多绳摩擦提升系统动力学分析
多绳摩擦提升讲解
人要掌握任何一种知识，都需要 通过自己动脑“独立学习”。这个学 习知识的过程，是任何人（包括老师） 或物（包括现代化的教学手段）都不 能代替的。
第一节 摩擦传动原理与防滑分析
一、摩擦传动原理
多绳摩擦提升机是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩 擦传递动力，其摩擦力对多绳摩擦式提升机的正常可靠 运行有着极为重要的影响。
㈡下放货载
由于罐笼提升系统需下放货载。与上述同样分析方法可得，罐笼提升系统下放 货载时动防滑安全系数在减速阶段动防滑安全系数最小。即此时最容易滑动。
五、增大防滑安全系数的措施
1.增加围包角α 2.增加摩擦系数μ 3.采用平衡锤单容器提升 4.增加容器自重 5.控制最大加速度，减小动负荷
第二节 多绳摩擦提升钢丝绳 张力平衡问题
调节钢丝绳张力时，压力油经软管同时充入各液压 缸的上方。油压上升推动缸体向上移动，下端的圆螺母 ６便离开油缸的底盘３。此时，活塞和高压油代替圆螺 母承受钢丝绳所加的载荷。当全部钢丝绳的油缸底盘下 面的圆螺母都离开时，各钢丝绳承受载荷的张力完全相 等。然后可轻易地旋紧不承受载荷的圆螺母６，使之贴 靠于油缸的底盘下面。然后，释放油压，调整工作完成。 若将所有油缸内的活塞用压力油顶到中间位置，并 将圆螺母退到螺杆末端，在油路系统充满油后，将油路 阀门关闭，即能实现提升过程中的各钢丝绳张力的自动 平衡。
(3)对于轻尾绳系统，下放货载结束时，静防滑安全系数最小。应验算 此时的静防滑安全系数。
四、动防滑安全系数σ d的变化规律 及其允许的最大加、减速度⑴
主要分析等重尾绳系统
㈠上提货载时
四、动防滑安全系数σ d的变化规律及 其允许的最大加、减速度⑵
由上述分析 可知，动防滑 安全系数加速 阶段最小。 因此，对等重 尾绳系统上提货 载时，只验算加 速阶段的动防滑 安全系数即可， 而不必验算减速 减段。
多绳摩擦式提升机的动力及传动部分的设计资料
摘要我国煤炭资源比较丰富，煤矿开采存在着许多技术问题，跟国外发达国家比仍然存在很大的差距，特别是一些传统煤矿开采技术上仍然驻足不前，特别是提升机的安全保障很难达到要求。
本次设计主要是大型矿用提升机动力部分及传动装置的设计计算及其强度校核，该提升机是多绳摩擦式，适用于大中型煤矿的提升运输。
本论文针对矿山机械的特殊要求，重点设计动力部分及传动部分，两个部分是提升机的关键部分，动力部分如果不选择合适的电机，将会造成动力不足或者浪费能量；提升机的传动部分为减速器，在设计时需要考虑轴承受的弯扭力矩，齿轮是否满足强度要求，轴的工艺要求等.多绳摩擦式矿用提升机，各零件均按标准设计，安全可靠性高，适用于大中型矿井的提升运输。
关键词：提升机主轴强度校核减速器此处省略NNNNNNNNNN字。
如需要完整说明书和CAD图纸等。
互联网腾讯公司二四柒伍玖伍玖零玖捌小麦设计信得过。
本设计已通过答辩！长期有效目录摘要 (i)ABSTRACT (i)1 绪论 (4)1.1 矿井提升设备的特点 (4)1.2 矿井提升机的用途和发展概况 (4)1.3 矿井提升机的工作原理.................................. 错误！未定义书签。
2提升机的组成及结构特点......................................... 错误！未定义书签。
2.1 单绳缠绕式、多绳摩擦式提升机的工作原理错误！未定义书签。
2.1.1 单绳缠绕式提升机的工作原理............ 错误！未定义书签。
2.1.2多绳摩擦式提升机的工作原理............. 错误！未定义书签。
2.2两种提升机的特点........................................... 错误！未定义书签。
2.2.1单绳缠绕式提升机特点......................... 错误！未定义书签。
2.2.2多绳摩擦式提升机特点......................... 错误！未定义书签。
多绳摩擦提升概要课件
提升开始时静防滑安全系数最小，结束时最大。对该种系统上提货 载时应验算提升开始时静防滑安全系数。
三、静防滑安全系数的变化规律⑵
2.下放货载
分析可知： (1)对于等重尾绳系统，σj是恒定值； (2)对于重尾绳系统，下放货载开始时，静防滑安全系数σj最小，结束时 最大，因此，应按照下放开始时验算其静防滑安全系数。
重载侧总变位质量
空载侧总变位质量
防滑安全系数越大，则钢丝绳越不易滑动。我国《煤炭工业设计规 范》规定：提升重物时，动防滑安全系数σd不得小于1.25；静防滑安 全系数σj不得小于1.75。
三、静防滑安全系数的变化规律⑴
1.上提货载
上提货载时静防滑安全系数的变化规律分析
⑴等重尾绳提升系统，nlmp＝n2mq
调节钢丝绳张力时，压力油经软管同时充入各液压缸 的上方。油压上升推动缸体向上移动，下端的圆螺母６ 便离开油缸的底盘３。此时，活塞和高压油代替圆螺母 承受钢丝绳所加的载荷。当全部钢丝绳的油缸底盘下面 的圆螺母都离开时，各钢丝绳承受载荷的张力完全相等。 然后可轻易地旋紧不承受载荷的圆螺母６，使之贴靠于 油缸的底盘下面。然后，释放油压，调整工作完成。
对于等重尾绳提升系统，在提升货载的工作过程中，静 防滑安全系数是不变的。
⑵重尾绳提升系统，nlmp＞n2mq
当x＝0时，分母最小，分子最大，则σj最大；当x＝H/2时， σj与等重尾绳时相等；当x=H时，分母最大，分子最小，则σj 最小。因此，对于重尾绳提升系统上提货载时应按提升结束 点验算静防滑安全系数。
若将所有油缸内的活塞用压力油顶到中间位置，并将 圆螺母退到螺杆末端，在油路系统充满油后，将油路阀 门关闭，即能实现提升过程中的各钢丝绳张力的自动平 衡。
下篇(第三章-多绳摩擦提升)
•螺旋液压式平衡连接装 置 •螺旋液压调绳器
七、活动框架式罐笼及其承接装置
八、尾绳悬挂装置
多绳摩擦提升所采用的平衡尾绳，可以采用扁 尾绳，因为扁尾绳不易扭结造成事故。但是扁尾绳 制造费工，成本高。我国标准系列多绳提升罐笼的 平衡尾绳是采用圆尾绳。因为圆尾绳容易打转、扭 结，所以圆尾绳的悬挂装置都采用转环式结构。它 容许尾绳绕其垂直轴线松捻，称为“松劲。尾绳选 用交叉捻时，在悬挂前，必须预先松劲，再用纹车 把钢丝绳拉一下，然后再装上使用。这样可大大减 少圆尾绳在使用过程中的打转，提高圆尾绳运行中 的安全性。
第二节 多绳摩擦提升的传动原理 与防滑分析
• 摩擦传动原理
由欧拉公式可知，所能传递的最大摩擦力为
• 防滑安全 系数
防滑安全系数（Fmax与Fz－Fk之比） 静防滑安全系数 动防滑安全系数
《煤矿安全规程》规定，提升重物时，动防滑安全系数
σd ≥1.25，静防滑安全系数σj ≥1.75。
• 三、提升过程中静防滑安全系数的变化规律（与尾绳有关）
• 多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升过程中，必然会 长度偏差。导致钢丝绳张力不平衡的因素： • 1、钢丝绳才质、加工精度的不同，会导致钢丝弹性摸数和断 面积的不同； • 2、主导轮绳槽直径的偏差； • 3、在提升过程中，各绳槽直径的磨损程度不同。 • 为了解决张力不平衡问题，必须在提升容器与钢丝绳连接处 安装张力平衡装置。 • 张力平衡装置 • 1）平衡杆式平衡装置 • 2）角杆式平衡装置 • 3）弹簧式平衡装置 • 4）液压式平衡装置（效果好）
• 2）等速阶段（a＝0， σd ＝ σj ） • 3）减速阶段（ a＝－a3）
重载侧拉力Fz： 轻载侧拉力Fk： 两侧拉力差： 动防滑安全系数：
毕业论文多绳摩擦式矿井提升系统[2] (修复的)
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目录1 提升系统概述 (2)1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (2)1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (2)2 多绳摩擦式矿井提升机........ 错误!未定义书签。
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2.1 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析错误!未定义书签。
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2.2 多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (4)2.3 多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理错误!未定义书签。
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3 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计错误!未定义书签。
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3.1 矿井参数 (6)3.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (6)3.2.1 多绳摩擦式提升机的类型选择 (7)3.2.2 车槽装置.............. 错误!未定义书签。
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3.3 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备错误!未定义书签。
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3.3.1 罐道选型.............. 错误!未定义书签。
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3.3.2 固定装置选择.......... 错误!未定义书签。
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3.3.3 井架装置选择 (10)4 多绳摩擦式矿井提升机设备选型错误!未定义书签。
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4.1 提升方式确定 .......... 错误!未定义书签。
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4.2提升钢丝绳选择计算 (11)4.3提升能力计算 (13)5 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置 (14)5.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (14)5.2多绳摩擦式矿井提升机安全保护 (15)结束语 (16)参考文献 (17)浅析多绳摩擦式矿井提升系统路飞翔摘要矿井提升系统是煤炭生产过程中必不可少的重要组成部分。
从井下采煤工作面采出的煤炭，只有通过矿井提升系统的运输与提升才能加以利用。
多绳摩擦式提升系统在现代矿山行业中的应用十分广泛，矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统【摘要】矿井提升系统对矿井运输十分重要，现代矿山行业中应用比较广泛的是多绳摩擦式提升系统，它包括塔式和落地式两个类型，相较于单绳缠绕式提升机，其具有体积小、重量轻，能耗小，安全性高，节省材料、易于制造，安装和运输方便等特点，本文就副立井多绳摩擦式提升机的设计做简单阐述。
【关键词】煤矿；副立井；多绳摩擦式提升机1.多绳摩擦式提升机概述多绳摩擦式提升机是一种应用于煤炭、金属、化工等矿山开采的提升设备，主要用在竖井、斜井中提升矿物、设备，升降人员。
多绳摩擦式提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成，采用交流或直流电机驱动。
采用低速电动机时可不用减速器，电动机直接与卷筒主轴相连，或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。
多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理，将钢丝绳围绕在摩擦轮上，以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力，实现提升机容器在井筒中的升降。
下面以副立井提升系统为例，进行简要分析。
2.副立井提升系统设计矿井副立井存在多水平同时提升情况，副立井采用单罐笼带平衡锤提升系统，担负矿井辅助提升任务。
2.1设计依据副立井井口标高：+990m，一水平井底标高：+500m，井筒垂深490m。
二水平井底标高：+250m，井筒垂深740m。
开采三水平时，采用副暗斜井延深。
提升容器：选用1个1t单层双车多绳宽罐笼带平衡锤。
宽罐笼质量14500kg，可乘人46人。
平衡锤质量22525kg。
罐笼配用矿车采用1tU型固定矿车，其质量为592kg，可载矸1800 kg。
罐笼内净尺寸4860×1900×3000mm。
最大件设备为质量15t的液压支架（外形尺寸4650×1410×1400mm）。
运送大件设备的平板车质量1050kg。
最大班下井人数143人；每班其它辅助提升量：提矸石27.3t；下材料20车；下设备15车；其它5次。
12第十二章 多绳摩擦提升
多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升
过程中，必然出现长度偏差。钢丝绳的材质和加
工精度的不同会导致弹性模数和断面积不同，在
主导轮表面上加工绳槽时，各绳槽直径有加工误 差，而在提升过程中各绳槽的磨损程度也不相同，
这些构成了各条钢丝绳的张力不平衡因素。会造
成几根钢丝绳受力不均匀。如此长期作用，各绳 槽的磨损就更不均匀了。这是多绳摩擦提升的一 个特殊问题。如何使各钢丝绳达到均匀受力，是 增加钢丝绳和摩擦衬垫使用寿命、提高生产效率
2．下放货载
重载侧(下放侧)静阻力Fzj为
空载侧(上升侧)静阻力Fkj为 两侧拉力差为
静防滑安全系数为
由公式分析可知： (1)对于等重尾绳系统，σj是恒定值；
(2)对于重尾绳系统，下放货载开始时，静防滑
安全系数σj最小，结束时最大，因此．应按照下放 开始时验算其静防滑安全系数。 (3)对于轻尾绳系统，下放货载结束时，静防滑 安全系数最小。应验算此时的静防滑安全系数。
2．增加摩擦系数μ
增加摩擦系数可使摩擦力提高，而且不会带来其
它缺点。摩擦系数与摩擦衬垫材料、钢丝绳断面形状
等因素有关。衬垫应采用具有高摩擦系数且耐压耐磨 的材料制作。对于摩擦衬垫与钢丝绳之间摩擦系数， 目前我国尚缺乏更为广泛的深入研究。 3．采用平衡锤单容器提升
平衡锤重力为容器自重加有益载荷之半，故静张
第十二章 多 绳 摩 擦 提 升
第十二章
一、摩擦传动原理
多绳摩擦提升
第一节 摩擦提升的传动原理与防滑分析
多绳摩擦提升机其工作原理不同于缠绕式提升机，
它是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦传递动力，其
摩擦力对多绳摩擦式提升机的正常可靠运行有着极为
重要的影响。
矿井提升机多绳摩擦快速换绳系统的研究31页word文档
毕业设计（说明书）题目：矿井提升机多绳摩擦快速换绳系统的研究姓名：王鹏召学号： 20192000931平顶山工业职业技术学院2015年5月25日平顶山工业职业技术学院毕业设计任务书姓名王鹏召专业班级 12级矿山机电三班任务下达日期 2019 年 3 月 10 日设计开始日期 2019 年 3 月 16 日设计完成日期 2019 年 5 月 25 日设计题目：矿井提升机多绳摩擦快速换绳系统的研究指导教师张荣花院（部）主任郭宗跃2015 年 3 月10日平顶山工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录电力工程学院矿山机电三班专业，学生王鹏召于2015年 6 月8 日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：矿井提升机多绳摩擦快速换绳系统的研究指导老师：张荣花答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生王鹏召毕业设计成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计评语第页毕业设计及答辩评语：摘要矿井提升设备是联系矿井井下与地面的咽喉设备，在煤炭生产中占有特别重要的地位，它的主要用途就是沿井筒提升有用的矿物（煤炭矿石）和矸石，升降人员，设备，下放材料等.多绳摩擦提升机由于它的安全性较好.目前在世界各国都得到广泛的使用。
其应用范围不但用于深井，立井提升，而且许多国家的浅井和斜井也已优先采用.多绳摩擦提升现已成为现代矿井提升的发展方向之一.在我国的新建大中型及特大型矿井.也已得到越来越广泛的应用.矿井提升设备是矿山较复杂且庞大的机械，在工作中一旦发生故障，就会严重影响矿井的正常生产，甚至造成人身事故.为此掌握矿井提升设备的构造.工作原理.工作性能.设备选择.运行理论等方面的知识.对合理地选择和使用维护，确保高效率和安全可靠地运转.有着极其重要的意义.提升钢丝绳在使用过程中，由于断丝磨损锈蚀的原因，强度逐渐降低.当断丝，磨损等达到《煤矿安全规程》规定时.必须及时更换. 但是摩擦式提升的维护工作特别是换绳工作，因为工艺复杂，危险性高，成为影响矿井生产的一大难题。
12、多绳摩擦提升机设计计算提升动力学计算docx
绘制提升工作力图
由于减速度大小不同，可能有三种情况
根据 ，千瓦，可计算及绘制功率图，加速阶段为凸形曲线，减速阶段为凹形曲线，等速阶段为直线。静力平衡系统功率图个阶段均为直线。
加速阶段按抛物线变化时 ，千瓦，其功率图可见尖峰功率很小，并且不发生在加速阶段中了，功率变化是连续的，这是加速阶段按抛物线变化的优点，
罐笼以梯形速度图下放货物时，不平衡系统加速阶段的拖动力因加速度值不同可能有三种情况
，
十二、提升动力学计算
序号
计算步骤
计算公式
箕斗（六阶段）
罐笼（三阶段）
平衡锤单容器
下放货载
静力平衡提升系统
不平衡提升系统重
静力平衡提升系统
不平衡提升系统
加速阶段直线
加速阶段抛物线罐笼动力 Nhomakorabea方程加速阶段，力图为向下的直线
0
0
空箕斗进入卸载曲轨的加速阶段
箕斗在卸载曲轨上的自重减轻系数（容器自重不平衡系数），提升开始时最大，对翻转式 对底卸式 0离开时最小 0
空箕斗离开卸载曲轨的加速阶段
1
提升开始
2
加速终了
3
等速开始
a=0
x=
即静阻力
4
等速终了
或
5
减速开始
a=
x=
6
减速终了
7
爬行开始
8
爬行终了
9
停车制动开始
10
提升终了
提升终了阶段，重箕斗沿卸载曲线上升，矿石逐渐向外卸出，同时箕斗有一部分自重也逐渐传给卸载曲线，因而上升静张力减小， 重箕斗在卸载曲线上载重量的减轻系数
矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析
矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析近年来，多绳摩擦提升机广泛应用于矿山立井提升中，在生产过程中钢丝绳打滑事故时有发生，文章简要介绍了多绳摩擦提升机的传动原理，详细分析了提升钢丝绳打滑的原因并提出了相应的预防打滑的技术措施，对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑具有一定的借鉴意义。
标签：多绳摩擦；钢丝绳；主导轮0 引言多绳摩擦提升机由于具备体积小、重量轻、提升能力大、安全系数高等优点，因此被广泛应用于煤矿和非煤矿山的立井提升中。
多绳摩擦提升机的工作原理为利用钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦力来传递动能，完成对物体的升降任务。
现实生产過程中往往会发生因摩擦力不够而引起的钢丝绳滑动现象。
提升机一旦出现钢丝绳滑动现象不仅会影响矿井的正常生产，甚至还会造成人员伤亡，因此对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术进行研究对实现矿井的安全生产具有非常重要的意义。
1 多绳摩擦提升机传动原理如图1所示，提升钢丝绳自由缠绕在主导轮上，主导轮轮间隙放有摩擦衬垫，共有两个提升罐笼，分别悬挂在钢丝绳的上下两端，提升罐笼的两端均挂有尾绳，用来保证提升罐笼的平衡性。
在提升过程中提升罐笼的自重及提升物体的重量产生向下的拉力，使钢丝绳紧紧的压在主导轮的摩擦衬垫上。
当驱动电机带动主导轮正向或者反向转动时，钢丝绳和主导轮衬垫之间会产生很大的摩擦力，提升容器随着摩擦力方向不同实现物料的提升和下降。
设上升一侧的钢丝绳拉力为Fs，下降一侧钢丝绳的拉力为Fx，则根据欧拉公式可以得出：，式中为钢丝绳和主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数，为钢丝绳在主导轮上的围包角。
其中，提升钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦系数是由衬垫的材质决定的。
2 提升钢丝绳滑动原因分析（1）在生产过程中，为了保证矿井生产能力和经济效益，很多矿山企业尤其是私人小矿井人为增加提升机提升重量，导致提升罐笼长期工作在超载的状态下，或者两端的罐笼负载相差很多，这样极易造成钢丝绳静张力差超过摩擦力极限值而产生滑绳。
多绳提升钢丝绳与摩擦衬垫的分析
多绳提升钢丝绳与摩擦衬垫的分析引言：多绳提升钢丝绳与摩擦衬垫是多绳提升机系统中重要的组成部分，本文简要的讲述多绳摩擦提升机系统中提升钢丝绳在摩擦衬垫上的蠕动以及钢丝绳扭转的产生，同时着重讲述了多绳提升钢丝绳与摩擦衬垫之间的磨损多种因素。
本文的主要通过研究钢丝绳在摩擦衬垫上蠕动产生的磨损以及钢丝绳扭转的产生的磨损，从而使大家进一步了解提升钢丝绳与摩擦衬垫之间相扶相称的关系。
摘要 : 多绳摩擦提升系统在正常工作时，摩擦轮上的钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦，使摩擦衬垫的磨损受到多种因素的影响，并对其产生的原因从理论上进行了分析，从而更好地防止和减小衬垫磨损，以延长提升钢丝绳和衬垫自身的使用寿命。
关键词：摩擦衬垫；钢丝绳；磨损；摩擦系数中图分类号：td526 文献标识码：a 文章编号：1 钢丝绳在摩擦衬垫上蠕动产生的磨损：多绳摩擦提升机主导轮两侧的钢丝绳张力是不相等的，如图1所示，提升重载时t1>t2。
t1侧钢丝绳弹性伸长大，当钢丝绳对主导轮的围包弧ab，由t1侧转到t2侧时变为a’b’，由于弧ab长度变小，使钢丝绳在摩擦衬垫上产生弹性蠕动，从而使衬垫受到磨损。
每段钢丝绳绕过主导轮时都发生长度微量变化产生蠕动，蠕动是衬垫磨损的主要原因。
多绳摩擦提升机示意图2 钢丝绳扭转的产生及其对摩擦衬垫的磨损：(1) 悬垂钢丝绳扭转的产生弹性静力学综合方程为t= pε+e a(1)m =eε+d a(2)式中:t—作用在钢丝绳上的终端载荷(包括钢丝绳自重 )；m—钢丝绳上的扭转力矩；ε—钢丝绳的纵向应变；a—钢丝绳的扭转应变；p—钢丝绳的纵向刚度；d—钢丝绳的扭转刚度；e—影响参数。
由式 ( 1)式和(2) 式可知，提升钢丝绳在工作中，由于受到轴向拉伸，会使钢丝绳产生一个横向的扭转力矩，在扭转力矩的作用下，钢丝绳发生扭转，其扭转方向与提升钢丝绳捻向有关。
(2) 钢丝绳扭转对摩擦衬垫的磨损如图2所示为钢丝绳在摩擦轮接触面上的扭转力学分析示意图。
多绳摩擦轮提升系统的动力学研究与设计(修改)2
ML0
EA
E
m 1
m
L A(t ) 2 m (1 )
提升钢丝绳弹性振动方程的求解 与钢丝绳动张力解析解计算
4 m为提升系统的振动频率 Em m 2 m） 2 （2m sin m 1 m j m m 为提升钢丝绳质量与绳 端质量之比 L t
概述
摩擦式提升机是矿山重要的固定设备之一，它担负着矿井 的煤炭、矸石、人员、各种材料和设备的提升和运送任务，是 矿井生产中极为重要的一个环节。摩擦式提升机是依靠钢丝绳 与摩擦轮衬垫间的摩擦力来传递动力的，它存在着摩擦传动失 效（打滑）的问题。国内在进行摩擦式提升机设计时一般都把 提升钢丝绳看作刚体，而实际上提升钢丝绳是一个弹性体，在 提升机加、减速或紧急制动时，钢丝绳会储存或释放能量，产 生很大的动应力波动，造成提升容器剧烈震荡，这会导致摩擦 传动的失效，国内已发生了许多次严重的打滑和跑车事故，造 成了极其重大的经济损失。
为了有效的限制或消除提升机在加速或减速时钢丝绳 的弹性振动，满足《规程》的防滑要求，建议取起动 加速或制动减速的时间t1 =T1（基波振动周期）。这 样不仅可以限制提升钢丝绳的动张力、使下井人员乘 座舒适、提升容器停车准确，而且可以在提升机加速 阶段减小有功冲击和无功冲击，改善电网的供电质量， 限制电动机的电枢电流上升率，降低电动机的温升。
究发现采用梯形、正弦形、抛物线形和三角形加速度控制曲线，
均可取得很好的冲击限制特性。由于采用梯形加速度控制曲线 时钢丝绳的动张力最小，因此，我们重点研究在梯形加速度激 励下钢丝绳动张力特性。
可控启动设计
t am t1 a(t ) am t3 t a m t3 t 2
0.75 1
可控启动设计
多绳摩擦式提升机钢丝绳张力论文
多绳摩擦式提升机钢丝绳张力论文
多绳摩擦式提升机钢丝绳张力的探讨【摘要】通过对多绳摩擦式提升机钢丝绳张力的探讨，分析各绳之间产生张力不均衡现象的原因，进一步探讨解决的方法，以杜绝因张力不平衡导致的断绳，坠罐事故发生，确保矿井安全提升。
【关键词】提升机钢丝绳;张力差
0.前言
自从1960年我国第一台多绳摩擦式提升机使用以来，多绳摩擦式提升机在我国得到了越来越多的应用，仅以铁能集团本部矿井来说，除大隆矿和大明一矿二井外，其余6矿及在建的大强矿均使用多绳摩擦式提升机。
其最大的优点是适用于较深的矿井，可完成单绳缠绕式提升机不能承担的提升任务。
随着使用的增加及矿井井深的加大，多绳摩擦式提升机也表现出其较多的缺点，如：由于提升容器是悬吊在多根钢丝绳上，为了使每根钢丝绳受力均衡，要设置较复杂的连接装置。
为保持每根钢丝绳长度相等，增加了调整的复杂性。
要求使用的钢丝绳为同一厂家、同一批次的产品，以保证每根钢丝绳的性能（弹性模量、弹性变形及永久变形等）基本一致，当有一根钢丝绳需要更换时，必须更换全部提升钢丝绳等。
为克服上述缺陷，在实际生产过程中要对钢丝绳进行较为细致的维护工作。
维护工作做不好，其直观表现在各绳张力出现不平衡现象，受力较大的钢丝绳易出现断丝，甚至发生断绳、坠罐事故。
为有效的杜绝事故发生，尽可能的使提升容器的钢丝绳间张力获得最好的平衡关系，从根本上查找原因，查找解决方案。
第十章 多绳摩擦提升
第一节 第二节 第三节 第四节
多绳摩擦提升
概述 多绳摩擦提升的传动原理及防滑分析 多绳摩擦提升设备的组成部分 多绳摩擦提升的选型计算
2011/1/9
河南理工大学高等职业学院
第一节
概
述
一、多绳摩擦提升发展概述及设备类型
井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮 两种，有导向轮的优点为：（1）两提升容器的中心距 不受摩擦轮直径的限制，可减小井筒断面；（2）可加 大钢丝绳在主导轮上的围包角。缺点是使钢丝绳产生 反向弯曲，影响使用寿命。因此，在设计时应尽可能 优先考虑无导向轮系统。
2011/1/9
河南理工大学高等职业学院
多绳摩擦提升原理示意 (a)无导向轮的系统；(b)有导向轮的系统 1—提升容器或平衡锤；2—提升钢丝绳； 3—摩擦轮；4—导向轮；5—尾绳
2011/1/9
河南理工大学高等职业学院
落地式多绳摩擦提升示意图 1—主导轮；2—天轮；3—提升 钢丝绳； 4—容器；5—尾绳
2011/1/9 河南理工大学高等职业学院
五．提升容器自身质量的验算及应 配质量的确定
1．容器静防滑质量的计算
m zj km e
1
i n1 m p H
c
Wx g
2．容器动防滑质量
m zd g e 1 2 a1
m zd
的计算
c
{
[ kmg ( m 2 n 1 m p H e
摩擦衬垫材料应具有下列性质： （1）与钢丝绳对偶摩擦时有较高的摩擦系数，摩擦系数 受水和油的影响较小； （2）具有较高的比压和抗疲劳性能； （3）磨损较小，磨损时的粉尘对人和机器无害； （4）在正常温度变化范围内，能保持其原有性能； （5）应具有一定的弹性，能起到调整一定张力差的作用。
第九章 多绳摩擦提升
★上面的符号用于加速阶段，下面的符号用于减速阶段。
《煤矿设计规范》规定：σj≥1.75 σd≥1.25
五、提高防滑安全系数的措施
1、增大静张力差 （1）增大容器的自重。（根据需要加配重） （2）采用重尾绳提升系统。 2、增加围包角α 加导向轮，最常用的α=180°，α=190°~195° 3、增加摩擦系数μ 此种方法最好，不产生付作用。寻找一种具用高摩擦 系数，高压和磨损小的新型摩擦材料。 4、采用平衡锤单容器提升 平衡锤的重力为容器自重加有益载荷的一半，则静张 力约为容器提升静张力差的一半，所以可以使防滑安全系 数增大，适合多水平提升。 5、控制最大加、减速度，减少动负荷 可从电气控制和制动系统两方面采取措施
平 衡 机 构 示 意 图
螺 旋 液 压 式 调 绳 器
Fz Fzj mz a Fk Fkj mk a
Fz Fk ( Fzj Fkj ) (m z mk )a
则动防滑安全系数：
d
( Fkj mk a )(e 1) ( FZj Fkj ) (mz mk )a
式中：mk—空载侧的总变位质量，kg
Fk (e 1) FZ Fk
式中：σ —防滑安全系数。
1、静防滑安全系数：计算σ时只考虑静张力，用 σj表示。
j
Fkj (e 1) FZj Fkj
2、动防滑安全系数：计算时不但要考虑静张力，而且还 考虑加、减速时的惯性力，以 σd 表示 此时钢丝绳的张力：既考虑静张力，又有启动加速度和制动减速度。
Fk
主导轮经减速器被电动机带动旋转时，所传递的最大摩擦力等于 两侧
二、防滑安全系数
第十章多绳摩擦提升
结论： 对于等重尾绳提升系统： 提升加速阶段σd<σj； 等速阶段σd=σj；
减速阶段σd>σj。
★为满足防滑要求只验算加速阶段的动防滑安
全系数并计算防滑允许的最大加速度即可，不
必验算减速阶段。
2011.11.01
矿井运输与提升
制作人马树焕
§10.2 多绳摩擦提升的传动原理及防滑分析 （二）下放货载 下放货载时，重载侧（下放侧）钢丝绳的静张力>空载 侧（上升侧）钢丝绳的静张力，钢丝绳有顺主导轮旋转 方向滑动的趋势，此时： 重载侧，钢丝绳的静阻力：
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§10.1 概述
多 绳 摩 擦 提 升 系 统 示 意 图
1、主导轮； 2、天轮； 3、提升钢丝绳 4、容器； 5、导向轮； 6、 尾绳
塔式
落地式
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矿井运输与提升
制作人马树焕
§10.1 概述
2、类型
单绳摩擦提升 比缠绕式滚筒宽度小，电机功率小 对深井钢丝绳直径、摩擦轮直径大
Fk (e 1) FZ Fk
式中：σ —防滑安全系数。
30 掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法
子任务4 防滑安全系数的变化规律及提升加、 子任务 防滑安全系数的变化规律及提升加、减速度的确定
分析比较式（11-10）和式（11-14）可以看出，在加速阶段 σd<σj。 若要满足 σd≥1.25，由式（11-14）即可求出防滑允许的最大 加速度 a１≤Fkj(eµα-1)-1.25(Fzj-Fkj)/[mk(eµα-1)+1.25(mb+mk) ] （11-15） 2） 等速阶段(a=0) 动防滑安全系数等于静防滑安全系数，即σd=σj。
任
务1 :掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法 掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法
σd=(Fkj±mka)(eµα-1)(Fzj-Fkj)±(mz+mk)a 式中mk——空载侧总变位质量，kg； mz ——重载侧总变位质量，kg； a——提升加速度，m/s2。
浅谈多绳摩擦提升的防滑条件
当 Ｔ ＞Ｔ 时 ，钢丝 绳 刚 要沿 着 主 导 轮滑 动 时
丝 绳 与摩擦 衬垫 之 间的摩擦 力 ，它阻 止钢丝 绳 与摩 擦 衬垫 之 间产生 相对 滑动 。为 了保证 摩擦提 升机 无 滑动地 安全 运行 ，必 须使摩 擦力 大于 张力差 ，得 出
中心角 叫做 围包角 ，用 ａ表 示 ，见 图 １ 。设 钢 丝 绳 两端 所受 的 张力分 别 为 Ｔ 和 丁 ２ ，钢 丝 绳 与 主导 轮
ｌ
Ｔ Ｉ
ｌ
图 １ 摩 擦 提 升 传 动 原 理
公 式左 边表 示主 导轮两 侧钢 丝绳 的张力 差 ，这 个 差值 使钢 丝绳 在主 导轮上 发生 滑动 。右边 表示 钢
一
钢 丝绳 静张力 的 比值 一Ｋ ，以满足 ａ 。 ＜。 。
Ｋ．
ｘ 一 干 ｇ
为使 钢丝 绳在摩擦 衬 垫上不 产生滑 动 ，必须使 实 际的加 速度 ａ 小 于极 限加 速度 ｎ ，即 ａ ＜ａ 。 或采 取措 施 改 变 主 导 轮 两 侧 钢 丝 绳 静 张 力 的 比值
２ 摩 擦 提 升 的 防 滑条 件
２ ． １ 防滑 安全 系数
若 Ｔ 和 Ｔ ２ 不 只包 括静 张 力 ，而且 还包 括 在加 减 速
时 的惯性力 时 ，则计 算所 得 的防滑安 全 系数 ，称为 动 防滑安 全 系数 ，用 Ｏ ＂ ｄ 表 示 。核 算 防 滑 安 全 系 数 的方 法不完 全 相 同 ，设计 规范 规定 ，动 防滑安 全系 数 ≥ １ ． ２ ５ 。静 防滑安全 系数 口 ， ≥１ ． ７ ５ 。 ２ ． ２ 防滑 计算
０ 引 言
对 多绳 摩擦 提升 在各 种运 行情 况下 ，如 何 防止 钢 丝绳 在摩 擦衬 垫上 产生 滑动 进行 简单 分析 ，忽 略 提升 容器在 井筒 中各 种运 行 阻力 ，并 以等重 尾绳 提 升 系统为 例进行 计算 。
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一
韧 性体 。弹性 一韧性 体 是 两 部分 构件 的 总 合体 ， 即其 一
１ 主 井提 升 系统 的基本 参数
直 径 为 Ｏ５ ． ６ ｍ， 井 口标 高 为 ０ ， 井底 标高 为 一１ １ ２ ０ ｍ。 井 筒
（ ３ ） 此两者 的冲击效果 叠 加。引起 钢丝 绳 瞬间过 载 ， 长
石 资 源 的趋 势 越 来 越 明 显 ， 这就 对 深 井 多绳 摩 擦提 升 系统 期工 作此工 况下 ， 引 起 钢 丝 绳 过 早 疲 劳损 坏 。
提 出 了更 高的要求 ， 而 国 内现有 的深 井提 升 系 统都 存 在 很 ２ ． ３ 根 据 钢 丝绳 提 升 理 论 推 导 与 计 算
深井 （ １ ０ ０ ０ ｍ 以上） 提 升 普遍 存 在 的 问 题 。
箕 斗重量 ｑ ｊ （ ｔ ）
载重 Ｑ （ ｔ ）
尾 绳 最 小悬 挂 长 度 ｈ １ （ ｍ）１ ６
（ ３ ）钢 丝 绳 选 型 ： 首 绳 规 格
６Ｖ Ｘ３ ７Ｓ
６ ４ ４
由于 主 井 提 升 出矿 为 矿 山 生 产 之 咽 喉 ， 如需 换绳 ， 停 产
一
般 可达正常静 负 荷 的数 倍 ， 给 运 行 中 的 提 升 钢 丝 绳 造 成
非正 常损伤而 留下 隐 患 ， 如 果 总 负 荷 超 过 钢 丝 绳 的 实 际 承 载能 力 ， 就会 导 致 断 绳 。 常 见 的 冲 击 负 荷 来 自运 行 中 的 提 升机 突然启动 ， 提升 机突然停 止运行 。
现 代 商 贸 工 业
ＮＯ ． ０９， ２Ｏ１ ４
Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
２ Ｏ ｌ ４年 第 Ｏ ９期
多绳 摩擦提 升系统动 力学分析
黄 亚 立 王 清
（ １ ． 中 国恩 菲 工 程 技 术 有 限 公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 北 京 矿 冶研 究 总 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
的安全稳 定运行 。
关键 词 ： 提 升 系统 ； 弹性韧性 构件 ； 广 义 坐 标 法 中 图分 类 号 ： ＴＢ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ３ １ ９ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ９ — ０ １ ９ ７ — ０ ２
随着 国内经济 的 发展 和 矿 产 资源 的 短缺 ， 开 发 深 部 矿
摘 要 ： 针 对 多绳 摩 擦 提 升 系统 特 别 是 深 井 提 升 中 存 在 很 多 问题 ， 对 竖井 多绳摩 擦提 升 系统进 行动 力 学分析 ， 以 实 际 工 程 提 升 系统 的 例 子 中提 升 钢 丝 绳 出现 的 问题 进 行 了计 算 分 析 ， 最 后 提 出一 系列 解 决 的措 施 ， 以保 证 多 绳 摩 擦 式 提 升 系统
提升高度 ｈ （ ｍ）
提升速度 ｖ ２ （ ｍ ／ ｓ ） 爬 行速度 ｖ ｌ （ ｍ ／ ｓ ）
１ １ ０ ５
１ ２ １
置。
主 井 提 升 机 选 用 Ｄ４ ． ５ × ６的 多 绳 摩 擦 式 提 升 机 ， 交 流
变频 电动机 ， 提升机 与电动机 的连接方 式采用直联 。
． ３ ． １ 基 本 参 数 量为 ３ ０ ｔ 。采 用 Ｄ４ ２ ｍｍ 密 封 钢 丝 绳 作 为 箕 斗 的 罐 道 。箕 斗 ２ （ １ ） 系统参数 ： 提 升系统采用 一点装矿 ， 一点 卸矿 ， 井 下 装 矿 皮 带 道 标 高 为
一
１ ０ ５ ８ ｍ， 井 口卸 矿 标 高 为 ２ ７ ｍ。 主 井 提 升 机 采 用 塔 式 配
初 始加 速度 ａ ｌ （ ｍ／ ｓ ０ ） 二次加速 度 ａ ２ （ ｍ／ ｓ ）
（ ２ ）终 端 重
３ ０
２ 主 井提升 系统理 论分 析和计 算
２ ． １ 关 于 主 井 提 升 系 统 出现 的 问 题
钢丝绳 出现疲 劳损 坏 过快 问题 ， 钢 丝 绳 设 计 使 用 寿 命 为一 年 ， 实 际 工 作 寿命 只 达 到 ６ ～ ８个 月 左 右 。这 也 是 国 内
部 分 是 遵 守 定 律 的 弹性 体 ， 另一 部分是 遵守 定律 的 韧性体 。
模 型。
即 得 到 弹 性 韧 性 构 件 的 本次作为 分析 的 提升 系 统基 本 参 数如 下 ： 主 井 的 井 筒 我 们 把 弹 性 构 件 和 韧 性 构 件 并 联 ， 内配置一套双 箕斗 提 升系 统 ， 单 个箕 斗 自重 约 ３ ０ ｔ ， 有 效 载 在建立 的数学模 型中 ， 我们 先设定 以下一些基本 参数 。
多的问题 ， 例 如 钢 丝 绳 出 现 疲 劳 损 坏 过 快 而 使 钢 丝 绳 更 换
的周 期 更 短 ， 本 文 主 要 对 提 升 钢 丝 绳 在 提 升 过 程 中 出 现 的 问题 进 行 分 析 。
在本 系统中 ， 为双箕斗提 升 系统 ， 为 了 使 得 到 的 数 据 更
给公 司造成很 大经 济损 失 ， 因 此 很 有 必 要 对 此 问 题 进 行 分 析研 究 。 ２ ． ２ 理 论 分 析 与 计 算 提升钢丝绳 在实际运 行过 程 中 ， 不 仅要 承受 静 载荷 ， 还
首绳根数 （ ｎ １ ） 首 绳 直 径 ｄ（ ｍｍ）
首 绳 破 断 力 Ｑｉ （ ｋ Ｎ） 钢 丝 破 断力 系 数
首绳单重 Ｐ ｓ ｌ （ ｋ ｇ ／ ｍ）
首绳选挂 最长 ｈ １ （ ｍ）
１ ２ ７ ０
１ ．１ ９ ８
７． ９２ １１ ２４ ４ １１ ．９ ５ ６
１ ７ ７ ０的强 度 等 级
要承 受冲击载 荷 。冲击 负 荷 的大 小 受 初始 激 发 条件 控 制 ，