超深礦井提升機卷筒及鋼絲繩變形失諧分析及優(yōu)化.pdf

1、礦產(chǎn)資源是各國戰(zhàn)略資源的重要部分，隨著對深部礦產(chǎn)資源探測、開發(fā)、開采的需求日益增加，我國礦產(chǎn)資源開采不斷向深部發(fā)展。礦井提升裝備作為將礦產(chǎn)資源從礦井中運送到地面的主要設備裝置，不但要求有良好的提升能力，還需要有足夠的安全性。目前我國礦井提升裝備的設計制造能力，在1000m以內(nèi)的淺井提升上較為成熟，但對于井深超過1500m的深井、超深井，由于傳統(tǒng)纏繞式提升機需要直徑巨大的鋼絲繩及卷筒，摩擦式提升機鋼絲繩的交變應力幅過大，導致過早疲勞，故均

2、不能滿足超深井提升高速、重載、高效、高安全性帶來的挑戰(zhàn)。為此，本文針對提出的超深井礦井提升裝備主軸裝置結構，對鋼絲繩在卷筒上的出繩方式進行對比分析，并通過改變繩槽的布置位置，優(yōu)化布槽型式；分析卷筒結構對多點提升、多層纏繞鋼絲繩提升同步性的影響，并提出減小失諧量的解決方案；建立為分析鋼絲繩間擠壓沖擊時內(nèi)部受力情況的離散體有限元模型。
　　本文研究主要包括以下五個方面：
　?、籴槍︿摻z繩在提升機纏繩區(qū)繩槽上不同的出繩口位置，對比

3、分析其對主軸的受力影響情況，利用有限元法對比研究各圈纏繞時主軸受力變形規(guī)律，提出雙筒單繩提升機右出繩位置的正確性，并將分析方法運用于超深礦井單筒雙繩提升機出繩口位置的選擇，結果表明，兩繩區(qū)右出繩為最合理方式。
　?、谕矚ど侠K槽有不同的設計寬度、布置位置等，通過將布置型式分為對稱型和非對稱型分別進行主軸結構有限元計算，對比研究提升過程主軸受力變形極值，結果表明，非對稱布置型繩槽、內(nèi)側擋繩板與同側腹板間繩槽數(shù)較多為合理的設計型式。

4、r>　?、坩槍Τ畹V井提升機鋼絲繩在卷筒繩槽內(nèi)多繩提升、多層纏繞的特點，推導計算鋼絲繩層間、圈間拉力降低系數(shù)，建立鋼絲繩與卷筒的耦合變形模型，結果表明，層間纏繞對鋼絲繩拉力降低系數(shù)的影響遠大于圈間纏繞。
　?、艹畹V井提升機主軸裝置卷筒結構變形，造成兩纏繩區(qū)纏繞鋼絲繩的不同步性，分析提升鋼絲繩間變形失諧的成因，理論與仿真結合，得到失諧量波動特征。并提出為保證提升同步性，減小失諧量的有效優(yōu)化結構；
　?、轂榉治鲣摻z繩在繩槽中多