千万吨级主井高速大载重提升技术研究与应用

以千万吨级“双超”矿山——思山岭铁矿主井提升系统建设为背景,从主井提升系统方案、竖井提升运行安全间隙研究、大型化提升技术装备应用、大型主井井塔布置等方面综合论述了主井提升系统参数确定所开展的研究工作以及设计建设采用的新技术、新装备。思山岭铁矿主井提升系统的建设将对我国类似矿山竖井高速大载重提升系统的建设实施具有较强的标杆示范意义。

孪生数据驱动的大型矿井提升机主轴承随机振动系统的设计可靠性分析

设计阶段的大型矿井提升机主轴承随机振动系统的设计可靠性分析因试验样本不足,无法获取振动加速度响应的完备概率信息。提出了概率信息不完备下大型矿井提升机主轴承设计可靠性分析的技术路线:滚动轴承多尺度耦合系统动力学模型-振动加速度概率密度演化-概率密度演化路径随机过程建模-振动功率谱密度的概率分布-基于条件概率的设计可靠度计算。运用已采集的工况数据驱动建立滚动轴承多尺度耦合系统动力学模型,开展了振动加速度概率密度演化研究;基于概率密度演化和Karhunen-Loève展开,提出了滚动轴承振动加速度的非平稳随机过程建模方法,获得了滚动轴承振动加速度随机序列的孪生数据;研究了大型矿井提升机主轴承振动加速度功率谱密度的概率分布,并计算了大型矿井提升机主轴承在服役时间上的设计可靠度指标。

智能化提升系统在煤矿斜井主提升机中的应用

目前,煤矿斜井主提升机手动操作方式存在环节多、操作人员多、安全风险高等弊端。结合斜井主提升机智能化提升系统的改造方法,分析斜井主提升机智能化提升系统的功能、特点和应用效果,可为斜井主提升机智能化改造提供借鉴,确保系统实现智能化自动运行。

矿井主提升系统安全保护局限性分析与对策

为切实加强矿井主提升系统可靠性,结合高庄煤业公司现场实际情况,从人、机2个方面着手,在原提升系统安全保护基础上,提出绞车运行期间减速区段速度优化理念,研究设计出极限过卷、箕斗运行监测、人员警惕保护装置,最后对所设计的保护装置进行性能和功能测试。结果表明,减速区段的速度优化及3项保护装置的投入,可有效对提升系统运行状态进行实时监测,有效地保障了矿井提升系统的安全可靠运行。

主机吊装出舱结构安全性评估方法研究

文章提出基于目标船主机吊装出舱方案及工装设计。通过梳理主机吊装出舱过程中安全评估涉及的相关规范,提出了吊装过程中船体结构计算和评估方法。针对多根吊索在交替使用过程中,容易发生吊索失效或受力不均的问题,提出了确定意外载荷系数的方法,并与有限元直接计算方法对比,对单跨梁和三跨梁理论的适用性做了论证,为指导主机吊装作业提供了理论依据。

煤矿超高大主井井塔设计

目前我国很多大中型矿井、尤其寒冷地区矿井,井筒提升系统多采用井塔提升,井塔是矿井生产重要的工业建构筑物。通过对塔然高勒矿井主井井塔体系布置、结构整体分析、基础设计、结合实际设计及建设经验,介绍主井井塔设计要点及设计注意事项,特别是为在人工快速解冻冻融土地基上建设井塔提供了设计参数和经验,为煤炭矿井主井井塔设计提供参考和帮助。

基于特高压换流站阀冷主泵的智能吊装系统设计

针对特高压换流站阀冷系统主泵运行维护吊装手段匮乏、智能化程度和工作效率低的现状,设计了一种适用于阀冷主泵的智能吊装系统。首先分析了阀冷系统的构成及其主泵吊装存在的问题;然后基于智能化、高效率、易操作理念,将吊装平台与操作终端进行分离,设计了该吊装系统的功能、整体架构、供电电源以及信息采集和传输方案,在此基础上,以阀冷主泵拆解为例给出了其吊装策略;最后对该智能吊装系统进行了三维仿真,并与目前常用阀冷主泵拆装方案进行了对比。对比结果表明所设计的吊装系统智能化程度和工作效率高、应用范围广,能够不依赖现场电源开展吊装工作,具有较大的推广价值。

基于三维激光扫描的起重机械检测技术研究

起重机械的金属结构,尤其是主要受力构件是其安全保障的基础。一些在役的老旧起重机械已发现存在不同程度的主要受力构件变形及磨损,存在较大的安全隐患。目前,传统的起重机械金属结构检测均为单点测量,无论是接触式测量或非接触式测量,均无法全面地反映起重机械金属结构的整体性能状态。三维激光扫描技术通过快速、大面积地扫描被测物体,形成全局三维点云模型,通过专用软件可以方便地获取及分析任何位置的尺寸、变形、磨损等数据,更全面地评估设备的整体安全状况。

大跨径混合式叠合梁斜拉桥合龙方案研究

为保证大跨径混合式叠合梁斜拉桥在中跨合龙过程中各构件的受力可以满足规范要求,以及成桥之后能达到理想成桥状态,以宜宾盐坪坝长江大桥为研究对象,考虑该桥的结构受力与施工特点,对桥梁合龙过程进行有限元分析,并分析在中跨合龙过程中的温度和合龙段主纵梁吊装方案对结构受力及成桥状态的影响。研究结果表明:温度主要影响合龙口的宽度和成桥后的塔偏,合龙段主纵梁的吊装方案主要影响合龙过程中的桥面板应力和成桥后的梁位移。该研究结果确保了该桥成功完成精准合龙,节约了施工成本,也为同类桥梁的合龙施工提供了参考。

亭子口升船机主提升机卷筒组结构计算研究

卷筒组结构是钢丝绳卷扬式垂直升船机主提升机的关键设备之一,其强度和刚度直接关系到升船机安装运行的可靠性。文章采用有限元分析方法,对亭子口升船机主提升机卷筒结构进行三维建模和仿真分析,并将计算结果与现场运行的实测数据进行对比,结果表明,卷筒有限元计算中采用的模型、荷载和边界约束条件均较合理,计算方法可推广应用至卷筒结构设计中,具有一定的工程指导意义。

开州湖大桥250t缆索式起重机设计与安装关键技术

贵州省江口—都格高速公路瓮安—开阳段(简称"瓮开高速")开州湖特大桥为主跨1100m双塔单跨钢桁梁悬索桥,大桥位于贵州山区,施工场地受限,仅单侧可布置钢桁梁预拼场,为快速吊装其大吨位钢桁梁节段,需要研究确定总集中荷载为250t的缆索起重机单侧架梁方案。介绍了250t缆索起重机的结构组成、分析计算方法及计算结果,并分析了缆索起重机主要结构安装关键技术。计算及应用表明,该种缆索起重机技术上完全可行,优势突出,完美解决了山区地形复杂条件下单侧架设1100m跨径悬索桥大吨位钢桁梁的难题。

全平衡钢丝绳卷扬式垂直升船机承船厢水平度分析及控制

承船厢水平度是反映全平衡钢丝绳卷扬式升船机制造安装、调试质量和运行安全性的一个重要技术指标。文章阐述了承船厢水平度偏差控制对升船机主提升机各卷扬机设备提升载荷均匀性的影响,提出了该最大偏差所引起各卷扬机提升载荷相对差不大于20%的控制设计原则,分析了影响承船厢水平度偏差的主要因素和计算方法,根据升船机的整体力学平衡条件和承船厢水平度偏差控制原则,推导出承船厢水平度偏差容许值的计算公式,并将成果应用于构皮滩第二级全平衡钢丝绳卷扬式垂直升船机,验证了该方法的有效性与合理性。

构皮滩升船机主提升机卷筒结构焊缝疲劳强度分析

构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析方法计算卷筒结构的应力变化范围,其建模方法充分考虑了卷筒组与轴承座以及卷筒组各子结构的机械装配特性;采用标准“Eurocode 3”疲劳强度评估方法进行焊缝疲劳强度设计。基于有限元和“Eurocode 3”疲劳强度评估的焊缝疲劳强度设计方法,可为水利枢纽升船机设计提供参考。

体育馆主体钢结构吊装施工技术分析

针对体育馆主体钢结构吊装施工,论文以某项目作为研究案例进行分析,同时对工程建设期间吊装设备的地基承载力进行了验算,提出了吊装期间钢丝绳和卸扣选用过程中的计算方法,并对此类工程的施工要点进行了总结。

洞庭湖大桥LZDJG5000缆载起重机安装工艺研究

杭瑞高速洞庭湖大桥位于长江水道之上,桥梁设计为双塔双跨钢桁架梁悬索桥,主桥跨径组合为:460 m+1 480 m+491 m。主桥为钢桁梁结构,钢桁梁的吊装采用缆索起重机施工。受限于现场通航及塔机起重能力,缆索起重机在现场安装困难,故需研究缆载吊机在桥梁主缆索上的散拼安装工艺方案。介绍了LZDJG5000缆载起重机结构的安装思路、重难点以及在施工现场的安装工艺、步骤方案,为类似项目提供借鉴。

主井卸载仓位超限保护装置的研究与应用

通过对主井卸载煤仓仓位超限保护装置进行设计、安装和使用,分析总结了电极式、万向行程开关式、摆杆+万向行程开关式、摆杆+接近开关式、摆杆+磁性开关式以及物位仪等多种仓位超限保护装置在实际使用中的优缺点。

轴流机组进口高窄大孔口事故闸门技术探讨

本文针对轴流机组进口高窄大孔口事故闸门“多门一机”和“一门一机”两种不同布置方式的优劣性进行分析,基于工程安全为重考虑,推荐采用“一门一机”布置方式,启闭设备建议选用高悬臂垂直式液压机,每台机组完成所有事故闸门动水关闭时间基本可控制在10min以内,有效提高了事故闸门动水闭门可靠性;此外,针对事故闸门检修维护困难、门顶水柱闭门力不足、斜面底槛止水效果差等问题,提出了闸井腔内设置开矩形门洞通道的上下锁定平台检修闸门、事故闸门底主梁承受水柱闭门及斜面底槛局部改造成平面止水技术,在满足工程运维要求的同时可节省投资。

干船坞主排水泵吊装和安装技术要点研究

干船坞是修造船舶的大型封闭船池,也是港口重要的混凝土建筑物。为确保干船坞排水泵吊装安全和安装质量,保证干船坞安全稳定运行,结合沙特萨拉曼国王国际综合港务设施工程,探讨了干船坞主排水泵吊装、安装技术,总结了泵体组装、基础环板及地脚螺栓安装、泵体内的叶轮轴与电机轴连轴轴线调整相关技术要点,以促进船舶维修行业建设水平的提高。

平行四主缆悬索桥跨缆起重机设计

针对某主跨超2000米级悬索桥平行四主缆设计方案,通过对跨缆起重机进行功能需求分析和多种设计方案对比分析,提出了一种适应四主缆受力特点的新型跨缆起重机以实现加劲梁吊装。起重机采用自适应左右幅并置双主缆架设误差的承载结构、跨越并行索夹的行走机构、对称于主缆的提升系统、轻量化主桁架等设计。同时阐述了动力系统及集成控制系统原理设计,可为类似悬索桥建设提供借鉴。

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。