本课题调研的邯矿集团某矿主井,在提升容器箕斗上安装有钢丝绳张力监测系统,监测系统中的张力传感器和数据采集发射装置通过蓄电池进行供电。蓄电池的续航时间仅为48小时,每两天就要更换一次蓄电池。在与矿工交谈中发现,因为蓄电池供电缺陷人们普遍对钢丝绳张力监测系统产生了怀疑。因此,迫切需要一种在线充发电装置,满足矿井提升容器上监测装置的用电需求。通过现场调研其他矿井中安装的发电装置,结合矿井提升容器箕斗的运行规律,针对当前提升机充发电装置摩擦轮易磨损、旋转动能难提取、防爆电池充电时间长等方面进行研究,提出了两套不同原理的充发电装置设计方案。考虑到提升容器运行规律、罐道配合等实际工况条件,最终确定以弹簧预紧电机随动为基本原理,设计出适合主井箕斗的刚性罐道充发电装置。提升机刚性罐道充发电装置,主要由配有摩擦轮和防爆发电机的V形支架机构和压缩弹簧预紧机构两部分构成,采用摩擦轮与刚性罐道滚动摩擦的方式获得回转动能,通过带传动使防爆发电机发电。为了提高充发电装置的可靠性,开发了适用于矿井恶劣工况的摩擦轮,分析了摩擦轮打滑失效的原因;并提出了采用压缩弹簧预紧装置增大正压力,内层金属材料外层聚氨酯耐磨材料提高摩擦系数的方法,增强摩擦轮的可靠性;为了减少发电装置对主井箕斗运行的影响,提高安全系数,提出了双侧安装单侧发电的安装方式。最终结合三维建模软件Pro/E,根据绘制的二维图纸加工各个零部件并装配,得到了提升机刚性罐道充发电装置的样机,并将该样机安装在主井箕斗上进行了现场验证。