吴水源， 龚宪生， 罗宇驰， 李晓光

(1. 重庆大学 机械传动国家重点实验室, 重庆 400044； 2. 重庆大学 机械工程学院, 重庆 400044)

世界经济和社会发展对矿产资源的需求日益增加，我国现在正在转向地球的深部开采，开采井深深度将达到1 500 m以上的超深井。目前，我国矿井提升装备主要采用的单绳缠绕式提升机和摩擦式提升机，均不能满足超深井提升的需要[1]。多层缠绕多点提升组合拓扑结构有望成为超深井提升装备的有效型式，如图1所示。

图1 缠绕式多点提升系统Fig.1 Multi-point winding hoisting system

与传统矿井提升装备的不同在于：1个卷筒上分为两个或多个绳区，两根或多根钢丝绳分别多层缠绕于各绳区上，并通过天轮来同步高速提升重载。由于多绳拓扑提升较为复杂，故首先对双绳提升进行研究。在高速重载提升过程中，由于钢丝绳物理性能的差异、动态变形，层间和圈间过渡影响，缠绕半径差异引起的缠绕误差等等因素，两根钢丝绳会出现长度差异，长度差会引起两根钢丝绳间出现张力差，这种差异本文定义为“双绳间提升钢丝绳变形失谐”，简称“钢丝绳变形失谐”。钢丝绳变形失谐会造成钢丝绳间运动不同步，导致钢丝绳间张力差急剧加大，对提升系统造成大幅振荡，影响提升钢丝绳的使用寿命和安全性。张力差超过一定值时其中一根钢丝绳会断绳，引起坠罐，造成机毁人亡等安全事故发生。

国内外学者对提升机系统钢丝绳在提升过程中纵向、横向振动问题做了一定研究。……