扰动工况下深部矿井提升主绳多向耦合振动失稳机理及抑制策略研究
发布时间：2021-07-25 10:40
深部矿井提升系统是一个具有提升行程大、高速度、重负载、变质量、强时变及大惯量等特征的刚柔耦合系统,该提升系统对外界的扰动更加敏感,容易产生异常的振动并引起钢丝绳动载荷的剧增,恶化提升系统的运行稳定性,造成提升系统不能正常工作,甚至造成断绳等事故,严重威胁煤矿安全生产。因此,实现扰动工况下深部矿井提升系统的高速平稳运行是深井提升必须解决的问题。本文从以下四方面开展了研究:（1）基于超深矿井提升机Lebus卷筒,建立了圈间,层间过渡对卷筒端钢丝绳振动的纵-横-侧向边界激励表达式,并给出了卷筒缠绕激励的数值描述,对超深矿井提升悬绳的横-侧向振动进行了建模与数值求解,得到了因悬绳横-侧向振动引起的悬绳长度变化在天轮端对提升主绳的纵向强迫位移激励。（2）建立了矿井提升主绳的纵-横-侧多向扰动模型,对缠绕提升过程中钢丝绳动态张力受加减速的影响进行了实验。对绳长变化及悬绳动态激励下提升主绳的振动响应进行了数值求解,得到了主绳受绳长变化及悬绳动态激励的纵向失稳机理,对刚性罐道的扰动激励进行了描述,通过数值求解,得到了提升主绳受刚性罐道扰动激励的横向失稳机理。对悬绳激励及罐道错位激励下的主绳动态载荷变化...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
滚轮罐耳Figure3-2Rollercageshoe
3 超深矿井提升系统多向扰动失稳机理研究动电机转速，实现对容器提升速度的有效控制。通过增减配重砝码，实现罐笼侧的载荷变化，通过开口开度可调的上料装置，可实现对箕斗侧装载速度的控制。采用曲轨卸载井底装载，可实现物料装卸载的自动循环。通过电液比例溢流阀调整系统压力，可实现提升容器的恒减速恒力矩控制。利用钢丝绳与容器连接处的压力传感器，可实现对钢丝绳动态张力的测试。
如图3-5 所示。此设计可保证在拉力传感器出现断裂时，上下 U 型架直接接触，防止容器坠落。内置拉压力传感器1-上 U 型架，2-下 U 型架，3-销轴，4-平垫，5-开口销，6-拉压传感器图 3-5 拉力传感器安装形式Figure 3-5 Installation of force sensor采用工控机对传感器数据进行采集
【参考文献】：
期刊论文
[1]双线圈活塞式磁流变液减摆器设计分析[J]. 祝世兴,严荣,刘秀. 液压气动与密封. 2018(08)
[2]钢丝绳张力液压自动平衡装置在提升机上的应用[J]. 张志民. 煤矿机电. 2018(04)
[3]平行折线绳槽两圈间过渡区布局对提升钢丝绳振动的影响研究[J]. 彭霞,龚宪生,巫显照,邹声勇. 振动与冲击. 2018(09)
[4]缠绕式多点提升系统钢丝绳变形失谐动力学分析[J]. 吴水源,龚宪生,罗宇驰,李晓光. 振动与冲击. 2018(02)
[5]超深矿井提升机多层缠绕钢丝绳圈间过渡对钢丝绳动张力的影响研究[J]. 李晓光,龚宪生,吴水源,罗宇驰. 振动与冲击. 2017(19)
[6]提升钢丝绳更换过程中的振动事故分析[J]. 寇保福,刘邱祖,李宁. 煤矿安全. 2017(06)
[7]有限差分法模拟多绳摩擦提升系统钢丝绳纵向振动特性[J]. 高鑫宇,吴娟,张启顺. 中国矿业. 2017(06)
[8]主轴弹性对摩擦提升系统纵向振动特性影响的研究[J]. 刘义,陈国定,李济顺. 机械科学与技术. 2017(04)
[9]双线圈磁流变阻尼器动力特性实验研究[J]. 王宁,胡国良,谢政,徐明. 机床与液压. 2016(21)
[10]矿井提升机罐道钢丝绳横向刚度的计算分析[J]. 简强,薛玉君,李济顺,邹声勇,丁凯. 煤炭工程. 2016(10)
博士论文
[1]超深矿井提升机多层缠绕机理与圈间过渡设计理论[D]. 彭霞.重庆大学 2018
[2]落地摩擦提升悬绳多源耦合振动特性及故障诊断研究[D]. 姚建南.中国矿业大学 2016
[3]提升钢丝绳力学性能及其调换绳技术研究[D]. 寇保福.太原理工大学 2015
[4]高速电梯提升系统动力学建模及振动控制方法研究[D]. 包继虎.上海交通大学 2014
[5]磁流变液及其传动技术研究[D]. 田祖织.中国矿业大学 2012
[6]矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D]. 曹国华.中国矿业大学 2009
[7]高速电梯悬挂系统动态性能的理论与实验研究[D]. 张鹏.上海交通大学 2007
[8]曳引电梯系统动态理论及动力学参数优化方法研究[D]. 刚宪约.浙江大学 2005
硕士论文
[1]立井提升导向装置关键问题研究[D]. 王喆.安徽理工大学 2018
[2]双线圈内置式磁流变减摆器设计研究[D]. 刘秀.中国民航大学 2018
[3]矿用磁流变阻尼器的设计与研究[D]. 孙娜娜.中国矿业大学 2018
[4]下运带式输送机磁流变制动技术研究[D]. 邬思敏.太原科技大学 2017
[5]缠绕式多点提升系统钢丝绳变形失谐动力学分析及主动控制[D]. 吴水源.重庆大学 2016
[6]超深矿井提升钢丝绳特性及接触行为研究[D]. 李晓光.重庆大学 2016
[7]施工立井提升钢丝绳耦合振动及内部钢丝运动特性研究[D]. 夏吉山.中国矿业大学 2016
[8]基于动力学的立井刚性罐道导向平顺性若干问题研究[D]. 戚晓楠.合肥工业大学 2016
[9]高速电梯曳引系统多向耦合振动建模与减振设计技术及其应用[D]. 饶勇.浙江大学 2016
[10]超深矿井提升系统钢丝绳多层缠绕关键问题的研究[D]. 张鹏.重庆大学 2015
本文编号：3301875
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
滚轮罐耳Figure3-2Rollercageshoe
3 超深矿井提升系统多向扰动失稳机理研究动电机转速，实现对容器提升速度的有效控制。通过增减配重砝码，实现罐笼侧的载荷变化，通过开口开度可调的上料装置，可实现对箕斗侧装载速度的控制。采用曲轨卸载井底装载，可实现物料装卸载的自动循环。通过电液比例溢流阀调整系统压力，可实现提升容器的恒减速恒力矩控制。利用钢丝绳与容器连接处的压力传感器，可实现对钢丝绳动态张力的测试。
如图3-5 所示。此设计可保证在拉力传感器出现断裂时，上下 U 型架直接接触，防止容器坠落。内置拉压力传感器1-上 U 型架，2-下 U 型架，3-销轴，4-平垫，5-开口销，6-拉压传感器图 3-5 拉力传感器安装形式Figure 3-5 Installation of force sensor采用工控机对传感器数据进行采集
【参考文献】：
期刊论文
[1]双线圈活塞式磁流变液减摆器设计分析[J]. 祝世兴,严荣,刘秀. 液压气动与密封. 2018(08)
[2]钢丝绳张力液压自动平衡装置在提升机上的应用[J]. 张志民. 煤矿机电. 2018(04)
[3]平行折线绳槽两圈间过渡区布局对提升钢丝绳振动的影响研究[J]. 彭霞,龚宪生,巫显照,邹声勇. 振动与冲击. 2018(09)
[4]缠绕式多点提升系统钢丝绳变形失谐动力学分析[J]. 吴水源,龚宪生,罗宇驰,李晓光. 振动与冲击. 2018(02)
[5]超深矿井提升机多层缠绕钢丝绳圈间过渡对钢丝绳动张力的影响研究[J]. 李晓光,龚宪生,吴水源,罗宇驰. 振动与冲击. 2017(19)
[6]提升钢丝绳更换过程中的振动事故分析[J]. 寇保福,刘邱祖,李宁. 煤矿安全. 2017(06)
[7]有限差分法模拟多绳摩擦提升系统钢丝绳纵向振动特性[J]. 高鑫宇,吴娟,张启顺. 中国矿业. 2017(06)
[8]主轴弹性对摩擦提升系统纵向振动特性影响的研究[J]. 刘义,陈国定,李济顺. 机械科学与技术. 2017(04)
[9]双线圈磁流变阻尼器动力特性实验研究[J]. 王宁,胡国良,谢政,徐明. 机床与液压. 2016(21)
[10]矿井提升机罐道钢丝绳横向刚度的计算分析[J]. 简强,薛玉君,李济顺,邹声勇,丁凯. 煤炭工程. 2016(10)
博士论文
[1]超深矿井提升机多层缠绕机理与圈间过渡设计理论[D]. 彭霞.重庆大学 2018
[2]落地摩擦提升悬绳多源耦合振动特性及故障诊断研究[D]. 姚建南.中国矿业大学 2016
[3]提升钢丝绳力学性能及其调换绳技术研究[D]. 寇保福.太原理工大学 2015
[4]高速电梯提升系统动力学建模及振动控制方法研究[D]. 包继虎.上海交通大学 2014
[5]磁流变液及其传动技术研究[D]. 田祖织.中国矿业大学 2012
[6]矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D]. 曹国华.中国矿业大学 2009
[7]高速电梯悬挂系统动态性能的理论与实验研究[D]. 张鹏.上海交通大学 2007
[8]曳引电梯系统动态理论及动力学参数优化方法研究[D]. 刚宪约.浙江大学 2005
硕士论文
[1]立井提升导向装置关键问题研究[D]. 王喆.安徽理工大学 2018
[2]双线圈内置式磁流变减摆器设计研究[D]. 刘秀.中国民航大学 2018
[3]矿用磁流变阻尼器的设计与研究[D]. 孙娜娜.中国矿业大学 2018
[4]下运带式输送机磁流变制动技术研究[D]. 邬思敏.太原科技大学 2017
[5]缠绕式多点提升系统钢丝绳变形失谐动力学分析及主动控制[D]. 吴水源.重庆大学 2016
[6]超深矿井提升钢丝绳特性及接触行为研究[D]. 李晓光.重庆大学 2016
[7]施工立井提升钢丝绳耦合振动及内部钢丝运动特性研究[D]. 夏吉山.中国矿业大学 2016
[8]基于动力学的立井刚性罐道导向平顺性若干问题研究[D]. 戚晓楠.合肥工业大学 2016
[9]高速电梯曳引系统多向耦合振动建模与减振设计技术及其应用[D]. 饶勇.浙江大学 2016
[10]超深矿井提升系统钢丝绳多层缠绕关键问题的研究[D]. 张鹏.重庆大学 2015
本文编号：3301875
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