江苏省仪器仪表学会关于提名2020年度江苏省科学技术奖应用类项目的公示 2020-04-24

 

    根据《省科技厅关于2020年度江苏省科学技术奖提名工作的通知》(苏科成〔2020〕99号)要求,现将拟提名基础类项目公示如下:

一、项目名称

   矿山重型装备制动系统失效智能感知与风险控制关键技术及应用

二、完成人

   徐桂云,张晓光,赵强,鲍久圣,张军,侯建华,徐兴民,安琴,赵坪,蒋 奇,王跃

三、完成单位

   中国矿业大学,徐州大恒测控技术有限公司,山西新富升机器制造有限公司, 枣庄矿业(集团)有限责任公司蒋庄煤矿,鄂托克前旗长城煤矿有限责任公 司长城一矿,山西霍宝干河煤矿有限公司,新汶矿业集团有限责任公司翟镇 煤矿,山西汾西正令煤业有限责任公司,枣庄矿业(集团)有限责任公司柴 里煤矿

四、项目简介

   提升机及皮带机一般由电气控制系统、机械传动系统、液压制动系统等几大部分组成,制动 器、液压站及其控制系统一起构成液压制动系统,各部分的性能和可靠性对提升机及皮带机的安 全起着决定作用。制动系统故障引起的过卷、坠罐、卡罐、松绳、断绳、滑绳等事故都会对人员 安全和设备完好造成不可挽回的损失。由于矿山生产的复杂性、环境的恶劣性和研究的局限性, 提升机及皮带机等重型装备的制动系统在安全运行保护方面做得还不够,为解决制动失效的智能 感知及风险预控问题,课题团队历经十余年的产学研创新,多项关键技术难题取得突破

主要科技创新如下: 

   1、发明了“一种对制动正压力进行监测并具有故障诊断功能的盘式制动器”,此结构的制动器 不受内部摩擦力等影响, 纠正了用监测碟簧力代替制动正压力的错误;发明了硬磁闸瓦材料配方, 研制了制动器上的闸瓦;开发了嵌入式制动器安全在线监测系统,实现了对制动力矩的实时监测, 解决了过去对制动力不足、故障无法直接监测的技术问题;发明了一种耗散冲击载荷的提升机钢 丝绳张力传感器,通过提升载荷的监测,判断是否满足“制动装置产生的制动力矩与实际提升最 大载荷旋转力矩之比K值不得小于3”的要求,研发了嵌入式载荷监测装置,解决了制动力不足存 在的安全风险问题。

    2、首次提出并联导通、混联导通、串联阻断实现“通道全冗余的设计方法”;提出《煤矿安全 规程》425条“安全制动必须有并联冗余的回油通道”中并联不等于冗余;基于此设计方法,发明 了安全通道全冗余的恒力矩液压站和恒减速液压站,解决了目前煤矿广泛使用的符合“并联冗余” 的液压站,但存在通道设置一个阀不冗余、错误采用两个阀“并联”比设置一个阀存在失效概率 增加一倍的隐患问题。

    3、创新提出了“基于可变负载的提升可变减速点的控制方法”和“制动系统自动调控方法”。 研发了双闭环恒减速液压站闸控系统,实时检测施闸给定和施闸反馈,可靠满足恒减速制动要求; 提出使用PLC+MCU协同控制的电控装置实现方案,PLC负责总体逻辑控制、控制卡(CPU为STM32F407) 高速运行模糊自适应PID算法,具备逻辑闭锁和输入输出闭环反馈、故障导向安全逻辑保护,解决 了受外界因素影响较多、恒减速制动效果不佳的问题。

    4、创新研发了一种机械延时二级制动手动泄油装置,在安全制动失效时完成应急保护,手动实 现井口一级制动和井中二级制动,解决目前手动回油阀没有二级制动不满足制安全动减速度要求 的安全问题.

五、公示期为 2020 年 4  24 日至 30 日。在公示期内,如对候选人有异议,请实名向江苏省仪器仪表学会秘书处反映。联系人:张丁予,南京市玄武区四牌楼2号,邮编:210096 电子信箱:jsyqyb_msc@163.com。公示期后,不再受理。

                                 江苏省仪器仪表学会

2020年4月24日

 

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