【摘 要】
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立井提升系统是煤矿生产系统的重要组成部分,容器的导向系统又是提升系统的重要部件,导向系统的设计、制造和安装质量是立井安全高效运行的重要保障,随着矿井提升速度的增高,对导向系统提出了更高质量要求,导向系统的目的是尽量减小提升容器的振动,使提升容器安全平稳运行。提升容器的横向振动是由导向系统多种因素影响造成的,因此研究导向系统多因素对立井提升横向振动的影响规律,将有助于改进导向系统设计、制造和安装水平
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立井提升系统是煤矿生产系统的重要组成部分,容器的导向系统又是提升系统的重要部件,导向系统的设计、制造和安装质量是立井安全高效运行的重要保障,随着矿井提升速度的增高,对导向系统提出了更高质量要求,导向系统的目的是尽量减小提升容器的振动,使提升容器安全平稳运行。提升容器的横向振动是由导向系统多种因素影响造成的,因此研究导向系统多因素对立井提升横向振动的影响规律,将有助于改进导向系统设计、制造和安装水平,提高煤矿安全高效生产。论文以提升容器的横向振动为目标,以动力学为研究方法,从以下几个方面进行研究:对罐道、滚轮罐耳和提升容器进行动力学分析,建立了六自由度的导向系统——提升容器动力学模型,并分析了罐道弯曲、错位和局部凸起三种常见缺陷的激励模拟方法。通过MATLAB/simulink分析了不同提升速度下的横向振动响应,特别针对高速提升系统,详细分析了罐道缺陷的类型、缺陷程度、罐耳的刚度与阻尼对横向振动的影响规律。设计了立井提升横向振动模拟实验平台,实验台可以模拟不同提升速度下的弯曲激励,研究提升速度对横向振动的影响;实验台也可模拟在高速提升下,不同的罐道激励和不同的罐耳刚度与阻尼对容器横向振动的影响。根据模拟要求,对实验台的机械结构进行整体设计和校核,介绍了振动信号数据采集和分析系统,通过对仿真内容的实验比较,证明了横向振动动力学模型的准确性。以滚轮罐耳的刚度和阻尼为主要优化参数,以提升容器的横向振动最大加速度为优化目标,采用政治优化算法对提升系统进行减振优化设计。优化结果显示优化后的最大加速度降低80.16%。通过论文的振动仿真分析、实验研究和减振优化设计,分析了导向系统各因素对高速立井提升振动的影响规律,并对提升容器的减振设计提供了方法,可为立井安全高效提升系统的设计提供理论依据。图[65]表[11]参[81]
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