钢丝绳三项强制性国家标准研究

钢丝绳三项重点产品强制性国家标准批准发布。本文介绍了项目来源、编制过程和主要修订内容,分析了预期实施效果。

提升机系统动态特性的仿真分析

为进一步解决提升系统在紧急制动的可靠性和安全性,减少对系统造成冲击的问题,以永磁内装式矿井提升机为研究对象,在对其基本结构分析的基础上,基于Simulation X软件构建了液压制动系统仿真模型,并通过现场试验验证了模型的准确性。最后,对不同制动减速度对提升机紧急制动过程中电磁转矩、制动转矩以及钢丝绳张力的影响进行仿真分析,为实践生产中制定合理的紧急制动策略奠定理论基础。

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机液压动态调平控制方法

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机运行过程中,钢丝绳之间受力不平衡造成拉伸长度不均,导致船厢纵倾。为此,提出一种升船机液压动态调平控制方法。根据运动学原理建立液压的钢丝绳、液压缸及其活塞动力函数后,构建液压管道连通函数。运用比例放大装置、比例调速阀、液压缸与传感器搭建液压调平系统闭环传递函数。采用双输入三输出的动态矩阵、模糊理论设计控制装置,通过隶属度函数、加权平均算法求解最佳控制参数。根据此参数动态调整控制装置,实现液压平衡。实验结果表明,所提方法调平控制精度高,且控制用时短,能够有效保证升船机液压安全稳定。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置主要应用于过船规模较大的升船机工程中,目前关于该形式防撞装置设计方法的研究甚少,且存在一定局限性,直接影响防撞装置的布置和设计。基于船舶与防撞装置撞击过程中能量转换以及空间几何关系的分析,提出钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计计算方法,包括钢丝绳张力、船舶水平行进距离和油缸缓冲行程等重要参数的设计计算和控制条件的确定。通过设计计算结果与向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置实船试验结果的比较,验证了本设计方法的安全性和合理性。提出的设计方法可为升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和改造提供参考。

竖井提升用三角股钢丝绳伸缩分析

竖井提升用6V三角股钢丝绳在投入使用后出现较大延伸和偶尔缩短现象,对竖井提升系统钢丝绳运行情况进行跟踪测量,并结合6V三角股钢丝绳的结构特性进行分析。钢丝绳延伸主要有初始结构性延伸、弹性延伸和永久延伸,钢丝绳使用初期和中期结构延伸较大,钢丝绳偶尔缩短属于弹性延伸,永久延伸阶段钢丝绳已经达到使用寿命末期或接近报废状态。钢丝绳载荷状态、预张拉效果以及设备运行情况等都影响钢丝绳的伸缩状况。钢丝绳进行预张拉处理非常重要,可以一定程度上消除结构延伸和捻制应力,使钢丝绳结构更加稳定。

构皮滩钢丝绳卷扬下水式升船机受力特性观测分析

构皮滩第1、3级升船机是目前世界上建成的最大的钢丝绳卷扬下水式垂直升船机。通过原型观测分析升船机出入水运行受力特性,验证升船机各项创新设计。结果表明,船厢按设计速度出入水运行平稳收敛,溢流孔风速、附加水动力荷载、船厢应力与变形、卷筒扭矩与应力等参数均在预期和安全范围内稳定变化,船厢排气孔布置、底铺板楔形体等设计取得良好效果;在设计运行速度内,船厢出入水速度对升船机受力特性影响不大,出入水速度尚有一定优化空间。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的动力学计算方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置目前已在多座升船机中得到应用,其防撞吸能是一个较为复杂的动力学过程,目前还未有研究涉及。根据钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的工作原理,在考虑水体对船舶的水动力作用、钢丝绳弹性变形、缓冲油缸溢流阀的限载功能等因素的条件下,建立包括船舶和钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的两阶段二阶非线性动力学模型,提出对升船机钢丝绳-缓冲油缸拦阻吸能装置关键性能参数进行分析的数值计算方法和防撞装置安全性评估方法。应用提出的方法对向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置进行了动力学数值仿真计算,并与向家坝升船机实船撞击试验结果进行了比较分析,说明提出的动力学计算方法与实船试验结果基本吻合且偏于安全,可为钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和校核提供参考。

下水式钢丝绳卷扬垂直提升升船机水力特性研究综述

下水式升船机可适应较大的水位变幅及较快的水位变率.我国中西部地区河流具有水量及水位随季节变化大、河势狭窄等特点,因此下水式升船机有较广阔的应用前景.主要针对岩滩、构皮滩升船机的研究成果,首先总结了下水式钢丝绳卷扬垂直提升升船机的特点、运行方式、船厢出入水过程中所涉及到的水动力特性;其次,概述了船厢出入水过程中船厢内以及船池内水体的波动特性,以及前人所进行的理论分析及公式推导;最后,综述了船厢出入水时,前人关于船厢附加水动力荷载产生机理的探讨以及为降低附加水动力荷载而采取的工程措施及其效果,总结了相关的经验公式.此外,提出了下一阶段需要研究的重点问题,如船厢出入水过程升船机水动力特性规律性的研究;数值模拟计算研究;结合物理模型,深入探讨船厢受力、船厢运行平稳性以及提升系统荷载的变化特性等.

卷扬垂直升船机水动力学一些问题的探讨

卷扬垂直升船机的水动力学是一个复杂的课题，过去国内外对此研究甚少。近十余年，我们通过对三峡升船机水动力学的模型试验研究，尤其是通过对福建水口、广西岩滩两座升船机的大比尺全整体模型试验研究，积累了较多资料，本文综合这些试验研究成果，对垂直升船机运行中的水力特征值：如厢内水体波动形成的纵向偏心距、船厢的稳定、船舶行驶在厢体中的最大下沉量、承船厢入水时池内水面的最大升高值、卧倒门开启的工作条件等问题，作了比较系统的分析和介绍。

水力式升船机钢丝绳弹性模量对运行稳定性的影响

水力式升船机机械连接系统中,钢丝绳是连接平衡重和船厢的柔性介质。钢丝绳在升船机运行过程中的变形特性与升船机运行稳定性有密切关系,研究意义明确。针对钢丝绳变形,进行一维仿真计算,分析绳端变形特性,进而揭示运行过程中钢丝绳弹性变形引起的船厢或平衡重附加位移特性。此外,建立“同步轴-钢丝绳-载水船厢”三维耦合模型,研究了钢丝绳弹性模量对船厢纵向倾斜量的影响,获得船厢纵倾量对钢丝绳弹性模量的响应规律。

基于霍尔元件的矿用钢丝绳探伤仪研究

针对目前钢丝绳探伤仪无法准确检测钢丝绳是否发生损伤的问题,基于漏磁检测法设计了一种基于霍尔元件的矿用钢丝绳探伤仪。采用永磁体磁化钢丝绳,当钢丝绳受损时损伤处会有漏磁产生,利用霍尔元件采集钢丝绳损伤处的漏磁信号,通过分析霍尔元件的输出电压波形判断钢丝绳是否存在损伤。为了进一步提高该探伤仪检测的准确度,优化了霍尔元件的轴向、周向和径向布置方式:利用Ansoft Maxwell对钢丝绳的磁化情况进行仿真,根据仿真结果确定霍尔元件的轴向布置方式,霍尔元件的轴向位置选择布置在探伤仪的中心位置;为了消除钢丝绳的股间效应,对霍尔元件的周向布置进行了计算与设计,当2个检测点的周向距离为29mm时可基本消除股间效应的影响;采用改变提离距离的方法研究了霍尔元件的径向布置,钢丝绳运动过程中会产生抖动,为防止钢丝绳与霍尔元件产生接触导致设备损坏,需根据钢丝绳的抖动情况选择合适的提离距离布置霍尔元件。实验结果表明,该探伤仪可以根据钢丝绳损伤处信号突变情况准确检测钢丝绳是否发生损伤。

典型工况下垂直救援车载提升系统动力学分析

介绍了垂直救援车载提升系统组成及工作原理;采用UG建立了垂直救援车载提升系统三维模型,并将三维模型导入ADAMS中构建了系统动力学模型;利用动力学模型模拟了系统在救援舱空载下放、救援舱重载提升、救援舱紧急制动、钢丝绳过放等典型工况下钢丝绳受力及救援舱与地面的碰撞力情况,为系统设备选型和设计提供了理论依据。

高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统稳定性分析

通过理论分析,推导了一种使全平衡卷扬式垂直升船机系统保持稳定的临界吊点中心距的理论计算公式,依据该公式研究了高扬程对系统稳定性的影响规律。根据第二类拉格朗日方程建立了一个七自由度的卷扬式垂直升船机系统的动力学模型,该模型考虑了承船厢、提升钢丝绳、重力平衡重、卷扬机、同步轴以及承船厢中的水体。基于笛卡儿法则推导了临界吊点中心距的理论计算公式,分析了升船机扬程对升船机系统稳定性的影响规律。运用四阶变步长Runge-Kutta法对全平衡卷扬式垂直升船机系统进行动力学仿真,模拟出不同临界吊点中心距下系统各自由度的位移响应,通过响应的收敛性来判定系统的临界吊点中心距。将推导出的理论计算公式的计算结果与系统动力学仿真的计算结果进行对比,得出误差为9.02%,从而验证了理论计算公式的准确性。该公式可以用来设计吊点中心距、提升钢丝绳刚度、卷扬机卷筒半径、同步轴刚度,判断高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统的稳定性。

立井多绳摩擦提升系统启动控制方式研究

为了研究不同启动控制方式对立井多绳摩擦提升系统的影响,建立了提升系统数学模型;以某矿主井提升系统为例,确立了矩形、抛物线形、正弦形、三角形和梯形5种不同启动加速度控制曲线;利用Matlab/Simulink对不同启动加速度控制曲线下的钢丝绳动张力变化情况及提升系统防滑安全性能进行了仿真分析。分析结果表明,该矿主井提升系统启动加速阶段采用矩形加速度控制曲线形式,虽然满足防滑要求,但钢丝绳受到的动张力较大;通过对各启动加速度控制曲线的比较发现,对于同一提升系统,在相同的启动加速时间内,合理的梯形加速度控制曲线形式要优于其他加速度控制曲线形式;梯形启动加速度控制曲线的第1段加速度时间的合理取值范围为1～1.5s,在该范围内钢丝绳的受力情况得到改善且满足提升系统的防滑安全要求。

我国超深立井凿井提升面临的问题及建议

论述了我国国内超深立井提升装备和项目现状,并与国外超深立井提升系统参数配置情况进行了对比。在现有国产装备及安全规程条件下,分析了超深立井凿井在提升高度、提升效率、提升机滚筒宽度等方面面临的困境,并探讨在提升钢丝绳安全系数、最大提升速度和缠绕层数方面存在的问题。进一步提出了超深立井凿井提升发展及研究方向的建议。

提升钢丝绳在线监测装置的研究与应用

提升钢丝绳是煤矿提升系统中的最关键部件之一,它的安全状况直接关系着人的生命和设备的安全,所以日常如何对钢丝绳进行检查及保证检查质量尤为重要。采用钢丝绳在线实时监测系统,能够准确地判断出钢丝绳的各部位的状况,且具有实时性,对煤矿的安全提升具有重要的意义。

高坝通航垂直升船机精密安装测量技术研究

高坝通航垂直升船机具有提升高度大、安装高差大、施工安装精度高、工艺复杂、无同类经验可借鉴等特点。本文以三峡升船机为例,根据对垂直升船机机理的研究,通过模型设计、模拟实验和试算、精密平差、测量实践与验证等手段,进行了高坝垂直升船机精密安装测量技术的研究,其成果成功应用于工程实践,达到了预期的效果,并具有较强的推广意义。

超高层建筑电缆垂直敷设综合施工技术

超高层建筑电缆的垂直敷设是机电施工中的重点和难点。电缆敷设决定着电气施工质量及建筑电气的安全。钢丝绳牵引法、垂吊式电缆敷设法及阻尼缓冲器法均能实现电缆上水平段、垂直段、下水平段一次完成敷设,电缆中间无接头,缆体受力均匀,电缆内部结构不受损伤,减少了线路隐患,保证了施工质量。实际施工时,应根据不同的施工条件选择相应的施工方法,以保证电缆垂直敷设质量,确保供电安全。

某穹顶钢结构博物馆钢柱的吊装与质量控制

以某穹顶钢结构工程项目为例,介绍了不规则大型钢柱的吊装方法,利用ANSYS有限元软件,分析了吊耳的受力性能,并对钢丝绳和卡环进行了计算与设计,最后提出了钢柱找正方案,旨在保证钢柱的安装精度。

大型垂直升船机钢丝绳组件安装技术

针对大型垂直升船机钢丝绳组件安装的特点和难点及传统安装方法的不足,提出一种科学实用的升船机钢丝绳组件安装技术及作业方法。采取钢丝绳出绳点精确定位、多绳共槽全卷绕结合绕绳机架等技术措施,解决了钢丝绳组件安装数量多、绳径大、施工场地狭窄、长、短绳多绳共槽卷绕的难题。该技术已在景洪、三峡等升船机工程中得到应用,效果显著。