中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司 河北秦皇岛 066004

摩 擦式提升系统是典型的刚柔混合系统，主绳及尾绳均具有典型的柔性大变形特性，特别是在提升荷载和提升高度较大的情况下，变形尤为突出，因而钢丝绳一直是矿井提升领域研究的重点和难点[1]。摩擦式提升系统运行过程中，在两侧提升容器的重力作用下，主绳始终处于张紧状态，所受侧向力较小；尾绳处于自然下垂状态，只承受钢丝绳自重，不承受其他载荷，容易受到侧向力的影响发生偏摆。

目前国内外一般选用 18×7 型、34×7 型或35W×7 型多层、不旋转、圆股交互捻钢丝绳作为尾绳[2]。当受到轴向拉力时，钢丝绳在其捻向上产生“开捻”力矩，使捻距增大；当受到轴向压力时，钢丝绳产生“紧捻”力矩，使捻距相应缩短。尾绳因轴向力的作用产生旋转，同时受其自身重力以及高速运转状态的影响，两尾绳极易发生扭结。

在常规提升系统选型设计时，多将钢丝绳视为刚性体进行静态力学计算，未对钢丝绳在提升过程中的变形及张力变化给予准确评估，具有明显的局限性。为了确定尾绳的运行特性，避免高额投资的矿井提升系统实施后出现各种问题，笔者针对尾绳的特点，建立了摩擦式提升系统虚拟样机，分析尾绳运行状态，并给出有效的尾绳导向方案。

1 虚拟样机的建立

1.1 简化模型

在摩擦式提升系统中，主绳数量一般为 4 或 6根。主绳具有张力自平衡装置，在自平衡装置的调节范围内，各主绳张力及运行状态近似相同，因此可以假定每根主绳长度相等，结构相同，与衬垫的接触参数也相同，每根主绳平均承担摩擦轮两端荷载[3]。……