摩擦提升機(jī)防滑裝置基礎(chǔ)及應(yīng)用研究.pdf

1、滑動(dòng)是摩擦提升機(jī)的一種易發(fā)事故，目前尚無有效的專門裝備來避免或制止滑動(dòng)，為此，本文開展了防滑裝置基礎(chǔ)及應(yīng)用研究，旨在解決防滑裝置的制動(dòng)性能、控制策略、研發(fā)與應(yīng)用的相關(guān)問題，進(jìn)而為防止和避免摩擦提升機(jī)的滑動(dòng)事故提供技術(shù)保障。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容包括：構(gòu)建防滑裝置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，測(cè)試分析防滑裝置制動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)與滑速、比壓和摩擦溫升的關(guān)系；建立制動(dòng)塊摩擦溫升計(jì)算模型，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其模型的正確性；建立滑動(dòng)制動(dòng)的時(shí)變動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)制動(dòng)過程及滑

2、動(dòng)溫升進(jìn)行分析；建立防滑裝置液壓加載系統(tǒng)控制模型，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其模型的正確性；研制一套可用于煤礦現(xiàn)場(chǎng)的防滑裝置。
　　針對(duì)滑動(dòng)事故難以實(shí)際實(shí)驗(yàn)的問題，構(gòu)建了摩擦提升防滑實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由調(diào)速電機(jī)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)速度的控制，由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防滑裝置的加載，利用光電編碼器、拉壓傳感器、熱電偶等傳感器實(shí)現(xiàn)滑速、制動(dòng)力和制動(dòng)溫升的檢測(cè)。
　　針對(duì)防滑制動(dòng)的溫升問題，通過熱分析實(shí)驗(yàn)得到了防滑裝置制動(dòng)塊熱物理性質(zhì)隨溫度變化規(guī)律；建立了圓柱系坐標(biāo)下

3、制動(dòng)塊摩擦非穩(wěn)態(tài)溫升計(jì)算模型，給出了求解方法，揭示了制動(dòng)塊不同工況下摩擦溫升規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。
　　針對(duì)防滑的動(dòng)力學(xué)問題，考慮了鋼絲繩粘彈性、提升容器的運(yùn)行位置等因素影響，建立了多自由度滑動(dòng)分析時(shí)變模型。利用所建模型、結(jié)合使用礦井提升系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)，對(duì)防滑制動(dòng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，得到了不同工況條件下的滑動(dòng)特征參數(shù)、防滑裝置的使用效果。
　　針對(duì)防滑裝置的可控加載問題，構(gòu)建了防滑裝置液壓加載系統(tǒng)模型，并根據(jù)模型對(duì)各

4、組件及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析；建立了防滑裝置液壓加載系統(tǒng)控制模型，根據(jù)控制策略設(shè)計(jì)了參數(shù)自整定模糊PID控制器，并對(duì)其控制性能進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，證明了模型和控制策略的有效性。
　　以防滑制動(dòng)可靠、不產(chǎn)生誤動(dòng)作為前提，根據(jù)礦井提升系統(tǒng)實(shí)際參數(shù)，研發(fā)了摩擦提升防滑裝置，包括制動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、緊急回油裝置、PLC控制柜、模糊PID控制器和人機(jī)界面編程。
　　在祁東礦的應(yīng)用表明，該裝置解決了摩擦提升機(jī)的防滑及滑動(dòng)保護(hù)問題，可避