随着我国经济和技术的飞速发展,国家对于浅层资源开发已经达到了成熟的阶段,亟需展开对地球深部资源的开采,其开采深度将达到1500m以上。传统的矿井提升机随着井深的增加,其提升钢丝绳所占提升比重过大,无法满足未来超深矿井高速、重载、大惯量的特点。因此,多点并行驱动的多层多绳缠绕式提升机将成为我国进军深部资源开发的国之利器。与此同时,对于多层多绳缠绕式提升而言,钢丝绳在卷筒上进行高速缠绕过程中产生的周期扰动、缠绕误差等会导致多点驱动柔性提升系统的变形失谐;此外,柔性罐道作为超深井提升系统的重要部分,当系统受到外界激励时,提升容器也会发生横向-扭转等振动特性,不利于提升系统安全平稳运行。因此,有必要研究超深矿井所使用的双折线平行绳槽的过渡区长度及布局形式引起的外界激励函数,并通过提升系统悬绳振动响应结果选取合理的过渡区长度。引入天轮偏摆激励,探明受到外界激励时提升系统在不同提升速度、提升载荷条件下容器横向偏摆特性,并分析了罐道绳刚度及张紧力对系统横向振动的影响。本文研究内容有以下几个方面:(1)考虑柔性罐道约束下的提升系统为时变系统,将钢丝绳处理为连续的粘弹性体,考虑卷筒、天轮以及悬绳对系统的影响,基于连续介质理论,并利用Hamilton原理建立了悬-垂耦合柔性约束超深井动力学模型;针对双折线平行绳槽特性和布置形式,推导了钢丝绳在进行圈间、层间过渡时沿卷筒径向、轴向和切向所形成的激励函数。(2)利用Galerkin方法对建立的无限维度偏微分方程进行离散化,并使用MATLAB编程进行数值求解。同时,本文通过本课题组设计的多层缠绕式提升机测试实验平台得到的数据结果与仿真结果进行对比验证,验证了柔性约束下提升系统动力学模型的正确性。此外,本文研究了绳槽不同圈间过渡区长度对悬绳振动特性的影响,以及样机最佳提升速度,为超深井提升系统选择合理的参数提供了理论参考与研究方法。(3)建立了在天轮偏摆激励下提升容器横向振动模型,研究了不同提升速度、不同提升载荷以及罐道钢丝绳刚度、张紧力对提升系统横向振动的影响,分析了不同运行阶段系统横向振动规律及系统横向振动固有频率。