多绳摩擦提升机动载荷计算

建立了多绳摩擦提升机系统动态分析的整体分布参数模型,给出了提升机动载荷的解析表达式,其计算与试验结果基本吻合。     

缠绕式提升系统钢丝绳横向振动分析

天轮轴向摆动会对缠绕式提升系统的钢丝绳产生横向振动的影响,通过应用Hamilton原理,建立缠绕式提升钢丝绳横向偏微分振动方程。利用有限差分方法,将横向激励作用下提升钢丝绳偏微分振动控制方程进行离散化求解,得到提升钢丝绳横向振动特性。仿真分析了缠绕式提升系统在上升过程中,天轮轴向摆动对矿井提升系统提升钢丝绳横向振动影响,为深入研究缠绕式提升系统钢丝绳横向振动提供了途径与方法。     

矿井提升设备钢丝绳载荷系统纵向振动的研究

将提升设备的提升钢丝绳与尾绳均看作线弹性体，对钢丝绳载荷系统在任意干扰力及初始条件下的纵向振动进行了综合分析，得到了其纵向振动的一般解。据此可以求得提升设备在安全制动或卸载时钢丝绳的纵向振动响应，进而可以求得钢丝绳在任意时刻的动张力。     

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。     

提升钢丝绳及单绳缠绕式提升右左捻绳的选用

为了表明新选钢丝绳的技术特征，1H的GB1102-74标准与新的GB8707-88标准是不同的，前者是1974年制订的，后者为1988年制订的，现分述如下：     

多绳摩擦提升系统钢丝绳横向振动研究

针对矿用提升系统提升过程中钢丝绳横向振动特性,建立了多体动力学ADAMS的钢丝绳的仿真模型,研究了8种不同工况下钢丝绳横向振动振幅和振频信息,并通过现场实测进行了对比分析。结果表明:相同载荷情况下,钢丝绳的提升速度越大,天轮的偏摆量越大,钢丝绳的振动幅度就会相应的增大;不同载荷情况下,重载上提时钢丝绳的横向振动幅值小于轻载下放的情况;在轻载下放时,钢丝绳会出现有规律的拍振现象。研究结果可对摩擦提升系统动态设计、故障诊断和安全运行提供依据。     

缠绕式滚筒提升机更换提升钢丝绳的工艺分析

余吾煤业公司以往更换提升钢丝绳一直采用新旧绳捆绑带绳法。经过工艺改良,现采用将新旧绳与变频小绞车相连接的牵引法。经现场实践证明,该工艺与新旧绳捆绑带绳法相比,工序更简单,人员作业时间短,更换钢丝绳能够一次到位,而且在更换过程中,新旧钢丝绳始终能处于受力状态,可以防止绳子打扭现象,确保提升立井更换钢丝绳时的安全操作,具有一定推广意义。     

竖井提升钢丝绳动荷应力计算

钢丝绳在紧急制动下的动荷应力分析属于弹性杆的纵向振动,数学上归结为求解非齐次二级偏微分方程,它的求解十分复杂,本文提出了简化方法。     

多绳提升的脉动载荷与张力平衡

讨论了多绳提升系统的脉动载荷及张力平衡问题，指出了脉动载荷过程中的张力平衡作用。     

缠绕提升矿车进出罐笼过程钢丝绳耦合振动行为

为合理评估矿车进出罐笼过程的振动特性, 考虑提升钢丝绳的扭转运动、天轮和绳弦的作用,并根据Hamilton 原理推导了摇台搭接和弹性承接装置承接2种工况下钢丝绳纵向-扭转耦合振动数学模型,基于阶跃函数给出了钢丝绳振型函数及矿车进出罐笼过程的振动位移、张力和扭矩的求解方法及近似解析表达式.应用分析结果表明：矿车进罐后承接装置承接时罐笼下沉的距离远小于摇台搭接下降的距离,提升钢丝绳张力和扭矩也相对较小,而罐笼冲击减速度的峰值变化不明显.在罐笼承接减速度满足煤矿安全规程要求时可采用弹性承接装置,有助于避免罐笼过度下沉而影响矿车进出罐笼.     

提升系统换绳过程中钢丝绳横向振动行为分析

提升系统中钢丝绳的更换是矿井生产不可缺少的环节,而钢丝绳在送递过程中产生的振动将直接对安全造成影响。借助多尺度方法求解连续运动体的优点,对两端简支的轴向运动弦线的数值模型进行了求解。开展了送绳过程中钢丝绳横向振动的实验并与模型结果进行比较。实验结果表明：测试结果和仿真结果的变化规律基本一致,验证了数值模型的准确性。分析了送绳速度和简支距离对钢丝绳横向振动位移的影响,确定了2～4 m/s的送绳速度和1.5～2.5 m的简支距离是较好地。     

落地式多绳摩擦提升系统动态特性研究

将提升钢丝绳简化为具有分布质量的均匀变形弹性线,并将长度时变的平衡钢丝绳质量集中在两侧提升容器上,利用拉格朗日方程建立了落地式多绳摩擦提升系统5自由度数学模型,其方程为耦合、变系数和非线性的二阶常微分方程。以某矿落地式摩擦提升系统运行参数为例,对非线性微分方程进行求解,分析两种工况下各自由度的动态响应和最大张力值。对比分析刚体动力学和弹性动力学计算的张力和张力差,提出了基于弹性动力学的提升系统防滑校核和提升钢丝绳选型方法。并进行了现场测试,实测曲线和仿真曲线变化规律基本一致,验证了5自由度数学模型建立和求解方法是有效的。对多绳摩擦提升系统动态设计提供了理论参考。     

液压提升机起动时负载瞬时下滑机理分析

通过对液压驱动系统与液压制动系统动态特性分析 ,探讨了液压提升机起动过程中负载瞬时下滑的机理及对策     

多绳缠绕提升系统的虚拟样机建模方法研究

针对多绳缠绕式矿井提升系统开展了基于Recur Dyn的虚拟样机建模方法研究。提出提升系统的模型简化条件;基于CATIA构建了主轴装置、提升容器及罐笼的三维实体模型,并在Recur Dyn中进行动力学约束添加;基于轴套力模型理论,将钢丝绳离散成有限段、连续的刚性圆柱体,并通过设置六分量的场力模拟钢丝绳的拉、压、弯、扭等力学性能;建立了多绳缠绕提升系统虚拟样机的约束条件,通过理论计算及经验公式确定了约束参数;所建立的多绳缠绕提升系统的虚拟样机,为开展超深矿井提升系统的动力学性能分析以及设计参数验证提供了可靠的仿真模型。     

基于改进EMD的多绳摩擦提升机载荷信息特征提取

为解决多绳摩擦提升机有效提升载荷的间接识别问题,提出了一种基于振动信号分析处理的特征提取方法。该方法以主轴装置轴承处水平振动信号为对象,利用改进的经验模式分解(EMD)方法将振动信号分解为若干有效固有模态函数(IMFs),改善了经典EMD方法模态混叠与端点效应现象,选取各阶IMF的能量、方差贡献率与能量矩作为特征值,探讨了特征值与提升机有效载荷之间的内在联系。结果表明,该方法中分析信号的获取不改变提升机主轴系统结构,不影响提升机正常运行,易于实现长期在线监测,便于大量基础数据的采集,为提升载荷定量识别积累了样本数据。所选取的3个特征值从大小、权重及分布的角度较好地反映了提升载荷特征信息。     

煤矿提升系统的发展方向

采用高强度高性能的材料、结构简单的机械设备及先进的技术手段建设新井 ;利用现有的提升系统对老井进行挖潜改造 ,增加提升系统的能力 ,是提升系统的发展趋势。     

摩擦提升系统罐笼振动分析和隔振设计研究

分析了摩擦提升系统中罐笼振动产生的原因和特性 ,建立了振动的力学和数学模型 ,阐述了进行隔振设计的思想和方法     

提升机系统性能测试及故障诊断

介绍了矿井提升机减速器的振动测试与故障诊断 ,对轴承及齿轮的特征频率采用时域与频域相结合的方法进行了分析 ,结论与实际情况相吻合。所得结论可以对矿井提升机故障的预防和维修工作提供理论依据