关于矿井提升机卷筒装置结构优化的研究

王长胜

（石港煤业有限责任公司， 山西 左权 032600）

引言

提升机是矿井中的重要机械设备之一，其工作效率和运行可靠性对整个开采过程有着决定性影响[1]。但矿用提升机整体系统结构复杂，目前我国还没有完善的设计理论，导致设计出的提升机结构或多或少存在一定缺陷[2-3]。因此本文主要对提升机卷筒装置进行静力学分析，并提出优化设计方案。

1 2JK/A-5 型矿井提升机主要结构

2JK/A-5 型大型矿井提升机是一个复杂的结构系统，各结构件间存在紧密联系，共同构成了提升机结构。提升机从机械结构角度主要由卷筒装置、主轴装置、减速器、制动器等重要部分构成。从性能属性角度提升机又可分为三大部分，分别为电气动力部分、机械主体部分、辅助防护部分。

2 提升机卷筒模型的建立

该卷筒装置为焊接结构，壁较薄。如图1 所示为提升机卷筒装置的几何结构，从图上可以看出卷筒装置有多个部分构成，一些关键结构参数信息如表1所示。该型号矿井提升机使用的钢丝绳最大静张力可以达到26 t。根据表中提供的关键数据，利用SolidWorks 三维建模软件建立卷筒的三维模型。需要说明的是，为了方便后续有限元分析，在建立提升机卷筒三维模型时，需将卷筒结构中一些无关紧要的细节特征进行删除，比如倒角、倒圆等。简化这些特征不会对模拟分析结果造成明显影响。完成三维建模后，将其导出为HyperWorks 软件能识别的格式并保存。

本文所述型号的提升机卷筒生产加工材料为Q345A，为低合金钢，具有较高的强度。……