一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，能夠?qū)μ嵘摻z繩之間的沖擊摩擦疲勞行為進行摩擦研宄，具體涉及一種可測量纏繞提升機主動輪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速、鋼絲繩間摩擦溫升以及鋼絲繩間摩擦系數(shù)的試驗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國礦井提升深度的不斷發(fā)展，深井提升機的設(shè)計、生產(chǎn)和使用，已經(jīng)成為我國提升機發(fā)展的主流方向。對于千米深井提升機而言，鋼絲繩失效是制約其壽命的關(guān)鍵因素。其中，在千米深井纏繞提升過程中，提升速度可達25m/s，鋼絲繩間及不同層間的高速沖擊、擠壓摩擦磨損是致使鋼絲繩失效的主要原因。目前尚無用來模擬千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦的試驗系統(tǒng)。
[0003]因此，如能開發(fā)一種方便加工且能很好地模擬纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦的試驗系統(tǒng)，則可以更好地研宄纏繞式提升機鋼絲繩間的沖擊摩擦特性，從而為提高纏繞提升鋼絲繩使用壽命提供有力依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有摩擦試驗系統(tǒng)無法模擬纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦的問題，進而提出一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于操作的千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，包括機架，機架的左端設(shè)置滾輪，滾輪經(jīng)滾輪中心軸架設(shè)在機架上的軸承座內(nèi)，滾輪中心軸經(jīng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀與變速電機相連，于機架的右端與滾輪中心軸同一高度位置處水平放置推力油缸，推力油缸與摩擦輪通過銷軸連接在一起，摩擦輪的形心位置與推力油缸位于同一高度，摩擦輪兩側(cè)固定于可移動支座上，可移動支座架設(shè)在固定于機架的導(dǎo)軌上，在滾輪上并排纏繞第一鋼絲繩兩圈，摩擦輪上纏繞第二鋼絲繩一圈，第二鋼絲繩接觸于兩圈第一鋼絲繩縫隙中間。
[0007]所述的滾輪上并排纏繞兩圈第一鋼絲繩；所述變速電機可以按照要求調(diào)節(jié)不同的速度、加速度帶動滾輪轉(zhuǎn)動；所述的摩擦輪固定于可移動支座上，可沿導(dǎo)軌做水平方向滑動；通過調(diào)節(jié)所述推力油缸流量使摩擦輪沿導(dǎo)軌以不同沖擊速度與滾輪接觸，通過調(diào)節(jié)所述推力油缸油壓使摩擦輪沿導(dǎo)軌以不同接觸比壓與滾輪接觸；在所述第一鋼絲繩與第二鋼絲繩接觸位置側(cè)面設(shè)置有紅外熱像儀。
[0008]有益效果:本發(fā)明能模擬千米深井纏繞提升機提升鋼絲繩間的摩擦工況，其機構(gòu)簡單緊湊，方法簡便易于操作，安裝方便，效果突出。具有以下優(yōu)點:
[0009]I)鋼絲繩之間的摩擦接觸形式與實際工況基本一致，能夠真實反映鋼絲繩間摩擦工況下的摩擦學(xué)性能；
[0010]2)采用變速電機，可以按照要求調(diào)節(jié)不同的速度、加速度，從而更加真實地模擬纏繞提升鋼絲繩摩擦工況；
[0011]3)通過推力油缸、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀以及紅外熱像儀實時動態(tài)監(jiān)測沖擊速度、鋼絲繩接觸比壓、滾輪速度、加速度、轉(zhuǎn)矩以及鋼絲繩溫升，從而真實地反映鋼絲繩間沖擊摩擦工況下的摩擦學(xué)性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:滾輪-1，摩擦輪-2，可移動支座-3，推力油缸-4，機架-5，變速電機-6，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀_7，軸承座_8，滾動中心軸-9，第一鋼絲繩-10，紅外熱像儀-11，第二鋼絲繩-12，導(dǎo)軌 _13 ；
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0016]參考圖1以及圖2所示，一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)包括滾輪1、摩擦輪2、可移動支座3、推力油缸4、機架5、變速電機6、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀7、軸承座8、滾動中心軸9、第一鋼絲繩10、紅外熱像儀11、第二鋼絲繩12以及導(dǎo)軌13，機架5的左端設(shè)置滾輪1，滾輪I經(jīng)滾輪中心軸9架設(shè)在機架5上的軸承座8內(nèi)，滾輪中心軸9經(jīng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀7與變速電機6相連，于機架5的右端與滾輪中心軸9同一高度位置水平設(shè)置推力油缸4，推力油缸4與摩擦輪2通過銷軸連接在一起，摩擦輪2的形心位置與推力油缸4位于同一高度，摩擦輪2兩側(cè)固定于可移動支座3上(摩擦輪2不能轉(zhuǎn)動)，可移動支座3架設(shè)在固定于機架5的導(dǎo)軌13上，可沿導(dǎo)軌13做小距離滑動，在滾輪2上并排纏繞第一鋼絲繩10兩圈，摩擦輪2上纏繞第二鋼絲繩12 —圈，第二鋼絲繩12接觸于兩圈第一鋼絲繩10的縫隙中間，在第一鋼絲繩10與第二鋼絲繩12接觸位置側(cè)面設(shè)置紅外熱像儀11，固定于機架5上。
[0017]工作原理及工作過程:當(dāng)本發(fā)明需要工作時，變速電機6按照設(shè)定的速度和加速度工作為系統(tǒng)提供動力源，經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀7帶動滾輪I轉(zhuǎn)動，纏繞于滾輪I上的第一鋼絲繩跟隨滾輪I同步轉(zhuǎn)動，此時推力油缸4施加作用力于摩擦輪2上，通過調(diào)節(jié)推力油缸4的流量以調(diào)定沖擊速度推動可移動支座3沿導(dǎo)軌13向滾輪I靠近方向移動直至纏繞于摩擦輪2的第二鋼絲繩12與轉(zhuǎn)動的第一鋼絲繩10發(fā)生沖擊摩擦，此時第二鋼絲繩12固定于摩擦輪2上靜止不動，通過調(diào)整推力油缸4的油壓來調(diào)整第一鋼絲繩10與第二鋼絲繩12之間的接觸比壓，從而準(zhǔn)確模擬纏繞提升鋼絲繩摩擦工況；第一鋼絲繩10與第二鋼絲繩12之間的沖擊速度以及接觸比壓由推力油缸4的傳感器獲得，滾輪I轉(zhuǎn)速、加速度以及轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀7獲得，紅外熱像儀11用來測量第一鋼絲繩10與第二鋼絲繩12的溫升，通過換算得到第一鋼絲繩10與第二鋼絲繩12之間的摩擦力和摩擦因數(shù)變化規(guī)律，從而實現(xiàn)對千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦學(xué)性能的準(zhǔn)確測量。
[0018]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，其特征在于:包括機架(5)，機架(5)的左端設(shè)置滾輪(1)，滾輪⑴經(jīng)滾輪中心軸(9)架設(shè)在機架(5)上的軸承座(8)內(nèi)，滾輪中心軸(9)經(jīng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀(7)與變速電機(6)相連，于機架(5)的右端與滾輪中心軸(9)同一高度位置水平設(shè)置推力油缸(4)，推力油缸(4)與摩擦輪(2)通過銷軸連接在一起，摩擦輪(2)的形心位置與推力油缸(4)位于同一高度，摩擦輪(2)兩側(cè)固定于可移動支座(3)上，可移動支座(3)架設(shè)在導(dǎo)軌(13)上，導(dǎo)軌(13)固定在機架(5)上方，在滾輪(2)上并排纏繞第一鋼絲繩(10)兩圈，摩擦輪(2)上纏繞第二鋼絲繩(12) —圈，第二鋼絲繩(12)接觸于兩圈第一鋼絲繩(10)的縫隙中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述變速電機(6)可以按照要求調(diào)節(jié)不同的速度、加速度帶動滾輪(I)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述摩擦輪(2)固定于可移動支座(3)上，通過調(diào)節(jié)推力油缸(4)流量使摩擦輪(2)沿導(dǎo)軌(13)以不同沖擊速度與滾輪(I)接觸，通過調(diào)節(jié)推力油缸(4)油壓使摩擦輪(2)沿導(dǎo)軌(13)以不同比壓與滾輪(I)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，其特征在于:在所述第一鋼絲繩(10)與第二鋼絲繩(12)接觸位置側(cè)面設(shè)置有紅外熱像儀(11)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦試驗系統(tǒng)，包括機架，機架的左端設(shè)置滾輪，滾輪經(jīng)滾輪中心軸架設(shè)在機架上的軸承座內(nèi)，滾輪中心軸經(jīng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀與變速電機相連，于機架的右端與滾輪中心軸同一高度位置水平設(shè)置推力油缸，推力油缸與摩擦輪通過銷軸連接在一起，摩擦輪的形心位置與推力油缸位于同一高度，摩擦輪兩側(cè)固定于可移動支座上，可移動支座架設(shè)在固定于機架的導(dǎo)軌上，滾輪上并排纏繞鋼絲繩兩圈，摩擦輪上纏繞鋼絲繩一圈。能模擬千米深井纏繞提升鋼絲繩沖擊摩擦的工況，研究不同轉(zhuǎn)速、加速度、沖擊速度、接觸比壓情況下鋼絲繩摩擦學(xué)性能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，方法簡便，成本較低，效果突出。
【IPC分類】G01N19-02
【公開號】CN104677816
【申請?zhí)枴緾N201410728399
【發(fā)明人】朱真才, 彭玉興, 季紅濤, 陳國安, 曹國華, 王大剛, 李偉, 周公博, 沈剛, 盧昊, 常向東
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月5日