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時(shí)間：2024-09-09 08:02:40 點(diǎn)擊數(shù)：
導(dǎo)讀
針對(duì)多繩摩擦式提升機(jī)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)過卷、過放工況，造成鋼絲繩應(yīng)力瞬間集中引起斷裂等問題，應(yīng)用了一種應(yīng)對(duì)特殊工況的防過卷保護(hù)裝置，并以 6×36WS+IWRC 鋼絲繩為研究對(duì)象，采用有限元分析法建立了鋼絲繩仿真模型并進(jìn)行數(shù)值模擬。仿真結(jié)果表明：鋼絲繩股內(nèi)的應(yīng)力分布不均勻；鋼絲繩截面呈現(xiàn)出層狀分布；繩股內(nèi)側(cè)為壓，外側(cè)為拉；對(duì)于同向捻鋼絲繩，股內(nèi)變形大于右交互捻鋼絲繩；應(yīng)力集中的部位發(fā)生在鋼絲繩的彎曲位置點(diǎn)；鋼絲繩的外層絲等效應(yīng)力呈現(xiàn)出等幅波動(dòng)。
隨著礦山開采量和開采強(qiáng)度的不斷增 大，井下機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證產(chǎn)量和企業(yè)的效益至關(guān)重要。多繩摩擦式提升系統(tǒng)是井下常用的機(jī)電液一體化裝備，主要由驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置、多根鋼絲繩及天輪等部分組成，是礦山領(lǐng)域的關(guān)鍵機(jī)電設(shè)備。鋼絲繩是整個(gè)提升系統(tǒng)的承載構(gòu)件，用于提升和下放罐籠并且承受載荷作用。在運(yùn)行過程中，摩擦式提升機(jī)容易出現(xiàn)過卷故障，此時(shí)鋼絲繩的受力比較復(fù)雜，容易造成鋼絲繩內(nèi)部斷絲或突然斷裂，引起煤礦提升事故。
為了保證提升系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者研究了提升機(jī)防過卷保護(hù)裝置。賈福音等人通過對(duì)摩擦式提升機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了一種保護(hù)裝置對(duì)提升過程的制動(dòng)進(jìn)行緩沖，減少了鋼絲繩受到的沖擊力；但是，摩擦式提升機(jī)的過卷裝置受外部的影響較大，沒有分析鋼絲繩的內(nèi)部應(yīng)力變化特性，無法得出鋼絲繩在受到作用力時(shí)的應(yīng)力分布規(guī)律。本研究基于礦井摩擦式提升機(jī)結(jié)構(gòu)組成，應(yīng)用了一種應(yīng)對(duì)特殊工況的防過卷保護(hù)裝置，利用有限元分析軟件 Pro/Engineer 建立了鋼絲繩仿真模型，仿真鋼絲繩內(nèi)部應(yīng)力，并得到了應(yīng)力分布規(guī)律。
1 摩擦式提升機(jī)和過卷保護(hù)裝置
1.1 多繩摩擦式提升機(jī)
礦井多繩摩擦式提升機(jī)是我國(guó)礦井領(lǐng)域zui常用的提升裝備，主要用于提升人員、設(shè)備和物料。該提升系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、多根鋼絲繩、上下天輪及罐籠等部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。其中，驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和聯(lián)軸器等部分組成，可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)對(duì)罐籠的提升和下放；上下天輪用于對(duì)鋼絲繩進(jìn)行改向。提升鋼絲繩在天輪位置會(huì)出現(xiàn)彎曲變形，鋼絲繩的應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)突變。
鑿井絞車是一種用于礦山、豎井建設(shè)等工程中，進(jìn)行懸吊設(shè)備、拉緊穩(wěn)繩、吊盤、吊泵等操作的專用絞車。它通常具有較大的提升能力和較為穩(wěn)定的運(yùn)行性能，以適應(yīng)復(fù)雜的井下施工
鑿井懸吊天輪是按JZ系列鑿井絞車鋼絲繩最大靜張力分別為5t(50kN)，10t(100kN)，16t(160kN)，25t(250kN)，40t(400kN)進(jìn)行配套設(shè)計(jì)的。
懸吊天輪又按鑿井絞車的性能分為單槽天輪
斜撐式永久井架主要特征和優(yōu)點(diǎn)： 單斜撐式井架是隨著落地式多繩地上計(jì)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的，具有造型獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力合理，工程量少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，技術(shù)進(jìn)步的特點(diǎn)。
