矿井提升机天轮车槽装置的设计及其实验研究

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。