矿井提升系统承担着提升矿物,升降人员、材料及设备的任务,直接关系着矿山的生产效率及安全,是冶金和煤炭矿山重要的固定设备之一。随着矿井提升荷载不断增大,提升高度和速度不断增加,对提升系统的动态特性要求也越来越高。而长期以来,矿井提升系统的设计方法仍是以静态设计为主,对所选设备的动态运行状况涉及甚少。因此,本文以中关铁矿主井摩擦式提升系统为工程背景,通过选型设计、动力学仿真和实际测试相结合的方法,对其进行了较为系统的研究,该研究对矿井提升选型设计、安全运行具有理论和实际意义。首先,根据中关铁矿主井提升系统的设计要求,通过对比分析、设计计算确定了多绳塔式单容器带平衡锤提升系统,对提升容器、钢丝绳、提升机、电机及电控进行了选型设计;对影响运行安全的防滑和制动进行了计算分析,选定了恒减速制动系统;确定了提升速度图和力图,验算了电机等效功率和过负荷能力。其次,针对提升运行的动态特性问题,采用ADAMS/Cable绳索模块结合宏命令构建了主井提升系统虚拟样机动力学模型。利用选型设计所选择确定的提升系统参数、提升速度图进行了提升系统动态仿真分析,探讨了提升过程中提升钢丝绳张力、提升容器振动的变化规律。然后,为确保选型确定的提升机主轴装置强度能够适应设计荷载,利用Pro/E和ANSYS软件构建主轴装置的有限元计算模型,将虚拟样机仿真得出的钢丝绳张力数据以表格的方式加载到ANSYS软件中,得到了主轴装置的Von Mises应力云图以及Von Mises应力随时间变化的曲线。最后,为进一步验证选型设计和仿真分析的有效性,对中关铁矿主井箕斗满载工况下的钢丝绳张力、箕斗振动加速度进行了现场测试研究,结果表明选型设计计算、仿真分析与实测数据变化趋势一致。