礦井提升機有兩個卷筒，在鋼板的卷制和焊接過程中會產生很大的殘余應力。如果殘余應力不消除，在卷筒的機械加工過程中，加工尺寸就會受到應力的影響隨時改變，難以保證加工精度；在裝配過程中，由于需要多次對卷筒進行吊裝，易使卷筒產生變形，很難保證裝配的質量；并且提升機在正常的負荷運行過程中，也會產生應力變形和應力噪音，容易引起卷筒焊縫開裂，嚴重影響礦井的安全生產。因此，提升機生產廠家都非常重視卷筒的殘余應力消除問題。而本文就是闡述了采用振動時效工藝對卷筒進行消除應力，通過試驗驗證其有效性。
提升機卷筒結構及使用設備介紹
礦井提升機的卷筒屬于薄殼鋼焊接結構件，卷筒直徑達4m，擋繩板直徑達4.48m，卷筒寬度1.7m，卷筒皮鋼板厚度達38mm，單個卷筒重量達16噸。
本次選用的振動時效設備是聚航科技生產的JH-700A2振動時效裝置。*大激振力：35KN；調速范圍：0-12000r/min；處理工件重量：0-30t。
振動消除應力工藝分析
提升機的卷筒結構比較復雜，激振頻率的選擇應根據國家標準的規定；對工件實施振動時效工藝要在亞共振區進行。所謂亞共振區，就是共振峰的前沿。峰值點加速度的三分之一到三分之二這個區域所對應的頻率。激振點的選擇既要考慮垂直焊縫、環焊縫的拉應力，還要考慮到卷筒及內板存在一定的剪切應力。因此在兩法蘭（擋繩板）邊裝卡，角度應垂直120°水平線，這樣既能消除環焊縫和立焊縫應力，又能很好的消除焊接手法及工藝中新產生切應力。因此制定出如下的振動時效工藝方案：即將卷筒采用三點水平支撐，360°平分3點。采用多點振動，每個卷筒取三個激振點，激振點選在兩支撐點之間中心點，拾振點選在激振點遙對的中心線上。
振動消除應力過程
將卷筒按振動時效工藝的要求用三個專用橡膠墊支撐好，選好激振點和拾振點。振動時效過程將按下列步驟進行：
1. 每個點都采用振前掃描，選擇合理的激振頻率。
2. 根據掃描結果，選擇一階共振點的亞共振頻率作為主振頻率，其他峰值點作為輔助頻率，在主振頻率振動10分鐘后，輔助頻率各振3-5分鐘，此過程即是整體的振動過程。
3振動過程完成后，再依據振后掃描與振前掃描數據、曲線，對照標準JB/T5926-91中的條款，做出時效效果的評定報告。
振動消除應力評定結果
*一峰值點：時效前，頻率是3710r/min，時效后，頻率3635r/min，峰值點左移75r/min，加速度值由振前的378m/s2升高到振后458m/s2，振后比振前加速度升高80m/s2，振后比振前峰值升高。
第二峰值點：時效前，頻率3841r/min，時效后，3820r/min，振后比振前峰值左移21r/min，振前加速度值1334m/s2，振后加速度值是1023m/s2，振后比振前加速度升高689m/s2，振后峰值升高。
第三峰值，振后比振前峰值左移，數據不再重復，峰值升高明顯，并且由振前三個峰值到振后多個峰值，說明應力擴散。
從a-t曲線分析，后段平直。
根據JB/T5926-91行業標準4.1.2檢測方法要求，出現下列情況之一時，即可判斷為達到振動時效工藝效果。
1. 振幅時間曲線上升后變平
2. 振幅時間曲線上升后下降，然后變平。
從此卷筒的振動時效后的掃描結果來看，完全符合并達到JB/T5926-91的4.1.2條款中的驗收和檢測評定的標準要求。
用同樣的方法，對另一個卷筒也進行了振動消除應力處理，振后的結果同*一個卷筒的結果特別相近，這說明，振動時效消除應力方法對大型礦井提升機卷筒是可行的。