缠绕式矿井提升机卷筒装置承载分析及拓扑优化研究

缠绕式矿井提升机在矿山机械系统中有着广泛应用,卷筒装置是矿井提升机中的关键部位,其运行稳定性能直接关系到安全和采矿效率。传统的卷筒装置设计多采用以古典力学和数学为基础的半理论、半经验设计方法,存在设计周期长、精确度低、产品更新换代速度慢等缺点。本文以某JK型单绳缠绕式矿井提升机卷筒装置为研究对象,开展有限元承载受力分析,确定卷筒装置的薄弱环节,验证是否符合强度要求;同时采用结构拓扑优化设计中的变密度方法,对卷筒装置幅板上的人形孔结构进行拓扑优化分析,降低了孔周边的应力集中程度,为卷筒装置的设计和改进提供了参考。