随着全球经济的发展,对资源需求的日益增加使更深层次、更大范围的开发矿物资源已经成为每个国家的重要发展战略。目前我国在800米以内的浅井提升装备设计理论比较成熟,但对于1500米以上的超深井提升装备,还没有比较成熟的研究,因此超深矿井提升装备的研究是目前我国深层资源开发的重要战略措施。本课题源于国家973项目“超深矿井提升系统的变形失谐规律与并行驱动同步控制研究”(项目编号:2014CB049403),目的之一在于揭示绳槽形状及其布置形式、层间过渡和圈间过渡曲面形状对多点提升系统变形的作用方式,探明多点驱动柔性提升系统的变形失谐产生机理及控制方法。本文针对钢丝绳缠绕在卷筒上与卷筒绳槽相互作用耦合变形进行研究,运用弹性力学、材料力学、接触力学等分析钢丝绳和绳槽的作用关系,探明钢丝绳在绳槽上的接触特征,提出绳槽参数的设计理论。通过有限元法和试验验证相结合来验证卷筒的变形,进而间接确定绳槽参数设计的合理性。本文研究的主要内容包括以下几个方面:针对超深矿井提升机卷筒和钢丝绳相互作用,建立卷筒和钢丝绳耦合变形力学模型,分析多层缠绕钢丝绳层间拉力和径向变形量随缠绕层数的变化,同时确定钢丝绳层间拉力、径向变形量和绳槽节距的关系;考虑钢丝绳层间拉力降低和径向变形量的情况下分析卷筒绳槽节距的最小和最大取值,并分析不同节距下绳槽直径和绳槽深度的取值;分析钢丝绳和绳槽的接触情况,确定钢丝绳和绳槽的接触力和微动滑移量,确定绳槽节距对钢丝绳接触力和滑移摩擦的影响;分析钢丝绳圈间过渡加速度,得出绳槽节距对圈间过渡加速度的影响,以此作为选取绳槽节距的标准;针对超深井提升机试验台进行有限元分析,通过仿真与试验相结合对比分析卷筒径向变形量,通过卷筒的径向变形量来间接验证钢丝绳的径向变形量,从而验证绳槽参数设计的合理性。