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大型天輪襯墊使用的材料有塑料、聚氨酯等，此類材料具有一定的熱脹冷縮性，尤其是襯墊使用后期，繩槽較深，在鋼絲繩的正壓下，襯墊兩側(cè)槽上邊緣在鋼絲繩對(duì)槽底施加壓力時(shí)向中間收縮，當(dāng)鋼絲繩隨天輪轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)此受力天輪襯墊時(shí)，此受力天輪襯墊兩側(cè)槽上邊緣恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)對(duì)槽底存在一個(gè)反向的力，當(dāng)天輪襯墊槽底磨損不嚴(yán)重時(shí)，襯墊兩側(cè)槽上能快速的恢復(fù)到正常的情況，當(dāng)襯墊槽底磨損到一定程度時(shí)，襯墊脫離天輪輪緣的卡邊，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的天輪將襯墊甩出繩槽，發(fā)生鋼絲繩嚴(yán)重跳動(dòng)現(xiàn)象，所以需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的有限元分析。
天輪襯墊脫落后的最直接表現(xiàn)就是鋼絲繩在不規(guī)則的天輪圓周上運(yùn)行，鋼絲繩跳動(dòng)非常嚴(yán)重，造成主繩張力不平衡，給提升系統(tǒng)造成極大的事故隱患，因此及時(shí)維護(hù)、檢修天輪襯墊可保障設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。天輪處于室外井架上部，離地面的高度一般在40～50ｍ，大型礦井的井架高度達(dá)到70～80ｍ，人員上下依靠設(shè)立在井架周圍的爬梯，尤其在北方的雨雪天氣，天輪工作條件惡劣、維修人員上下不便、管理人員思想懶惰，極易造成天輪處于帶病運(yùn)行狀態(tài)，冬季天冷，襯墊收縮，很容易發(fā)生襯墊從繩槽脫落事故。由此可知襯墊的維護(hù)存在著一些客觀困難。有時(shí)由于操作司機(jī)精力不集中、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大，因此，通過(guò)對(duì)襯墊的磨損進(jìn)行深入分析，為天輪故障分析提供理論依據(jù)。能夠利用襯墊的分析來(lái)給出發(fā)生故障的臨界條件，可以減小天輪運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的可能性，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。
多繩摩擦提升機(jī)滿載工作時(shí)，鋼絲繩與天輪不是直接接觸的，它們之間還有一層天輪襯墊，通過(guò)與天輪襯墊的摩擦，從而鋼絲繩帶動(dòng)天輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
天輪襯墊的受力分別為鋼絲繩對(duì)其產(chǎn)生的徑向壓力和切向摩擦力、啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)拉力、制動(dòng)時(shí)摩擦熱產(chǎn)生的熱漲力、天輪主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)天輪襯墊產(chǎn)生的離心力等。由于動(dòng)載荷作用時(shí)間較短，計(jì)算復(fù)雜，到目前尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，因此計(jì)算時(shí)仍以靜拉力為主。為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，根據(jù)實(shí)際情況，往往忽略隨鋼絲繩進(jìn)入與離開(kāi)襯墊槽內(nèi)這個(gè)過(guò)程中壓力由小變大再有大變小的因素，將受力近似看作處在同一直線上，載荷是沿直線分布。
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