電動牽引機的研制技術及應用分析

王明 張良

【摘 ?要】公司目前主要應用的?25、?28、?32鋼絲繩總數在200盤以上，在工程使用過程中，鋼絲繩及繩盤會存在不同程度的損傷，鋼絲繩從一個工程用完到發往下個工程使用的時間間隔很短，為了及時對這些鋼絲繩進行檢測、維護和更換繩盤，提高鋼絲繩的安全保障，機具設備分公司設備班組特研究設計了“電動牽引機”。

【關鍵詞】鋼絲繩;牽引;工程;設備

一、實施背景

起初，該牽引裝置在設計上打算利用公司現有的報廢尾車和小型牽引機實現，場地內叉車配合裝卸鋼絲繩盤。在經過一段時間的使用后發現需要人工數量大、能源利用率差、排線卷揚時對人工操作的容錯率低以及牽引速度需要人工調節等諸多不利因素。

經過多次的調研和改進，設備班設計了電動牽引機，采用PLC智能電路控制系統，實現了定速卷揚和自動排線，有效降低了人工的數量，提高設備運行的穩定性和工作效率。

二、成果創新點、技術方案及原理、理論依據

該裝置由牽引機構、排線機構、放線機構、控制機構四部分組成。

1、牽引機構：由電動機驅動，通過減速機、鏈條將動力傳遞至

收線線盤與排線機構。

2、排線機構：采用PLC電路控制排線，不同種類鋼絲繩排線都同步均勻。

3、放線機構：利用機械式剎車盤控制出線張力。

4、控制機構：自動控制變頻調速電機輸出功率，PLC電路控制鋼絲繩速度，自動調節電機轉速。

主要技術參數：

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：收繩動力：22kw

6：排繩伺服動力：1.5kW

7：伺服電機編碼器：2500線/轉

電動牽引機采用新一代電子伺服控制技術，取代了傳統的機械式人工操作收繩、倒卷設備的排繩裝置，電子排繩器優勢主要表現：

1：電機采用電子數控無極調速，運行穩定，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，其壽命和可靠性比機械排繩器大大增強;

4：無需專業機械和電子專業知識，只需輸入鋼繩直徑，操作簡便。

三、成果的實施步驟和主要做法

電動牽引機采用新一代電子伺服控制技術，取代了傳統的機械式人工操作收繩、倒卷設備的排繩裝置，電機采用電子數控無極調速，運行穩定，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，其壽命和可靠性比機械排繩器大大增強;該裝置自動化程度高，具有定速卷揚和均勻盤繩兩大特點。

（一）定速卷揚

可根據是否需要檢查鋼絲繩損傷的需要，收卷驅動采用變頻調速電機，其工作模式分兩種：1.普通調速模式，通用調速模式為恒角速度即恒轉速模式2.恒線速模式，此模式打開時，在收卷狀態下，plc定期檢測鋼絲繩線速度，當誤差大于設定值（5%）時，自動校正電機轉速，直到誤差小于設定值，最大調整量小于預設轉速的3倍，避免傳感器故障時造成的飛車現象。

（二）均勻盤繩伺服系統

該系統可根據不同型號鋼絲繩的直徑，自動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。排繩系統是一個獨立的系統，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過的角度，根據所設繩子的直徑計算出伺服電機的脈沖量，主編碼器的線數為20，4倍頻后為80線，伺服電機編碼器為2500線/轉，倍頻后10000線，定位精度7/10000，電源關閉瞬間，自動記錄伺服電機旋轉方向和方向邏輯，保證下次開機后伺服方向和收卷方向匹配。

四、應用情況、效果分析及推廣前景

該設備能極大的提高了鋼絲繩檢測、倒盤的效率，平均更換一次線盤只需15-20min，操作簡便，盤繩均勻，速度穩定，對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域內大力推廣。

（作者單位：國網河南省淅川縣供電公司）