立井刚性罐道故障对钢丝绳横向振动的影响研究

发布时间：2021-04-13 21:16

　　当前,煤炭依然是最重要的能源形式,随着开采深度和产能的加大,煤炭资源开采的安全问题日益凸显。在提升系统运行过程中,需要使用罐道来抑制提升容器的横向摆动,其中刚性罐道最为常见。刚性罐道工作性能的优劣将直接影响提升系统的安全性和稳定性,因此,对刚性罐道的工作状况进行检测显得十分重要。传统的刚性罐道检测方法多是采用监测提升容器的运行状况来间接判断刚性罐道的工作状况,这种方法所测得的数据会受到提升容器运动的影响,而且安装、信号传输等存在困难。因此有必要对井口位置的提升主绳横向振动进行研究,探讨通过主绳振动状态检测刚性罐道的工作状况,为刚性罐道检测提供有效的方法,保障矿井提升系统安全平稳运行。首先,本文分析了主绳振动来源,并推导出天轮和罐道激励函数,建立提升主绳振动物理模型。运用广义Hamilton原理建立主绳横纵耦合振动方程,考虑刚性罐道和天轮激励对主绳振动的影响,基于Galerkin截断法对主绳振动控制方程离散化求解,得到主绳横向振动位移曲线。其次,本文研究了主绳横向振动的图像匹配测量。采用基于灰度信息的NCC图像匹配算法,实现了主绳测点位置定位,并得出关于平衡位置的横向振动位移变化。同时针... 

【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】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柔性、刚性罐道实物图

硕士学位论文10提升主绳的物理模型，研究罐道激励下主绳横向振动响应。(a)单绳缠绕式提升系统实物图(b)单绳缠绕式提升系统物理模型图2-1单绳缠绕式提升系统Figure2-1Singleropewindinghoistingsystem多绳摩擦式提升系统的主要组成部件包括：摩擦轮、提升容器、平衡装置、罐道、提升钢丝绳和平衡尾绳等，实物图如图2-2(a)所示。该系统采用摩擦传递动力的工作原理，首先将提升钢丝绳围绕在摩擦轮上，并且提升钢丝绳两端与限位在刚性罐道内的提升容器相连，同时在提升容器底部悬挂平衡尾绳。当提升系统工作时，拉紧的钢丝绳以一定正压力压紧在摩擦轮的摩擦衬垫上，使它们之间产生较大的摩擦力，利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来实现提升容器的上升和下放。多绳摩擦式提升系统的物理模型，如图2-1(b)所示。提升钢丝绳也分为两部分，将天轮和摩擦轮之间的部分称为悬绳，天轮和提升容器之间的部分称为垂绳。提升系统的总载荷主要由运载物料重量、提升容器自重和尾绳自重等组成，并且该总载荷由多根提升钢丝绳共同承担，由此可以认为系统总载荷均匀分布在所有提升钢丝绳上。因此，在研究刚性罐道激励下提升钢丝绳的振动响应时，可以将尾绳等效到提升容器上，并选择其中一根变长度提升钢丝绳作为研究对象。同理，本章主要研究刚性罐道引起的边界激励，悬绳振动激励将会叠加至天轮横向位移激励上，再通过天轮激励影响垂绳的横向振动，所以可以忽略悬绳，建立单根提升主绳的物理模型进行研究。

多绳摩擦式提升系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤炭供应格局变化研究[J]. 张鹏.  煤炭经济研究. 2019(08)
[2]2018年煤炭供需形势分析及2019年展望[J]. 肖新建.  中国能源. 2019(02)
[3]基于机器视觉的提升系统钢丝绳横向振动监测研究[J]. 郭宁,赵晓莉,寇子明.  煤炭技术. 2019(01)
[4]摩擦提升系统钢丝绳横向振动特性研究[J]. 李超宇,李琳,高鑫宇.  煤炭技术. 2018(05)
[5]基于机器视觉的大柔性结构振动位移测量[J]. 徐超,张一凡,韩晓明,邓建军.  振动.测试与诊断. 2017(04)
[6]超深井提升试验台钢丝绳的纵向振动分析[J]. 王成明,张胜利,王继生,杜波.  机械设计与制造. 2017(06)
[7]基于机器视觉的柔性杆件振动频率测量算法研究[J]. 吕腾达,刘成.  电子设计工程. 2017(04)
[8]煤矿提升机安全评价模型的建立[J]. 刘婷婷.  煤炭技术. 2016(04)
[9]基于机器视觉的天轮偏摆检测技术[J]. 包从望,常浩,路恩.  煤矿安全. 2016(01)
[10]矿井提升机的发展与现状[J]. 聂虹.  矿山机械. 2015(07)

博士论文
[1]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
[2]施工立井提升系统动态特性研究[D]. 王进杰.中国矿业大学 2016
[3]矿井提升系统振动特性及典型故障诊断研究[D]. 李占芳.中国矿业大学 2008
[4]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

硕士论文
[1]矿井缠绕提升系统弦绳振动及图像识别研究[D]. 蔡翔.中国矿业大学 2018
[2]超深矿井缠绕式提升系统动态特性理论与实验研究[D]. 巫显照.重庆大学 2017
[3]超深矿井提升机卷筒及钢丝绳变形失谐分析及优化[D]. 罗宇驰.重庆大学 2016
[4]基于机器视觉的柔性体振动测量系统研究[D]. 常浩.中国矿业大学 2016
[5]摩擦提升系统提升钢丝绳的振动分析与试验研究[D]. 梁敏.太原理工大学 2015
[6]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
[7]桥梁气动弹性模型模态参数及颤振导数识别方法研究[D]. 何能.西南交通大学 2014
[8]灰度图像快速匹配算法研究[D]. 贺晓佳.合肥工业大学 2012
[9]基于点特征的立体匹配算法研究[D]. 王艳.南京理工大学 2009
[10]小波与频谱分析[D]. 李晟.上海交通大学 2009



本文编号：3136019