地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置制作

文/曹興菊，中煤新集設(shè)備維修分公司

地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置制作

文/曹興菊，中煤新集設(shè)備維修分公司

手拉葫蘆維修好后需要做拉力試驗(yàn)，為了保證試驗(yàn)方便安全，設(shè)計(jì)制作地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置，該裝置地面上部框架設(shè)計(jì)容易舉掛的高度，手拉葫蘆掛好后，手拉葫蘆本體采用防轉(zhuǎn)動(dòng)的定位聯(lián)鎖裝置，葫蘆試驗(yàn)時(shí)能夠很好的定位，配重物采用疊加式重物，是一個(gè)重物完成兩個(gè)重物的使命，驅(qū)動(dòng)部分采用變頻調(diào)速電機(jī)，可調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，提高手拉葫蘆的試驗(yàn)效率。

手拉葫蘆;定位聯(lián)鎖裝置 ;疊加重物;變頻調(diào)速電機(jī);試驗(yàn)效率

每一項(xiàng)創(chuàng)新都是源于工作急需，這不中煤新集設(shè)備維修公司機(jī)修車間手拉葫蘆試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)制作，也不例外，以往維修好的手拉葫蘆需要成批量的送外委廠家檢測(cè)，檢測(cè)費(fèi)用加上長(zhǎng)途運(yùn)輸費(fèi)用，無形中加大了維修成本，也增加了長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)。為了降低維修成本，設(shè)備維修公司機(jī)修車間維修技術(shù)人員學(xué)習(xí)廠家試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，組織精干技術(shù)力量，合理設(shè)計(jì)，反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置。

1 變頻調(diào)速電機(jī)原理

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。21世紀(jì)初期，使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。

2 變頻調(diào)速電機(jī)特點(diǎn)

B級(jí)溫升設(shè)計(jì)，F(xiàn)級(jí)絕緣制造。采用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆制造工藝以及采用特殊的絕緣結(jié)構(gòu)，使電氣繞組采用絕緣耐壓及機(jī)械強(qiáng)度有很大提高，足以勝任馬達(dá)之高速運(yùn)轉(zhuǎn)及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對(duì)絕緣之破壞。平衡質(zhì)量高，震動(dòng)等級(jí)為R級(jí)（降振級(jí)）機(jī)械零部件加工精度高，并采用專用高精度進(jìn)口軸承，可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。強(qiáng)制通風(fēng)散熱系統(tǒng)，全部采用進(jìn)口軸流風(fēng)機(jī)超靜音、高壽命，強(qiáng)勁風(fēng)力。保障馬達(dá)在任何轉(zhuǎn)速下，得到有效散熱，可實(shí)現(xiàn)高速或低速長(zhǎng)期運(yùn)行。經(jīng)AMCAD軟件設(shè)計(jì)的YP系列電機(jī)，與傳統(tǒng)變頻電機(jī)相比較，具備更寬廣的調(diào)速范圍和更高的設(shè)計(jì)質(zhì)量，經(jīng)特殊的磁場(chǎng)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步抑制高次諧波磁場(chǎng)，以滿足寬頻、節(jié)能和低噪音的設(shè)計(jì)指標(biāo)。具有寬范圍恒轉(zhuǎn)矩與功率調(diào)速特性，調(diào)速平穩(wěn)，無轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配，配合矢量控制，可實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)速全轉(zhuǎn)矩、低頻大力矩與高精度轉(zhuǎn)速控制、位置控制及快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制。YP系列變頻專用電機(jī)可配制剎車器，編碼器供貨，這樣即可獲得精準(zhǔn)停車，和通過轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)高精度速度控制。采用“微電機(jī)+變頻專用電機(jī)+編碼器+變頻器”實(shí)現(xiàn)超低速無級(jí)調(diào)速的精準(zhǔn)控制。YP系列變頻專用電機(jī)通用性好，其安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，與一般標(biāo)準(zhǔn)型電機(jī)具備可互換性。

3 設(shè)計(jì)地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置

地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)手拉葫蘆易旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，考慮手拉葫蘆試驗(yàn)的斷鏈傷人的安全性，設(shè)計(jì)理念中考慮實(shí)驗(yàn)人員方便舉掛手拉葫蘆的目的，上部試驗(yàn)掛鉤裝置設(shè)計(jì)高度保證試驗(yàn)人員不碰頭為主，手拉葫蘆掛上鉤后，有防止手拉葫蘆轉(zhuǎn)動(dòng)的定位桿，還有防止手拉葫蘆本體轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)鎖裝置，有了定位聯(lián)鎖裝置，手拉葫蘆掛上鉤時(shí)葫蘆本體已定位不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，手鏈盤跟著也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣能保證手鏈盤和電機(jī)對(duì)輪盤在同一條直線上，電機(jī)帶動(dòng)手鏈盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)掉鏈，為了保證試驗(yàn)人員的安全，裝置旁邊設(shè)有滑動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，不做試驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)防護(hù)網(wǎng)打開，做試驗(yàn)是關(guān)閉滑動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，這樣防止手拉葫蘆試驗(yàn)過程中斷鏈飛出傷人的事故發(fā)生；下部重物采取混凝土疊加式處理，按照混凝土和鋼材的比重計(jì)算處重物重量，三噸的重物上疊加上兩噸的混凝土塊，一噸和兩噸的重物也采取同樣的方式組合而成，通過螺栓連接，需要試驗(yàn)五噸的手拉葫蘆時(shí)，將連接螺栓擰緊，加上五噸的配重塊，所以這樣一個(gè)重物能完成兩個(gè)重物的使命，重物的勾頭部位采用易掛的彎環(huán)，試驗(yàn)人員在池上面甩動(dòng)手拉葫蘆的下鉤頭就能掛上重物，解決人員需要到坑內(nèi)掛鉤的問題，手拉葫蘆下勾頭掛好后，通過微調(diào)手鏈盤，拉緊手拉鏈條，調(diào)整手鏈盤，使它和變頻電機(jī)對(duì)輪盤在一條直線上，掛好手鏈盤和電機(jī)對(duì)輪盤連接的手拉鏈條，關(guān)閉滑動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，啟動(dòng)變頻電機(jī)，通過電機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)輪盤轉(zhuǎn)速，手鏈盤的運(yùn)行速度隨之增大，這樣試驗(yàn)起來效率很高，試驗(yàn)人員站在防護(hù)網(wǎng)外觀察手拉葫蘆起重鏈和摩擦片的運(yùn)行情況和音響，通過聲音異常情況的位置，便于檢修人員重新檢修。

變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)為變頻專用電機(jī)，電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。變頻電動(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨(dú)立出來的風(fēng)機(jī)，并且提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。在要求不高的場(chǎng)合如小功率和頻率在額定工作頻率工作情況下，可以用普通鼠籠電動(dòng)機(jī)代替。

地坑式手拉葫蘆試驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)一方面由于懸掛高度低由于懸掛高度低由于懸掛高度低觀察葫蘆試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異響位置，判斷維修點(diǎn)，另一方面起重物和手拉鏈都在池內(nèi)，防止斷鏈傷人的事故發(fā)生。同時(shí)電氣控制部分采用變頻調(diào)速設(shè)計(jì)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，手鏈盤轉(zhuǎn)速跟著提高，整個(gè)手拉葫蘆試驗(yàn)裝置比以往設(shè)計(jì)的行車起吊試驗(yàn)裝置時(shí)間上節(jié)約了一大半，提高了工作效率。