多繩纏繞式超深礦井提升機(jī)主動(dòng)調(diào)繩裝置設(shè)計(jì).pdf

1、礦井提升機(jī)是礦山資源開采過程中運(yùn)輸物料及人員的咽喉設(shè)備。當(dāng)前的豎井提升機(jī)有單繩纏繞式、多繩摩擦式和多繩纏繞式。由于礦井井深的增加，單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機(jī)將引起鋼絲繩自身重量增加，造成有效提升載荷急劇降低，多繩纏繞是解決這一問題的可行方式之一。多繩纏繞式提升機(jī)在提升過程中存在鋼絲繩張力不平衡的問題，需要張力平衡裝置進(jìn)行調(diào)繩。目前傳統(tǒng)的調(diào)繩方式是通過張力自平衡懸掛裝置（被動(dòng)調(diào)繩裝置）實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鋼絲繩張力，由于張力自平衡懸掛裝置位于罐籠與

2、鋼絲繩連接處，因自身重量減少了有效提升載荷，而且調(diào)繩范圍有限，在調(diào)繩過程中易出現(xiàn)偏竄和漏油的現(xiàn)象。
　　本文設(shè)計(jì)了多繩纏繞式超深礦井提升機(jī)主動(dòng)調(diào)繩裝置：通過將固定天輪改造成浮動(dòng)天輪，采用電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)天輪的主動(dòng)調(diào)繩，使其能夠滿足在高速、大負(fù)載及其振動(dòng)等工況下正常工作的要求，在提升機(jī)運(yùn)行過程中能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)鋼絲繩張力，使鋼絲繩張力相一致。在分析提升機(jī)工作原理以及鋼絲繩張力不平衡的原因基礎(chǔ)上，建立主動(dòng)調(diào)繩裝置提升系統(tǒng)主體的模型以及

3、主動(dòng)調(diào)繩的電液伺服系統(tǒng)模型，提出了一種基于模糊自適應(yīng) PID控制的電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)天輪主動(dòng)調(diào)繩的控制方法，并在 MATLAB/Simulink中建立基于 PID控制的主動(dòng)調(diào)繩裝置系統(tǒng)和基于模糊自適應(yīng) PID控制的主動(dòng)調(diào)繩裝置系統(tǒng)的仿真模型，用不同的擾動(dòng)頻率模擬鋼絲繩的振動(dòng)，分析了鋼絲繩的振動(dòng)對(duì)鋼絲繩張力變化和調(diào)繩裝置的電液伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，用不同階躍信號(hào)模擬鋼絲繩層與層過渡時(shí)的擾動(dòng)，分析鋼絲繩層與層過渡時(shí)對(duì)鋼絲繩張力變化，并對(duì)比了兩

4、種控制方法的調(diào)繩性能。分析結(jié)果表明，隨著擾動(dòng)頻率和階躍擾動(dòng)的增大，基于 PID控制的主動(dòng)調(diào)繩裝置系統(tǒng)調(diào)繩時(shí)間延長，系統(tǒng)振蕩加劇，電液伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能下降，調(diào)繩效果較差。而采用基于模糊自適應(yīng) PID控制的主動(dòng)調(diào)繩裝置系統(tǒng)能夠有效地將鋼絲繩張力差控制在一定的范圍內(nèi)，電液伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能較好，調(diào)繩時(shí)間較短，系統(tǒng)穩(wěn)定。從中得出采用基于模糊自適應(yīng) PID控制的主動(dòng)調(diào)繩裝置在一定的鋼絲繩縱振和擾動(dòng)條件下，能夠有效實(shí)現(xiàn)調(diào)繩，驗(yàn)證了采用模糊自適應(yīng)