煤矿提升机智能监控及故障诊断技术研究

针对煤矿提升机自动化监测水平低下、监测量单一等问题,结合远程监控及传感器融合检测等技术,提出了一种以PLC为控制核心、多传感器采集的煤矿提升机智能监控系统设计方案。通过多种传感器对提升机核心部件的压力、温度、振动等重要工况参数进行实时采集,通过通信网络架构及上位机实现设备远程监控及故障预警诊断,有效保障了提升机安全稳定运行。

提升机主轴装置结构应力应变场数值模拟及优化分析方法

针对现役单绳缠绕式矿井提升机主轴装置的人孔周边、主轴和卷筒上不时有裂纹产生的问题,提出了综合利用Pro/E、HyperMesh、ANSYS等软件来构建其三维实体模型、分析其应力应变场,将OptiStruct软件用于主轴装置人孔结构的优化设计中,以解决其薄弱环节问题,确保其在正常工况下安全运行的现代设计方法。研究结果表明:计算结果与主轴装置常见故障基本一致;人孔周边应力减小约26.7%。该研究成果已被企业设计部门成功应用于JK型提升机主轴装置的人孔结构和主轴轴承台阶处的设计,在实际运行过程中取得了较为满意的效果。

单绳缠绕式提升机钢丝绳动力学仿真研究

基于相对节点法,提出了一种对提升机构多柔体动力学进行建模和仿真的方法;以多体系统动力学为基础,利用多体动力学仿真软件RecurDyn和有限元分析软件ANSYS建立了JK-2/20缠绕式提升机的多柔体动力学仿真模型,并对所建立的模型进行了动力学仿真研究。通过研究提升机提升过程中钢丝绳的传动特性,揭示了缠绕式提升机提升钢丝绳的运动学、动力学特性。多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出提升系统的实际运动特性,能够更准确地预测机构性能。

井底承罐装置采用弹簧缓冲的可行性研究

研究了缠绕式提升机井底承罐装置采用弹簧缓冲的可行性，并分析了现场实际应用状况，为设计新型承罐装置提供了理论依据．

PSO-SVM在提升机制动系统故障诊断中的应用

针对矿井提升机制动系统故障样本少难以准确诊断,提出支持向量机(SVM)的故障诊断方法。为了解决支持向量机参数选择困难和其对于故障诊断的影响,提出利用粒子群优化算法(PSO)对支持向量机的参数进行优化,提高提升机故障诊断分类的准确率。利用组态王进行数据的采集,并且将采集的数据通过数据库传输到网页监测画面实现远程监测。实验结果显示,该故障诊断方法的故障分类准确率很高,响应速度快,并且可以实现网页监控画面和故障诊断所需数据实现共享。

提升机卷筒结构对多层缠绕双钢丝绳变形失谐的影响

针对用于矿产资源深部开采的超深矿井提升装备,为保证多点提升、多层缠绕钢丝绳间的同步性,从提升机主轴装置卷筒结构角度,探讨钢丝绳间变形失谐的成因,并提出减小失谐量的有效解决方案。通过建立钢丝绳多层缠绕与双绳区卷筒在圈间、层间缠绕时的耦合变形模型,得到卷筒在各圈缠绕时的受载情况。利用有限元法计算提升过程中卷筒的变形量,得到两钢丝绳变形失谐量波动曲线,结果表明,提升机卷筒结构对双绳多层缠绕钢丝绳提升同步性具有重要影响,提升过程中卷筒的变形会引起钢丝绳间变形失谐,若控制不当可能导致钢丝绳间的张力差超标,危及钢丝绳安全。通过优化提升机卷筒腹板支承结构,可以明显提高卷筒刚度,减小钢丝绳间变形失谐量。研究结果可对设计超深矿井双钢丝绳多层缠绕提升卷筒结构,保证钢丝绳多点提升、多层缠绕的同步性提供参考。

矿车的粘附规律与粘附机理

在对矿车粘附问题进行大量调研的基础上 ,对粘湿煤与矿车的粘附现象、粘附规律、粘附机理进行了分析 ,提出了解决问题的初步方案 。

多绳摩擦提升机天轮衬垫的有限元分析

根据天轮衬垫的工作环境,用Pro/E软件建立了全新、磨损1/5、磨损1/3、磨损1/2和磨损2/3的衬垫三维模型,将模型导入ANSYS软件进行有限元分析,通过网格划分得到衬垫的有限元模型,以衬垫横向完全约束,纵向施加均布力作为加载工况,得出此工况下不同磨损程度的衬垫的应力与位移分布规律,将有限元分析结果对比研究,得出故障天轮衬垫的临界值。结论可为衬垫的故障分析提供依据,保证衬垫工作在正常范围内。

矿井提升机多层缠绕钢丝绳振动控制

从钢丝绳多层缠绕过渡过程入手,运用微分几何、力学、数学分析的方法,研究钢丝圈间过渡的运动情况,导出降低圈间过渡钢丝绳振动的两个重要公式——圈间过渡长度和过渡角度的理论计算公式。实验室试验与工业试验证明,按本文研究得出的理论公式设计提升机绳槽过渡区,能使圈间过渡钢丝绳的冲击振动和磨损大大降低并保证圈间过渡平稳进行。

新型过卷保护装置在矿井提升系统中的应用

GHT新型过卷保护装置利用摩擦吸能器作功的原理吸收掉过卷容器及提升系统的动能 ,克服以往过卷保护装置不具备柔性防撞或托罐性能的不足 ,能很好地实现过卷缓冲、反向托罐 ,构成柔性防撞保护体系。

双筒缠绕式矿用提升机卷筒结构的优化设计

分析双筒缠绕式提升机卷筒的受力情况,根据卷筒强度约束条件、支轮强度约束条件、卷筒稳定约束条件及主轴强度与刚度约束条件,采用单目标优化和双目标模糊优化方法设计2JK-3/20提升机的卷筒结构,得到优化后的卷筒尺寸和结构参数。单目标优化和双目标模糊优化设计方法得到的卷筒结构数据均优于优化前指标,卷筒质量由1 457.3 kg分别降低到1 178.94 kg和1 179.89 kg。

缠绕式提升机卷筒壁厚设计方法研究

随着提升机的货载量不断加大,为保证卷筒强度,通常采用增加壁厚的办法,但这却给钢板的加工、焊接带来很大的困难。论文根据提升机卷筒受力特点,充分考虑绳槽的影响,把卷筒作为一种有环向密集弱加筋的圆筒壳,提出了一种新的卷筒壁厚计算方法,可为实现卷筒壁厚合理设计提供参考。

塔式多绳摩擦提升机整体振动的研究

提出了研究塔式多绳摩擦提升机整体横向振动的力学模型；采用传递矩阵和状态向量系数矩阵法，用计算机求解，得到提升机整体横向振动的固有频率和振型，并得到实验验证．由振型综合来看，决定提升机整体动态特性的主要原因在于提升机整体设计结构．为提升机动态设计提出了一个切实可行的方法．

确定多绳摩擦提升绳槽切削量的标记法

在原标记法的基础上,综合考虑各种因素的影响后,导出了根据标高差测算多绳摩擦提升机车槽进刀量的计算公式,并讨论了必须车槽时标高差的几种临界值。

缠绕式提升机过卷过放的动力分析

对缠绕式提升系统在过卷过放时的制动过程进行了较为系统的动力分析并通过理论推导和实例计算确定了缓冲装置制动力的计算方法．

缠绕式提升设备的防蹾罐装置

介绍了一种利用油气阻尼原理的立井缠绕式提升设备防足敦罐装置。

一种单绳提升机荷载计量新方法的研究

针对用压磁传感器或应变片力式传感器称重的传统方法存在着对传感器要求高 ,且传感器的制作和安装难度大 ,寿命短等缺陷 ,提出了利用绕线异步电动机的电磁转矩和转差率以及匀速提升时提升荷载和电动机电磁转矩之间的关系来计量提升荷载的方法。

缠绕式提升机的过卷和过放安全保护

针对缠绕式提升机容易发生的过卷和过放事故 ,提出预防提升机过卷和过放的安全保护措施。

无极绳绞车摩擦传动接触应力场解析

为揭示无极绳绞车工作过程中接触应力场的分布规律,结合Euler公式,得到摩擦传动计算公式,进而对接触模型进行受力分析。在法向应力和切应力复合作用下,运用Mc Ewen公式,推导出各应力分量的解析式。通过实例分析,研究了接触区内部正应力、切应力的分布规律。结果表明,牵引摩擦力对正应力的分布影响很小,轴向摩擦力对切应力的影响远小于法向压力的作用;与静止接触状态相比,各应力的最大值及发生位置发生了一定的偏移。