超深礦井提升機(jī)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(guó)戰(zhàn)略資源的重要部分，隨著對(duì)深部礦產(chǎn)資源探測(cè)、開發(fā)、開采的需求日益增加，我國(guó)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(yùn)送到地面的主要設(shè)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(guó)礦井提升裝備的設(shè)計(jì)制造能力，在1000m以內(nèi)的淺井提升上較為成熟，但對(duì)于井深超過(guò)1500m的深井、超深井，由于傳統(tǒng)纏繞式提升機(jī)需要直徑巨大的鋼絲繩及卷筒，摩擦式提升機(jī)鋼絲繩的交變應(yīng)力幅過(guò)大，導(dǎo)致過(guò)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(lái)的挑戰(zhàn)。為此，本文針對(duì)提出的超深井礦井提升裝備主軸裝置結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼絲繩在卷筒上的出繩方式進(jìn)行對(duì)比分析，并通過(guò)改變繩槽的布置位置，優(yōu)化布槽型式；分析卷筒結(jié)構(gòu)對(duì)多點(diǎn)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(shí)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(gè)方面：
　?、籴槍?duì)鋼絲繩在提升機(jī)纏繩區(qū)繩槽上不同的出繩口位置，對(duì)比

3、分析其對(duì)主軸的受力影響情況，利用有限元法對(duì)比研究各圈纏繞時(shí)主軸受力變形規(guī)律，提出雙筒單繩提升機(jī)右出繩位置的正確性，并將分析方法運(yùn)用于超深礦井單筒雙繩提升機(jī)出繩口位置的選擇，結(jié)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(shè)計(jì)寬度、布置位置等，通過(guò)將布置型式分為對(duì)稱型和非對(duì)稱型分別進(jìn)行主軸結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算，對(duì)比研究提升過(guò)程主軸受力變形極值，結(jié)果表明，非對(duì)稱布置型繩槽、內(nèi)側(cè)擋繩板與同側(cè)腹板間繩槽數(shù)較多為合理的設(shè)計(jì)型式。

4、r>　?、坩槍?duì)超深礦井提升機(jī)鋼絲繩在卷筒繩槽內(nèi)多繩提升、多層纏繞的特點(diǎn)，推導(dǎo)計(jì)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(jié)果表明，層間纏繞對(duì)鋼絲繩拉力降低系數(shù)的影響遠(yuǎn)大于圈間纏繞。
　?、艹畹V井提升機(jī)主軸裝置卷筒結(jié)構(gòu)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(jié)合，得到失諧量波動(dòng)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(jié)構(gòu)；
　?、轂榉治鲣摻z繩在繩槽中多