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机械调速型矿井防爆提升机通过两自由度行星减速器和调速制动器实现平稳启动和停止,其启动阶段和停止阶段动态响应特性的仿真分析和调速制动力矩的控制研究,对提升机提高运行效率和减小制动器发热有重要意义。本文分析了机械调速型矿井防爆提升机传动系统和制动系统的工作原理,提出了两自由度行星减速器和制动器的数学模型;分析了提升系统动力学原理,计算了等效静阻力矩和等效转动惯量;基于Simulink仿真软件搭建了机械调速型矿井提升系统的仿真模型,查阅、计算了仿真参数;提出了启动阶段调速制动器比例减压阀的三段斜坡函数控制方案,得到了不同负载时和不同调速制动力矩时提升机启动加速阶段的动态响应特性和制动器的能量损耗;进行了停止阶段调速制动器和工作制动器的协同控制仿真,得到了不同工作制动力矩时提升机停止减速阶段的动态响应特性。研究表明调速制动力矩的大小是影响机械调速型矿井防爆提升机启动过程动态特性的主要因素,调速制动力矩给定适当,提升机的启动加速度变化平缓,制动器能耗较低;行星减速器和调速制动器组成一个两自由系统,加速度大小与调速制动力矩大小有关,调速制动力矩过大或不足,容易发生矿车掉道或制动器过热等现象;在启动加速阶段,启动速度越慢,制动器能耗越多,因此机械调速型矿井提升机井底车场轨道要求有较好的质量,保证提升时较高的启动速度,减少制动器发热量;在停止减速阶段,工作制动器的制动力矩越大,滚筒加速度越大,因此较大的工作制动力矩可以保证矿车进入井口车场的初速度较小,减小矿车的自然滑行时间和滑行距离。本文仿真模型能作为机械调速型矿井防爆提升机调速系统动态分析的仿真平台,为机械调速型矿井防爆提升机的进一步研究提供了理论参考依据。