地坑式手拉葫芦试验装置制作

文/曹兴菊，中煤新集设备维修分公司

地坑式手拉葫芦试验装置制作

文/曹兴菊，中煤新集设备维修分公司

手拉葫芦维修好后需要做拉力试验，为了保证试验方便安全，设计制作地坑式手拉葫芦试验装置，该装置地面上部框架设计容易举挂的高度，手拉葫芦挂好后，手拉葫芦本体采用防转动的定位联锁装置，葫芦试验时能够很好的定位，配重物采用叠加式重物，是一个重物完成两个重物的使命，驱动部分采用变频调速电机，可调整电机转速，提高手拉葫芦的试验效率。

手拉葫芦;定位联锁装置 ;叠加重物;变频调速电机;试验效率

每一项创新都是源于工作急需，这不中煤新集设备维修公司机修车间手拉葫芦试验台的设计制作，也不例外，以往维修好的手拉葫芦需要成批量的送外委厂家检测，检测费用加上长途运输费用，无形中加大了维修成本，也增加了长途运输的安全风险。为了降低维修成本，设备维修公司机修车间维修技术人员学习厂家试验经验，组织精干技术力量，合理设计，反复试验，设计地坑式手拉葫芦试验装置。

1 变频调速电机原理

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。21世纪初期，使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

2 变频调速电机特点

B级温升设计，F级绝缘制造。采用高分子绝缘材料及真空压力浸漆制造工艺以及采用特殊的绝缘结构，使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高，足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。平衡质量高，震动等级为R级（降振级）机械零部件加工精度高，并采用专用高精度进口轴承，可以高速运转。强制通风散热系统，全部采用进口轴流风机超静音、高寿命，强劲风力。保障马达在任何转速下，得到有效散热，可实现高速或低速长期运行。经AMCAD软件设计的YP系列电机，与传统变频电机相比较，具备更宽广的调速范围和更高的设计质量，经特殊的磁场设计，进一步抑制高次谐波磁场，以满足宽频、节能和低噪音的设计指标。具有宽范围恒转矩与功率调速特性，调速平稳，无转矩脉动。与各类变频器均具有良好的参数匹配，配合矢量控制，可实现零转速全转矩、低频大力矩与高精度转速控制、位置控制及快速动态响应控制。YP系列变频专用电机可配制刹车器，编码器供货，这样即可获得精准停车，和通过转速闭环控制实现高精度速度控制。采用“微电机+变频专用电机+编码器+变频器”实现超低速无级调速的精准控制。YP系列变频专用电机通用性好，其安装尺寸符合IEC标准，与一般标准型电机具备可互换性。

3 设计地坑式手拉葫芦试验装置

地坑式手拉葫芦试验装置的设计根据手拉葫芦易旋转的特点，考虑手拉葫芦试验的断链伤人的安全性，设计理念中考虑实验人员方便举挂手拉葫芦的目的，上部试验挂钩装置设计高度保证试验人员不碰头为主，手拉葫芦挂上钩后，有防止手拉葫芦转动的定位杆，还有防止手拉葫芦本体转动的联锁装置，有了定位联锁装置，手拉葫芦挂上钩时葫芦本体已定位不会转动，手链盘跟着也不会转动，这样能保证手链盘和电机对轮盘在同一条直线上，电机带动手链盘转动时不会掉链，为了保证试验人员的安全，装置旁边设有滑动防护网，不做试验时滑动防护网打开，做试验是关闭滑动防护网，这样防止手拉葫芦试验过程中断链飞出伤人的事故发生；下部重物采取混凝土叠加式处理，按照混凝土和钢材的比重计算处重物重量，三吨的重物上叠加上两吨的混凝土块，一吨和两吨的重物也采取同样的方式组合而成，通过螺栓连接，需要试验五吨的手拉葫芦时，将连接螺栓拧紧，加上五吨的配重块，所以这样一个重物能完成两个重物的使命，重物的勾头部位采用易挂的弯环，试验人员在池上面甩动手拉葫芦的下钩头就能挂上重物，解决人员需要到坑内挂钩的问题，手拉葫芦下勾头挂好后，通过微调手链盘，拉紧手拉链条，调整手链盘，使它和变频电机对轮盘在一条直线上，挂好手链盘和电机对轮盘连接的手拉链条，关闭滑动防护网，启动变频电机，通过电机的变频调速对轮盘转速，手链盘的运行速度随之增大，这样试验起来效率很高，试验人员站在防护网外观察手拉葫芦起重链和摩擦片的运行情况和音响，通过声音异常情况的位置，便于检修人员重新检修。

变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来，把传统的电机风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下，可以用普通鼠笼电动机代替。

地坑式手拉葫芦试验装置的优点一方面由于悬挂高度低由于悬挂高度低由于悬挂高度低观察葫芦试验过程中出现的异响位置，判断维修点，另一方面起重物和手拉链都在池内，防止断链伤人的事故发生。同时电气控制部分采用变频调速设计，提高电机转速提高，手链盘转速跟着提高，整个手拉葫芦试验装置比以往设计的行车起吊试验装置时间上节约了一大半，提高了工作效率。