本發(fā)明涉及檢測領(lǐng)域，特別是礦井立井提升機(jī)軌道的檢測。

背景技術(shù)：

礦井立井提升機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題，例如：提升機(jī)軌道的固定螺絲在長期的沖擊震動(dòng)中松動(dòng)，造成運(yùn)行過程異響，甚至?xí)p壞提升機(jī)滑輪，造成卡死；地質(zhì)運(yùn)動(dòng)可能會(huì)讓井筒變形，造成提升機(jī)卡死或者是井筒滲水、破損等。

為了確保礦井立井提升機(jī)的安全運(yùn)行，排除安全隱患，必須對(duì)提升機(jī)進(jìn)行日檢、周檢、月檢。目前的礦井立井提升機(jī)的罐籠內(nèi)，沒有自動(dòng)檢測系統(tǒng)，對(duì)井壁、軌道、罐籠的檢測，全靠工人手持照明設(shè)備，站在罐籠頂部，肉眼觀察井壁，聽聲音判斷軌道狀態(tài)，通過對(duì)講機(jī)確定大致故障位置，工作環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)性高、用時(shí)長、位置難以準(zhǔn)確判定、效率極低，急需一種能夠自動(dòng)快速檢測軌道狀態(tài)、井壁狀態(tài)的設(shè)備替代人工檢測方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上人工操作檢測的諸多缺陷，本發(fā)明旨在提供一種礦井立井提升機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測井筒與提升機(jī)軌道的狀態(tài)，其技術(shù)解決方案如下：

一種礦井立井提升機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，包括：提升機(jī)罐籠位置檢測裝置、提升機(jī)軌道形變檢測裝置、井壁環(huán)境及軌道故障點(diǎn)顯示裝置和供電鋰電池。

所述提升機(jī)罐籠位置檢測裝置位于提升機(jī)底部，由固定臂(2-3)和轉(zhuǎn)輪(2-8)組成。由于立井經(jīng)筒內(nèi)有兩條軌道(2-2)，則每條軌道(2-2)需要各裝一套檢測裝置，然后通過求每條軌道(2-2)所測深度的平均值，或者比對(duì)兩個(gè)脈沖信號(hào)的間隔，來進(jìn)一步提高深度測量的精度。所述轉(zhuǎn)輪(2-8)內(nèi)側(cè)邊緣上安裝3個(gè)等距的磁鐵(2-7)，磁鐵(2-7)正上方的固定臂(2-3)上嵌有霍爾傳感器(2-6)，當(dāng)轉(zhuǎn)輪(2-8)在軌道(2-2)上滾動(dòng)時(shí)，每個(gè)磁鐵(2-7)都會(huì)從霍爾傳感器(2-6)的正下方依次經(jīng)過。每次磁鐵(2-7)靠近霍爾傳感器(2-6)時(shí)都會(huì)使其產(chǎn)生一個(gè)磁脈沖，該脈沖信號(hào)由數(shù)據(jù)線(2-5)接到數(shù)據(jù)采集電路板的信號(hào)輸入端，每轉(zhuǎn)過一圈，霍爾傳感器(2-6)接收到3個(gè)脈沖信號(hào)，通過脈沖信號(hào)的數(shù)量即可換算得到罐籠在井筒中的位置。所述固定臂(2-3)上裝有伸縮彈簧(2-4)，當(dāng)檢測系統(tǒng)停止工作時(shí)，可使轉(zhuǎn)輪(2-8)脫離軌道(2-2)，以減小轉(zhuǎn)輪(2-8)的磨損，當(dāng)檢測系統(tǒng)正常工作時(shí)，亦可使轉(zhuǎn)輪(2-8)緊貼軌道(2-2)，防止其遇振動(dòng)彈開。所述轉(zhuǎn)輪(2-8)采用橡膠輪，可減小滑動(dòng)誤差。

所述提升機(jī)軌道形變裝置位于提升機(jī)頂部的導(dǎo)輪(3-3)附近，該裝置的檢測方式主要依靠4個(gè)電渦流位移傳感器(3-10)。由于每條軌道上同時(shí)運(yùn)行著三個(gè)導(dǎo)輪(3-3)，正面一個(gè)，側(cè)面兩個(gè)；每個(gè)導(dǎo)輪(3-3)遇到接頭處的斷裂和錯(cuò)位都可發(fā)生前后位移，屬于可活動(dòng)部件。只需在每條軌道的正面和側(cè)面4個(gè)導(dǎo)輪軸承上用螺栓(3-1)固定一鐵塊(3-5)，鐵塊(3-5)上裝有一鐵質(zhì)擋板(3-7)，所述擋板(3-7)會(huì)隨著導(dǎo)輪(3-3)的前后位移而一起運(yùn)動(dòng)。所述電渦流位移傳感器(3-10)被固定在4個(gè)鐵質(zhì)支架(3-8)上，每個(gè)電渦流位移傳感器(3-10)對(duì)應(yīng)地安裝在四塊擋板(3-7)的正前方2cm處，每個(gè)支架(3-8)分別焊接提升機(jī)頂部，電渦流位移傳感器(3-10)和支架(3-8)不可移動(dòng)；通過電渦流位移傳感器(3-10)與擋板(3-7)的距離變化量判斷軌道接頭處(3-2)及軌道本身的垂直度是否存在隱患。

所述井壁環(huán)境及軌道故障點(diǎn)顯示裝置包括視頻錄像機(jī)(SD存儲(chǔ)卡)、OSD視頻合成電路板、數(shù)據(jù)采集電路板、小型顯示器、攝像頭及照明設(shè)備，所述顯示裝置的設(shè)備都安放在提升機(jī)頂部的合適位置，設(shè)備都經(jīng)過防水處理，攝像頭的數(shù)量與擺放位置由井筒的大小所決定，以能全方位拍攝井下環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)；顯示界面可顯示當(dāng)前提升機(jī)運(yùn)行的位置、軌道故障位置的記錄點(diǎn)、當(dāng)前時(shí)間等信息。

本發(fā)明可有效提高井下提升機(jī)軌道和井壁的檢測效率，降低人工操作帶來的誤差與風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以保證故障檢測的正確率，解決了人為觀察和判斷的局限性，整套系統(tǒng)裝置穩(wěn)定性高，操作與安裝簡便，適合推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種礦井立井提升機(jī)軌道檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明一種礦井立井提升機(jī)軌道檢測系統(tǒng)的提升機(jī)罐籠位置檢測裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明一種礦井立井提升機(jī)軌道檢測系統(tǒng)的提升機(jī)軌道形變檢測裝置的示意圖。

圖中：2-1提升機(jī)罐籠底部，2-2軌道，2-3固定臂，2-4伸縮彈簧，2-5數(shù)據(jù)線，2-6霍爾傳感器，2-7磁鐵，2-8轉(zhuǎn)輪，3-1螺栓，3-2接口處縫隙，3-3導(dǎo)輪，3-4提升機(jī)罐籠頂部，3-5鐵塊，3-6連接桿，3-7鐵質(zhì)擋板，3-8支架，3-9數(shù)據(jù)線，3-10電渦流位移傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，所述提升機(jī)罐籠位置檢測裝置與提升機(jī)軌道形變檢測裝置作為數(shù)據(jù)采集電路板的信號(hào)輸入端，所述數(shù)據(jù)采集電路板是自主設(shè)計(jì)的具有A/D轉(zhuǎn)換功能的數(shù)據(jù)采集電路板，因井下有兩條軌道，故需要兩個(gè)數(shù)據(jù)采集電路板；所述數(shù)據(jù)采集電路板用CAN總線與OSD視頻合成電路相連，OSD視頻合成電路的輸入端可接一個(gè)攝像頭，用于顯示井下環(huán)境圖像以及當(dāng)前提升機(jī)罐籠的運(yùn)行位置、軌道故障位置的記錄點(diǎn)、當(dāng)前時(shí)間等信息；OSD視頻合成電路的輸出端與視頻錄像機(jī)相連，且視頻錄像機(jī)可接收其它多路攝像頭的圖像信號(hào)，視頻錄像機(jī)內(nèi)包含一片可拆卸式內(nèi)存卡，每次系統(tǒng)工作結(jié)束后，由工作人員取出內(nèi)存卡讀取視頻資料。小型顯示器用于觀察系統(tǒng)實(shí)時(shí)工作視頻和進(jìn)行視頻回放，所述系統(tǒng)由鋰電池供電。

當(dāng)整個(gè)檢測系統(tǒng)開始工作后，先將提升機(jī)罐籠位置檢測裝置的轉(zhuǎn)輪緊貼軌道，然后手動(dòng)清除提升機(jī)罐籠位置檢測裝置之前通過霍爾傳感器采集的信號(hào)脈沖。隨著提升機(jī)的下降，轉(zhuǎn)輪上的霍爾傳感器會(huì)不斷的產(chǎn)生信號(hào)脈沖，信號(hào)脈沖會(huì)被數(shù)據(jù)采集電路板所接收，并記錄當(dāng)前所采集的脈沖數(shù)量，可換算出實(shí)時(shí)的提升機(jī)的運(yùn)行位置。

在提升機(jī)下降的同時(shí)，提升機(jī)軌道形變裝置也在同時(shí)工作。軌道無形變和斷裂時(shí)，提升機(jī)上的導(dǎo)輪不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和位移，導(dǎo)輪軸承上的鐵質(zhì)擋板就不會(huì)移動(dòng)；相反的，若運(yùn)行軌道出現(xiàn)了較大的形變和斷裂時(shí)，提升機(jī)上的導(dǎo)輪一定會(huì)產(chǎn)生偏移，從而帶動(dòng)軸承上的鐵質(zhì)擋板一起移動(dòng)，使得電渦流位移傳感器與鐵質(zhì)擋板的距離增大或減小，電渦流位移傳感器發(fā)出的電流大小也會(huì)增大或減小。數(shù)據(jù)采集電路板可通過電流的變化大小判斷提升機(jī)當(dāng)前位置的運(yùn)行軌道形變程度的輕重，若形變程度超出規(guī)定范圍，則將該位置點(diǎn)判定為運(yùn)行軌道故障點(diǎn)，并將該位置點(diǎn)的深度保存并發(fā)送到OSD視頻合成電路板上。

在提升機(jī)下降的同時(shí)，井壁環(huán)境及軌道故障點(diǎn)顯示裝置也在實(shí)時(shí)工作，小型顯示屏將會(huì)正常顯示所攝井壁畫面。多個(gè)AV攝像頭負(fù)責(zé)拍攝井壁內(nèi)全方位的環(huán)境畫面，然后視頻錄像機(jī)將所拍攝的畫面儲(chǔ)存至SD卡中。每個(gè)攝像頭所攝畫面最后都集成到一個(gè)屏幕顯示，其中有一路攝像頭作為OSD視頻合成電路板的信號(hào)輸入端，而OSD視頻合成電路板可將數(shù)據(jù)采集電路板所采集的軌道故障點(diǎn)的位置、軌道形變的參數(shù)合成到該路攝像頭所攝的畫面中。