鋼帶加硅橡膠式過卷緩沖元件力學分析

尹中會，鄒莉君，吳曉東

(安徽理工大學 機械工程學院，安徽 淮南 232000)

煤炭行業如今的發展趨勢對礦山開采運輸和提升設備都提出了更高的要求，隨著立井提升系統在礦井提升系統的大量使用，立井提升系統隨之成為礦山安全高效生產的核心部件。礦井提升系統的安全不僅影響到生產效率，更關乎員工的生命安全[1-3]。雖然礦井提升系統中設有多道機械制動裝置和多種電氣設備保護，但過卷事故仍時有發生[4]，為保證礦井提升系統的安全，根據《煤礦安全規程》規定“在過卷高度或過放距離內，應安設性能可靠的緩沖裝置。緩沖裝置應能將全速過卷(過放)的容器或平衡錘平穩地停住；并保證不再反向下滑(或反彈)”[5]。目前礦井中在用的過卷緩沖裝置類型繁多，常用的緩沖器有木制模形罐道、塑性變形緩沖器、液壓式緩沖器、摩擦式緩沖器及一些藕合的緩沖器和新型緩沖器等[6，7]，還有很多新型的緩沖裝置也在研制并使用，國外內對提升系統過卷保護裝置的研究一直處于不斷的探索中，過卷保護裝置也在不斷的得到改善[8，9]，但仍或多或少的存在著缺陷與不足。目前在立井提升系統中多使用鋼帶式塑性變形緩沖器，但鋼帶在受到高速沖擊時被拉長變細，容易斷裂，可能會引發鋼絲繩被拉斷和墜罐事故[10]。針對這一問題，筆者在《鋼帶加硅橡膠式過卷緩沖裝置的性能分析》中提出將緩沖元件鋼帶換成由鋼帶和硅橡膠組合成的緩沖元件，利用硅橡膠具有緩沖、吸振的能力[11]，提高緩沖元件的力學性能，但對鋼帶和硅橡膠組合方式沒有做進一步的研究，本文將具體探究在鋼帶厚度不變時，硅橡膠的厚度及所在的位置對緩沖元件的力學性能的影響。……