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                煤礦開采的安全保障:解密提升鋼絲繩的摩擦可靠性

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                煤礦開采的安全保障:解密提升鋼絲繩的摩擦可靠性

                發布日期:2020-09-01 作者: 點擊:

                煤炭是我國的基礎能源和重要原料,在我國一次能源結構中,煤炭將長期作為主體能源存在。礦井提升設備是煤礦必需的運輸裝備,是沿井筒提升煤炭、砰石、人員、各種材料和設備的大型關鍵設備,是礦山井下生產系統與地面工業場地相連接的樞紐。

                隨著礦井開采深度的延伸和現代化大型礦井安全高效生產要求的提出,多繩摩擦式提升機被越來越多地用于深井及超深礦井的礦井提升中。為了提高深井及超深礦井提升機的運輸效率,提升裝備必然向大提升載荷和高提升速度發展,這也對大型摩擦提升設備的安全性和可靠性提出了更高要求。

                提升鋼絲繩的摩擦可靠性主要研究鋼絲繩作為摩擦式提升機傳動部件的摩擦傳動可靠性和鋼絲繩作為提升系統承載部件的摩擦疲勞可靠性問題,它們均直接影響提升機的安全性和可靠性。

                鋼絲繩作為摩擦式提升機的重要傳動部件,摩擦襯墊與鋼絲繩構成對偶摩擦副,將二者之間的摩擦牽引力傳遞到鋼絲繩并提升或下放載荷,二者之間摩擦性能的優劣直接影響著提升機的提升能力、工作效率和安全性等;鋼絲繩作為提升系統的關鍵承載部件,連接著提開機和提升容器起到運輸功能,其機械強度和可靠性壽命直接影響著提升機的安全可靠運行和煤礦工人的生命安全,因此,提高鋼絲繩的摩擦傳動可靠性、保障鋼絲繩的摩擦疲勞可靠性并準確評定鋼絲繩服役壽命,對保障礦山提升裝備的安全可靠運行有重要的研究意義。

                《提升鋼絲繩的摩擦可靠性》一書分別從提升鋼絲繩的摩擦傳動可靠性和摩擦疲勞可靠性兩個方面進行了介紹,分為兩篇內容。

                第一篇

                第一篇內容主要基于提升鋼絲繩的摩擦傳動可靠性,分5章展開論述,建立了摩擦式提升系統鋼絲繩動張力、鋼絲繩與摩擦襯墊動態接觸及蠕動仿真模型,分析了鋼絲繩動張力變化及其對鋼絲繩摩擦傳動的影響,揭示了鋼絲繩與摩擦襯墊之間的動態黏彈性摩擦機理;基于鋼絲繩動張力的摩擦傳動可靠性,獲取圍包角弧域安全準則及繩-襯的動態接觸和滑移模型;從摩擦傳動平穩性出發,分析鋼絲繩橫一縱耦合振動及其與摩擦傳動的關聯關系,開展摩擦傳動的參數優化,以期控制振動及張力進而提高傳動可靠性;結合現場實際工況進行了理論模型驗證,開展了動態摩擦傳動可靠性相關參數評價。該部分內容將鋼絲繩動力學與摩擦傳動結合起來,形成了更符合實際工況的提升鋼絲繩動態摩擦傳動理論,為摩擦式提升系統的動態設計和性能提升提供了基礎。

                第二篇

                第二篇內容主要基于提升鋼絲繩的摩擦疲勞可靠性,分6章展開論述,提出了提升鋼絲繩的微動損傷理論,建立了提升鋼絲繩內部微動磨損、疲勞和扭動等參數的計算理論方法,探討了礦井提升參數對微動磨損、疲勞和扭動等參數的影響規律;研制了微動磨損試驗機、拉-/-扭微動疲勞試驗機、鋼絲繩疲勞試驗機等裝置,開展了大量鋼絲微動磨損、微動疲勞、微動腐蝕以及鋼絲繩疲勞實驗研究,獲得了不同工況條件下鋼絲的微動損傷機理以及鋼絲繩的疲勞特性,建立了鋼絲磨損預測模型,提出了基于鋼絲磨損的鋼絲繩安全系數預測模型,分析了運行參數對鋼絲繩承載安全系數的影響規律。該部分內容分析和探索了提升鋼絲繩的損傷機理,提出了鋼絲繩模擬提升過程的安全系數動態演化評價方法,為鋼絲繩強度設計和評估鋼絲繩使用壽命、保障礦井提升安全提供了理論依據。

                 


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