一、项目意义

矿井提升机广泛应用于煤炭、有色金属等矿山的竖井和斜井提升系统，在采矿生产活动中具有重要地位。钢丝绳是矿井提升机的重要组成部分，直接承受提升物料的重量，因此钢丝绳的安全性对提升机的可靠性起着决定作用。在矿井提升机的工作过程中，钢丝绳可能会因超载、受力不均原因造成卡罐、断绳等事故，危害煤矿安全生产。目前，矿井提升机钢丝绳所承受的拉力，是通过提升机天轮轴处所承受的压力来转化检测的。提升机钢丝绳所承受拉力的在线检测，对于保障矿井提升机的安全运行具有重要作用。因此，提升机天轮轴处压力传感器需要高精度与高可靠性，该压力传感器是提升机钢丝绳拉力在线检测的重要设备。但是，由于使用过程中的磨损、震动和外界干扰等原因，造成压力传感器产生使用误差，需要对传感器进行在线检测或重新标定。

在现有的传感器标定技术中，一种是机械标定装置，这种标定装置主要是定标压力传感器通过传力板来测量待标压力传感器，但是这种标定装置标定过程复杂，需要将待标测压力传感器拆下放置在标定装置中来进行标定，其中待标测压力传感器拆装不方便，且不适用于矿井提升机上压力传感器的标定；另外一种是智能监测系统来检测钢丝绳张力，这种系统能够直观、方便、有效的监测钢丝绳张力，但受干扰性强，由于钢丝绳在工作中会受到极大的扰动，会对监测系统造成干扰。

二、技术方案

矿用压力传感器的在线检测装置，包括数据收集装置、天轮轮轴、承载天轮轮轴压力的轴承、扣合在轴承上的上轴承瓦座和下轴承瓦座、安装在天轮轮轴上的天轮，所述的下轴承瓦座上设有正对天轮轮轴轴心的待测压力传感器,下轴承瓦座的下部设有压力传力装置和压力缓冲装置；所述的压力传力装置由双液压缸和双液压缸基板构成，双液压缸的左液压缸和右液压缸设在双液压缸基板上，左液压缸位于天轮轮轴的正下方，左液压杆的轴心线与天轮轮轴的轴心线垂直相交，右液压缸位于天轮轮轴的外侧，双液压缸基板内开有一条用于液压油在两缸间流动的液压油通道，所述的右液压缸经承力支架固定在双液压缸基板上，承力支架内设有与右液压杆相配合的传力板，传力板上设有定标压力传感器，承力支架的顶部设有固定传力板的挡板；所述的压力缓冲装置由对称设在左液压缸两侧的两个弹簧缓冲器构成，所述的弹簧缓冲器包括套筒、设在套筒内的承压弹簧和传力杆，套筒用于承载弹簧和传力杆。

三、技术优点

采用传力测力装置与数据采集装置分离结构，数据采集装置可以独立外置，方便工作人员直观在线监测。并采用的液压传力结构，减少了钢丝绳扰动带来的测量误差。其中，右液压缸缸体直径是左侧液压缸缸体直径的倍数放大，实现缩小比例传力。连接装置和双液压缸传力装置全部放置于壳体内，壳体具有隔离灰尘，保护装置的作用。采用液压缸结构，缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，较高的表面精度可靠的密封性。采用的双液压缸传力结构中，除液压杆活塞处，油缸两端均有密封结构，可保证双液压缸传力结构的密封性，还具有防尘装置。本发明采用在线数据采集装置，采集待标测压力传感器和定标压力传感器上传出的信号，通过光纤与压力传感器建立连接，实现了数据采集和传输。数据采集装置包括工控机、显示器、通信控制PLC和单片机。当提升机工作时，定标压力传感器和待标测压力传感器会同时产生两条压力曲线，通过通信控制PLC数据分析处理后在显示器显示出来。在显示器上，可以直观的观察到两条压力曲线的变化情况，当待标测压力传感器压力曲线变化率与定标压力传感器压力曲线变化率不同时，会产生警告，提示待标测压力传感器存在误差，即待标测压力传感器出现测量误差，需要对待标测传感器进行重新标定、更换或是其他检测工作。当矿井提升机在下降或是上升过程中，压力曲线变化趋势发生改变，即矿井提升机会发生卡罐或是阻罐现象。在线数据采集装置安装在地面工作台处，方便工作人员观测。采用液压传力原理，精度高，能应对干扰较大的工作环境；并采用了缩小比例液压传力，能有效减少高精度压力传感器的量程，降低压力在线检测装置的成本。能够保障矿井提升机的安全运行，解决了工作压力传感器拆装不便的问题。其结构简单，安装方便，使用效果好，能够实现高精度在线检测，在本技术领域内具有广泛的实用性。