大型提升机天轮轮体轻量化及结构优化

在保证提升机天轮轮体强度及稳定性前提下,以轮体轻量化为目的,通过减少轮辐同时增加环形肋板和减少轮辐同时改变轮辐宽度厚度的2种方案减轻轮体自重。利用Pro/E软件建立天轮轮体的三维几何模型,将其导入ANSYS软件的Workbench中进行网格划分得到有限元模型,通过静力学分析选出优化方案。建立天轮轮体在实际工况下的加宽宽度-变形量-天轮轮体质量之间的关系,经分析得出既达到了天轮轮体轻量化,又保证了轮体刚度的最优结果,为今后大型提升机天轮系统的设计提供指导。     

单辐板式大型天轮的强度分析

对单辐板式大型天轮的工作受力状况进行了分析,并建立了有限元计算的力学模型。通过有限元计算,对天轮在不同工况下进行了强度分析与研究。计算分析结果表明,天轮在工作中受交变应力,得出天轮轮体的变形和应力的分布规律。为改善天轮受力状态并提出了合理的焊接结构形式,给设计与研制单辐板式大型天轮提供了依据。     

几种新材料在矿井提升机上的应用

1.尼龙衬垫在提升机天轮上的应用我矿XKT提升机配用的3m天轮树垫,原设计选用木质材料。由于木质材料的干湿程度和耐磨性能不同,多年因磨损至少要更换10套。1987年更换了12套,直接影响了竖井提升机工作18.2h。1988年2月,选用新材料尼龙后,经一年多的使用证明,尼龙衬垫耐磨性能良好,效果显著。使用一年以后,测得衬垫     

胶带条式天轮衬垫

我矿在2(1600)/(824)竖井卷扬机的2米天轮的绳槽中,填装胶带条式衬垫(附图),钢绳已用5年未见断丝,天轮绳槽无磨损。     

煤矿天轮车槽装置控制系统设计及研究

为了避免矿井钢丝绳因绳槽衬垫磨损造成的二次伤害,介绍了煤矿提升机车槽装置,根据现场使用情况制定了安装方案及其支架,基于PLC设计了煤矿天轮车削装置控制,搭建了天轮偏摆及振动性能检测装置和径向特性检测装置,建立了实验平台。针对实验天轮研究发现:天轮从最左边的第四天轮到最右边的第一天轮,天轮最突出位置的直径越来越大,最凹处位置的直径从第四天轮到第二天轮逐渐减少,至第一天轮时稍有增加,但天轮的磨损情况则呈现越来越严重的趋势。据此,基于车削装置进行了针对性车削,消除了天轮衬垫的磨损,保障了煤矿矿井提升机的提升安全。     

立井多绳摩擦提升天轮衬垫失效分析与维护

天轮装置是多绳摩擦提升系统的核心部件,衬垫又是天轮装置的重要组成部分,其作用主要是保护轮缘和钢丝绳。对滑动磨损、点蚀及掉块导致衬垫失效的原因进行了分析,并给出了鉴别失效形式的方法,从而可以针对不同的失效进行相应的维护和保养。     

提升机天轮位移与轮槽磨损故障的处理

我矿3m提升机的天轮安装在井架上，井架为型钢柳焊结构件，高度为19．6m，钢丝绳为应层缠绕，直径37mm。因各种原因，平衡健天轮于1993年11月开始向东侧发生平行位移。由于位移逐渐增大，钢丝绳磨损及“咬绳”现象严重，钢丝绳使用寿命明显龙短．到1996年5月，位移已达32mm，轮柯西侧被后排16mm，致使天轮纪槽衬垫全部肌劳，天轮无法正常使用（曰1）。针对天轮位移及绳槽磨损状况，若进行更新或运至机修厂修复，不仅成本高，而且工期长（因滑动轴承研瓦时间较长并且吊运不便），将严重影响矿山的正常生产。为此，决定在现场修复该天轮，其施…     

矿井提升机天轮车槽装置的设计及其实验研究

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。     

ZY5000/15/30液压支架有限元静力分析

利用Pro/E软件以part格式建立液压支架模型,代替asm格式的组件模型,以最大限度地简化模型结构,改善网格划分质量、提高计算精度。利用ANSYS Workbench有限元分析软件模拟液压支架工况对ZY5000/15/30型掩护式液压支架进行了有限元静力分析,得出了支架在该工况下最大应力值及其分布特点,从而可以改善液压支架结构,为液压支架的结构优化设计提供了理论指导。     

矿井天轮的活动衬垫

<正> 为了增加矿井天轮和提升钢丝绳的服务年限,通常,采用安装在天轮轮缘内的可换式衬垫,但因钢丝绳打滑或弹性伸长引起滑动,加速衬垫损坏。由于特殊垫木是通过专用安装孔装入轮缘的环形绳槽内,此外,在更换衬垫之前,应从天轮上取下钢丝绳,所以在更换衬垫时费时很多。可是,使用直径为4、5、6m带有模压钢轮缘的无衬垫天轮,由于天轮和提升钢丝绳寿命低,因而带来了重大的经济损失。为了提高矿井天轮的可靠性和耐久性,苏联已研制了活动衬垫。按衬垫结构分,有两种型式:滚动式和滑动式。从使用观点看,滑动式较受欢迎,因为滚动式活动衬垫与钢丝绳接触时的压强比滑动式衬垫同钢丝绳接触时的压强大得多,这在很大程度上,可确定     

缠绕式提升机中木衬厚度的有限元优化设计

运用ANSYS软件建立了缠绕式提升机卷筒的有限元模型 ,运用它的优化设计功能对木衬厚度进行了优化设计 ,研究了木衬厚度对筒壁强度的影响 ,给出了最佳木衬厚度值 ,为提升机设计提供了有价值的理论依据     

液压支架前连杆的有限元分析

利用三维软件和有限元软件建立了液压支架前连杆三维实体模型和有限元模型.运用有限元分析软件MSC.Nastran对有限元模型进行了静力分析和模态分析,得到了有用的数值模拟结果.分析结果对改进液压支架前连杆的结构设计提供了参考依据.     

压缩机气缸套静力有限元研究

为了能够分析压缩机气缸套的安全可靠性,利用静力学有限元分析对其进行了强度分析。建立了压缩机气缸套的有限元模型;分别求出了气缸套节点的应力和位移;得出了气缸套可以安全可靠工作的结论。     

陈四楼南风井钻井井壁可缩装置结构设计

 竖直附加力是造成表土段井壁破裂的主要原因,陈四楼煤矿南风井为我国首个应用了管板组合式井壁可压缩装置的新建钻井井筒。本文根据陈四楼南风井的实际工程条件,完成了该井可缩装置的设计计算,并采用通用有限元软件ANSYS进行了井壁与可缩装置的相互作用分析,校核了漂浮下沉过程中和使用期间井壁可缩装置的承载能力。目前该可缩装置已经投入使用六年,效果良好。本文对可缩钻井井壁的设计有一定的指导意义和实用价值。     

缠绕式提升机中木衬对卷筒强度影响的有限元分析

运用ANSYS软件建立了缠绕式提升机卷筒的有限元模型,计算了卷筒在采用木衬和不用木衬时卷筒的变形和应力,分析了木衬对卷筒强度的影响,证明木衬能够改变卷筒应力分布规律,减小筒壁应力,为提升机卷筒的设计提供有价值的理论依据。     

镐型截齿与齿座无相对运动时的有限元分析

为了查清掘进机上使用的镐型截齿与齿座无相对运动时的结构强度和应力分布、探究其损坏的原因,建立了截齿、齿座的三维实体模型和有限元模型,通过网格划分、添加载荷与约束,利用计算机模拟获得了截齿和齿座的变形和应力分布云图。分析认为,该工况下截齿的损坏并非强度不够所致,而是由于截齿在齿座中不转动引起偏磨,造成镐型截齿硬质合金的脱落。结果表明,研究结论与实际情况相符。     

三轴高强井壁试验加载装置优化设计及力学特性分析

为提高现有的三轴高强井壁试验加载装置承载能力,通过在其中部加肋的方式,对其进行优化设计;利用ANSYS有限元软件,进行弹塑性数值分析,得出了加载装置优化前后的极限承载力和应力分布特征。数值模拟分析表明:加肋优化后的加载装置筒壁不仅可满足承载力要求,而且应力分布更加合理。加载装置加肋高度为100mm,厚度为38mm时,既可满足安全要求,经济上也较为合理。     

煤层气水平井割缝筛管优化设计

煤层气水平井割缝筛管的优化设计考虑了割缝参数对筛管抗挤强度和产能的影响。采用有限元数值模拟对比分析了布缝参数对筛管抗挤强度的影响。采用割缝筛管表皮因子模型,计算了不同布缝参数下割缝筛管引入表皮因子的大小。基于遗传算法的多目标优化方法,以筛管最大抗挤强度、最小表皮因子为优化目标,建立了割缝筛管优化设计模型,得出了高抗挤强度、低表皮因子的割缝参数的最优组合。结果表明:煤层气井中的割缝筛管更适宜采用交错布缝;其过流面积可达3%~10%;产气量高的井采用高缝密、短缝长、缝单元内缝数为3或4条的筛管;煤层埋深较深的井,采用低缝密、长缝长、缝单元内缝数为2或3条的筛管。     

膨胀尾管悬挂器金属啮合实验及仿真

膨胀尾管悬挂器是以膨胀管技术为基础发展起来的一种新型尾管悬挂器,它可以克服常规尾管悬挂器的诸多不足并且可以大大降低成本。论述了膨胀尾管的悬挂原理,通过室内实验分析了金属环在悬挂器中的工作机理,利用ansys ls-dyna非线性有限元软件对不同结构参数的金属环所提供的悬挂力进行仿真计算,通过对比得到了结论。     

疏浚泥泵前衬板材料汽蚀与磨蚀试验

针对大型疏浚泥泵前衬板耐汽蚀性能差的问题，提出采用弹性体材料来替代现有高铬合金钢材料，减缓衬板过流面的汽蚀和磨蚀破坏。通过汽蚀与磨蚀性能试验发现，相比弹性体60、聚氨酯95、高铬合金钢，聚氨酯72耐汽蚀和磨蚀性能更加优异，将其应用于泥泵衬板，可有效改善目前高铬合金钢衬板耐汽蚀和磨蚀性能差的现状，延长使用寿命。