猴车软启动与防掉绳装置的研制与使用

文/闫勇

猴车全称为矿山架空乘人索道，主要的用途就是对地下矿山工人进行传送。目前煤矿生产中对猴车的使用不断增加，怎样保证候车的安全运行也逐渐成为了人们关注的重点问题。在猴车启动过程中如果猴车钢丝绳扭劲，很容易造成猴车钢丝绳脱落，给猴车运行和工作人员带来危险，基于此种危险情况，本文就将对猴车软启动和防掉绳装置的研制进行详细研究，希望能为猴车安全运行提供一定参考和帮助。

1 猴车结构特征和主要工作原理

猴车装置主要是借助电动机作用带动减速机的驱动轮，在摩擦传动架空线路上对索轮上的无极钢丝绳进行支撑，在钢丝绳对吊椅和尾轮之间进行相应的循环运动。在此环节中，钢丝绳借助尾部张紧装置进行张紧运动，有效实现钢丝绳在托轮减的张力，设有上下站机构。其中猴车设备主要有驱动装置、被动尾轮装置、张紧装置、运载索道、拖绳、乘人吊具和抱索器、电控部分等组成。

2 猴车电控系统组成

猴车电控系统主要有PLC 防爆电控箱、本案操作台、磁力启动机、制动器磁力启动器等，通过对失压、短路、过载保护猴车系统综合保护装置的结合，组成猴车电控系统。此种装置主要应用的是日本三菱PLC 技术，通过设备的使用对系统控制工作进行编程。一般猴车装置需要设置相应保护装置：过速、欠速保护、钢丝绳张紧保护和过卷保护等。

3 对PLC技术和软启动控制器的结合

在猴车启动过程中，突然启动的装置对于电机、减速机和尾轮等机械设备产生严重的震动冲击，很容易造成设备损坏，设备在此种情况下出现严重磨损，不利于工作的正常运行，甚至还将对工作人员生命安全产生影响。猴车电控系统对软启动控制器的加装，可以保证猴车电控系统和软启动控制器的充分结合，有助于降低对机械设备的冲击，为乘坐猴车人员的安全性提供有效保障。在PLC 控制系统中通过对编程的有效控制，需要输出常开接点，在带动小型继电器的过程中，对软启动中的按钮进行带动，在有效软启动的同时，保证软停止。在对该组合系统进行应用的过程中，可以更好的帮助电机实现平滑加速，不会对电机减压启动器中出现的瞬间扭矩冲击问题，也不会产生电机减压启动器的电压和电流冲击问题。

4 软启动的工作原理

软启动器借助三相反并联晶闸管作为主要调压器，固定在电源和电动机定子之间。这种电路比如三项全控桥式整流电路工作方式相对比较复杂。在对软启动器进行使用的过程中，晶闸管中的输出电压会不断增加，而电动机的加速过程中，会对晶闸管进行有效导通，而电动机工作会更有效的表现在额定电压机械特性中，在保证平滑启动的过程中，对启动电流进行合理控制，避免出现过流跳闸的问题。如果电机在工作中达到了额定转速要求，在启动过程结束后，软启动器会自动借助旁路接触器实现对晶闸管工作的要求，从而对电动机的正常运转和工作提供所需电压，避免出现晶闸管热损耗问题的出现，这种方式不仅能对软启动器自身使用寿命进行提升，对于工作效率的提升，降低电网谐波污染有着重要影响。

5 软启动和全压启动的有效对比

通过对软启动和全压启动器的有效对比，可以发现软启动的优势更为显著，软启动的优势特征主要表现为：

（1）能对电网电压产生相关性波动。

（2）对电网的影响显著。经研究对比，对电网的影响主要分为两个方面：首先，超大型电机的直接启动会在电路中产生较大电流，这种电流对电网的冲击和三相短路带给电网的影响较为一致，不仅会造成发功率的明显震荡，还会造成电网稳定性的影响。其次，超动电流中通常具备大量高次谐波，并且与电网电路参数产生高频谐振，这种情况很容易出现继电保护失误或是控制系统失灵问题。而软启动器在启动过程中可以实现对电流的明显降低，因此这些问题能得到有效避免。

（3）对电机绝缘问题产生影响，大大降低了电机使用寿命。因为大电流作用下产生的焦耳热会对导线外绝缘产生反复作用，在加速绝缘老化的过程中，对其使用寿命造成影响。并且大电流工作中会产生导线与导线的互相摩擦影响，这也会对绝缘寿命产生影响。在软启动过程中，可以将电流进行有效降低，瞬间发热量也只是传统方式的四分之一，因此可以实现对使用寿命的明显提升。在软启动过程中电机端的电压可以从零进行调整，能实现对电压伤害的稳定控制和降低。

（4）电动力对电机产生的影响。大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上往往会产生较大冲击作用，甚至会引发线圈变形和鼠笼条断裂问题。但是在软启动过程中，由于最大电流较小，所以对设备的冲击力影响也将大大降低。

（5）对机械设备产生的影响。在全压启动过程中，起动转矩是额定转矩的两倍，因此在对静止设备产生影响的过程中，很容易出现加速风叶疲劳或是断裂情况。但是软启动的转矩通常不会超过额定转矩，因此在实际工作中也能对上述问题进行有效避免。独立变压器供电方式在电网电压波动过程中也将得到更有效的缓解和改进。

6 防掉绳装置的研制

在猴车的实际运行过程中，出现最严重的问题就是钢丝绳突然掉绳槽。钢丝绳出现突然掉槽会对乘坐人员带来极大的安全威胁。轻者可能会掉落一两个绳槽，对乘坐人员造成身体倾斜，重者钢丝绳整个出现脱落，很可能会将乘坐猴车的人员砸伤甚至死亡。虽然猴车在实际运行过程中有钢丝绳槽进行相应脱槽保护，即便对猴车的保护起作用，对猴车进行及时逼停，但是由于钢丝绳出现脱槽，因此对于工作工作人员的影响和伤害也是不可忽视的。

猴车出现掉绳的主要原因就是绳子中心线和螺旋轮中的外径不在同一个平面，产生这一问题的因素也也有很多，比如地质变化造成巷道本身压力作用变形、轮垫磨损、局部超载问题都会对绳子松紧度产生重要影响。按照钢丝绳的实际运行方式可以自主加工单向摆动防脱绳装置，让猴车在世界运行中保持摆动要求，这样鱼口的摆动范围就是拖绳轮的宽度，不会出现挡座椅的问题出现。这种装置加工合理性更强、有着较强安全性，同时成本较低，因此能对猴车运行中出现的钢丝绳脱落问题进行有效解决，在降低脱绳事故的基础上，有效保障猴车运行安全。

7 结束语

在猴车的加装软启动控制下，可以更好的将PLC 和软启动器进行有机结合，在猴车软启动和软停止过程中，进一步降低猴车对机械设备和乘坐人员产生的负面影响。此外，通过对猴车防掉绳保护装置的加装，不仅能对猴车安全运转效率进行提升，还将提升钢丝绳的安全性，推进相关工作的有效开展。