钢带加硅橡胶式过卷缓冲元件力学分析

尹中会，邹莉君，吴晓东

(安徽理工大学 机械工程学院，安徽 淮南 232000)

煤炭行业如今的发展趋势对矿山开采运输和提升设备都提出了更高的要求，随着立井提升系统在矿井提升系统的大量使用，立井提升系统随之成为矿山安全高效生产的核心部件。矿井提升系统的安全不仅影响到生产效率，更关乎员工的生命安全[1-3]。虽然矿井提升系统中设有多道机械制动装置和多种电气设备保护，但过卷事故仍时有发生[4]，为保证矿井提升系统的安全，根据《煤矿安全规程》规定“在过卷高度或过放距离内，应安设性能可靠的缓冲装置。缓冲装置应能将全速过卷(过放)的容器或平衡锤平稳地停住；并保证不再反向下滑(或反弹)”[5]。目前矿井中在用的过卷缓冲装置类型繁多，常用的缓冲器有木制模形罐道、塑性变形缓冲器、液压式缓冲器、摩擦式缓冲器及一些藕合的缓冲器和新型缓冲器等[6，7]，还有很多新型的缓冲装置也在研制并使用，国外内对提升系统过卷保护装置的研究一直处于不断的探索中，过卷保护装置也在不断的得到改善[8，9]，但仍或多或少的存在着缺陷与不足。目前在立井提升系统中多使用钢带式塑性变形缓冲器，但钢带在受到高速冲击时被拉长变细，容易断裂，可能会引发钢丝绳被拉断和坠罐事故[10]。针对这一问题，笔者在《钢带加硅橡胶式过卷缓冲装置的性能分析》中提出将缓冲元件钢带换成由钢带和硅橡胶组合成的缓冲元件，利用硅橡胶具有缓冲、吸振的能力[11]，提高缓冲元件的力学性能，但对钢带和硅橡胶组合方式没有做进一步的研究，本文将具体探究在钢带厚度不变时，硅橡胶的厚度及所在的位置对缓冲元件的力学性能的影响。……