提升机主轴结构优化分析

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1、提升机主轴结构优化分析岳志凯同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司摘要：提升机作为煤矿生产中必不可少的关键运输设备，确保其运行质量是保证生产持续开展的关键基础，而主轴作为提升机的核心组件，对于提升机运行的稳定有着直接影响。因此以此为出发点，针对提升机主轴结构的优化开展分析研究。在分析有限元法在提升机结构设计中应用优势的基础上，结合缠绕式单轴提升机的主轴，借助ANSYS数值模拟技术对其结构开展优化研宄。其结果表明:通过有限元模拟手段能够更加有效针对主轴结构进行优化。关键词：矿井;提升机;主轴;有限元分析;结构优化;作者简介.•岳志凯（1990—），男，毕业于中北大学信息商务学院电气工

2、程及自动化，助理工程师。收稿日期：2017-06-02OptimizationAnalysisoftheHoistSpindleStructureYueZhikaiZhenengMajialiangCoalIndustryCo.，Ltd.;Abstract：Asthekeytransportationequipmentnecessaryincoalproduction,thehoistensuresthequalityofitsoperationisthekeytoensurethesustainabledevelopmentoftheproductionbase,ande

3、nhancethecorecomponentsasthespindlemachine,hasadirectimpactonthehoistrunningstability.Thereforeasastartingpoint,tooptimizethehoistspindlestructuretocarryoutresearchandanalysis.Basedontheanalysisoffiniteelementmethodandapplicationadvantagesinthedesignofhoistinthestructure,combinedwiththewin

4、dingtypesingleshafthoistspindle，usingsimulationtechnologytocarryoutoptimizationresearchonthestructureofANSYS.Thenumericalresultsshowthatthefiniteelementsimulationmethodcanbemoreeffectivetooptimizethestructureofthespindle.Keyword：mine;hoist;spindle;finiteelementanalysis;structuraloptimizati

5、on;Received：2017-06-02引言井下提升机作为一种广泛应用于煤矿生产中的关键运输设备，是实现煤矿生产持续、高效开展的必要保障，同时也肩负着井下煤炭上运和地面人员、物资下运的重任，是矿井的关键咽喉。因此，确保其运行的稳定对矿山生产有着积极意义。在此，结合以往相关研宂理论，借助ANSYS数值模拟软件，对提升机主轴的满载应力分布进行分析，并以此为依据开展主轴结构优化，确保其在正常运行的同时进一步提升其运行效益U1。1提升机结构设计中有限元法应用优势分析主轴作为提升机的关键零部件，对提升机自身性能的发挥有着积极意义，但由于在动态下的主轴受力形态和载荷分布状况难以通过

6、实际测量进行分析，导致其设计结构无法得到真正全面、有效的评估。鉴于这一问题，急需一种有效的手段对提升机受载情况下的应力分布规律进行快速解析。现阶段，针对提升机主轴结构的传统设计方式便是结算算法，这种方式只能通过数学公式对主轴应力进行大致估算，在获得其局部参数的情况下借由安全系数的放大实现对整个结构的强度和刚度检验U1。相交于此，借助计算机的ANSYS数值模拟软件则可以通过模型的构建实现对主轴结构上各部位各参数精准、直观的观测分析，并对整个主轴设计的细节进行优化，真正确保结构设计的最佳效果。2缠绕式提升机主轴结构分析缠绕式单轴提升机是广泛应用于煤矿生产提升中的一种机型，以2J

7、K型提升机为例，其具有载重性能好、可靠稳定性强、制造工艺简便等诸多优点位1，下图1所示即为常见的提升机主轴结构示意图。其中，离合器选用齿轮离合装置，通过液压进行调控;卷简选用焊接结构，直径3500mm,主轴跨度5000mm;所用钢丝绳直径43mm,可承受最大张力为170kN。123456阁i提升机主轴结构示意阁下载原阁1一离合器;2—非固定卷筒;3—主轴;4一固定卷筒;5—支轮;6—轴承3提升机主轴有限元分析对提升机主轴进行有限元模型构建吋，为便于解算，应简化、消去主轴的倒角与圆角，在优化解算时，选四面体单元，在对