摩擦式提升天轮是矿井提升系统中承载和引导钢丝绳运行的重要设备。长时间运行后,天轮绳槽与钢丝绳磨损使各绳槽表面形状及绳槽组底径一致性较差,并出现较大钢丝绳张力差及一定晃绳现象,危害较大。因此,需要及时对天轮绳槽进行车削修整。但由于天轮位于高空井架上,空间狭小、运行环境恶劣,因而目前很少对天轮绳槽进行车削,通常是使用大型起吊机将天轮组吊至地面直接更换绳槽衬垫,费时费工,且衬垫折旧严重。本文调研高空天轮工况车削特点,设计了一种天轮数控车槽装置。该装置能随时方便对天轮绳槽进行高空在线修整,确保各天轮绳槽底径的一致性及天轮绳槽与钢丝绳的表面吻合性,极大地减少了日常生产中钢丝绳因绳槽磨损差异导致的张力不平衡现象。其主要研究内容如下:1.分析摩擦提升天轮的高空绳槽车削功能需求和技术指标,制定包括机械及控制系统在内的总体设计方案,建立车槽所用铣刀的切削阻力模型和绳槽表面的微观切纹模型,进而确定绳槽车铣加工主参数对铣削绳槽质量的影响关系,并据此制定主加工参数设置规范及车铣原则等。2.对机械系统的主要传动部件进行理论计算、选型及寿命校核等,再对上、下机架及安装托架进行结构设计,建立三维模型并做有限元仿真计算,最终确保数控车槽装置的机械系统满足使用要求。3.做车槽装置的软硬件数控系统:(1)根据数控车槽装置所需功能及技术要求分析系统硬件组成结构并做主要硬件选型设计;(2)确定数控车槽装置的软件系统,包括:手动控制系统、自动控制系统及外部传感器定位监控系统等,并据此进行PLC编程、触摸屏组态设计及系统调试等。4.做高空摩擦提升天轮的在线车槽实验,结果表明:本装置能够有效完成高空在线车槽加工,过程高效便捷、操作安全,改变了以往天轮绳槽质量较差及磨损后因不易车削而直接更换衬垫的现状。图[68]表[36]参[80]