井下单绳缠绕提升机主轴装置承载特性研究

发布时间：2021-09-07 03:12

　　主轴装置作为矿山提升设备中的核心部件,其安全、可靠与矿山安全生产息息相关。矿山实际生产中,缠绕式提升机主轴装置提升的负载具有吨位大、时变特性;其次,设备运行过程中不可避免的会产生振动,严重时将会产生共振,这些因素将严重威胁矿山安全生产。因此,本文在国家重点研发计划资助下,开展缠绕式提升机主轴装置承载特性研究,主要内容包括:主轴装置应力特性分析、主轴装置模态特性研究、主轴装置疲劳裂纹特性分析。旨在探究多层缠绕工况下主轴及其关键部位应力和振动特性,揭示主轴装置疲劳裂纹特性,为主轴装置优化设计和安全使用提供理论依据。首先,针对多层缠绕下主轴装置应力分布特性展开分析,建立三个典型工况（一层、二层、三层）下有限元静力分析模型,探究典型工况下主轴装置应力分布;基于欧拉公式建立多层缠绕过程中主轴装置动力学分析模型,解析主轴及其关键部位应力动态变化特性;通过宏程序构建离散钢丝绳,搭建主轴装置刚柔耦合分析模型,探究钢丝绳动态缠绕下主轴部位的应力变化特性。其次,针对主轴装置振动特性,搭建无预应力、预应力主轴装置模态分析模型,探究结构低阶固有频率及振型;建立主轴装置模态优化模型,探究轴向支撑跨度对低阶固有频... 

【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

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

井下提升系统

硕士学位论文82单绳缠绕式提升机主轴装置应力特性分析2StressCharacteristicAnalysisofSpindleDeviceofSingleRopeWindingHoist2.1单绳缠绕式提升机主轴装置（SingleRopeWindingHoistSpindleDevice）单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机是目前矿物提升时使用较为广泛的两类提升机。单绳缠绕式通过卷筒卷绕钢丝绳实现重物提升和下放，当提升载荷较大时，所需提升用钢丝绳直径和卷筒直径都要相应的增大，但由于大直径钢丝绳制造困难，大直径卷筒又会使整个提升设备过于庞大，生产制造成本也随之升高，导致单绳缠绕提升机在重载提升时受到一定限制。多绳摩擦式提升机下放或提升重物依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力实现，由于不受卷筒容绳量限制，因此其提升最大负载与提升高度均高于单绳缠绕式提升机，但依靠外载提供摩擦力的工作原理限制了其只能应用在竖井中。本文以中信重工机械公司生产的JK-2.5/20E型单筒单绳缠绕式提升机为仿真原型机，JK-2.5/20E型单筒单绳缠绕式提升机在早期矿山开采中得到了广泛应用，相对于摩擦式提升机，单绳缠绕式提升机（图2-1）在斜井运输中的优势更加明显，目前依然是某些煤矿井下运输设备及物料的主力。实际生产中许多较为常见的设备如：起重机、塔吊、轮船，其收放钢丝绳的装置称为卷扬机（图2-2），均可视为小型简化版单筒单绳缠绕式提升机，其工作原理及运行方式与单筒单绳缠绕式矿井提升机大同小异，通过电动机带动减速器，减速器通过联轴器与主轴连接，完成钢丝绳卷绕和下放过程。图2-1单筒单绳缠绕式提升机Figure2-1Singleropewindinghoistspindledevice

小型卷扬机Figure2-2Smallwinch

【参考文献】：
期刊论文
[1]莒山矿副斜井提升机运行故障分析与故障诊断系统研究[J]. 宋俊斌.  煤矿现代化. 2021(03)



本文编号：3388728