發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 19:35

　　 摩擦式提升天輪是礦井提升系統(tǒng)中承載和引導(dǎo)鋼絲繩運(yùn)行的重要設(shè)備。長時(shí)間運(yùn)行后,天輪繩槽與鋼絲繩磨損使各繩槽表面形狀及繩槽組底徑一致性較差,并出現(xiàn)較大鋼絲繩張力差及一定晃繩現(xiàn)象,危害較大。因此,需要及時(shí)對(duì)天輪繩槽進(jìn)行車削修整。但由于天輪位于高空井架上,空間狹小、運(yùn)行環(huán)境惡劣,因而目前很少對(duì)天輪繩槽進(jìn)行車削,通常是使用大型起吊機(jī)將天輪組吊至地面直接更換繩槽襯墊,費(fèi)時(shí)費(fèi)工,且襯墊折舊嚴(yán)重。本文調(diào)研高空天輪工況車削特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種天輪數(shù)控車槽裝置。該裝置能隨時(shí)方便對(duì)天輪繩槽進(jìn)行高空在線修整,確保各天輪繩槽底徑的一致性及天輪繩槽與鋼絲繩的表面吻合性,極大地減少了日常生產(chǎn)中鋼絲繩因繩槽磨損差異導(dǎo)致的張力不平衡現(xiàn)象。其主要研究內(nèi)容如下:1.分析摩擦提升天輪的高空繩槽車削功能需求和技術(shù)指標(biāo),制定包括機(jī)械及控制系統(tǒng)在內(nèi)的總體設(shè)計(jì)方案,建立車槽所用銑刀的切削阻力模型和繩槽表面的微觀切紋模型,進(jìn)而確定繩槽車銑加工主參數(shù)對(duì)銑削繩槽質(zhì)量的影響關(guān)系,并據(jù)此制定主加工參數(shù)設(shè)置規(guī)范及車銑原則等。2.對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的主要傳動(dòng)部件進(jìn)行理論計(jì)算、選型及壽命校核等,再對(duì)上、下機(jī)架及安裝托架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立三維模型并做有限元仿真計(jì)算,最終確保數(shù)控車槽裝置的機(jī)械系統(tǒng)滿足使用要求。3.做車槽裝置的軟硬件數(shù)控系統(tǒng):(1)根據(jù)數(shù)控車槽裝置所需功能及技術(shù)要求分析系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)并做主要硬件選型設(shè)計(jì);(2)確定數(shù)控車槽裝置的軟件系統(tǒng),包括:手動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)及外部傳感器定位監(jiān)控系統(tǒng)等,并據(jù)此進(jìn)行PLC編程、觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試等。4.做高空摩擦提升天輪的在線車槽實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:本裝置能夠有效完成高空在線車槽加工,過程高效便捷、操作安全,改變了以往天輪繩槽質(zhì)量較差及磨損后因不易車削而直接更換襯墊的現(xiàn)狀。圖[68]表[36]參[80]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD53
【部分圖文】：

煤炭的開采主要依賴礦井開采，隨著煤炭的開采愈發(fā)大型化越高，煤礦安全生產(chǎn)等問題的重視程度也愈發(fā)突出。據(jù)公開數(shù)生了 249 起煤炭安全事故，造成 538 人死亡。2017 年全國煤炭19 起。炭開采系統(tǒng)中，礦井提升設(shè)備是連接礦井上、下工況的關(guān)鍵性、煤炭、人員、設(shè)備等的運(yùn)輸[1-2]。如果礦井提升設(shè)備出現(xiàn)故障中斷，不僅會(huì)影響煤礦的生產(chǎn)和收益，還將威脅人員的安全，全生產(chǎn)事故[3]。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國從 1945 年到 1995 年，事故，造成 19871 人死亡，在煤礦事故中占全部死亡人數(shù)的 15和瓦斯爆炸，截至 2011 年其仍占據(jù)煤礦事故案例總數(shù)的 16.1%的重要性要求其必需足夠安全、高效。多年來，國家一直非常的安全問題，在《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)，要求定期檢查及維護(hù)設(shè)備。日常生產(chǎn)中，提升設(shè)備也需安全連續(xù)運(yùn)行的能力，并盡量減少維護(hù)時(shí)間。

在提升機(jī)導(dǎo)輪上，通過電機(jī)及減速器帶動(dòng)主導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼絲繩與主導(dǎo)輪產(chǎn)生摩擦力并使鋼絲繩隨導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到提升重物的目的[6]。為保證能夠穩(wěn)定同步運(yùn)行，各天輪繩槽的底徑差應(yīng)越小越好。當(dāng)各繩槽底徑的差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩張力不均、各鋼絲繩不能可靠同步運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)雠c天輪襯墊間的局部相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象，磨損劇烈，危害極大[7-8]。與此同時(shí)繩槽的不同程度磨損反過來又會(huì)加劇鋼絲繩的張力不平衡，進(jìn)一步對(duì)天鋼絲繩造成不必要損傷[9]。此外，如圖 1.2 所示在鋼絲繩因磨損嚴(yán)重而舊繩槽表面因磨損而與新鋼絲繩直徑不吻合，其尖角及底部變形部分對(duì)劇烈磨損及擠壓作用，使鋼絲繩壽命急劇降低，對(duì)動(dòng)輒千米深的礦井來大。隨著煤礦礦井愈深、提升量不斷增加，襯墊繩槽磨損加劇，更換也繁，對(duì)煤礦生產(chǎn)的安全性和效率影響也將更大。

（c）整體進(jìn)刀式圖 1.3 提升機(jī)車槽裝置分類Fig1.3 Traditional turning groove device上述三種提升機(jī)繩槽車削技術(shù)本質(zhì)上較為類似，且均存在以下缺陷：①均削加工工藝，車削繩槽時(shí)容易出現(xiàn)啃刀、震刀現(xiàn)象，甚至崩壞刀刃和襯墊繩均采用人工手搖控制刀具推進(jìn)，操作過程危險(xiǎn)，且加工精度及可靠性難以保沒有科學(xué)便捷的繩槽深度測量工具，極易出現(xiàn)車削量誤判情況，無法保證實(shí)槽底徑一致性及繩槽車削精度滿足要求[10]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819377