煤矿资源是我国的主要能源资源,随着国民经济的发展,浅层煤矿日益开采消耗,使得我国矿产资源逐渐向深部开采。矿井提升机作为运输煤矿资源的有效设备,不仅需要有良好的提升运行能力,还需保证足够的安全可靠性。现阶段,我国对应用于浅井(1000m以内)的单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机的设计制造技术已经趋于成熟,而当提升深度超过1500m时,若依旧采用传统提升设备,会使单绳缠绕式提升机钢丝绳和卷筒直径极大,摩擦式提升机钢丝绳交变应力幅过大、提升效率降低和提升成本增加,所以都不适用与超深井提升。经研究,多绳缠绕式提升机是满足超深矿井重载(240t)、高速(18m/s)、高效和高安全性的最有效提升设备。本文针对钢丝绳在卷筒上缠绕与卷筒耦合变形进行研究,考虑在提升过程中钢丝绳初始张力实时变化,分析钢丝绳与卷筒之间的耦合变形规律,探讨不同腹板支撑位置对钢丝绳累积绳长差和张力差的影响规律,优化腹板的支撑位置。通过有限元法分析卷筒的变形与理论计算的结果进行比较,验证之前数值计算结果的正确性,为实际工程提供理论参考。本文研究的主要内容有一下几点:(1)针对在特定的出绳方式下,建立在提升过程中,卷筒变形及钢丝绳变形的数学模型,推导得到卷筒与钢丝绳变形的数学计算通式,得到一层及多层缠绕时,钢丝绳的累积缠绕误差和张力降低量的变化规律。(2)针对钢丝绳在提升过程中初始张力实时变化,得到考虑腹板支反力影响的卷筒耦合变形的数学计算模型,并且通过Matlab数值求解出在整个提升过程两个不同缠绳区累计绳长差和张力差的变化规律。(3)通过分析腹板对称与非对称支撑位置时,两个缠绳区上累计绳长差和张力差的变化规律,以绳长差和张力差作为指标对比分析得出腹板的最佳支撑区域,为工程实际作出理论参考。(4)建立实验台卷筒有限元模型,以每圈周向应力逐步加载的方式,仿真卷筒提升过程中径向变形规律,通过理论计算的卷筒各绳槽处变形情况与仿真得出得出的值进行对比,验证数值计算结果的正确性,从而证明之前的理论研究能为实际工程提供理论参考。