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　　摘要：詳細(xì)分析礦井提升系統(tǒng)中鋼絲繩檢測的難題及鋼絲繩常因受到外力的沖擊而被拉斷，造成斷繩、溜車等重大事故的原因，并從工作原理、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)特點(diǎn)、系統(tǒng)操作4個方面，探討了TCK.W鋼絲繩在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，說明鋼絲繩無損探傷對礦井提升安全具有重要意義。鋼絲繩檢測裝置 鋼絲繩探傷儀

　　關(guān)鍵詞：鋼絲繩在線檢測;鋼絲繩無損探傷;

　　1 原因分析

　　隨著生產(chǎn)技術(shù)及社會理念的不斷提升和進(jìn)步，安全生產(chǎn)越來越受到重視，礦井提升系統(tǒng)的機(jī)械、電氣安全保護(hù)也日趨完善，但由于操作失誤，制動環(huán)節(jié)機(jī)械故障及電器、電路等方面的原因，礦井提升系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，鋼絲繩常因受到外力的沖擊而被拉斷，造成斷繩溜車、蹲罐等重大惡性事故，同時在經(jīng)濟(jì)和人員傷亡方面也帶來很大的損失。鋼絲繩結(jié)構(gòu)如圖1所示。鋼絲繩無損檢測

　　鋼絲繩在提升系統(tǒng)運(yùn)行過程中，了解鋼繩的斷絲、銹蝕、腐蝕現(xiàn)象，對提升機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)有著十分重要的意義，通常我們通過每日用肉眼和游標(biāo)卡尺來判斷鋼絲繩在提升過程中的變化趨勢，這種方法只能看到鋼絲繩的表面腐蝕、斷絲情況，存在著很多弊端。

　　(1) 用肉眼直觀觀察鋼絲繩，只能看到鋼絲繩的表面變化趨勢，而無法看到鋼絲繩內(nèi)部斷絲情況。

　　(2) 用游標(biāo)卡尺測量鋼絲繩，只能一段一段地測量鋼絲繩的斷絲、斷股變化，而無法全繩測量。

　　因此，基于這種狀況，研究一種能對鋼絲繩全繩的斷絲、銹蝕、腐蝕等運(yùn)行情況進(jìn)行全面自動檢測的系統(tǒng)勢在必行。

　　2 TCK.W鋼絲繩在線自動監(jiān)測系統(tǒng)概述

　　TCK.W鋼絲繩在線自動監(jiān)測系統(tǒng)采用弱磁檢測技術(shù)，利用空間磁場矢量態(tài)勢的變化和運(yùn)行規(guī)律對鋼絲繩上剩磁信號的檢測，從而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩斷絲、銹蝕、疲勞磨損等各種損傷變化情況的在線檢測及精確定位，最終打印文字報告。該監(jiān)測系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于礦井提升機(jī)、港口裝卸機(jī)械及建筑、旅游等行業(yè)的起重運(yùn)輸機(jī)械的鋼絲繩上。

　　2.1工作原理

　　機(jī)電信息 2011年第12期總第294期 63

　　根據(jù)現(xiàn)場考察情況，該檢測裝置安裝在副井天輪井架處，檢測裝置安裝牢固、可靠后，鋼絲繩可以靈活地通過檢測裝置，該檢測系統(tǒng)由檢測裝置、檢測工作二級站、主控站組成，采用弱磁檢測技術(shù)，利用空間磁場矢量態(tài)勢的變化和運(yùn)行規(guī)律對鋼絲繩上剩磁信號的檢測，設(shè)備通過數(shù)據(jù)線與二級站相連，二級站與主控站通過通訊線、數(shù)據(jù)線、電源線相連接。打開檢測探頭，使鋼絲繩處于檢測探頭的中心位置，松開檢測探頭，檢測裝置隨著鋼絲繩的運(yùn)行而同步運(yùn)動，檢測時，通過檢測探頭對鋼絲繩金屬有效截面積的檢測，二級站實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后將檢測的信息輸送到主控站，再經(jīng)過主控站對檢測信息進(jìn)行全面的綜合分析，最終得出鋼絲繩斷絲、銹蝕、磨損等各種損傷的監(jiān)測報告。

　　2.2系統(tǒng)功能

　　(1) 檢測裝置采用專用傳感器準(zhǔn)確檢測鋼絲繩斷絲、銹蝕、疲勞等損傷;

　　(2) 二級站采用ARM單片機(jī)和12位精度的A/D采樣芯片，實(shí)現(xiàn)高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換;

　　(3) 主控站是整個監(jiān)測系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，能夠?qū)z測信息進(jìn)行全面的綜合分析，可提供每日的分析處理結(jié)果及鋼絲繩的損傷變化趨勢，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時監(jiān)測。

　　2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　(1) 實(shí)現(xiàn)了全繩在線實(shí)時監(jiān)測，無需停車，不影響生產(chǎn)，對人體無傷害;

　　(2) 不影響其他設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響;

　　(3) 工作環(huán)境溫度在-20～+40℃之間;

　　(4) 根據(jù)每日監(jiān)測情況可以判斷鋼絲繩斷絲、腐蝕、銹蝕走向趨勢，先期排除隱患，確保安全生產(chǎn);

　　(5) 優(yōu)化的人機(jī)工程，實(shí)現(xiàn)輕松操作，無懈可擊的外觀以及創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品的精簡、高效理念;

　　(6) 解決跟隨纏繞式提升機(jī)鋼絲繩排繩、大幅跳運(yùn)等系列難題。

　　2.4 系統(tǒng)操作

　　(1) 雙擊電腦桌面圖標(biāo)，運(yùn)行“TCK.W鋼絲繩在線實(shí)時安全檢測管理系統(tǒng)”，進(jìn)入系統(tǒng)主界面，主界面由標(biāo)題區(qū)、曲線顯示區(qū)、滾動

　　信息欄和功能按鈕區(qū)4部分組成，主要實(shí)時顯示鋼絲繩損傷曲線，并通過功能按鈕實(shí)現(xiàn)建立鋼絲繩目標(biāo)檔案、系統(tǒng)標(biāo)定、檢測、停止、查看鋼絲繩的損傷曲線和損傷數(shù)據(jù)等功能。

　　(2) 登陸系統(tǒng)。輸入相應(yīng)密碼，為保護(hù)信息的安全，防止非操作人員的誤操作，系統(tǒng)通過密碼認(rèn)證。

　　(3) 設(shè)置當(dāng)前目標(biāo)。設(shè)置目標(biāo)是把相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)放在一起，之后得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

　　(4) 返回系統(tǒng)主界面，點(diǎn)擊“檢測”按鈕，系統(tǒng)開始對鋼絲繩進(jìn)行檢測;點(diǎn)擊“停止”按鈕，系統(tǒng)停止檢測，并自動保存采集數(shù)據(jù)。在檢測過程中，系統(tǒng)主界面的曲線顯示區(qū)實(shí)時顯示檢測到的損傷曲線。

　　(5) 查看結(jié)果。在“結(jié)果”中我們可以清晰地查看損傷曲線和日記錄值，并對它們進(jìn)行打印。

　　(6)查看數(shù)據(jù)。在“數(shù)據(jù)”中我們可以清晰地看到各種損傷數(shù)據(jù)結(jié)果。

　　3 應(yīng)用前景

　　我集團(tuán)公司煤峪口礦、燕子山礦、馬脊梁礦等都安裝使用了TCK.W鋼絲繩在線自動監(jiān)測裝置，至今運(yùn)行情況正常，對鋼絲繩全繩進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，精確度很高，有效地保證了提升機(jī)的正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，保障了煤礦的安全生產(chǎn)，具有廣闊的市場推廣前景。

　　收稿日期：2011-03-24

　　作者簡介：杜小琴(1974一)，女，山西大同人，工程師，研究方向煤礦大型設(shè)備的維修與改造。

　　技術(shù)交流郵箱：wm@wmndt.com