FEASIBILITY AND EXPERIMENT ANALYSIS OF FOUR-ROPES FRICTION HOIST WITHOUT ROPE GROOVES CUTTING

Based on theoretical analysis and experiment, when the difference between the ropes length is ensured, the radius difference between the rope grooves and the difference of the rope strain of a double rope friction hoist will decrease with the increasing of hoisting times. Then the rope grooves cutting are not needed. If the connection form of the ropes or the structure of the frictional wheel of a four ropes friction hoist are changed into as a double ropes hoists, the hoist rope grooves will not need to be cut as well, and the working time will be saved and the service life of the rope lining will be lengthened also.

多绳摩擦提升机多连杆锁绳装置的设计与优化

针对现有锁绳装置锁绳低效、松绳困难、锁绳力不足等问题,设计出一种能够实现在各种载荷工况(尤其重载)下安全、高效地进行锁绳作业的提升钢丝绳锁紧装置(简称锁紧装置)。使用SolidWorks对锁绳装置进行三维建模,采用ANSYS对锁绳装置进行有限元分析;然后对锁绳装置关键部位第一连杆进行优化设计,采用中间复合材料设计方法获得初始优化数据组,并且使用Kriging模型建立响应面模型;最后采用多目标遗传算法进行优化。优化结果显示:第一连杆变形量减小17.46%,最大等效应力减小16.18%,显著提高了锁绳装置的综合性能,为矿井的安全、高效生产提供了保障。

多绳摩擦式提升机天轮智能监测系统研究应用

本研究针对多绳摩擦式提升机天轮的实时在线监测与故障诊断需求,设计并实现了一套智能监测系统。该系统采用应变式变送器、振动传感器和温度传感器进行状态监测,并通过网络技术实现数据的远程传输和处理。通过LabVIEW和MATLAB平台,系统能够进行数据的实时显示、存储、查询与预处理,并利用智能算法进行特征提取与状态识别。系统在实验台架和现场应用中均表现出良好的监测精度和故障检测能力,有效降低了设备的故障率和维修费用,显著提升了运行可靠性和安全性。该智能监测系统的成功应用展示了其在国内领先、国际先进的技术水平,为工矿企业装备智能化提供了有力支持。

基于LQR算法的矿井提升系统纵向振动抑制

针对矿井提升系统钢丝绳弹性特性以及外部扰动导致的系统纵向振动,设计基于精确模型的线性二次型调节器抑制振动。基于广义Hamilton原理,建立扰动激励下摩擦提升系统纵向振动方程,并利用实验数据对模型正确性进行验证,为线性二次型调节器设计奠定了基础。仿真表明,线性二次型调节器控制算法对于外部扰动引起的系统振动有很好抑制效果,且对于驻车制动引起的振动也可以快速衰减,振动加速度减少了59.87%,收敛仅需1.37 s。为提升系统的振动控制提供了可行且有效的理论基础,为相关工程实践提供了有力的支持。

立井摩擦提升智能安全保护系统的设计与试验

针对某矿摩擦提升机溜车和滑绳现象,使用动力学分析摩擦提升系统,根据力学原理设计出一种针对摩擦提升系统的溜车滑绳事故智能保护系统,制作了摩擦提升系统溜车滑绳事故智能保护设备,并且选型了电控元件.通过对保护系统进行实验,结果表明,无论是正向还是反向,滑绳时导向轮和摩擦轮实际位移量的差值都小于2 m,滑绳和溜车事故现象反应时间都小于2s,结果表明系统对滑绳溜车信号感知准确、响应灵敏可靠.

多绳摩擦式提升机的动态特性研究

针对多绳摩擦式提升机运行过程中易出现损伤的问题,以JKMD-5×4型多绳摩擦式提升机为研究对象,对其动态特性进行分析。首先,简单介绍了该提升机的基本情况,并构建出提升机主轴模块的有限元模型,然后以此为基础,分别对主轴进行了受力分析、谐响应分析、瞬态动力学分析及振动特性分析。最后,根据模拟分析结果对提升机运行状态进行管控,以此验证模拟分析结果是否准确。通过实际验证可以发现,相对于原管控方法,采用优化后的管控方法时提升机运行更加稳定,显著降低了提升机出现故障的概率。

落地式多绳摩擦提升机钢丝绳抖动研究

矿井提升机作为一个矿山的咽喉,肩负着保障矿山安全运行的重要任务。随着矿井的不断延伸和日益大型化,多绳摩擦式提升机以其提升能力大、提升高度大、钢丝绳安全系数大、电动机消耗功率低、机器整体尺寸小、造价低等显著优点,被越来越多地用于矿井提升中,成为矿井生产中极为重要的一种设备。

摩擦式提升机钢丝绳反弹波检测装置的设计与原理分析

摩擦式提升机是一种普遍用于地下矿山竖井中的提升装置,是提升矿物、人员及一些矿用机械的主要装置。钢丝绳在长期运行中会受到多种力的作用,产生复杂的反弹波,首绳的反弹波时间差能有效反映钢丝绳的状况,通过对首绳反弹波时间差的检测,可以提前发现钢丝绳存在的缺陷,及时消除安全隐患。基于此,开发一种能够准确检测钢丝绳反弹波的装置对保障提升机的安全运行具有重要意义。文章分析了摩擦式提升机钢丝绳反弹波的弹性波理论和振动分析,阐述了钢丝绳距离调整机构、自锁脱钩机构和随动转换机构设计,展示了装置机械结构对钢丝绳反弹波的高效检测,旨在提升摩擦式提升机的运行安全性。

基于应力波技术的多绳摩擦式提升机故障诊断

滚筒部件的状态监测与故障诊断一直是设备维护管理人员的难题,传统的技术手段很难达到预期的效果。基于应力波技术,提取应力波能量SWE、脉冲能量SWPE和脉冲峰高SWPA3个特征指标,并采用均值方差标准阈值方法给出特征指标的报警阈值。同时,通过应力波时域图、直方图以及频谱图诊断出滚筒驱动端轴承存在润滑不良现象,经过检修更换润滑油脂,特征指标明显下降、图谱结构恢复正常,有效地避免了滚筒轴承故障的持续恶化。实践证明,提出的分析方法能够有效对多绳摩擦式提升机的运行状态进行监测与诊断。

基于主井多绳摩擦提升绳张力的煤重识别系统研究

在主井摩擦提升系统运行过程中,存在卸载不净导致的箕斗满仓溢出、跳闸、滑绳等事故。为了解决上述问题,提出了一种基于RNN神经网络的装载阶段判断及载重数据识别技术,构建了箕斗残留和超载等异常工况预警模块、数据输出模块组成的煤重识别系统。通过与定量斗装载数据、电机电流等效载重数据曲线对比,验证了提出的方法的稳定性和准确性。

多绳摩擦式提升机动力学特性研究

以JKMD-4.5×4P型多绳摩擦式提升机为例,基于ANSYS有限元分析软件对提升机进行模拟分析,明确正常工况条件下罐笼及钢丝绳的动力学特性,为提升机调试与结构优化提供支持。通过验证分析发现,模拟分析结果较为准确,基本与提升机实际运行时动力学特性变化曲线相符。

落地式煤矿提升机振动抑制研究

以JKMD3.25×4(Ⅱ)型落地式多绳摩擦型煤矿提升机为研究对象,结合其实际运行情况建立该提升机关于振动的参数模型,并以此模型为基础,对其振动特征进行仿真分析,根据分析结果确定该落地式煤矿提升机存在较为典型的纵向振动问题。对此,基于问题导向,将一个由液压缸控制的张紧轮安装于上天轮下方、提升钢丝绳的右侧,并对提升机的振动控制律进行设计,以实现振动抑制。从仿真分析结果来看,该振动抑制技术方案对降低落地式煤矿提升机振动较为有效,因此其在煤矿工程领域也将具有潜在的应用价值。

基于钢丝绳张紧轮的矿井摩擦提升系统纵向振动主动控制

针对落地式摩擦提升机运行过程中产生的纵向振动问题,提出了基于液压张紧轮的纵向振动主动控制方案,该方案将液压张紧轮水平布置在上天轮下方,使得张紧轮输出力垂直于提升钢丝绳,通过控制液压缸输出力改变张紧轮位置以调整钢丝绳张力和系统虚功,从而抵消系统冲击能量,继而减弱系统纵向冲击与振动,使系统快速趋于稳定,并通过增设固定张紧轮调整输出力带来的钢丝绳水平偏移。基于广义Hamilton原理建立了含液压张紧轮的摩擦式矿井提升系统分布式参数模型,依据李雅普诺夫第二稳定性原理设计了一类状态控制器,并通过试验验证了无控制状态下系统分布式参数模型的准确性。以下放工况为例在MATLAB中进行了控制仿真,结果表明基于液压张紧轮的纵向主动控制方案是可行的,且具有良好的减振效果,尤其对于停车制动后的纵向振动抑制效果非常突出;状态控制可将停车阶段产生的最大振动加速度从原始系统的2.59 m/s^(2)降低至1.6 m/s^(2),减幅达到38.22%,收敛至稳定仅耗时0.9 s;作为对比设计的PD控制仅仅将停车阶段的最大纵向振动加速度减小至2.3 m/s^(2),衰减幅度为11.20%,收敛至稳定耗时2.2 s。相较于传统浮动天轮主动控制方案,液压张紧轮减少了执行器高输出负载比。

基于AMESim的首绳更换装置液压系统设计与研究

针对当前多绳摩擦式提升机首绳更换过程中存在的问题,设计了一种“旧绳带新绳悬挂,新绳带旧绳回收”的履带牵引式首绳连续更换装置。利用AMESim仿真软件对液压系统进行建模仿真,并根据仿真结果对换绳装置进行了样机试制。结果表明:该首绳更换装置换绳速度稳定在0.59 m/s,满足首绳更换的效率要求;能够提供足够的摩擦力与夹紧力保证换绳过程的安全进行;在危险工况出现时能够以毫秒级的响应速度对装置进行保护。

深井用多绳摩擦式提升机钢丝绳安全系数修正

多绳摩擦式提升机在深井中的应用越来越多,钢丝绳的张力变化影响系统安全及钢丝绳寿命。对钢丝绳张力变化范围的定义、计算方法和控制方法进行了介绍,并提出修正钢丝绳安全系数来控制张力变化范围。

多绳摩擦式提升机钢丝绳更换工艺

多绳摩擦式提升机钢丝绳是连接提升机和罐笼,传递动力的重要部件。钢丝绳的更换是矿山提升系统维护工作中一项常见而又十分重要的工作任务。针对传统更换钢丝绳耗时、复杂等缺陷,研究采用旧绳带新绳上提施工工艺,并对此类钢丝绳更换工艺进行探讨。

矿井提升机钢丝绳更换工艺研究与工程应用

针对晋能控股煤业集团同发东周窑煤业有限公司(以下简称“东周窑煤矿”)副立井JKMD3.25×4(I)型矿井提升机钢丝绳更换采用传统工艺存在的效率较低、工艺较复杂、安全系数不高等问题,研究了传统人工换绳工艺和机械式换绳工艺各自特点,并详细介绍了机械换绳法施工工艺流程。通过对比分析2种工艺在矿井提升机钢丝绳更换产生的安全效益、技术效益、经济效益和社会效益等差异,东周窑煤矿决定将传统换绳法优化改进为机械换绳法。实际应用表明,采用机械式换绳工艺有力提升了东周窑煤矿副立井提升机钢丝绳的更换效率,矿井在安全效益、技术效益、经济效益和社会效益方面显著,对同类型矿井提升机钢丝绳更换具有一定借鉴意义。

多绳摩擦提升机智能钢丝绳防滑系统研究

多绳摩擦提升机广泛应用于矿山的竖井提升系统,以电动机为动力源带动摩擦轮旋转,利用摩擦力在井筒中升降提升容器,从而实现矿山地面与井底运输人员、矿物、物料及设备的目的。但是,多绳摩擦提升机日常运行过程中,经常出现钢丝绳滑动现象。经过分析滑动形成原因,研究出一种能够解决滑动问题的的智能钢丝绳防滑系统,以期此研究为相关行业提供参考。

矿井提升系统首绳更换装置控制系统设计与研究

为配合首绳更换装置液压系统进行自动化、电气化控制,提出了针对整个换绳过程的PLC控制系统。对控制系统硬件结构进行了模块化设计,根据首绳更换装置控制要求,选择合适的控制系统硬件,并对PLC输入/输出变量地址进行了定义,在此基础上,对PLC控制系统电路进行了设计。其次,根据首绳更换装置工艺要求和控制要求,采用STEP7编程软件对控制系统软件程序进行了编写。利用昆仑通态组态软件研发了该装置的监控系统,对该装置状态进行实时图形化显示,并自动记录保存关键数据,同时还可通过操控界面进行直接控制,具有良好的人机交互性。最后,通过试验装置模拟换绳工况,并进行了试验,试验结果表明,换绳时间缩短1/2以上,全过程基本实现自动化。

多绳摩擦式提升机提升系统动态特性分析

针对矿用多绳摩擦式提升机在多绳缠绕时卷筒受力复杂、空载以及满载工况下动态特性复杂等问题,利用计算机数值模拟分析方法对矿用多绳摩擦式提升机提升系统受力变化进行研究,利用Simulation X对矿用多绳摩擦式提升机空载与满载工况下的动态特性进行研究,得出空载启动转速平稳、无超调,在满载启动时系统响应速度比较慢,需要经过6.5s后才能够恢复到稳定状态。结果表明:整个控制系统运行平稳、超调量小、速度波动小,能保证提升系统的平稳运行,分析结果可为后期多绳摩擦式提升系统的控制优化提供参考。