提升设备属于煤矿机械的四大固定设备之一,随着大型提升设备越来越多的应用到煤炭生产过程中,煤矿对调绳装置的调绳效率要求也越来越高。目前国内外常用的调绳装置有机械式、半液压式和液压式三种并存,总的发展趋势是朝着液压式调绳的方向。液压式调绳装置配合卡绳器使用时可以实现调绳不支罐,对钢丝绳调节的长度和选择性等方面有独到的优势,越来越受到煤矿行业的青睐。液压式调绳装置的动作主要由两部分组成,一是固定在承载梁上的锁绳装置对钢丝绳的锁紧和松弛;二是当钢丝绳被锁紧后,提升油缸带动上承载梁往复运动以实现调节钢丝绳长度的目的。杠杆臂在锁绳油缸的推动下压紧锁绳楔形块,以实现对钢丝绳的预锁紧。当钢丝绳开始承载时会带动锁绳楔形块有一段滑移量,最终在自锁的作用下,完成对钢丝绳的锁紧。为了防止提升油缸在运动过程中发生憋卡,对提升油缸的最大不同步位移也有限制。由于提升油缸的同步性主要是依靠同步阀对流量的分配来保证的,而且同步阀的分流工况和集流工况类似,在这里主要对分流同步阀的的特性进行分析和数学建模。在一定条件下对弹簧刚度和固定节流孔面积变化率基于基因遗传算法进行优化设计,在流量为40L/min时,弹簧刚度为1205.8N/m,固定节流孔节流面积为13.743mm2时同步阀在分流工况时取得较高的同步精度。本文通过Pro/E对调绳装置进行参数化设计以应对市场需求的多样性、提高设计人员对市场需求的反应能力并致力于简化原有调绳工艺的复杂性。运用VC驱动Pro/toolkit函数库对Pro/E中的三维模型进行二次开发,首先调用 ProSolidDimensionVisit(),ProDrawingDimensionVisit()函数来访问模型中的全部尺寸对象;然后利用GetDimensionInf()函数获取当前模型的尺寸以及尺寸的上下偏差等信息,最后在保存全局变量的同时将模型的符号、数值和尺寸添加到列表m_Clistl中,并借助于尺寸修改响应函数OnChangeParameterValue()和更新响应函数 DimValueUpdate(),用户可以在编辑框中修改当前数值并更新模型。通过Pro/toolkit可以访问模型底层的数据资料,在钢丝绳间距、绳径和数量不同时,设计人员仍然可以实现对调绳装置的参数化设计,通用性较强。对于复杂模型涉及到的参数会较多,用户通过添加关系约束函数可有效的减弱参数化设计过程中对模型的依赖性,增加了参数化设计的灵活性,并缩短设计人员进行参数化设计的周期。针对某矿立井提升的实际工况,基于参数化理论对调绳装置进行了设计,借助于虚拟样机仿真与分析平台Adams和AMESim分别对调绳装置的单绳锁紧力和四缸同步液压系统进行了仿真分析,并专门对调绳装置在正常运行过程中由于意外冲击导至受力突变时对锁绳力和同步性的影响进行了仿真分析。通过仿真数据显示锁绳装置在意外冲击时具有快速调整的能力,四缸同步液压系统在偏载和受到冲击时仍能保持有效的同步性,在提升油缸行程为500mm时其最大不同步位移始终小于设计极限的21.63mm。为了进一步验证调绳装置的可靠性,本课题还利用前期的设计成果研制了试验样机,分别对调绳装置的楔形锁绳装置的锁绳力、四缸同步液压系统的同步性以及整机的协调性进行了试验性分析。由于难以避免的制造误差和理论与现实的差距,导至锁绳试验时钢丝绳相对滑移量大于虚拟样机仿真数据。但是整体仍然能够实现可靠锁绳、同步性和协调性,达到了预期设计要求。