一种摩擦衬垫-提升钢丝绳动态摩擦传动试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种摩擦衬垫-提升钢丝绳动态摩擦传动试验装置及方法，包括基架、驱动机构、摩擦传动机构、围包角调整机构、激振机构、钢丝绳和状态监测机构；基架包括立柱、下支撑平台和上支撑平台，驱动机构包括电动机和扭矩传感器，摩擦传动机构包括摩擦轮和抱闸器，围包角调整机构包括C支架和调整轮，激振机构包括横向激振机构和纵向激振机构，状态监测机构包括钢丝绳张力监测装置、动态接触监测装置、钢丝绳振动监测装置、微滑移监测装置。本发明能够模拟摩擦式提升系统中提升钢丝绳动态耦合振动状态下摩擦衬垫与提升钢丝绳之间的动态摩擦传动特性，可用于探究横向、纵向振动以及二者耦合振动作用下摩擦传动过程中的各种变化。

主权项

一种摩擦衬垫‑提升钢丝绳动态摩擦传动试验装置，其特征在于：包括基架、驱动机构、摩擦传动机构、围包角调整机构、激振机构、钢丝绳(8)和状态监测机构；所述基架包括立柱(20)、下支撑平台(25)和上支撑平台(26)，立柱(20)对称布置，下支撑平台(25)水平固定在立柱(20)上，在下支撑平台(25)上均匀固定布置有销轴(18)，在销轴(18)上套设有弹簧(19)，在上支撑平台(26)上设置有与销轴(18)位置对应的销孔，上支撑平台(26)套设在销轴(18)上、由弹簧(19)支撑；所述驱动机构包括电动机(15)和扭矩传感器(13)，在上支撑平台(26)上固定设置有电动机支座(17)和A支架(16)，电动机(15)安装在电动机支座(17)上，扭矩传感器(13)安装在A支架(16)上，电动机(15)的输出轴依次连接A联轴器(14)、扭矩传感器(13)和B联轴器(12)；所述扭矩传感器(13)用于测量电动机(15)输出的驱动力矩；所述摩擦传动机构包括摩擦轮(1)和抱闸器(2)，在上支撑平台(26)上固定设置有B支架(27)，在B支架(27)上对称布置有轴承支座(28)，在每个轴承支座(28)内均安装有轴承，摩擦轮(1)的中心轴两侧分别与两个轴承的内圈固定，并且摩擦轮(1)的中心轴与B联轴器(12)相连，抱闸器(2)固定安装在上支撑平台(26)上，抱闸器(2)用于抱紧摩擦轮(1)；在摩擦轮(1)的周侧面布置有衬垫环组，在衬垫环组周侧面的中部设置有弧形凹槽，衬垫环组由若干对摩擦衬垫(31)端部连续拼接而成，每对摩擦衬垫(31)相对拼合构成衬垫环组的一个弧形段；所述围包角调整机构包括C支架(4)和调整轮(3)，C支架(4)固定在下支撑平台(25)上，在C支架(4)上设置有若干档位，调节轮(3)安装在C支架(4)，通过锁紧机构将调节轮(3)固定在相应的档位上，调节轮(3)与摩擦轮(1)位于同一竖直平面上；所述激振机构包括横向激振机构和纵向激振机构；横向激振机构包括激振器(7)，激振器(7)固定安装在下支撑平台(25)下方，激振器(7)的输出轴上连接有滑轮；纵向激振机构包括重载荷块(6)和轻载荷块(5)，重载荷块(6)和轻载荷块(5)分别与一组导向块固定，在导向块上安装有导轮(22)，在立柱(20)上固定安装有T形导轨(21)，导轮(22)安装在T形导轨(21)内形成导轨导轮机构；所述钢丝绳(8)一端通过A弹簧连接装置(24)与重载荷块(6)连接，另一端绕过弧形凹槽、经过调节轮(3)转向后，通过B弹簧连接装置连接轻载荷块(5)，激振器(7)输出轴上的滑轮与钢丝绳(8)紧密贴合；所述状态监测机构包括钢丝绳张力监测装置、动态接触监测装置、钢丝绳振动监测装置、微滑移监测装置，在下支撑平台(25)上固定安装有D支架(10)；钢丝绳张力监测装置包括磁通式张力传感器(9)，磁通式张力传感器(9)安装在D支架(10)上、正对钢丝绳(8)；动态接触监测装置包括激光位移传感器(11)和应变片(30)，激光位移传感器(11)安装在D支架(10)上、正对最顶部位置钢丝绳(8)的表面，在每对摩擦衬垫(31)的贴合面处设置有孔槽，应变片(30)设置在孔槽内，应变片(30)输出线与无线应变传感装置(32)相连，无线应变传感装置(32)与固定于摩擦轮(1)上的三角支撑板(33)焊接在一起，激光位移传感器(11)和应变片(30)分别用于动态监测摩擦衬垫(31)的动态蠕变以及摩擦衬垫(31)与钢丝绳(8)之间的接触应力；钢丝绳振动监测装置包括连接于钢丝绳(8)上的无线三轴加速度计(23)，用于测量钢丝绳(8)的横向和纵向振动；微滑移监测装置包括固定于D支架(10)上的高速摄像仪(29)，高速摄像仪(29)正对摩擦衬垫(31)的孔槽内，用于监测动态摩擦传动过程中摩擦衬垫(31)与钢丝绳(8)接触区的微滑移状态。