提升钢丝绳张力监测及超载预警系统
电梯超载保护装置失效原因及处理浅析
电梯超载保护装置失效原因及处理浅析摘要：电梯超载保护装置是确保电梯稳定运行安全的重要装置，该装置能够为电梯的稳定、平稳运行提供重要保障支持。
电梯超载保护装置是防止电梯超载运行的重要安全装置，随着城市化进程的加快，越来越多的高层建筑拔地而起，因为高层建筑越来越多，电梯的使用量也变得多了起来。
为确保电梯更好、更稳定地运行，工程师需要考虑电梯的有关设计，以及制造和安装环节潜在的安全风险，根据对以上风险的分析提出对应的解决措施，即在电梯上安装超载保护装置。
本文在阐述电梯超载保护装置基本机理和应用作用的基础上，着重分析电梯超载保护装置失效的原因，并根据电梯保护装置失效原因提出对应的解决对策。
关键词：电梯；超载保护装置；失效；原因；处理对策1电梯超载保护装置的基本机理当前，电梯的超载有非常多的保护装置，根据位置分成不同的类型，如机房、轿底、轿顶称重。
轿顶称重超载保护装置所使用的压缩弹簧组是重元件。
遇到超载时轿厢架上梁端组合位置杠杆会有摆动，并且在这个过程中，微动开关被触发发出信号，直到保护电梯作用。
轿底称重这种超载的保护装置，其元件固定于轿厢底盘的弹簧材质，有时也固定在橡胶材质上，当遇到电梯超载时，弹簧或橡胶垫则会出现变形，变形后开头被触动，之后则会对控制系统发现超载信号，达到保护电梯的目的。
这种方式常用在货物运输的电梯中，其核心技术是在钢丝绳绳端安装霍尔传感器，当发生超载后钢丝绳有变形的情况，此时，该传感器和永磁体的距离缩短了，当其磁感应强度到极限值时，其开关出现翻转，以此达到保护电梯的目的。
电梯超载保护装置报警功能是基于轿厢内负载变化实现的，为了能够更好地实现电梯超载保护功能，需要选择一个安全、可靠、稳定的电梯称重装置，在这个装置的使用下判定电梯内的实际载荷是重荷还是轻荷。
假设为重荷，启动过程中要加入一个电机输入的预负载电流，在负载作用下，可以避免电梯启动出现下滑的情况。
在电梯称重装置，可感应电梯轿厢内，其荷载达到超载保护装置运用时，达到了所设定的数值后，电梯的超载保护动作会发挥作用，为电梯的平稳启动运行提供了有力的支持。
矿山提升系统重大风险防控关键技术与应用
200810155642.3
中国矿业大学
张晓光，徐桂云，李国庆，马庆林，孙正
2
发明专利
一种非接触式渐开线形制动力矩装置的安装方法
中国
201010555300.8
徐州大恒测控技术有限公司
张熠乐
3
发明专利
一种手动二级安全制动泄压装置及方法
中国
201510362400.1
徐州大恒测控技术有限公司
张熠乐，张廷伟，曲德臣，陈建林，徐怀刚
男
排名
5
行政职务
副矿长
工作单位
中国平煤神马集团八矿
对本项目贡献：（限300字）
是该项目的应用方案、现场测试方案的参与制定者，并进行现场技术指导、测试实验，是项目实施的组织者。
姓名
宋波
性别
男
排名
6
行政职务
机电副总
工作单位
枣庄矿业集团高庄煤业有限公司
对本项目贡献：（限300字）
本项目创新点1的贡献人之一，在制动器的研究上做出了贡献，发明专利有一种径向挤压式磁流变液制动器（ZL 201310028389.6）、一种双盘式挤压磁流变制动器（ZL 201210018728.8）,创新点3主要贡献是研发了机械设备及故障检测装置，发明专利有：一种钢丝绳偏摆视频检测系统及方法（ZL 201510038294.1）、一种自动翻转卸料装置（ZL 201410176656.9）。
江苏省科学技术奖公示材料
专业评审组：装备制造成果类别：应用类
一、项目名称
矿山提升系统重大风险防控关键技术与应用
二、项目简介：
矿井提升系统在矿山生产中占有重要地位，其安全稳定运行是矿业生产的重要保障。近十年来，我国采煤技术与装备发展较快，而矿井提升系统的重大风险防控能力还比较有限，致使矿山生产中仍有不少因提升设备故障而导致的重大人员伤亡和设备损坏事故发生。为了实现对矿井提升系统的安保技术与装备的研发，本项目从液压制动系统失效监测与安全控制、提升载荷信息动态获取与故障监测、运行设备控制及异常诊断系统三个部分开展研究，项目团队历经多年努力，多项关键技术难题取得了突破，项目中多项技术与装备为国内外首创，提高矿井生产效率，对矿井的安全生产具有重大意义。
试论提升机钢丝绳张力测控系统
气动 系统动作 ， 汽缸 上提 箕斗闸门 ， 箕斗开始卸载。 当箕斗卸载完
箕斗中肯定存在煤 ， 需处理箕斗 中的煤 ， 到全部卸载 直 ， 箕斗 闸门才 示仪组成 。张力测量器安装在提升机容 器和钢丝绳锲 形连接器 中 能闭合 ， 提升机开 始下一箕斗提升。 这样 ， 可有效防止重箕斗下放造 间， 个容器安装 １台。测控 显示仪分 别在 井下 装载点和 井上卸载 每 成 的 恶性 事 故 。 点各安装 １台， 用来测量提升容器在 井上 井下的重量 。张 力测量器 （ ）煤矿 安全规程＞ ３＜ 规定 ： 箕斗提升必须采用定重装载。 但由实 和测控显示仪之间通过无线 电传输称重信息。 际工作 的需要 ， 提升机有时需半斗运行 ， 时需空斗运行 ， 有 如提升机 系统 工 作 原 理 司机仍按正常提升操作 ，低频制动 电压仍按 正常重 箕斗时设定 ， 必 本系统张力测量器采用一种特殊 电容器作为称 重量传感器。 这 定 由于提升系统的惯性动作 ， 而发生箕斗过卷事故。而安装了提升 个 电容器 的正 负极板 分别与提升钢丝绳锲形连 接器和 提升 容器相 机钢丝绳张力测控 系统 ， 就可将 单板机接受的数据 ， 经过数模转换 ， 连接。根据提升容器和 提升 重量 不同 ， 电容器正 负极板发生微小变 再经过调 制器 ， 转换 成能反映提升量 大小的恒流 源 ， 将恒流源输入 化 ， 而 引 起 电容器 容 量 的变 化 。 据 电容 式振 荡 器 的工 作 原理 ， 从 根 当 到低频磁放大器的一个绕组 ， 来控制低频制动 电压 的高低。因此在 振荡电容器发生变化时 ， 振荡器输 出的波频率就会发生变化。这样 提升量的范围内 ， 提升机提升量 的大小可以控 制低频制动电压 的高 就可根据振荡器的频率反映 出钢丝绳的张 力。反映钢丝绳张力 的振 低 。 要 把 调 制 器调 制适 当 ， 可 实现 在 提 升 范 围 内 ， 着 提升 量 增 只 就 随 荡波 ， 以通过高频调制 ， 可 变成 高 频 波 后 从 钢 丝 绳 张 力 测 量 器 天 线 大， 低频 制动 电压降低 ｉ 当提升量减少时 ， 低频制动 电压增 大。所 以 发出。 安装此 系统 ， 不论是 空箕斗、 半箕斗、 是满箕斗 ， 要在提升量范 还 只 测控显示仪天线接 收到测量器高频波后 ， 先通过滤波 电路将高 围内 ， 提升机 电气制动 箕斗运行 距离相 差不多。这为提升机 的安全 频波滤出， 将反 映钢丝绳张力的振荡波频率转换成数字量。将数字 运行提供 了可靠保证。 量输入单板机后 ， 经过单板机加权处理 。一方面显示出所提物的重 四、 系统 使 用 特 点 量， 另一方面可 以通过单板机接 口电路参与对提升机 的控制。 （） １ 目前我 国大部分矿 井提升机 定重设备 主要是液压缸式。但 张力 测控系统可 以达 到国际法 制计 量组 织 的 ＯＩ （ 级 称 ＭＬ Ⅲ） 由于 定重装载设备都长期使用在恶劣的条件下 ， 因此液压缸式定重 准 确 度 ，天 线 有效 接 受距 离 为 ｌ Ｏ Ｏ ｍ，传 送 频 率 为 ２ ０ ｚ ３ ＭＨ 、 设备只能维持在短 时间内正常工作 ， 长期使用则误 差增大 ， 容易出 ４ Ｏ ｚ 最 大 称 重量 为 ５ ０。 完 全 满 足大 多数 提 升 机 的 需 要 。 ５ ＭＨ 。 ０ｔ 事故 。而提升机钢丝绳张力测控系统 ， 不怕淋水 ， 不怕煤泥 ， 适应恶 二 、 能 介 绍 功 劣环境 条件下工作 ， 以它从根本上解决提升机定重 的难题。 所 由于 测控 显示 仪 以单板 机 为基 础 制 成 ， 而 它 的功 能 有 ： 因 （） ２ 现在大部分矿井提升机提升 ， 箕斗卸载后是否卸空， 全依 靠 （ ） 以 自动 减 去 容器 和 钢 丝 绳 的重 量 。 直 接 显 示 提 升 物 的重 １可 信号 工多年工作 的经验和感 觉 ， 提升 机 ， 对 特别是摩擦 轮提升机 根 量， 因而 看 起 来 很 直观 。 本不 能完 全 避 免 重 箕 斗 下 放造 成 重 大事 故 可 能 。 的矿 井在 提 升 机 有 （） ２ 可以将 提升量累加 ， 显示每班或每天 的产 量 ， 并能打 印， 便 箕斗卸载 口安装红外线监 视器 ， 来监视提升机箕斗 中煤流流 出时间 于 生产 组 织 。 来判断煤是否卸空 ， 但对于箕斗 中的煤棚死等 ， 仍不能准确 判断 ， 所 （） ３ 测量显示仪断电后不丢失数据。 以这种办法不能准确判断箕斗煤 是否卸完。而使用张力测控 系统 ， （ 可 以根据需要对提升重量任 意设 置。 ４） 测提升机钢丝绳的张力 ， 来判断箕斗是否卸空 ， 即可靠又准确 ， 有效 （） ５ 钢丝绳张 力测控 显示仪的单板机接 口电路 ， 不仅可 以对容 防止重箕斗下放 造成 的重大事故。 器装载和 卸载进行控制 ， 可 以根据提升量 的多少 ， 还 来控制提 升机 （ 对于提升机钢 丝绳张力测控系统 ， 提升 机提升量范围 内， ３） 在 的 电气 制 动 。 它可控制提升机 制动 电压随提升量 的变化而 变化 ， 目前我国大多数 三 、 用 应 提 升 机 用 提升 电流 作 为判 断 提 升 机 提升 量 大小 的依 据 。 过调 制后 通 我们 以摩 擦轮提升机 ， 低频拖动 、 箕斗提升 、 箕斗为插板 式气动 用 来 控 制 提 升机 的制 动 电压 来 增 加 制动 可靠 性 ， 由于 一 方 面测 量 但 卸载为例来说 明提升机钢丝绳张力测控 系统工作原理 。 精度低 ， 误差大 ； 另一 方面 ， 提升过程是 一个动过程 ， 电流时刻在 变 （） １ 当提升机的箕斗下放到 井下装 载位置时 ， 井下 给煤 机开始 化， 因而这一办法的可靠性低 ， 一般 不能使用。而钢丝绳张力测控 系 装 载 ， 箕 斗 装 载 到 规 定 重 量 时 ， 力 测 控 仪接 受 到 张 力 测 量 器 的 统 ， 当 张 由于 测 量 精 度 高 ， 制 范 围 大 ， 整 方 便 ， 控 调 因而 使 用 可 靠 。 重量达到设定值 ， 测控仪单板机接 口电路上 的继 电器 动作 ， 井下给
邢东矿提升机钢丝绳张力监测研究
摘要:矿井提升系统是联系井上与井下运输的咽喉，它的安全运行直接关系到矿井的安全生产与矿工的安全，而钢丝绳又是矿井提升系统最关键的组成之一。
为保证钢丝绳运行可靠，同时也是保证提升安全，我矿结合相关单位对提升机钢丝绳张力监测进行了深入的研究，找到了对提升机钢丝绳张力进行实时监测的新方法，从而增加了矿井提升的安全性。
关键词:提升系统钢丝绳实时监测0引言矿井提升系统尤其是深井开采的提升系统，是保障矿井安全生产的重要系统之一，其运行状况能直接影响矿井的安全情况、生产情况，关系着矿井所有工作人员的安全及利益。
在实际生产过程中，提升系统中最容易出现问题的是钢丝绳，如：提升（钢丝绳）过载、钢丝绳受力不平衡等问题，严重影响了矿井提升系统的安全运行。
因此，监测、检测提升机的钢丝绳张力，掌握钢丝绳受力情况，对矿井安全运行具有重要的意义。
1国内现状为了能实现实时监测提升钢丝绳的张力，国内已先后采用了多种方法，进行了深入研究，但至今还没有很成熟的研究成果，大多数还停留在理论和实验阶段，无法进行大面积的实际应用。
目前国内使用的监测或检测方法如下：①标记法：通过标记、测量、计算钢丝绳最大相对位移量来确定钢丝绳不平衡度，通过车绳槽调整钢丝绳张力差。
②弹簧秤拉力测定法：通过对钢丝绳进行定值拉力实验，测量钢丝绳位移量，通过计算得钢丝绳张力。
③振波法：根据提升系统空载、重载时每根钢丝绳振动周期值及钢丝绳自重、钢丝绳悬重长度、重力加速度等可求出钢丝绳张力。
④压轮-力电转换传感器法：通过安装压轮-力电转换传感器机构，测量钢丝绳部分纵向压力，利用输出的电信号，根据相关原理实现测量钢丝绳张力的目的。
⑤油压传感器检测法：通过在平衡装置的每个平衡油路上加装球阀和液压传感器，来实现单根钢丝绳张力的检测。
标记法和悬挂法检测钢丝绳张力时需要停机测量，不仅要花费时间，而且影响生产，误差也相对较大。
振波法和压轮力电转换传感器法属于静态间接检测钢丝绳张力，不能实现实时在线检测，它们和动态实时监测相比，都存在着效率不高，测量值有偏差等缺点。
矿井提升钢丝绳分析
摘要
在矿井中，提升罐笼的钢丝绳是提升设备的一个重要组成部分，它对矿井提升的安全和经济运转有着重要的作用，钢丝绳所受的拉力受各种因素影响，是影响煤矿安全生产的关键因素之一。
本文在查阅了相关文献的基础上，对钢丝绳拉力的实时监测系统进行了研究，对解决困扰煤炭企业安全生产的这个难题提供了一种解决方法。
本设计主要完成的是对矿井提升罐笼的钢丝绳所受的拉力进行监测。
本文在查阅了相关文献基础上，对钢丝绳拉力的实时监测系统进行了研究，对解决困扰煤炭企业安全生产的这个难题提供了一种解决方法。
本文结合煤矿生产中的人员素质、技术水平、现场环境等各种因素，本着性能稳定、可靠、实用、安装调试方便的原则，设计了提升钢丝绳受力监测的系统方案。
首先，根据金属电阻应变片理论、材料的力学性能要求建立了传感器数学模型；确定了传感器弹性元件及各种参数；依据提升设备特点设计了将钢丝绳拉力转换成压力的装置；分析了传感器存在的各种误差，提出了解决方法。
最后，针对在矿井中提升过程的复杂环境，分析了干扰和噪声存在的形式、种类、传播途径和对监测系统的影响，从硬件方面设计了抑制干扰的措施。
关键词：钢丝绳；提升；测力传感器；抗干
I
摘要2。
矿井提升尾绳张力监测系统的分析与研究
矿井提升尾绳张力监测系统的分析与研究摘要：本文旨在分析和研究矿井提升尾绳张力监测系统。
首先，我们介绍了矿井提升尾绳张力监测系统的概念，以及其结构和性能特点。
然后，我们讨论了在实际应用中，尾绳张力监测系统可以满足什么样的需求，以及如何进行改进和优化以消除任何潜在的问题。
最后，我们展示了尾绳张力监测系统在采矿行业中的应用，并根据不同行业的不同需求，为未来提供了改进提升系统的方案。
关键词：矿井提升，尾绳张力监测系统，分析，优化正文：1. 绪论随着采矿行业逐渐发展，安全对生产现场具有重要的意义。
尾绳张力监测系统作为一种常见的提升设备，在实现安全、高效的生产运营中起着重要的作用。
因此，本文主要就矿井提升尾绳张力监测系统的性能分析和改进研究进行总结，以期为相关行业提供参考。
2. 尾绳张力监测系统基础知识尾绳张力监测系统是用于监测矿井提升尾绳张力的自动调节控制系统，它主要由传感器、信号处理器、显示器和控制器等部件组成。
系统的核心部件是传感器，其可以准确测量矿井提升尾绳的张力，以确保它们处于理想的拉力范围内。
通过安装好的传感器检测到的信号将被传输到信号处理器，该处理器可以将信号进行处理和解码，然后发送给控制器，根据该信号可以控制相应的设备，并将参考信号发送给显示器，以便使用者可以实时监测尾绳的变化。
3. 尾绳张力监测系统的性能分析矿井提升尾绳张力监测系统需要遵循一定的工作原理，以保证其有效的运行。
例如，在设计和安装时，需要确保系统能够有效检测出矿井提升尾绳的张力变化，并能及时将变化信号发送给控制器，进而可以采取相应的预防措施以防止出现意外。
同时，为提高尾绳张力监测系统的可靠性，还需要对传感器和控制器的参数进行合理的设置，使其能够适应各类工况的变化。
另外，为了确保该系统能够适应不同环境条件，它还需要具备良好的抗干扰能力，以保证它能够正常运行。
4. 尾绳张力监测系统的应用目前，随着采矿行业的快速发展，矿井提升尾绳张力监测系统也已经被广泛应用于采矿行业的不同系统中。
凿井提升机钢丝绳安全智慧监测技术应用实践
凿井提升机钢丝绳安全智慧监测技术应用实践摘要：浅析目前钢丝绳安全检测现状及使用维护过程中的难点、痛点。
某竖井工程通过应用钢丝绳安全智慧监测技术，有效解决了上述问题，实现钢丝绳安全、节约、高效运行监管新目标。
关键词：钢丝绳；弱磁检测；安全0 引言提升系统钢丝绳是矿山凿井机械提升装备的“生命线”，长期以来，由于一直缺少科学且可靠的先进监测手段，钢丝绳使用维护过程中始终存在因钢丝绳强度损耗、漏检等引起断绳事故的安全风险。
目前，在全球范围内的钢丝绳检测仍以“眼睛看、卡尺量”等人工方法为主；欧美等西方国家应用较早的强磁检测技术，因采用半人工检测的方式，只能对钢丝绳表面断丝部位进行定性检测，不能实现在线实时自动监测，目前只有少量的客户使用。
现有的检测手段，已远远不能满足钢丝绳在各行各业的广泛应用和检测需求。
某竖井工程通过应用创新的钢丝绳弱磁安全智慧监测系统，解决了在复杂工况条件下，对钢丝绳进行的连续24个小时* 365天全钢丝绳生命周期安全智慧监测管理的技术难题。
不仅真正实现了以机器智慧的检测手段替代传统人工检测，而且将生产与检测两个流程合二而一，从而消除了断绳事故隐患；并且在节能减排、降本增效等方面创造了可观的价值。
1 使用新技术前钢丝绳运行基本情况某竖井工程使用的提升钢丝绳型号为35W×7-28-1870，直径28mm，安全系数7.6倍；提升机型号JK2.5×2，功率400KW, 提升速度3.2m/s，钢丝绳长度300米，一个提升循环为6分钟，提运渣石量5吨。
依据《金属非金属矿山安全规程》规定：对于钢丝绳的断丝、磨损情况，当班作业人员每日检查1次。
现场每次两人同时以0.3m/s的速度，查看钢丝绳表面状况，每次用时17分钟，影响3个提升循环，影响提运渣石量15吨。
提升钢丝绳长300米，为不定期更换。
使用钢丝绳安全智慧监测系统前，项目部检查方法主要是眼睛看、卡尺量。
人工检测钢丝绳时只能凭肉眼查看到钢丝绳外表上的明显损伤，而对钢丝绳内部的损伤情况很难能发现；另外，该项工作对检查人员的专业经验、责任心等要求高，人为因素较多。
多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测研究
近年 来 煤 矿 多 绳 摩、 坠罐 、 过卷等事故 屡有发
生， 实 际生产 中造 成 这些 事 故 的 主要 原 因是 超 载 提 升、 钢 丝绳 张力 差过 大等 。
１ 多绳摩 擦式提 升 机钢 丝绳 张力在 线 监测研 究 该 系统 研 究 分 ５步完 成 。 一是信号获取 ， 即通
并 由信号采集 张力传感器的研制 ； 数据信息无线传输方式的研究 丝绳张力油压传感器获得张力信号 ，
和 应用 ； 实 时数 据处 理 的硬 、 软 件 的设 计 与研 发 。 ２ 多绳摩 擦 式提 升机 钢丝 绳张 力在 线监 测原 理 钢丝 绳 张 力 在 线 监 测 方 法 是 通 过 安 装 在 提 升
发射装置发射到井 口接受装置 ， 经信号转换后传输
到提 升机 房计 算 机进 行 分析 计 算 实现 张力 监 控 ， 监
测 系 统原 理见 图 １ 。
图 １ 监 测 系统 原 理 图
２ ． １ 数 据 信 息 的 采 集
多 绳 摩 擦 提 升 机 中钢 丝 绳 张 力 信 号 采 用 油 压 传感 器采 集 。 该 系统 对 张力 差 和 总 张力 分 开进 行 监
张 华， 宋保 文
０ ４ ８ ２ ０ ５ ） （ 晋城 煤 业集 团寺 河煤矿 ， 山西 晋 城 摘
要： 通过 对 多绳摩擦 式提升 机钢 丝 绳张 力进行 在 线监 测研 究 ， 找 到一 种矿 井 多绳摩擦 式提 升机 钢
丝 绳 张力及 张 力差 的监测 的 方法 ， 并 实现 张力差超 限报 警 和载 重差超 限闭锁提 升机 等措 施 ， 以保 障提 升 系
绳 张 力 自动平 衡 装 置 ， 此装 置 只能 减 小 张 力 差 ， 并
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二、单绳缠绕立井提升机中钢丝绳张力旁压传感器的研制
将旁压传感器，通过螺钉套装在楔形连接绳环附近的钢丝绳上。 旁压传感器受力分析如图。
F
Fm
2 tan
Fm 2 tan120
M1
F
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FF
Fm
二、单绳缠绕立井提升机中钢丝绳张力旁压传感器的研制
旁压式传感器的优 点是能直接迅速在线 监测到钢丝绳张力的 ，除能监测超载和提 煤量外，对松绳最灵 敏感，因此松绳保护 效果最好。
在挂车数已经满足数量要求时，但总载重量却不足额定量， 可以再挂串车，使总载重量接近额定载重量，以提高提升效率。
2
6
5
4
3
1
2. 项目研究的技术方案路线
多绳摩擦提升机 每根钢丝绳张力 及张力差油压信号
单绳缠绕提升机 钢丝绳张力 旁压信号
通过无线发射和接收装置传输信号
斜井串车提升机 钢丝绳张力
轴承座压力信号
提升钢丝绳张力监测及超载预警系统
汇报内容
1
项目研究背景、对象
2
项目研究的技术方案路线
3
目研究背景、对象
超载提升、钢丝绳张力差过大等，是造成矿井提升坠罐、 过卷等事故的主要原因，防止这些事故最有效的方法是在 线监测钢丝绳张力和张力差。
目前，关于这方面尚没有全面有效的监测手段，平煤集团 机电处和中国矿业大学共同 完成了“煤矿提升钢丝绳张力 差在线监测及超载预警系统” 项目的研究；
运行中经常出现一侧活塞杆伸出到极限， 另一侧活塞杆缩回到极限的偏串现象；还 出现油缸卡死。
有必要在线监测张力差的大小，使维护 人员及时采取措施减小张力差。
1.2.单绳缠绕提升机超载、松绳卡罐产生原因及危害
（1）超载产生原因及危害分析 单绳缠绕提升机超载原因同多绳摩擦提升机。 超载会对钢丝绳造成重大损伤，甚至断丝断绳
（2）超载提升的危害
超载时，易超温烧坏设备，发生险情或事故。 例如平煤十一矿曾出现严重超载，提升速度正常是11m/s，减到了1m/s慢 慢提升，烧坏导电带。又例如徐州大屯煤电公司某矿井因重复装载造成 险情，700米的矿井用了6小时才把箕斗提上来。
超载会对钢丝绳造成重大损伤，甚至断丝，如中途因过载急停，极易造 成重大提升事故。
该项目面向三种常见的提升机：1.立井多绳摩擦式提升机； 2.立井单绳缠绕式提升机；3.斜井串车提升机。
针对不同的提升机，易发生的提升故障和事故叙述如下。
1.1 多绳摩擦提升机超载和张力差产生原因及危害
(1) 超载产生原因 ① 提升箕斗粘
煤。 ② 重复装载。 ③副井提升操作
人员判断不准确造 成超载。
罐道变形造成罐笼震动，若震动幅度超出罐笼防坠器制动齿与罐道木的标准 间隙(一般为10mm)，将造成防坠器产生误动作卡罐， 同样发生松绳打结现象。
3.斜井串车提升机超载产生原因及危害分析
斜井串车提升系统，要求挂车数量是一定的，不得超过规定 数量，但是会出现数量未超，而总载重量已经远远超过了提升 量。超载会造成钢丝绳断绳导致跑车事故。
)
BH BH
(3) 钢丝绳张力差产生原因和危害分析
使用钢丝绳张力自动平衡装置只能减小 张力差，并不能使张力差消失。 全调压时，由于钢丝绳张力差是时刻存 在的，导致钢丝绳在滚筒上来回窜绳滑动， 造成滚筒绳槽衬垫和钢丝绳过度磨损。 半调压时，油缸相通一侧钢丝绳张力相 等，由于钢丝绳张力差时刻存在，自动平 衡装置只能起局部调节作用，使张力差减 小一些但不能消除，另一侧钢丝绳仍存在 张力差。
超载对整个提升机械系统造成冲击和损坏，如减速机、联轴节打齿等。 《煤矿安全规程》规定：制动时所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋
转力矩之比K值不得小于3。超载时静荷重旋转力矩过大造成制动力矩不 足无法制动，导致坠罐、过卷等事故。 在线监测提升载荷即钢丝绳的张力，可避免超载。
(3) 钢丝绳张力差产生原因和危害分析
，导致断绳坠罐、过卷等重大提升事故。 例如徐州矿务局权台矿主井发生一起过卷断绳
事故，全矿生产6天零8小时，主要原因是煤含水 量过大严重超载所致。
（2）卡罐导致松绳打结
松绳造成的卡罐：提升容器若超速或加速度超限等都会启用安全紧急制动，下 放的容器易造成钢丝绳松绳，从而导致防坠器误启动而卡罐。若司机未及时发现 卡罐继续下放容器，由于提升钢丝绳的自旋转扭转力，使钢丝绳就发生打结。
各根钢丝绳长度不同、 绳槽加工误差等都会使滚 筒与钢丝绳之间的摩擦力不同，使各根钢丝绳之间产 生张力差。
《煤矿安全规程》规定：多绳摩擦提升装置中任一 根提升钢丝绳的载荷与平均载荷之差不得超过±10%。 张力差过大造成：钢丝绳运行时抖动大，甚至有脱 槽的危险；钢丝绳出现断丝、疲劳损伤、磨损较大， 绳槽衬垫过度磨损，钢丝绳与绳槽衬垫摩擦系数减小， 导致滑绳等事故的发生。
因为无线传输受罐道内复杂信号的影响有误码率，为避开使用 无线传输信号，最初的研究方案是张力差和总张力分开监测。
一、多绳摩擦提升机中钢丝绳张力油压传感器的研制
钢丝绳张力油压传感器安装在每个张力液压自动平衡油缸旁路上，并安 有油压开关便于维修。
诊断钢丝绳张力差超过10%时超限预警，提醒维修人员降低张力差。 四根钢丝绳的张力之和是载重量，每次提升前若监测到容器的载重量和 两容器的载重差超限闭锁提升机。根据载重量可计算提煤量。 在容器上安装无线发射模块，将油压数据传到无线接收模块，再通过电 缆传输到车房。
研制采集装置采集信号 编制软件分析处理并诊断故障
在线监测及控制系统
3. 项目研究的关键技术点
项目研究的关键技术有三点：
三种提升机钢丝绳张力传感器的研制； 数据信息无线传输方式的研究应用；
实时处理数据的软件的设计开发。
3.1 三种钢丝绳张力传感器的研制
一、多绳摩擦提升机中钢丝绳张力油压传感器的研制
三、斜井串车提升机中钢丝绳张力轴承座传感器的研制 钢丝绳张力轴承座传感器现场安装如图
α
Fm
β
F
Fm
sin
F sin
三、斜井串车提升机中钢丝绳张力轴承座传感器的研制
当A面加力F1时，可以分解为两部分，可看成是两只单悬臂梁传感器， F1与
应变εmax关系和旁压传感器相同
F1
4bE 3Hh(1