摩擦提升机天轮车槽装置设计及误差分析

发布时间：2020-04-21 19:49

【摘要】：在多绳摩擦提升系统中,天轮作为摩擦提升系统中的重要部件,承载着钢丝绳运行过程中受到各种动载荷和冲击载荷,导致摩擦衬垫逐渐磨损,因此需要对衬垫进行定期修复,以保障钢丝绳张力保持平衡。由于安装困难,目前对于天轮衬垫没有较好的在线车削装置,只能通过吊车将天轮移动至地面修复,严重影响煤矿的正常生产,为此本文主要内容为:在传统车槽装置的基础上改进了车削工艺和控制方式。首先,采用车铣复合的加工方式,使绳槽一次成形,提高了切削效率。然后,根据新的工艺,设计了一种二维数控工作台,通过高精度的滚珠丝杠和滑轨,实现横向X轴的对刀运动和纵向Y轴的进给运动,根据步进电机和滚珠丝杠的型号,最小工步可控制在0.004mm。通过齐次变化矩阵对滚珠丝杠与车槽装置底座的装配误差进行了分析,根据结果可知车槽装置实际运行误差为横向0.007mm,纵向0.002mm,进刀方向偏移角度在0.19°内。为避免进给量过大,导致衬垫和刀头损坏,根据切削电机功率,对单次最大进给量进行了计算,结合运行误差确定了不同转速对应的进给量。为在高空安装车槽装置,本文设计了专用的托架,为保证使用安全,通过理论计算并结合有限元对托架的强度进行了校核。在车槽装置安装时,容易在X轴方向与天轮产生平行度误差,在Y轴方向与天轮轴心产生偏移误差,本文对在地面和高空安装时,产生的平行度误差和轴心偏移误差建立数学模型,并得到了相关的误差曲线图。依此,对安装方法进行了改进,提高了安装精度。对于切削后的绳槽直径进行测量,现以“弓高弦长法”和“滚轮法”为基础,设计出了两种测量装置,通过建立数学模型分析了两种测量方法的理论测量精度,最后根据不同的安装环境选择适合的测量方法。为验证车槽装置可靠性,对其进行了工业性实验,实验结果表明,数控车槽装置的控制精度和切削效率有了较大提高,车削后的绳槽能有效的改善钢丝绳张力不平衡,延长钢丝绳使用寿命。图67表31参81
【图文】：

绳槽,钢丝绳,衬垫

、精度差、修整期间需要暂停煤矿生产。衬垫修复和更换手段都是针对地面提升机，对于井架在磨损深度达到 70mm 或衬垫厚度小于钢丝绳直径换的衬垫，其绳槽底径必然不相同，且组合成的形状过直径不同的衬垫时张力差加剧，张力的不同又会的正常生产[22-23]。炭安全规程》423 条规定：任意一根钢丝绳的张力与。摩擦衬垫作为摩擦式提升机的重要部件，在钢丝绳过程的各种载荷，包括钢丝绳自重、容器质量、容器运行中总计载荷[24-25]。钢丝绳经过滚筒时发生弯曲，，曲率与钢丝绳内部应力有直接关系。摩擦衬垫在经过，磨损程度出现差异，导致钢丝绳的曲率发生变化，异，一旦张力超出规定的 10%，则必须对衬垫进行修的影响下，其直径也会发生变化，每次更换新钢丝绳直径不匹配如图 1.1，新钢丝绳在旧绳槽内反而加剧

单刀,进刀,车刀,多刀

1 车刀底座 2 底座 3 井架大梁 4 车刀具 5 加强筋 6 刀身 7 天轮 8 滑动底座 9 进刀杆 10 垫片图 1.2 单刀分次车槽装置Figure 1.2 Single-knife splitting trough device2013 年东兖矿采用的车槽装置为多刀分次进刀的方式如图 1.3，由三名工作人员通过控制，车削后通过操作人员经验选点测量，进过反复的车削和测量以提高精度，人工误差大。图 1.3 多刀分次车槽装置Figure 1.3 multi-knife splitting trough device2015 年，中国矿业大学设计研究出了一种高效自动车槽装置，该车槽装置采用整体进刀车槽的方式，根据绳槽的数量，同时控制多把车刀，使底径一致，
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD53

【参考文献】