动力学特性的矿井提升机载荷辨识研究

时安琪 ，任 芳 ，杨兆建 ，马金山

（1.太原理工大学 机械工程学院，山西 太原 030024；2.煤矿综采装备山西省重点实验室，山西 太原 030024）

1 引言

伴随着矿山机械的发展和技术的进步，矿井提升机也正朝着大型、高速、重载与智能化的方向发展，对矿井提升机的工作性能也提出了越来越高的要求[1]。在多数情况下，由于受技术条件和工作环境的限制，作用在矿井提升机上的动载荷难以直接测量，但是相对而言，提升机在动载荷作用下的动态响应是比较容易测得的。探索用动力学的方法研究提升机载荷辨识问题，即根据结构在动载荷作用下的动态响应来确定动载荷的过程[2]。探索通过动力学特性辨识提升机系统动载荷的方法，为提升机系统动力学设计和故障诊断等提供依据。

2 模型的简化与建立

2.1 物理模型的简化

矿井提升机的传动系统是由电机、减速器与主轴装置组成，由联轴器连接的传动系统，其系统的本质是一个多支撑多圆盘的转子系统。目前，传递矩阵法是计算多支撑多圆盘转子系统转子动力学问题的一种有效方法。根据转子系统动力学传递矩阵法的假设：圆盘是有质量和转动惯量而无厚度无变形的刚性薄圆盘，轴段是有刚度和长度而无质量的弹性轴[3]。把电机、减速器、以及主轴装置进行质量集中，等效为刚性薄圆盘，得到三自由度转子系统。由于减速器为齿轮传动，所以传动系统为齿轮传动轴系，传动系统可简化为等效直列轴系[4]。……