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提升钢丝绳张力自动平衡装置是提升系统中连接提升钢丝绳和提升容器的重要纽带，用于调节提升钢丝绳在提升系统运行过程中由绳长差或者其它原因造成的提升钢丝绳间的张力不平衡。本文采用理论分析、数值模拟、动态仿真和实验验证相结合的方法研究多绳摩擦提升钢丝绳的运行状态、张力与扭矩特性，钢丝绳间的耦合运行特性，并且采用优化理论对提升钢丝绳张力自动平衡装置的中板和侧板进行结构优化。首先，为了研究滚筒摩擦衬垫磨损情况对立井提升系统运行过程中下放或提升绳长的影响，建立提升钢丝绳下放或提升绳长数学模型，并且采用傅里叶级数形式的形貌函数描述滚筒摩擦衬垫的磨损情况。为了能够准确表达形貌函数设计了滚筒摩擦轮衬垫磨损形貌实验测试系统，分析实验数据获得摩擦衬垫形貌函数表达式，并在此基础上理论分析一次提升循环中钢丝绳下放或提升绳长，为提升钢丝绳张力自动平衡装置调绳范围的设计提供参考。其次，建立了摩擦提升钢丝绳纵向运动模型，给出摩擦提升钢丝绳纵向张力的理论分析方法，通过钢丝绳张力与扭矩的耦合关系以及所研究系统的边界条件，得出钢丝绳的扭矩表达式。借助MathCAD软件并使用现场实验的数据对摩擦轮衬垫不同磨损情况下的钢丝绳纵向张力和扭矩进行数值计算，并进一步分析了张力与扭矩的形成原因。然后，对多绳摩擦提升钢丝绳间的运动特性进行分析，采用AMESim软件建立了多绳摩擦提升系统动态仿真模型。并将仿真结果与理论计算进行了对比分析。搭建了张力平衡装置运行状态实时检测实验系统，基于油压传感器和拉线位移传感器获得提升系统运行过程中钢丝绳纵向张力与绳长的变化情况，之后与仿真模型和理论计算进行对比，验证了仿真模型与理论模型的正确性。最后，根据前面提升钢丝绳纵向张力与扭矩的数值、仿真、实验分析，校核提升钢丝绳张力自动平衡装置的中板和侧板。根据中板和侧板的结构以及优化设计理论建立中板和侧板优化设计的数学模型。采用ANSYS Workbench软件对中板和侧板进行结构优化。