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永磁外转子矿井提升机多物理场耦合研究进展
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作者 寇子明 寇少凯 +1 位作者 吴娟 王彦栋 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期365-387,共23页
旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个... 旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个技术难题:(1)永磁体边缘切削加剧齿槽转矩问题,大直径滚筒内壁需要轴向分段布置大量永磁体,并与多个定子槽相配合,具有高功率密度的拓扑结构设计不仅密切关系着驱动系统的效率和成本,而且能够有效抑制由磁场能量变化引起的齿槽转矩和转矩脉动;(2)气隙变化引起机械-电磁耦合振动问题,动载荷会引起承载面的局部变形,导致永磁体与定子外圆之间的气隙产生非均匀变化,加剧磁场畸变,诱发严重的机械-电磁耦合振动,需要从动力学的角度揭示气隙变化对振动的影响机理,有助于“对症下药”探索抑制方法。首先,综述了矿井提升机传动方案的发展历程,引出“无减速器、无高速轴、无联轴器”的永磁外转子提升机,并分析了该方案相较于三相异步电机驱动方案的主要优势。然后,重点阐述了永磁外转子提升机拓扑结构设计、动力学分析和永磁体磁性能影响因素3个方面的技术现状,包括外极弧偏心削极永磁体、永磁体边缘结构和非对称定子槽结构设计方法,气隙变化规律和机械-电磁耦合振动特性分析方法,以40极168槽单绳缠绕式永磁外转子提升机为例,基于有限元分析和现场试验相结合进行验证,结果表明:(1)“倒角形边缘外极弧偏心削极永磁体+非对称定子槽”模型可以降低转矩脉动9%;(2)气隙变化的诱因包括转子变形和定子变形,前者会增大电磁力波的幅值,后者则会在电磁力波的主谐波附近产生阶次为±2和±4的高次谐波。在永磁体磁性能影响方面,主要对永磁体退磁特性以及防退磁方法、永磁体的涡流损耗和温升控制2个方面展开论述,展望了永磁外转子提升机在永磁体磁性能方面的研究内容。最后,探讨了双绳缠绕式永磁外转子提升机的布置方案,以及在超深井提升系统中的应用前景。数值模拟结果表明:提升高度为2000 m时,有效载荷最大可达70 t。 展开更多
关键词 永磁外转子提升机 拓扑结构设计 齿槽转矩 气隙变化 电磁力波
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矿井主提升机远程监测及故障诊断系统研究
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作者 王龙峰 任景奇 《晋控科学技术》 2026年第1期21-24,29,共5页
针对国内煤矿主提升机械装置缺乏状态监测与故障诊断系统的现状,开发了一套基于GPRS网络的远程监测与故障诊断系统。该系统采用LabVIEW作为开发平台,结合MySQL数据库管理系统和Weka数据挖掘平台,能够采集提升机的制动正压力、闸间隙、... 针对国内煤矿主提升机械装置缺乏状态监测与故障诊断系统的现状,开发了一套基于GPRS网络的远程监测与故障诊断系统。该系统采用LabVIEW作为开发平台,结合MySQL数据库管理系统和Weka数据挖掘平台,能够采集提升机的制动正压力、闸间隙、提升载荷及钢丝绳张力等参数,并通过GPRS将数据传输至远程服务器进行存储和分析。 展开更多
关键词 GPRS远程监测 故障诊断 MYSQL 传感器技术 E-R模型 Web发布功能
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新景矿矿用无极绳牵引车磁吸制动机构的设计
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作者 申艳忠 《煤炭与化工》 2026年第2期99-102,共4页
本文针对传统的无极绳插爪制动牵引车制动冲击大、易倾翻掉道的问题,以山西新景矿煤业有限责任公司在用的SQ-60/75P型无极绳牵引车为研究对象,设计出了一种磁吸制动机构,解决了无极绳牵引车制动不稳定的难题。本文对无极绳牵引车的磁吸... 本文针对传统的无极绳插爪制动牵引车制动冲击大、易倾翻掉道的问题,以山西新景矿煤业有限责任公司在用的SQ-60/75P型无极绳牵引车为研究对象,设计出了一种磁吸制动机构,解决了无极绳牵引车制动不稳定的难题。本文对无极绳牵引车的磁吸机构进行了功能设计,阐述了系统的工作原理,根据功能原理确定了整体结构的设计思路。在此基础上,对无极绳牵引车的磁吸机构的详细机构进行了设计,对永磁组件的磁吸力和磁吸机构的制动力进行了理论计算,确定了摩擦材料的性能参数。建立了磁吸摆臂机构、摆臂支撑板、钢丝绳支撑块、张力弹簧、车体支座等部件的立体几何模型,并分析了磁吸制动机构的正常状态、临界状态、释放状态、制动状态的详细工况及其细节结构的设计意图。对无极绳牵引车的磁吸机构的制动响应时间进行了理论计算。经现场试验验证,该磁吸机构的制动响应时间完全符合《煤矿安全规程》和《MT/T590-1996》的要求,在稳定性、安全性、可靠性方面相比传统的无极绳牵引车均有很大优势。 展开更多
关键词 无极绳 牵引车 磁吸 制动
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钢丝绳无损检测技术及装备研究与应用进展
4
作者 胡而已 王东桥 +2 位作者 周垚 孙燕华 李猛钢 《智能矿山》 2026年第1期79-85,共7页
钢丝绳是煤矿提升系统的核心承载构件,其结构完整性直接关系到运行安全与稳定。在高载荷、高频循环及井下恶劣环境作用下,钢丝绳易发生疲劳断丝、磨损与腐蚀等损伤。笔者系统综述了钢丝绳无损检测技术与装备的发展进展,重点介绍了漏磁... 钢丝绳是煤矿提升系统的核心承载构件,其结构完整性直接关系到运行安全与稳定。在高载荷、高频循环及井下恶劣环境作用下,钢丝绳易发生疲劳断丝、磨损与腐蚀等损伤。笔者系统综述了钢丝绳无损检测技术与装备的发展进展,重点介绍了漏磁检测技术的基本原理和应用优势,并分析了其他检测技术在钢丝绳检测领域中的不足之处;探讨了信号预处理、缺陷智能定量识别及深度学习诊断等关键技术;总结了矿用便携式与固定式在线监测系统的研发现状。展望了多物理场融合检测、智能故障诊断及全生命周期健康管理等未来发展方向,旨在构建适应复杂工况、满足实时在线监测需求的高可靠性检测体系。 展开更多
关键词 疲劳断丝 信号预处理 智能诊断 无损检测 深度学习
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基于加速度反馈补偿的深井大功率提升钢丝绳纵向振荡抑制方法
5
作者 周剑波 张超华 +3 位作者 元江博 戴鹏 张婉 鲍君仪 《机械管理开发》 2026年第1期252-254,共3页
为有效抑制钢丝绳的纵向振荡,提出一种基于加速度反馈补偿的钢丝绳纵向振荡抑制方法。首先,分析深井提升系统的纵向振荡数学模型,基于塔式多绳摩擦矿井提升系统,结合钢丝绳的等效刚度、阻尼以及载荷质量等相关参数进行建模。然后,利用... 为有效抑制钢丝绳的纵向振荡,提出一种基于加速度反馈补偿的钢丝绳纵向振荡抑制方法。首先,分析深井提升系统的纵向振荡数学模型,基于塔式多绳摩擦矿井提升系统,结合钢丝绳的等效刚度、阻尼以及载荷质量等相关参数进行建模。然后,利用瑞利法将连续系统离散化,进一步简化模型。根据补偿参数滚筒侧加速度设计加速度实时补偿模块,抑制钢丝绳的纵向振荡。最后,通过搭建仿真模型验证该方法能够显著抑制负载的时变纵向振荡,使提升和下放过程更加平稳,为深井大功率提升系统的稳定性运行提供了理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 加速度反馈补偿 纵向振荡 永磁同步电动机 转矩脉动 慢时变特性
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激光熔化沉积技术在航空发动机叶片制造中的应用研究
6
作者 张丽婷 《机械管理开发》 2026年第1期281-283,共3页
航空发动机叶片在服役过程中出现的损伤修复较为困难,对此系统分析激光熔化沉积技术的工作原理及其在叶片制造中的应用,通过理论分析和实际案例,详细阐述该技术在叶片损伤部位修复重建、磨损区域材料补充、局部厚壁结构增材制造几个方... 航空发动机叶片在服役过程中出现的损伤修复较为困难,对此系统分析激光熔化沉积技术的工作原理及其在叶片制造中的应用,通过理论分析和实际案例,详细阐述该技术在叶片损伤部位修复重建、磨损区域材料补充、局部厚壁结构增材制造几个方面的具体应用过程。以某型涡轮发动机高压涡轮叶片修复为例,修复后叶片的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到原始叶片的96.5%、94.6%和94.4%,修复界面结合强度达到385 MPa。结果表明,激光熔化沉积技术能够有效实现航空发动机叶片的高质量修复重建,为叶片再制造提供了可靠的技术途径。 展开更多
关键词 激光熔化沉积技术 航空发动机叶片 制造
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基于Box-Behnken响应曲面法的球磨工艺参数优化与分选效率提升研究
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作者 邹存存 侯英 +2 位作者 韩呈 李晨 陈鹏 《矿业科学学报》 北大核心 2026年第1期253-264,共12页
为解决河北某铁矿分选效率低的难题,根据该铁矿石的性质进行单因素试验,探究球磨机介质充填率、料球比和转速率对磨矿产品中铁精矿品位及回收率的影响。为研究磨矿过程中多元参数间的耦合效应规律,实现工艺参数优化,文章以单因素试验为... 为解决河北某铁矿分选效率低的难题,根据该铁矿石的性质进行单因素试验,探究球磨机介质充填率、料球比和转速率对磨矿产品中铁精矿品位及回收率的影响。为研究磨矿过程中多元参数间的耦合效应规律,实现工艺参数优化,文章以单因素试验为基础,通过引入响应曲面设计,建立了铁精矿品位及回收率响应曲面模型,并进行三维建模与解耦分析。试验结果表明,磨矿的最佳条件为介质充填率42%、料球比0.064、转速率77.3%。在该条件下进行3次验证试验,最终获得TFe品位和回收率的平均值分别为65.18%和84.22%,其分选效率达到73.24%。与单因素试验结果相比,优化后TFe品位、回收率和分选效率分别提高了1.13、2.39和4.59百分点。 展开更多
关键词 磨矿 品位 回收率 分选效率 响应曲面法 球磨机
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基于注意力机制的煤矿提升机轴承故障诊断系统研究
8
作者 杜磊 魏良跃 +1 位作者 王博涵 梁中婷 《煤矿现代化》 2026年第1期23-30,共8页
矿井提升机轴承作为矿井提升系统的关键部件,长期高负荷运行,难以避免出现各类损伤,导致发生故障,影响生产效率、引发安全事故。因此,准确地诊断提升机轴承故障具有重要的工程意义。提升机运行工况复杂多变,较难获取设备轴承在所有工况... 矿井提升机轴承作为矿井提升系统的关键部件,长期高负荷运行,难以避免出现各类损伤,导致发生故障,影响生产效率、引发安全事故。因此,准确地诊断提升机轴承故障具有重要的工程意义。提升机运行工况复杂多变,较难获取设备轴承在所有工况下的完备数据集。针对变工况下目标工况仅有少量标签故障样本的场景,本文提出一种基于统计特征、注意力机制和参数迁移的诊断模型SFPTinSAM。该模型经CWRU数据集验证,相较于传统模型具有更强的变工况小样本故障诊断能力。最后,基于加载该模型的边缘AI网关、采集电路模块和网络架构设计了煤矿提升机轴承故障诊断系统,为矿井提供部件故障诊断服务,提升了煤矿作业的智能化水平。 展开更多
关键词 提升机轴承 故障诊断 小样本 迁移学习 注意力机制 嵌入式系统
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基于图像识别的提升绳缺陷识别、定位与实时捕捉方法
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作者 周剑波 宋长颖 申辉 《能源与节能》 2026年第2期39-41,45,共4页
提升绳是矿井、电梯等系统的关键承载部件,其安全性至关重要。针对传统检测方法实时性差、误报率高的问题,构建了基于图像识别的提升绳缺陷识别-定位-联动系统。该系统通过结构先验设定ROI(Region of Interest,感兴趣区域),采用多尺度... 提升绳是矿井、电梯等系统的关键承载部件,其安全性至关重要。针对传统检测方法实时性差、误报率高的问题,构建了基于图像识别的提升绳缺陷识别-定位-联动系统。该系统通过结构先验设定ROI(Region of Interest,感兴趣区域),采用多尺度融合模型提升识别精度,结合绳体几何映射与时序跟踪实现动态捕捉与稳定复核,并在控制层实现分级联动。现场验证表明,该系统识别准确率高、误报率低,具备良好的工程适应性。 展开更多
关键词 图像识别 提升绳 缺陷检测 定位 实时捕捉 智能监测
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煤矿提升机安全保护装置及其应用研究
10
作者 朱志如 《能源与节能》 2026年第1期236-239,共4页
提升机是煤矿生产中重要设备之一,安全保护装置对提升机的正常运行至关重要。基于煤矿提升机安全保护装置的作用,重点分析了制动装置、防过卷装置、防过速装置和深度指示装置的功能与应用。进一步提出提升煤矿提升机安全保护装置应用效... 提升机是煤矿生产中重要设备之一,安全保护装置对提升机的正常运行至关重要。基于煤矿提升机安全保护装置的作用,重点分析了制动装置、防过卷装置、防过速装置和深度指示装置的功能与应用。进一步提出提升煤矿提升机安全保护装置应用效率的措施,特别是在强化制动装置安全管理质量、科学改装设置防过卷装置方面的策略。最后,结合机房管理质量的提升,探讨了如何有效保障煤矿提升机的安全运行,确保煤矿生产的安全与稳定。 展开更多
关键词 煤矿提升机 安全保护装置 防过卷装置 防过速装置 安全管理
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煤流输送无动力除尘清洁系统的开发与应用实践
11
作者 谢永鑫 高博 +3 位作者 王进 贾飞 米超 任卫华 《煤炭加工与综合利用》 2026年第1期50-53,共4页
阐述了煤流输送无动力除尘清洁系统的研究目的与意义,概述了开发技术的现状、水平及优势,分析了研究内容与技术路线。实践表明,该系统不仅能够显著降低煤尘排放,保护生态环境,还能提升生产效率,降低能源消耗,增强企业竞争力,保障员工健... 阐述了煤流输送无动力除尘清洁系统的研究目的与意义,概述了开发技术的现状、水平及优势,分析了研究内容与技术路线。实践表明,该系统不仅能够显著降低煤尘排放,保护生态环境,还能提升生产效率,降低能源消耗,增强企业竞争力,保障员工健康,推动煤炭行业的可持续发展,具有显著的环境、经济和社会效益。 展开更多
关键词 选煤厂 煤流输送 无动力除尘 应用实践
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煤矿立井提升机新型盘形制动器的设计与应用研究
12
作者 郝世伟 《机械管理开发》 2026年第2期180-182,共3页
传统煤矿立井提升机制动系统存在监测偏差与安全隐患,其压力传感器仅测量碟簧力,而非实际作用于制动盘的正压力,导致特定工况下监测失效。提出新型盘形制动器设计方案,通过内置式传感器直接监测闸瓦-闸盘接触压力,结合分体式闸瓦组件与... 传统煤矿立井提升机制动系统存在监测偏差与安全隐患,其压力传感器仅测量碟簧力,而非实际作用于制动盘的正压力,导致特定工况下监测失效。提出新型盘形制动器设计方案,通过内置式传感器直接监测闸瓦-闸盘接触压力,结合分体式闸瓦组件与镀铬筒体结构降低磨损与卡滞风险。实验表明,新型制动器制动正压力误差≤1.1%,响应时间缩短75%,闸瓦磨损量降低30%,井下应用后故障率降至零,显著提升了制动可靠性与经济性。 展开更多
关键词 煤矿立井 提升机 新型盘形制动器 优化设计
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提升机运行监测及故障诊断技术研究
13
作者 顼波 《江西煤炭科技》 2026年第1期197-199,202,共4页
以矿井使用的2JK3.5/11.5提升机为研究对象,对提升机常见故障类型及故障特征进行分析,并针对性构建提升机运行监测及故障诊断系统。对提升机运行监测及故障诊断结构、硬件及软件部分进行详细设计。构建的提升机运行监测及故障诊断系统... 以矿井使用的2JK3.5/11.5提升机为研究对象,对提升机常见故障类型及故障特征进行分析,并针对性构建提升机运行监测及故障诊断系统。对提升机运行监测及故障诊断结构、硬件及软件部分进行详细设计。构建的提升机运行监测及故障诊断系统运行平稳,可实现提升机各关键部位监测以及故障预警,故障预警准确率达到98.1%。 展开更多
关键词 提升机 运行监测 传感器 故障诊断
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机械传动系统优化设计的策略与影响探讨
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作者 徐亮亮 曹现瑞 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2026年第1期001-004,共4页
在工业装备中,机械传动系统扮演着至关重要的角色,其性能直接关系到生产效率和设备的可靠性。本研究聚焦于当前机械传动系统中存在的效率瓶颈和设计限制,提出了一种创新的设计方案和技术改进措施。通过结合理论分析与实验验证的方法,我... 在工业装备中,机械传动系统扮演着至关重要的角色,其性能直接关系到生产效率和设备的可靠性。本研究聚焦于当前机械传动系统中存在的效率瓶颈和设计限制,提出了一种创新的设计方案和技术改进措施。通过结合理论分析与实验验证的方法,我们对系统结构进行了优化,并引入了新型材料和先进制造工艺,以增强传动部件的强度和减少摩擦损耗。研究结果表明,通过这些系统化的创新设计和技术改进,传动效率提升了超过10%,系统的整体性能稳定性也得到了显著提高。这项研究不仅为机械传动系统的生产和制造提供了重要的理论指导和技术支持,还推动了相关产业链的发展和技术升级。 展开更多
关键词 机械传动设计 效率提升 新型材料 先进制造工艺
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基于计算机视觉技术的矿井提升机钢丝绳振动位移监测方法
15
作者 张永亮 《凿岩机械气动工具》 2026年第1期190-192,共3页
标记矿井提升机钢丝绳振动位移时,常规监测方式主要采用单点位比对方法进行监测,导致最终输出结果不精准。基于此,提出基于计算机视觉技术的矿井提升机钢丝绳振动位移监测方法,分割处理拍摄图像,并对分割范围内的异常边缘点进行拟合,在... 标记矿井提升机钢丝绳振动位移时,常规监测方式主要采用单点位比对方法进行监测,导致最终输出结果不精准。基于此,提出基于计算机视觉技术的矿井提升机钢丝绳振动位移监测方法,分割处理拍摄图像,并对分割范围内的异常边缘点进行拟合,在亚像素环境下跟踪锁定内部的拟合目标,完成基础性定位;依据提升机振动状态变化情况,同步解算监测多个定位点的位移,并对定位监测目标展开自适应校准,输出最终监测结果。实验结果表明,该方法得到的监测相对误差在1.5 mm以下,说明监测方法的精准度有所提升,适用性较好。 展开更多
关键词 计算机视觉技术 矿井提升机 钢丝绳 振动位移
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大型矿井提升机主轴装置力学特性研究
16
作者 秦子健 《能源与节能》 2026年第1期161-164,168,共5页
为提升大型矿井提升机运行可靠性,以JKMD-3.5×4(Ⅲ)型落地多绳摩擦式矿井提升机为例,通过有限元法对大型矿井提升机主轴装置力学特性进行模拟分析。模拟分析结果可知,该提升机主轴具有较高的强度、刚度与疲劳寿命,最差工况条件下,... 为提升大型矿井提升机运行可靠性,以JKMD-3.5×4(Ⅲ)型落地多绳摩擦式矿井提升机为例,通过有限元法对大型矿井提升机主轴装置力学特性进行模拟分析。模拟分析结果可知,该提升机主轴具有较高的强度、刚度与疲劳寿命,最差工况条件下,主轴装置最大应力约为109.0100000 MPa,最大变形量约为2.00360 mm,均位于挡绳板上,最低疲劳循环次数约为4.986×10^(6)次,且最低主轴装置自然频率为7.2678 Hz,远高于主轴装置工作频率,基本不会出现振动损伤。根据力学特性模拟分析结果,初步提出了主轴装置结构优化方案,并通过在司马煤业实践应用验证了优化方案的合理性,在保证主轴装置依然具有较高强度、刚度、疲劳寿命的同时,降低主轴装置总体质量,有利于提高提升机运行可靠性。 展开更多
关键词 矿井提升机 主轴装置 力学特性 结构优化
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副井提升机三电平交-直-交变频控制系统控制算法设计及仿真分析
17
作者 赵彦莉 《凿岩机械气动工具》 2026年第1期25-27,共3页
针对副井提升机三电平交-直-交变频控制系统,设计了一种基于矢量控制的双闭环控制算法。将定子电流解耦,通过比例-积分(proportional-integral ,PI)调节器实现速度精确控制;采用自适应控制策略在线辨识电机参数,并动态调整PI参数,以提... 针对副井提升机三电平交-直-交变频控制系统,设计了一种基于矢量控制的双闭环控制算法。将定子电流解耦,通过比例-积分(proportional-integral ,PI)调节器实现速度精确控制;采用自适应控制策略在线辨识电机参数,并动态调整PI参数,以提升系统的鲁棒性;基于瞬时功率理论的能量优化策略,下放重物时将再生能量回馈电网,提升重物时优化电机效率。为验证算法的有效性,构建仿真平台,结果表明,该控制算法能精确控制速度,转速跟踪误差均方根值为15 r/min,最大误差小于30 r/min,超调量被控制在5%以下,具有良好的鲁棒性;负载突变时转速波动为±2%,能量回馈效率在90%以上,能耗显著降低。 展开更多
关键词 副井提升机 三电平交-直-交变频控制系统 控制算法
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多绳摩擦式提升机钢丝绳动态特征及提升参数研究
18
作者 赵一泽 《机械研究与应用》 2026年第1期21-23,共3页
为避免多绳摩擦式矿井提升机因大幅横向振动引发绳索碰撞故障,并据此确定合理的提升参数,该文分析了恒定长度与可变长度提升钢丝绳在天轮波动所引起的周期性外部激励作用下的动力学行为,建立了相应的动力学模型并进行了实验验证,系统阐... 为避免多绳摩擦式矿井提升机因大幅横向振动引发绳索碰撞故障,并据此确定合理的提升参数,该文分析了恒定长度与可变长度提升钢丝绳在天轮波动所引起的周期性外部激励作用下的动力学行为,建立了相应的动力学模型并进行了实验验证,系统阐述了不同提升参数对提升钢丝绳横向振动特性的影响。结果表明:大振幅横向振动通常与提升钢丝绳自身动力学特性及外部激励条件密切相关,当外部激励频率处于危险共振频率范围内时,容易激发大幅度横向振动,从而诱发绳索碰撞。相关研究成果可为提升系统的优化设计、安全运行及维护保养提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 多绳摩擦式矿井提升机 钢丝绳 提升参数
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钢丝绳在线检测参数对矿井提升机运行安全性的影响
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作者 程文彬 《凿岩机械气动工具》 2026年第1期82-84,共3页
以矿井提升机钢丝绳为研究对象,依托在线检测系统的信号采集与数据处理模块,构建钢丝绳缺陷识别、检测信号处理、安全风险评估综合仿真模型,设置不同的检测频率、信号采样精度并进行模拟,研究钢丝绳在线检测参数对矿井提升机运行安全性... 以矿井提升机钢丝绳为研究对象,依托在线检测系统的信号采集与数据处理模块,构建钢丝绳缺陷识别、检测信号处理、安全风险评估综合仿真模型,设置不同的检测频率、信号采样精度并进行模拟,研究钢丝绳在线检测参数对矿井提升机运行安全性的影响,生成参数与安全风险关联仿真曲线,旨在提高矿井提升机安全管控水平。 展开更多
关键词 矿井提升机 钢丝绳 在线检测参数
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基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别 被引量:2
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作者 毛清华 杨帆 +4 位作者 王超 仝旭耀 童军伟 张旭辉 薛旭升 《工矿自动化》 北大核心 2025年第4期100-106,152,共8页
针对矿用提升钢丝绳表面油污覆盖引发背景干扰、绳股间隙较大导致特征混淆及小目标损伤识别难度大等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别方法。在YOLOv8n主干网络中引入多尺度注意力模块(MSAM),通过增强损... 针对矿用提升钢丝绳表面油污覆盖引发背景干扰、绳股间隙较大导致特征混淆及小目标损伤识别难度大等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的矿用提升钢丝绳表面损伤图像识别方法。在YOLOv8n主干网络中引入多尺度注意力模块(MSAM),通过增强损伤特征与油污背景的空间特征区分能力,提升模型抗干扰能力;将YOLOv8n原有的3个检测头替换为4个轻量化小目标检测头,强化对小目标损伤的识别能力;采用深度可分离卷积(DSConv)替代标准卷积,减少了计算量,提高了识别速度。实验结果表明:改进YOLOv8n模型的平均精度均值(mAP)、识别精度和推理速度分别达92.6%,89.7%和43.5帧/s,相比YOLOv8n模型分别提高了3.1%,4.9%,34.7%;与Faster-RCNN,YOLOv5s,YOLOv8n,YOLOv10m,TWRD-Net,YOLOv5-TPH等主流模型相比,改进YOLOv8n模型对小目标损伤识别精度最高,同时保证了较高的实时性;在煤矿现场油污覆盖、绳股间隙较大的复杂场景中,改进YOLOv8n模型未出现漏检情况,且误检情况较少,平均识别准确率达90%。 展开更多
关键词 矿用提升钢丝绳 损伤图像识别 YOLOv8n 多尺度注意力模块 小目标检测 深度可分离卷积
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