矿井提升机制动闸摩擦突变行为研究

本项目以保障矿井提升安全的关键装置-制动闸为研究对象，以避免发生矿井提升重大安全事故为目标，开展矿井提升机制动闸摩擦突变行为研究。针对提升机广为使用的无石棉闸瓦材料，综合运用热传导、微观接触力学、非线性连续介质力学和黏－弹塑性力学等理论，建立闸瓦三维温度场和热－应力耦合模型，并采用有限元数值分析软件进行仿真试验；在模拟矿井提升机制动环境与工况的摩擦试验机上开展闸瓦高速重载摩擦磨损试验，掌握闸瓦摩擦学性能受制动速度、制动压力、制动次数、环境等因素综合影响的变化规律，分析闸瓦制动时的热-应力耦合行为，探求闸瓦在高速重载制动工况下的摩擦突变机理与规律；基于突变理论，建立提升机制动过程中闸瓦摩擦磨损特性突变模型，提出制动闸性能综合评判方法与理论，预测制动闸突发性故障。研究成果可为矿井提升机制动系统的设计和新型闸瓦的研制提供理论支持，同时也为其它装备的制动闸摩擦学研究提供借鉴。