【摘 要】
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矿井提升机作为地下矿产资源实现其经济价值的“媒介”,在开采生产中占有很重要的地位。随着我国国民经济的迅速发展,为满足高指标的生产需求,矿井提升机系统在高要求工况下的振动特性以及制动性能也备受考验,同时也给相关研究者带来了很大挑战,提升机在复杂工况下的振动特性以及制动性能成为了当前研究工作重心,但由于提升设备体积较大以及矿井环境多样复杂的客观条件限制,对矿井提升机制动特性开展现场试验的难度性比较大,
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矿井提升机作为地下矿产资源实现其经济价值的“媒介”,在开采生产中占有很重要的地位。随着我国国民经济的迅速发展,为满足高指标的生产需求,矿井提升机系统在高要求工况下的振动特性以及制动性能也备受考验,同时也给相关研究者带来了很大挑战,提升机在复杂工况下的振动特性以及制动性能成为了当前研究工作重心,但由于提升设备体积较大以及矿井环境多样复杂的客观条件限制,对矿井提升机制动特性开展现场试验的难度性比较大,而且试验数据很容易受到多种现场环境因素的影响,从而难以把握主要参数对研究对象的影响规律。针对上述问题,本研究以JKMD3.25-4（Ⅱ）型落地式摩擦矿井提升机为研究对象,在考虑各部件之间的物理约束特性、接触特性以及对钢丝绳弹性模量进行测试的基础上,建立了提升机多体系统刚柔耦合动力学仿真模型,并通过现场试验验证了该模型的正确性;借助仿真模型研究不同运行参数下摩擦卷筒与钢丝绳间摩擦转矩的变化规律,从而为提升机惯性试验台设计提供依据。基于相似理论与模型试验搭建提升机惯性试验台,对液压制动系统中比例控制阀性能进行测试,利用实验台开展了相关的试验测试研究。上述研究结果表明:（1）通过原型矿井提升机的现场试验,其结果与仿真分析对比表明,实际矿用提升容器在不同方向上的试验以及仿真振动加速度曲线存在相同的特征,同时在运行过程中的各个阶段均存在相同的振荡现象,故所述建立的提升机多体系统刚柔耦合动力学仿真模型可以比拟实际提升机。（2）提升高度、稳定运行速度、提升负载以及制动减速度均会对提升机制动性能产生影响,其中稳速运行阶段的摩擦转矩与提升负载有关,虽有波动但相对稳定;提升高度以及提升负载均会对制动阶段的摩擦转矩稳定性产生影响,增大提升高度、增加提升负载会使摩擦转矩波动幅值增大,导致其稳定性变差,而制动减速度增加会增加制动时所需克服的惯性力,同样会使摩擦转矩变得不稳定;抱闸停车阶段,停车后摩擦卷筒所受摩擦转矩具有衰减振荡的特点,最后趋于稳定转矩（负载静力矩）。（3）比例控制阀动静态试验结果表明,三通比例减压阀具有良好的动静性能,能够对压力进行较为准确和快速的控制;提升机惯性试验台制动测试结果显示,在制动阶段初期,转速较转矩表现出略微滞后性;制动阶段,同一制动压力下,增大试验稳定转速和飞轮负载惯量均会增加制动停车时间;同时,当试验稳定转速提高后,由于制动盘与摩擦材料的不均匀接触导致转矩曲线出现周期性的剧烈波动现象,且波动的幅值在一定范围内与制动压力成正比;制动停车阶段,转矩曲线呈现出衰减振荡的特性。上述试验验证了提升机惯性试验台的可行性,可为提升机制动性能研究提供相对便捷的测试系统。
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