摘要：矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。

摘要：为有效解决硬岩掘进机启动冲击振动较大和经常性过载工作的问题,提出一种基于柔性传动技术的复合式磁力耦合器。根据新型复合式磁力耦合器的结构特点,应用化"场"为"路"的方法,建立了气隙磁场的计算公式;基于电流叠加性,将电流折算到铜导体表面,并沿圆周方向对感生电动势进行积分,建立了空间磁场的电磁扭矩模型。为了验证理论分析的正确性,设计并制造了一台1∶2样机,对其机械性能进行了仿真分析及试验测试。结果表明:当转差率相同时,理论值、仿真值及试验值三者之间的差距小于10%;在同等体积条件下,相较于普通双盘式磁力耦合器,复合式磁力耦合器传递的扭矩增大了30.7%;与配备相同容量异步电机的硬岩掘进机相比,配备复合式磁力耦合器的硬岩掘进机的线性工作区域较宽,机械特性较软,因此过载保护能力更强。此项研究也可为承受大启动冲击和经常性过载的机械设备的设计和应用提供参考。

摘要：在合理假设的基础上,对一种永磁悬浮带式输送机的磁悬浮支撑系统所受的侧向力数学模型进行仿真分析,仿真结果表明磁性输送带所受的侧向力与偏移量呈单调递增关系,输送带若发生偏移,则会引起侧向力的增加,从而引起输送带的进一步跑偏。而传统物理防跑偏措施并不适用于悬浮非接触式支撑方式。为了有效地解决永磁悬浮带式输送机的磁性输送带跑偏问题,设计了一种自动调偏装置并提出了相应的控制策略,通过调整永磁磁场与输送带的横向相对位置来改变侧向力大小,从而控制永磁悬浮带式输送机的跑偏,进一步的仿真验证了其可行性。

摘要：基于多绳摩擦式提升机存在的钢丝绳张力不平衡以及张力信号在井筒内传输困难的问题,为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。通过现场工业性试验,结果表明,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便,检测精度高,安全可靠。

摘要：为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。该系统将压力传感器布置在提升机绳槽内部,通过测量钢丝绳对衬垫的压力来获取钢丝绳的张力信号,张力信号通过无线传输方式发送给计算机,利用LabVIEW软件编程实时显示钢丝绳张力变化情况。通过现场工业性实验,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便、检测精度高,安全可靠。

摘要：建立了永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统三维模型,对不同磁性输送带形状、永磁体布置形式、永磁体形状、偏载条件下永磁悬浮支撑系统稳定性进行了仿真。结果表明:槽型磁性输送带稳定性优于平型、V型磁性输送带,且承载能力表现最稳定;永磁体采用槽型结构时磁性输送带稳定性和承载能力较好;偏载会加剧磁性输送带的跑偏。为有效解决磁性输送带跑偏问题,设计了一种槽型磁性输送带防跑偏装置,通过在槽型磁性输送带两侧安装辅助辊轮,能进一步提高永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统的稳定性。

摘要：以煤矿水压安全阀阀芯为研究对象,通过在阀芯表面设置微造型以改善其润滑特性。采用正交试验方法,选取L_(16)(4~5)标准正交表,设计出16种试验方案,考虑微造型深度、微造型半径、摩擦副间隙、阀芯运动速度和微造型形貌5个因素对微造型阀芯润滑特性的影响。建立微造型阀芯CFD模型,分析阀芯表面压力分布和承载力特性,研究微造型参数对微造型阀芯润滑性能的影响,并确定微造型最优模型。结果表明:阀芯表面微造型能产生动压润滑效果,有助于改善阀芯摩擦磨损问题;由极差分析可知影响微造型阀芯承载力的因素由主到次依次是微造型深度、微造型半径、微造型形貌、摩擦副间隙和阀芯运动速度。由正交试验得出的优选方案比原试验方案的承载力提高22%。

摘要：针对永磁悬浮带式输送机侧向稳定性问题,对平型、V型及槽型三种悬浮支撑结构进行研究。建立了三种悬浮系统的三维简化模型。基于FEM(finite element method)对悬浮力和侧向力进行有限元解析。结果表明,槽型结构承载能力和侧向防跑偏综合性能最好。将不同气隙情况下槽型结构侧向受力等效为磁力弹簧,拟合得到磁力弹簧动态载荷和刚度表达式,完成非线性弹簧一阻尼振动系统仿真。槽型结构悬浮系统在非平衡位置开始运动,在平衡位置附近振动,振幅逐渐减小,最终达到侧向平衡。结果表明,槽型永磁悬浮装置具有侧向自动回正调整功能。为永磁悬浮带式输送机结构设计及参数选择提供了参考。

摘要：从电磁感应的角度出发,提出了简化的永磁体阵列三维模型,基于洛伦兹定律建立了转矩的解析模型,并对其展开了研究,给出了双盘式磁力耦合器动态特性的影响因素。利用有限元法及试验研究对所提出的转矩解析模型进行验证,该研究为磁力耦合器的设计提供了理论依据。

摘要：织构化滑动摩擦副表面织构的排布方式、尺寸和形状是决定其压力分布和承载力的关键因素。为改善织构化滑动摩擦副表面的润滑与承载特性,提出了一种变织构(尺寸多样的织构)结构。以球冠形织构为研究对象,建立不同排布方式的单一尺寸织构及方形排布变织构的CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真模型,分析了排布方式不同的单一尺寸织构表面的压力分布和承载力;在此基础上,研究了半径两端小中间大(A型)、半径两端大中间小(B型)、深度两端浅中间深(C型)及深度两端深中间浅(D型)等4类方形排布变织构表面的压力分布和承载力。结果表明:方形排布的单一尺寸织构的润滑性能最强且承载力最大,随着错位角的增大,织构间的协同润滑作用减弱,承载力减小;单一尺寸织构的压力分布曲线为周期性波动曲线,由多个单织构的压力分布曲线叠加而成,而方形排布变织构因前后织构的协同润滑作用而导致其压力分布曲线的趋势线近似呈正弦或余弦规律波动;在4类方形排布变织构中,B型变织构的承载力大于A型,D型大于C型,说明两端织构的半径越大、深度越深或该类织构的占比越大,则变织构的承载力越大。由此可见,合适的变织构比单一尺寸织构更有助于提升摩擦副表面的润滑与承载性能。