立项报告煤矿井下提升机液压制动监测装置

1、ZTZ127煤矿井下提升机液压制动在线监测装置 徐州大恒测控技术有限公司主要内容立项意义项目方案可行性分析推广应用前景与措施项目预算工作进度计划1.立项意义监测系统发展现状设置闸瓦磨损开关、制动油过压保护继电器，并把它们的触点串入提升机系统安全回路，实现安全制动；设置制动油过热保护继电器并把其触点串入提升信号回路，实现提升信号禁止；提高制动系统额定制动力与需求制动力之比，增加设计安全性。 1.立项意义 虽然已经采取了上述方法，但是由于受到与安全生产相关的煤矿大型设备一般不允许改变结构的束缚，致使几十年没有实质改变，一些监测保护未达到预期效果。 对于地面安装的提升机已有性能较好的监测设备，但对于

2、应用于井下的提升绞车，受井下空间环境条件、防爆要求限制，还没有成熟有效的监测设备出现 。煤矿井下提升机液压制动安全监测系统 优点专门设计的各类传感器实现对液压制动 性能参数的监测 高速微处理器对各路传感器信号进行分析处理，及时发现设备异常故障 科学地反映设备的运转状况及其发展趋势，具备运行状态检测、查看报警信息、系统参数设置等功能 防爆兼本安设计，适合井下应用2.项目方案2.1项目总体规划2.2系统工作原理及功能2.3项目研究的关键技术2.4项目技术路线和技术方案2.5技术成果提交内容2.1项目总体规划拟设计的安全监测系统外观图：监测系统组成框图液压站油压1液压站油压2液压站油压3液压站油压4

3、闸间隙传感器1闸间隙传感器2闸间隙传感器n闸制动正压力1闸制动正压力2闸制动正压力n微处理器LCD显示屏按键报警装置人机交互模块数据采集处理模块各类传感器2.2系统工作原理及功能本监测系统拟实现以下功能：实时直接监测各制动闸制动正压力，诊断碟簧疲劳和断裂、制动闸卡阻故障等，制动正压力测量范围014t，误差1%；利用渐开线形装置静态直接测量制动力矩，误差2%根据所测量的制动力矩和监测的制动正压力，计算摩擦系数，误差2% 2.2系统工作原理及功能根据在线监测的制动正压力和计算的摩擦系数，实现总制动力矩的在线监测，误差2% 实时监测闸间隙，测量范围04mm，误差2%友好的人机交互模块实现了制动器检测

4、、液压站检测、闸间隙最大值、偏摆量与制动力矩、开合闸次数等参数的显示 通过对系统参数的设置，全面监测设备运行情况语音报警提示在具备条件的情况下，根据需求提供网络远程浏览 拟开发系统采用三级菜单实现对监测数据的实时显示，其部分界面图如下上电自检完成后进入一级菜单 拟开发系统采用三级菜单实现对监测数据的实时显示，其部分界面图如下系统参数设置第二级菜单 拟开发系统采用三级菜单实现对监测数据的实时显示，其部分界面图如下 相关参数设置第三级菜单 2.3 项目关键技术研究各种新型传感器的研制电路设计开发实时软件设计开发防爆本安设计2.4 项目的技术路线和技术方案研制传感器的技术方案制动力矩测量装置的研制判

5、断制动装置状况的方法电路设计方案软件设计技术方案防爆本安设计方案本监测系统的研制创新 在本系统中，根据现场要求着重研制： 1、制动器以及液压站中的闸间隙传感器和制动正压力传感器 ；2、制动力矩测量装置 判断制动装置状况的方法（1）在闸瓦上安装自主开发的涡流型非接触位移传感器，并与高精度压力传感器联合使用，结合故障诊断理论、模糊识别与判断技术、液压流体检测技术，实现对闸间隙、油压、电磁阀状态和故障信息的在线实时监测和预警。（2）通过实时测量处理出的间隙和油压值，结合叠簧特性原理、切向力消除理论，实现在制动闸瓦和闸盘上在线测量贴闸油压、正压力和制动力矩。电路设计技术方案 本系统信号采集、处理部分拟

6、由信号采集板和主控板组成，主控板采用高性能单片机为主控制器，由12V开关电源经隔离模块供电，主控板预留can控制模块用以后期升级通讯。信号采集板根据本安电路设计原则设计，并由12V本安电源供电，采用200欧精密电阻将传感器输出的4-20mA标准电流信号转化为电压信号，12位AD转换器将信号转化为数字信号经光电隔离送入主控板。信号采集板和主控板置于防爆柜内，符合防爆标准。主板采集板 隔爆兼本安语音报警装置 软件设计技术方案软件流程图如下：防爆柜设计方案 系统主控板采用12v开关电源供电，置于防爆柜内，符合防爆标准。采集板、压力传感器变送器采用12v本安电源供电，电路设计符合本质安全型电路设计标准

7、，属于防爆兼本安部分。间隙传感器变送器采用24v本安电源供电，分别安装在3个本安箱内，用12芯阻燃电缆与防爆柜相连。 防爆柜主要包括接线腔、主腔和支撑架三大部分 引入装置中联通节的设计操纵机构中的尺寸关系 观察窗的设计 外壳支撑架的设计 主腔内局部接线图 技术成果提交内容液压制动装置在线监测系统设备硬一套含硬件（包括闸瓦位移传感器、制动正压力传感器、油压传感器）和软件；在集团公司的矿井进行试验应用 3.可行性分析技术上可行（硬件平台的构建、软件设计开发）安全上可行（主机箱采用隔爆兼本安设计，变送器箱采用本安设计 ；采用防电磁干扰措施和低功耗技术 ）效益上可行（经济效益和社会效益）4.推广应用前景