提升容器通過鋼絲繩與被測提升絞車5相連，被測提升絞車5與被測提升絞車控制器6通過預(yù)留的接口相連，如圖4所示。被測提升絞車5轉(zhuǎn)動時纏繞或釋放鋼絲繩，鋼絲繩通過提升塔架中的天輪改向后帶動提升容器上下運動；提升容器重量的變化引起被測提升絞車的載荷變化，檢測被測提升絞車在不同載荷、不同加減速度、不同速度狀態(tài)下的運行速度圖、制動油壓、制動力等參數(shù)曲線并進行分析；同時檢測被測提升絞車控制器6的典型轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間、調(diào)速寬度、轉(zhuǎn)矩的重復(fù)精度、靜態(tài)速度精度、動態(tài)速度精度、行程控制精度、故障報警與保護功能，并對其進行性能參數(shù)分析。

在該模式下，測試儀讀取提升塔架、被測提升絞車和被測提升絞車控制器的信息，在測試儀內(nèi)部進行分析、判斷，從而獲得被測提升絞車和被測提升絞車控制器的靜、動態(tài)性能參數(shù)，分別與標(biāo)準(zhǔn)提升絞車3和標(biāo)準(zhǔn)提升絞車控制器4的參數(shù)比較后判定被測提升絞車5和被測提升絞車控制器6的符合性及兩者之間的匹配性。

目前，并沒有一套完整可行的實驗系統(tǒng)來對廠家生產(chǎn)的提升絞車和提升絞車控制器在正式使用前進行前期的實驗檢測，使礦山的生產(chǎn)存在巨大的安全隱患。本實用新型填補了這一技術(shù)領(lǐng)域的空白，通過合理的設(shè)計，在一個系統(tǒng)內(nèi)部可實現(xiàn)多模式檢測和全規(guī)格覆蓋，使提升絞車和提升絞車控制器安全性和可靠性的檢測變得簡單易行。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。