摘要：详细分析矿井提升系统中钢丝绳检测的难题及钢丝绳常因受到外力的冲击而被拉断，造成断绳、溜车等重大事故的原因，并从工作原理、系统功能、系统特点、系统操作4个方面，探讨了TCK.W钢丝绳在线自动监测系统的应用，说明钢丝绳无损探伤对矿井提升安全具有重要意义。钢丝绳检测装置 钢丝绳探伤仪

　　关键词：钢丝绳在线检测;钢丝绳无损探伤;

　　1 原因分析

　　随着生产技术及社会理念的不断提升和进步，安全生产越来越受到重视，矿井提升系统的机械、电气安全保护也日趋完善，但由于操作失误，制动环节机械故障及电器、电路等方面的原因，矿井提升系统在运行过程中，钢丝绳常因受到外力的冲击而被拉断，造成断绳溜车、蹲罐等重大恶性事故，同时在经济和人员伤亡方面也带来很大的损失。钢丝绳结构如图1所示。钢丝绳无损检测

　　钢丝绳在提升系统运行过程中，了解钢绳的断丝、锈蚀、腐蚀现象，对提升机安全运转有着十分重要的意义，通常我们通过每日用肉眼和游标卡尺来判断钢丝绳在提升过程中的变化趋势，这种方法只能看到钢丝绳的表面腐蚀、断丝情况，存在着很多弊端。

　　(1) 用肉眼直观观察钢丝绳，只能看到钢丝绳的表面变化趋势，而无法看到钢丝绳内部断丝情况。

　　(2) 用游标卡尺测量钢丝绳，只能一段一段地测量钢丝绳的断丝、断股变化，而无法全绳测量。

　　因此，基于这种状况，研究一种能对钢丝绳全绳的断丝、锈蚀、腐蚀等运行情况进行全面自动检测的系统势在必行。

　　2 TCK.W钢丝绳在线自动监测系统概述

　　TCK.W钢丝绳在线自动监测系统采用弱磁检测技术，利用空间磁场矢量态势的变化和运行规律对钢丝绳上剩磁信号的检测，从而实现钢丝绳断丝、锈蚀、疲劳磨损等各种损伤变化情况的在线检测及精确定位，最终打印文字报告。该监测系统可广泛应用于矿井提升机、港口装卸机械及建筑、旅游等行业的起重运输机械的钢丝绳上。

　　2.1工作原理

　　机电信息 2011年第12期总第294期 63

　　根据现场考察情况，该检测装置安装在副井天轮井架处，检测装置安装牢固、可靠后，钢丝绳可以灵活地通过检测装置，该检测系统由检测装置、检测工作二级站、主控站组成，采用弱磁检测技术，利用空间磁场矢量态势的变化和运行规律对钢丝绳上剩磁信号的检测，设备通过数据线与二级站相连，二级站与主控站通过通讯线、数据线、电源线相连接。打开检测探头，使钢丝绳处于检测探头的中心位置，松开检测探头，检测装置随着钢丝绳的运行而同步运动，检测时，通过检测探头对钢丝绳金属有效截面积的检测，二级站实现模数转换，最后将检测的信息输送到主控站，再经过主控站对检测信息进行全面的综合分析，最终得出钢丝绳断丝、锈蚀、磨损等各种损伤的监测报告。

　　2.2系统功能

　　(1) 检测装置采用专用传感器准确检测钢丝绳断丝、锈蚀、疲劳等损伤;

　　(2) 二级站采用ARM单片机和12位精度的A/D采样芯片，实现高精度的模数转换;

　　(3) 主控站是整个监测系统的神经中枢，能够对检测信息进行全面的综合分析，可提供每日的分析处理结果及钢丝绳的损伤变化趋势，实现在线实时监测。

　　2.3 系统特点

　　(1) 实现了全绳在线实时监测，无需停车，不影响生产，对人体无伤害;

　　(2) 不影响其他设备的正常运转，不对周围环境产生影响;

　　(3) 工作环境温度在-20～+40℃之间;

　　(4) 根据每日监测情况可以判断钢丝绳断丝、腐蚀、锈蚀走向趋势，先期排除隐患，确保安全生产;

　　(5) 优化的人机工程，实现轻松操作，无懈可击的外观以及创造性的结构设计，体现出现代化工业产品的精简、高效理念;

　　(6) 解决跟随缠绕式提升机钢丝绳排绳、大幅跳运等系列难题。

　　2.4 系统操作

　　(1) 双击电脑桌面图标，运行“TCK.W钢丝绳在线实时安全检测管理系统”，进入系统主界面，主界面由标题区、曲线显示区、滚动

　　信息栏和功能按钮区4部分组成，主要实时显示钢丝绳损伤曲线，并通过功能按钮实现建立钢丝绳目标档案、系统标定、检测、停止、查看钢丝绳的损伤曲线和损伤数据等功能。

　　(2) 登陆系统。输入相应密码，为保护信息的安全，防止非操作人员的误操作，系统通过密码认证。

　　(3) 设置当前目标。设置目标是把相关联的数据放在一起，之后得到准确的分析结果。

　　(4) 返回系统主界面，点击“检测”按钮，系统开始对钢丝绳进行检测;点击“停止”按钮，系统停止检测，并自动保存采集数据。在检测过程中，系统主界面的曲线显示区实时显示检测到的损伤曲线。

　　(5) 查看结果。在“结果”中我们可以清晰地查看损伤曲线和日记录值，并对它们进行打印。

　　(6)查看数据。在“数据”中我们可以清晰地看到各种损伤数据结果。

　　3 应用前景

　　我集团公司煤峪口矿、燕子山矿、马脊梁矿等都安装使用了TCK.W钢丝绳在线自动监测装置，至今运行情况正常，对钢丝绳全绳进行实时监测，精确度很高，有效地保证了提升机的正常安全运转，保障了煤矿的安全生产，具有广阔的市场推广前景。

　　收稿日期：2011-03-24

　　作者简介：杜小琴(1974一)，女，山西大同人，工程师，研究方向煤矿大型设备的维修与改造。

　　技术交流邮箱：wm@wmndt.com