地坑式手拉葫蘆試驗裝置制作

文/曹興菊，中煤新集設備維修分公司

地坑式手拉葫蘆試驗裝置制作

文/曹興菊，中煤新集設備維修分公司

手拉葫蘆維修好后需要做拉力試驗，為了保證試驗方便安全，設計制作地坑式手拉葫蘆試驗裝置，該裝置地面上部框架設計容易舉掛的高度，手拉葫蘆掛好后，手拉葫蘆本體采用防轉動的定位聯鎖裝置，葫蘆試驗時能夠很好的定位，配重物采用疊加式重物，是一個重物完成兩個重物的使命，驅動部分采用變頻調速電機，可調整電機轉速，提高手拉葫蘆的試驗效率。

手拉葫蘆;定位聯鎖裝置 ;疊加重物;變頻調速電機;試驗效率

每一項創新都是源于工作急需，這不中煤新集設備維修公司機修車間手拉葫蘆試驗臺的設計制作，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，檢測費用加上長途運輸費用，無形中加大了維修成本，也增加了長途運輸的安全風險。為了降低維修成本，設備維修公司機修車間維修技術人員學習廠家試驗經驗，組織精干技術力量，合理設計，反復試驗，設計地坑式手拉葫蘆試驗裝置。

1 變頻調速電機原理

變頻器是利用電力半導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換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分組成。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，中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。

2 變頻調速電機特點

B級溫升設計，F級絕緣制造。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構，使電氣繞組采用絕緣耐壓及機械強度有很大提高，足以勝任馬達之高速運轉及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對絕緣之破壞。平衡質量高，震動等級為R級（降振級）機械零部件加工精度高，并采用專用高精度進口軸承，可以高速運轉。強制通風散熱系統，全部采用進口軸流風機超靜音、高壽命，強勁風力。保障馬達在任何轉速下，得到有效散熱，可實現高速或低速長期運行。經AMCAD軟件設計的YP系列電機，與傳統變頻電機相比較，具備更寬廣的調速范圍和更高的設計質量，經特殊的磁場設計，進一步抑制高次諧波磁場，以滿足寬頻、節能和低噪音的設計指標。具有寬范圍恒轉矩與功率調速特性，調速平穩，無轉矩脈動。與各類變頻器均具有良好的參數匹配，配合矢量控制，可實現零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態響應控制。YP系列變頻專用電機可配制剎車器，編碼器供貨，這樣即可獲得精準停車，和通過轉速閉環控制實現高精度速度控制。采用“微電機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現超低速無級調速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好，其安裝尺寸符合IEC標準，與一般標準型電機具備可互換性。

3 設計地坑式手拉葫蘆試驗裝置

地坑式手拉葫蘆試驗裝置的設計根據手拉葫蘆易旋轉的特點，考慮手拉葫蘆試驗的斷鏈傷人的安全性，設計理念中考慮實驗人員方便舉掛手拉葫蘆的目的，上部試驗掛鉤裝置設計高度保證試驗人員不碰頭為主，手拉葫蘆掛上鉤后，有防止手拉葫蘆轉動的定位桿，還有防止手拉葫蘆本體轉動的聯鎖裝置，有了定位聯鎖裝置，手拉葫蘆掛上鉤時葫蘆本體已定位不會轉動，手鏈盤跟著也不會轉動，這樣能保證手鏈盤和電機對輪盤在同一條直線上，電機帶動手鏈盤轉動時不會掉鏈，為了保證試驗人員的安全，裝置旁邊設有滑動防護網，不做試驗時滑動防護網打開，做試驗是關閉滑動防護網，這樣防止手拉葫蘆試驗過程中斷鏈飛出傷人的事故發生；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，需要試驗五噸的手拉葫蘆時，將連接螺栓擰緊，加上五噸的配重塊，所以這樣一個重物能完成兩個重物的使命，重物的勾頭部位采用易掛的彎環，試驗人員在池上面甩動手拉葫蘆的下鉤頭就能掛上重物，解決人員需要到坑內掛鉤的問題，手拉葫蘆下勾頭掛好后，通過微調手鏈盤，拉緊手拉鏈條，調整手鏈盤，使它和變頻電機對輪盤在一條直線上，掛好手鏈盤和電機對輪盤連接的手拉鏈條，關閉滑動防護網，啟動變頻電機，通過電機的變頻調速對輪盤轉速，手鏈盤的運行速度隨之增大，這樣試驗起來效率很高，試驗人員站在防護網外觀察手拉葫蘆起重鏈和摩擦片的運行情況和音響，通過聲音異常情況的位置，便于檢修人員重新檢修。

變頻調速電機簡稱變頻電機，是變頻器驅動的電動機的統稱。實際上為變頻器設計的電機為變頻專用電機，電機可以在變頻器的驅動下實現不同的轉速與扭矩，以適應負載的需求變化。變頻電動機由傳統的鼠籠式電動機發展而來，把傳統的電機風機改為獨立出來的風機，并且提高了電機繞組的絕緣性能。在要求不高的場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機代替。

地坑式手拉葫蘆試驗裝置的優點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過程中出現的異響位置，判斷維修點，另一方面起重物和手拉鏈都在池內，防止斷鏈傷人的事故發生。同時電氣控制部分采用變頻調速設計，提高電機轉速提高，手鏈盤轉速跟著提高，整個手拉葫蘆試驗裝置比以往設計的行車起吊試驗裝置時間上節約了一大半，提高了工作效率。