矿用钢丝绳损伤检测磁通回路优化设计
田劼
田壮
郭红飞
刘凝哲
马建武
中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院, 北京 100083;中国矿业大学(北京) 煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室, 北京 100083
摘要：漏磁通检测法是应用最广泛的矿用钢丝绳损伤检测方法,目前未有考虑磁通回路中磁噪声信号对钢丝绳损伤漏磁通检测信号影响的研究.基于钢丝绳损伤漏磁通检测原理,构建了漏磁通检测等效磁路模型,采用Ansoft?Maxwell有限元软件对磁通回路的磁场分布进行仿真,结果表明除主磁通和钢丝绳损伤漏磁通外,磁通回路中还存在多处磁噪声回路,易对钢丝绳损伤漏磁通检测信号造成干扰,其中衔铁导磁路径的漏磁通和两侧永磁体与空气介质之间耦合漏磁通的影响最大.基于仿真分析结果,对磁通回路进行了优化设计:将衔铁与永磁铁接触部位由直角结构改为圆角结构,以减小该部位的漏磁通,增大衔铁导磁路径中的主磁通,进而增强钢丝绳损伤漏磁通检测信号;采用高导磁材料设计环形磁桥路屏蔽装置并安装在损伤漏磁通检测区域,引导两侧永磁体与空气介质之间耦合漏磁通的走向,减小耦合漏磁通对钢丝绳损伤漏磁通检测的影响.实验结果表明,磁通回路经优化后,钢丝绳损伤检测信号特征较优化前更加明显,采集信号由6.14?mV增大至18.59?mV,验证了优化方案可提高磁通回路传递效率,对损伤漏磁通有聚合增强效果,减小了永磁体与空气介质之间耦合漏磁通与钢丝绳损伤漏磁通的叠加效应,有利于提高钢丝绳损伤检测准确性.
关键词：矿用钢丝绳损伤检测钢丝绳探伤仪漏磁通检测磁通回路导磁路径磁桥路屏蔽
分类号：TD532(矿山运输与设备)
资助基金：国家自然科学基金(51774293)
论文发表日期：2022-03-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 118-122 )
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