主軸裝置作為礦山提升設備中的核心部件,其安全、可靠與礦山安全生產息息相關。礦山實際生產中,纏繞式提升機主軸裝置提升的負載具有噸位大、時變特性;其次,設備運行過程中不可避免的會產生振動,嚴重時將會產生共振,這些因素將嚴重威脅礦山安全生產。因此,本文在國家重點研發(fā)計劃資助下,開展纏繞式提升機主軸裝置承載特性研究,主要內容包括:主軸裝置應力特性分析、主軸裝置模態(tài)特性研究、主軸裝置疲勞裂紋特性分析。旨在探究多層纏繞工況下主軸及其關鍵部位應力和振動特性,揭示主軸裝置疲勞裂紋特性,為主軸裝置優(yōu)化設計和安全使用提供理論依據(jù)。首先,針對多層纏繞下主軸裝置應力分布特性展開分析,建立三個典型工況（一層、二層、三層）下有限元靜力分析模型,探究典型工況下主軸裝置應力分布;基于歐拉公式建立多層纏繞過程中主軸裝置動力學分析模型,解析主軸及其關鍵部位應力動態(tài)變化特性;通過宏程序構建離散鋼絲繩,搭建主軸裝置剛柔耦合分析模型,探究鋼絲繩動態(tài)纏繞下主軸部位的應力變化特性。其次,針對主軸裝置振動特性,搭建無預應力、預應力主軸裝置模態(tài)分析模型,探究結構低階固有頻率及振型;建立主軸裝置模態(tài)優(yōu)化模型,探究軸向支撐跨度對低階固有頻... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

井下提升系統(tǒng)

碩士學位論文82單繩纏繞式提升機主軸裝置應力特性分析2StressCharacteristicAnalysisofSpindleDeviceofSingleRopeWindingHoist2.1單繩纏繞式提升機主軸裝置（SingleRopeWindingHoistSpindleDevice）單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機是目前礦物提升時使用較為廣泛的兩類提升機。單繩纏繞式通過卷筒卷繞鋼絲繩實現(xiàn)重物提升和下放，當提升載荷較大時，所需提升用鋼絲繩直徑和卷筒直徑都要相應的增大，但由于大直徑鋼絲繩制造困難，大直徑卷筒又會使整個提升設備過于龐大，生產制造成本也隨之升高，導致單繩纏繞提升機在重載提升時受到一定限制。多繩摩擦式提升機下放或提升重物依靠鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦力實現(xiàn)，由于不受卷筒容繩量限制，因此其提升最大負載與提升高度均高于單繩纏繞式提升機，但依靠外載提供摩擦力的工作原理限制了其只能應用在豎井中。本文以中信重工機械公司生產的JK-2.5/20E型單筒單繩纏繞式提升機為仿真原型機，JK-2.5/20E型單筒單繩纏繞式提升機在早期礦山開采中得到了廣泛應用，相對于摩擦式提升機，單繩纏繞式提升機（圖2-1）在斜井運輸中的優(yōu)勢更加明顯，目前依然是某些煤礦井下運輸設備及物料的主力。實際生產中許多較為常見的設備如：起重機、塔吊、輪船，其收放鋼絲繩的裝置稱為卷揚機（圖2-2），均可視為小型簡化版單筒單繩纏繞式提升機，其工作原理及運行方式與單筒單繩纏繞式礦井提升機大同小異，通過電動機帶動減速器，減速器通過聯(lián)軸器與主軸連接，完成鋼絲繩卷繞和下放過程。圖2-1單筒單繩纏繞式提升機Figure2-1Singleropewindinghoistspindledevice

小型卷揚機Figure2-2Smallwinch

【參考文獻】：
期刊論文
[1]莒山礦副斜井提升機運行故障分析與故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 宋俊斌.  煤礦現(xiàn)代化. 2021(03)



本文編號：3388728