電動(dòng)牽引機(jī)的研制技術(shù)及應(yīng)用分析

王明 張良

【摘 ?要】公司目前主要應(yīng)用的?25、?28、?32鋼絲繩總數(shù)在200盤以上，在工程使用過程中，鋼絲繩及繩盤會(huì)存在不同程度的損傷，鋼絲繩從一個(gè)工程用完到發(fā)往下個(gè)工程使用的時(shí)間間隔很短，為了及時(shí)對(duì)這些鋼絲繩進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)和更換繩盤，提高鋼絲繩的安全保障，機(jī)具設(shè)備分公司設(shè)備班組特研究設(shè)計(jì)了“電動(dòng)牽引機(jī)”。

【關(guān)鍵詞】鋼絲繩;牽引;工程;設(shè)備

一、實(shí)施背景

起初，該牽引裝置在設(shè)計(jì)上打算利用公司現(xiàn)有的報(bào)廢尾車和小型牽引機(jī)實(shí)現(xiàn)，場(chǎng)地內(nèi)叉車配合裝卸鋼絲繩盤。在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后發(fā)現(xiàn)需要人工數(shù)量大、能源利用率差、排線卷揚(yáng)時(shí)對(duì)人工操作的容錯(cuò)率低以及牽引速度需要人工調(diào)節(jié)等諸多不利因素。

經(jīng)過多次的調(diào)研和改進(jìn)，設(shè)備班設(shè)計(jì)了電動(dòng)牽引機(jī)，采用PLC智能電路控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了定速卷揚(yáng)和自動(dòng)排線，有效降低了人工的數(shù)量，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和工作效率。

二、成果創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)方案及原理、理論依據(jù)

該裝置由牽引機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)、放線機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)四部分組成。

1、牽引機(jī)構(gòu)：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過減速機(jī)、鏈條將動(dòng)力傳遞至

收線線盤與排線機(jī)構(gòu)。

2、排線機(jī)構(gòu)：采用PLC電路控制排線，不同種類鋼絲繩排線都同步均勻。

3、放線機(jī)構(gòu)：利用機(jī)械式剎車盤控制出線張力。

4、控制機(jī)構(gòu)：自動(dòng)控制變頻調(diào)速電機(jī)輸出功率，PLC電路控制鋼絲繩速度，自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

主要技術(shù)參數(shù)：

1：電壓380V X 3

2：最大線速度5Km/h

3：最大收繩張力l0KN

4：鋼繩直徑1- 4 0mm

5：收繩動(dòng)力：22kw

6：排繩伺服動(dòng)力：1.5kW

7：伺服電機(jī)編碼器：2500線/轉(zhuǎn)

電動(dòng)牽引機(jī)采用新一代電子伺服控制技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式人工操作收繩、倒卷設(shè)備的排繩裝置，電子排繩器優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)：

1：電機(jī)采用電子數(shù)控?zé)o極調(diào)速，運(yùn)行穩(wěn)定，使用方便;

2：電子排繩器不受特定的鋼絲繩直徑和繩輪尺寸限制，具有廣泛的通用性;

3：采用電子排繩技術(shù)，其壽命和可靠性比機(jī)械排繩器大大增強(qiáng);

4：無需專業(yè)機(jī)械和電子專業(yè)知識(shí)，只需輸入鋼繩直徑，操作簡(jiǎn)便。

三、成果的實(shí)施步驟和主要做法

電動(dòng)牽引機(jī)采用新一代電子伺服控制技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式人工操作收繩、倒卷設(shè)備的排繩裝置，電機(jī)采用電子數(shù)控?zé)o極調(diào)速，運(yùn)行穩(wěn)定，使用方便;電子排繩器不受特定的鋼絲繩直徑和繩輪尺寸限制，具有廣泛的通用性;電子排繩技術(shù)，其壽命和可靠性比機(jī)械排繩器大大增強(qiáng);該裝置自動(dòng)化程度高，具有定速卷揚(yáng)和均勻盤繩兩大特點(diǎn)。

（一）定速卷揚(yáng)

可根據(jù)是否需要檢查鋼絲繩損傷的需要，收卷驅(qū)動(dòng)采用變頻調(diào)速電機(jī)，其工作模式分兩種：1.普通調(diào)速模式，通用調(diào)速模式為恒角速度即恒轉(zhuǎn)速模式2.恒線速模式，此模式打開時(shí)，在收卷狀態(tài)下，plc定期檢測(cè)鋼絲繩線速度，當(dāng)誤差大于設(shè)定值（5%）時(shí)，自動(dòng)校正電機(jī)轉(zhuǎn)速，直到誤差小于設(shè)定值，最大調(diào)整量小于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的3倍，避免傳感器故障時(shí)造成的飛車現(xiàn)象。

（二）均勻盤繩伺服系統(tǒng)

該系統(tǒng)可根據(jù)不同型號(hào)鋼絲繩的直徑，自動(dòng)將鋼絲繩盤繞在繩盤上，比原有的人工擺線油缸或絲杠式盤線更加可靠。排繩系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，除了電源以外，它與主控收卷沒有直接的電器連接，通過安裝在收卷輪上的編碼器轉(zhuǎn)過的角度，根據(jù)所設(shè)繩子的直徑計(jì)算出伺服電機(jī)的脈沖量，主編碼器的線數(shù)為20，4倍頻后為80線，伺服電機(jī)編碼器為2500線/轉(zhuǎn)，倍頻后10000線，定位精度7/10000，電源關(guān)閉瞬間，自動(dòng)記錄伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和方向邏輯，保證下次開機(jī)后伺服方向和收卷方向匹配。

四、應(yīng)用情況、效果分析及推廣前景

該設(shè)備能極大的提高了鋼絲繩檢測(cè)、倒盤的效率，平均更換一次線盤只需15-20min，操作簡(jiǎn)便，盤繩均勻，速度穩(wěn)定，對(duì)工程安全施工具有重要的意義，適合在廣泛使用鋼絲繩施工的領(lǐng)域內(nèi)大力推廣。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)河南省淅川縣供電公司）