一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，屬于礦井提升設備【技術領域】。包括PLC控制器、傳感器模塊及安裝在天輪軸軸承座上的軸承端蓋(10)，軸承端蓋設有傳感器模塊的安裝位置，傳感器模塊包括安裝在軸承端蓋外端面的軸向加速度傳感器(30)，安裝在軸承端蓋圓柱面的徑向加速度傳感器(20)，以及安裝在軸承端蓋外端面的溫度傳感器(40)；徑向加速度傳感器具有兩個且相隔90°安裝；溫度傳感器伸進軸承端蓋(10)的一端與軸承相接觸；傳感器模塊將信號輸送至PLC控制器，PLC控制器與報警裝置相連。本發(fā)明集成溫度傳感器、三方向加速度傳感器和攝像儀一體于軸承端蓋上，安裝時一次定位，并可以遠程實時監(jiān)測天輪的運行狀況。
【專利說明】一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，屬于礦井提升設備【技術領域】。

【背景技術】
[0002]天輪是礦井立井井架最上方調(diào)節(jié)鋼絲繩運動方向的定滑輪，其作用是撐起連接提升機卷筒和提升容器的鋼絲繩，并引導鋼絲繩轉(zhuǎn)向。如圖1所示，包括兩端支撐在軸承座3上的天輪軸5、固定在天輪軸5上的兩個擋圈4、設在天輪軸5上位于兩個擋圈4之間的天輪I ;在天輪I的軸孔與天輪軸5之間有套在該天輪軸5上并與所述天輪I固定連接的軸瓦2 ;軸承6安裝在兩端的軸承座3上并用軸承端蓋6密封定位。
[0003]礦井立井井架最上方調(diào)節(jié)鋼絲繩運動方向的天輪用于承載著罐籠、吊桶或者立井箕斗的重量，因此礦井提升機天輪是礦井提升系統(tǒng)的重要組成部分，其安全與高效運行是礦山安全生產(chǎn)的重要一環(huán)，如果不能及時發(fā)現(xiàn)天輪運行故障將會造成重大的停產(chǎn)事故，但由于天輪安裝位置特殊，故障處理危險性高、難度大、效率低，且檢修人員無法實時監(jiān)控天輪的運行情況，只能定期到天輪平臺檢修，這大大增加了天輪的故障率。
[0004]天輪常出現(xiàn)的故障是振動加劇、偏擺嚴重及運行噪聲增大等，其原因主要是由于天輪軸承及軸瓦發(fā)熱嚴重或已被損壞。針對這些故障現(xiàn)有的應對措施是在軸承及軸瓦上加裝溫度傳感器和振動傳感器，用于監(jiān)測天輪軸承運行時的溫度和振動，并及時反饋給處理系統(tǒng)。但天輪出廠時并沒有預留監(jiān)測傳感器的安裝位置，在后續(xù)監(jiān)測傳感器的安裝過程中，安裝難度大、復雜性高，安裝位置分散，無法保證傳感器的工作精度，無法實現(xiàn)天輪運行工況的有效監(jiān)測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，簡化監(jiān)測傳感器的安裝流程，提高傳感器的工作精度，遠程實時監(jiān)測天輪的運行，監(jiān)測系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可
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[0006]為了實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案:一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，包括PLC控制器、傳感器模塊以及安裝在天輪軸軸承座上的軸承端蓋，軸承端蓋設有傳感器模塊的安裝位置，傳感器模塊包括安裝在軸承端蓋外端面的軸向加速度傳感器，安裝在軸承端蓋圓柱面的徑向加速度傳感器，以及安裝在軸承端蓋外端面的溫度傳感器；徑向加速度傳感器具有至少兩個且每兩個之間相隔90°安裝；溫度傳感器伸進軸承端蓋的一端與軸承相接觸；傳感器模塊將信號輸送至PLC控制器，PLC控制器與報警裝置相連。
[0007]礦井提升機的天輪在工作運行時，天輪軸上的軸承會隨著天輪運轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動，振動分為軸向竄動和徑向跳動，因此在軸承端蓋的端面和圓柱面上均設置有加速度傳感器，用于監(jiān)測軸承的振動情況；當天輪的軸承潤滑油不足或是出現(xiàn)損壞時，軸承的溫度就會快速升高，因此在軸承端蓋的端面設置溫度傳感器用于監(jiān)測軸承的溫度。在軸承端蓋預留監(jiān)測傳感器的安裝位置，一方面，簡化了傳感器安裝流程，另一方面，保證了傳感器的工作精度。
[0008]作為進一步的改進，軸承端蓋外端面的上側(cè)設有攝像儀支架，攝像儀安裝于攝像儀支架的上側(cè)。
[0009]攝像儀支架用于支撐攝像儀，其結構形式有多種，可以采用三角形支架等連接方式。
[0010]優(yōu)選的，攝像儀支架包括支撐架和安裝座，支撐架的下端與軸承端蓋鉸接，支撐架的上端與安裝座的底部鉸接。
[0011]攝像儀支架可以圍繞其與軸承端蓋的鉸點轉(zhuǎn)動，調(diào)整到便于觀察的位置后，調(diào)整安裝座繞其與支撐架的鉸點轉(zhuǎn)動，保證安裝座始終水平，然后固定安裝座與支撐架的相對位置?？尚D(zhuǎn)的攝像儀支架便于監(jiān)控天輪的各個角度位置，使得監(jiān)測信息更加全面精確。
[0012]攝像儀為紅外高清一體化高速云臺網(wǎng)絡攝像儀。
[0013]溫度傳感器伸進軸承端蓋的一端與軸承的內(nèi)圈相接觸。
[0014]更進一步改進，PLC控制器具有以太網(wǎng)接口，PLC控制器將信號數(shù)據(jù)分析處理結果通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機；攝像儀將采集的視頻信號通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機。
[0015]攝像儀將視頻信號傳輸至上位機，可以實現(xiàn)遠程對現(xiàn)場的實時監(jiān)控，及早發(fā)現(xiàn)天輪運行故障，降低故障率。
[0016]PLC控制器通過對所采集的信號數(shù)據(jù)進行分析處理、故障預判斷后，將結果輸送至遠程上位機，從而實現(xiàn)對天輪的實時在線監(jiān)測，并提高監(jiān)測精度、準確性和可靠性，同時，網(wǎng)絡傳輸方式穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)傳輸速率高、采集的數(shù)據(jù)實時準確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術的天輪裝置；
[0018]圖2為本發(fā)明軸承端蓋及其附件的主視圖；
[0019]圖3為圖2的A-A向剖視圖；
[0020]圖4為圖3中I處的局部放大視圖；
[0021 ] 圖5本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖；
[0022]圖中:10、軸承端蓋，20、徑向加速度傳感器，30、軸向加速度傳感器，40，溫度傳感器，50、攝像儀支架，51、支撐架，52、安裝座，60、攝像儀。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]如圖2和圖3所示，一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，包括PLC控制器、傳感器模塊以及安裝在天輪軸軸承座上的軸承端蓋10，軸承端蓋10設有傳感器模塊的安裝位置，傳感器模塊包括安裝在軸承端蓋外端面的軸向加速度傳感器30，安裝在軸承端蓋圓柱面的徑向加速度傳感器20，以及安裝在軸承端蓋外端面的溫度傳感器40 ;徑向加速度傳感器20具有至少兩個且每兩個之間相隔90°安裝；溫度傳感器40伸進軸承端蓋10的一端與軸承相接觸；傳感器模塊將信號輸送至PLC控制器，PLC控制器與報警裝置相連。
[0025]礦井提升機的天輪在工作運行時，天輪軸上的軸承會隨著天輪運轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動，振動分為軸向竄動和徑向跳動，因此在軸承端蓋的端面和圓柱面上均設置有加速度傳感器，用于監(jiān)測軸承的振動情況；當天輪的軸承潤滑油不足或是出現(xiàn)損壞時，軸承的溫度就會快速升高，因此在軸承端蓋的端面設置溫度傳感器用于監(jiān)測軸承的溫度。在軸承端蓋預留各個傳感器的安裝位置，一方面，簡化了傳感器安裝流程，另一方面，保證了傳感器的工作精度。
[0026]作為進一步的改進，軸承端蓋10外端面的上側(cè)設有攝像儀支架50，攝像儀60安裝于攝像儀支架50的上側(cè)。
[0027]攝像儀支架用于支撐攝像儀，其結構形式有多種，可以采用三角形支架等連接方式。
[0028]優(yōu)選的方案如圖4所示，攝像儀支架50包括支撐架51和安裝座52，支撐架51的下端與軸承端蓋10鉸接，支撐架51的上端與安裝座52的底部鉸接。
[0029]攝像儀支架50可以圍繞其與軸承端蓋10的鉸點轉(zhuǎn)動，調(diào)整到便于觀察的位置后，調(diào)整安裝座52繞其與支撐架51的鉸點轉(zhuǎn)動，保證安裝座52始終水平，然后固定安裝座52與支撐架51的相對位置?？尚D(zhuǎn)的攝像儀支架便于監(jiān)控天輪的各個角度位置，使得監(jiān)測信息更加全面精確。
[0030]攝像儀60為紅外高清一體化高速云臺網(wǎng)絡攝像儀。
[0031]溫度傳感器40伸進軸承端蓋10的一端與軸承的內(nèi)圈相接觸。
[0032]更進一步改進如圖5所示，PLC控制器具有以太網(wǎng)接口，PLC控制器將信號數(shù)據(jù)分析處理結果通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機；攝像儀60將采集的視頻信號通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機。
[0033]攝像儀將視頻信號輸送至上位機，可以實現(xiàn)遠程對現(xiàn)場的實時監(jiān)控，并實現(xiàn)監(jiān)測畫面的存儲、回播等功能，及早發(fā)現(xiàn)天輪運行故障，降低故障率。
[0034]PLC控制器通過對所采集的信號數(shù)據(jù)進行分析處理、故障預判斷后，將結果傳輸至遠程上位機，并具有故障報警、存儲、查詢等功能，從而實現(xiàn)對天輪運行工況的在線監(jiān)測，提高監(jiān)測精度、準確性和可靠性。網(wǎng)絡傳輸方式穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)傳輸速率高、采集的數(shù)據(jù)實時準確。
[0035]設計與原軸承端蓋尺寸、安裝位置相同的端蓋，并將所需傳感器集成安裝到軸承端蓋上?，F(xiàn)場安裝時取掉原有端蓋，將本裝置直接固定在天輪軸承對應位置，與原軸承連接固定即可。
[0036]本發(fā)明集成溫度傳感器、三方向加速度傳感器和攝像儀一體于軸承端蓋上，安裝時一次定位，既簡化安裝流程，又能提高傳感器的工作精度，本發(fā)明以PLC可編程控制系統(tǒng)為核心，并具有以太網(wǎng)接口，PLC控制器將采集到的軸承溫度、三方向加速度等信號數(shù)據(jù)進行分析處理、故障預判斷后，將結果以及攝像儀采集的視頻信號通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機，實現(xiàn)對天輪運行工況的實時在線監(jiān)測，監(jiān)測系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠。
【權利要求】
1.一種礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，包括PLC控制器、傳感器模塊以及安裝在天輪軸軸承座上的軸承端蓋(10)，其特征在于:軸承端蓋(10)設有傳感器模塊的安裝位置，傳感器模塊包括安裝在軸承端蓋外端面的軸向加速度傳感器(30)，安裝在軸承端蓋圓柱面的徑向加速度傳感器(20)，以及安裝在軸承端蓋外端面的溫度傳感器(40);徑向加速度傳感器(20)具有至少兩個且每兩個之間相隔90°安裝；溫度傳感器(40)伸進軸承端蓋(10)的一端與軸承相接觸；傳感器模塊將信號輸送至PLC控制器，PLC控制器與報警裝置相連。
2.如權利要求1所述的礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:軸承端蓋(10)外端面的上側(cè)設有攝像儀支架(50)，攝像儀￠0)安裝于攝像儀支架(50)的上側(cè)。
3.如權利要求2所述的礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:攝像儀支架(50)包括支撐架(51)和安裝座(52)，支撐架(51)的下端與軸承端蓋(10)鉸接，支撐架(51)的上端與安裝座(52)的底部鉸接。
4.如權利要求3所述的礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:攝像儀(60)為紅外高清一體化高速云臺網(wǎng)絡攝像儀。
5.如權利要求4所述的礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:溫度傳感器(40)伸進軸承端蓋(10)的一端與軸承的內(nèi)圈相接觸。
6.如權利要求2至5任一權利要求所述的礦井提升機天輪監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:PLC控制器具有以太網(wǎng)接口，PLC控制器將信號數(shù)據(jù)分析處理結果通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機；攝像儀￠0)將采集的視頻信號通過以太網(wǎng)傳輸至遠程上位機。
【文檔編號】B66B5/00GK104326319SQ201410503090
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2014年9月26日
【發(fā)明者】陳建紅, 張衍陽, 趙利起, 胡鵬, 吳學明, 陳利強, 朱金雨, 皇甫道碩, 陳龍 申請人:江蘇中礦科匯礦業(yè)科技有限公司