电动牵引机的研制技术及应用分析

王明 张良

【摘  要】公司目前主要应用的?25、?28、?32钢丝绳总数在200盘以上，在工程使用过程中，钢丝绳及绳盘会存在不同程度的损伤，钢丝绳从一个工程用完到发往下个工程使用的时间间隔很短，为了及时对这些钢丝绳进行检测、维护和更换绳盘，提高钢丝绳的安全保障，机具设备分公司设备班组特研究设计了“电动牵引机”。

【关键词】钢丝绳;牵引;工程;设备

一、实施背景

起初，该牵引装置在设计上打算利用公司现有的报废尾车和小型牵引机实现，场地内叉车配合装卸钢丝绳盘。在经过一段时间的使用后发现需要人工数量大、能源利用率差、排线卷扬时对人工操作的容错率低以及牵引速度需要人工调节等诸多不利因素。

經过多次的调研和改进，设备班设计了电动牵引机，采用PLC智能电路控制系统，实现了定速卷扬和自动排线，有效降低了人工的数量，提高设备运行的稳定性和工作效率。

二、成果创新点、技术方案及原理、理论依据

该装置由牵引机构、排线机构、放线机构、控制机构四部分组成。

1、牵引机构：由电动机驱动，通过减速机、链条将动力传递至

收线线盘与排线机构。

2、排线机构：采用PLC电路控制排线，不同种类钢丝绳排线都同步均匀。

3、放线机构：利用机械式刹车盘控制出线张力。

4、控制机构：自动控制变频调速电机输出功率，PLC电路控制钢丝绳速度，自动调节电机转速。

主要技术参数：

1：电压380V X 3

2：最大线速度5Km/h

3：最大收绳张力l0KN

4：钢绳直径1- 4 0mm

5：收绳动力：22kw

6：排绳伺服动力：1.5kW

7：伺服电机编码器：2500线/转

电动牵引机采用新一代电子伺服控制技术，取代了传统的机械式人工操作收绳、倒卷设备的排绳装置，电子排绳器优势主要表现：

1：电机采用电子数控无极调速，运行稳定，使用方便;

2：电子排绳器不受特定的钢丝绳直径和绳轮尺寸限制，具有广泛的通用性;

3：采用电子排绳技术，其寿命和可靠性比机械排绳器大大增强;

4：无需专业机械和电子专业知识，只需输入钢绳直径，操作简便。

三、成果的实施步骤和主要做法

电动牵引机采用新一代电子伺服控制技术，取代了传统的机械式人工操作收绳、倒卷设备的排绳装置，电机采用电子数控无极调速，运行稳定，使用方便;电子排绳器不受特定的钢丝绳直径和绳轮尺寸限制，具有广泛的通用性;电子排绳技术，其寿命和可靠性比机械排绳器大大增强;该装置自动化程度高，具有定速卷扬和均匀盘绳两大特点。

（一）定速卷扬

可根据是否需要检查钢丝绳损伤的需要，收卷驱动采用变频调速电机，其工作模式分两种：1.普通调速模式，通用调速模式为恒角速度即恒转速模式2.恒线速模式，此模式打开时，在收卷状态下，plc定期检测钢丝绳线速度，当误差大于设定值（5%）时，自动校正电机转速，直到误差小于设定值，最大调整量小于预设转速的3倍，避免传感器故障时造成的飞车现象。

（二）均匀盘绳伺服系统

该系统可根据不同型号钢丝绳的直径，自动将钢丝绳盘绕在绳盘上，比原有的人工摆线油缸或丝杠式盘线更加可靠。排绳系统是一个独立的系统，除了电源以外，它与主控收卷没有直接的电器连接，通过安装在收卷轮上的编码器转过的角度，根据所设绳子的直径计算出伺服电机的脉冲量，主编码器的线数为20，4倍频后为80线，伺服电机编码器为2500线/转，倍频后10000线，定位精度7/10000，电源关闭瞬间，自动记录伺服电机旋转方向和方向逻辑，保证下次开机后伺服方向和收卷方向匹配。

四、应用情况、效果分析及推广前景

该设备能极大的提高了钢丝绳检测、倒盘的效率，平均更换一次线盘只需15-20min，操作简便，盘绳均匀，速度稳定，对工程安全施工具有重要的意义，适合在广泛使用钢丝绳施工的领域内大力推广。

（作者单位：国网河南省淅川县供电公司）