矿用吊车有限元分析与安全保护措施

"本文主要探讨了矿用防爆拖挂吊车挂缆车的静态有限元分析，通过软件建模和分析，确定了挂缆车存在的结构问题，并提出了改进措施。此外，文章还运用事故树分析法研究了滑绳事故的安全保护策略，包括安全化设计、加强监督检查和安装后备保护装置。" 在矿用防爆拖挂吊车挂缆车的静态有限元分析中，首先，根据DTY-50/120型防爆自行电缆拖挂吊车的设计要求，利用三维建模软件构建了挂缆车的模型。接着，通过有限元分析软件对模型进行网格划分，施加相应的负载，进行强度、刚度和静力分析。分析结果显示，挂缆车的外挡板在强度和刚度方面存在不足，特别是在与底板连接处的强度不够。此外，内挡板孔的强度也存在问题。为了解决这些问题，需要对挂缆车进行热处理，增加外挡板的厚度，同时增大连接处的过渡圆角半径，以提高结构的稳定性和安全性，确保挂缆车在井下作业时能安全可靠地运行。 进一步，文章通过对滑绳事故的事故树分析，评估了不同基本事件对事故发生的概率影响。计算得出，滑绳事故的发生概率大约为2.533×10-3，其中超载(X1)、衬垫或钢丝绳受污染(X4)、初始速度(X2)是影响较大的基本事件，它们的重要性顺序为X1＞X4＞X2＞X5=X6＞X3。为降低滑绳事故的风险，提出以下安全保护措施： 1. 安全化设计：对提升容器进行定重设计，限制装载重量，确保容器在安全范围内工作，避免超载导致的问题。 2. 加强监督检查：定期检查衬垫和钢丝绳的状态，防止油污、淋水和结冰等污染影响其性能，由于这两部分易于观察，常规检查可以及时发现问题并进行处理。 3. 安装后备保护装置：为了增强提升系统的安全性，应将制动方式由单线制转变为双线制，即当钢丝绳超过规定运行速度时，后备保护装置能独立对其进行制动，从而提供额外的安全保障。 总结而言，通过运用有限元分析和事故树分析方法，文章不仅揭示了挂缆车结构的弱点，提出了改进方案，还对滑绳事故的预防提出了有针对性的策略，旨在提高矿井提升系统的安全性和可靠性。这些研究成果对于矿井运输与提升的安全管理具有重要的指导价值。