[科普中国]-防爆提升绞车

防爆提升绞车指的是安装在井下有瓦斯和煤尘等爆炸危险环境中的提升机械。1

分类防爆提升绞车按拖动方式可分为电动和液压两大类。前者又可分为电动机转子外接电阻调速、电动机定 子变极调速、晶闸管变频调速和单机与双机差动调速 等形式;后者可分为低速大扭矩液压马达直联型、高速 小扭矩液压马达经行星减速器连接型、行星差速泵控 调速型和液力偶合器控制等4种形式。2

电动防爆提升绞车一般是采用通用绞车配以防爆 电器设备。美、英、日、澳大利亚等国自70年代就发展了液压绞车并日趋大型化，英国发展了15kW～ 225kW的系列液压绞车，日本的低速大扭矩马达防爆 提升绞车功率达250kW，澳大利亚制造的液压绞车卷 筒直径达2.8m。近年德国生产的150～200kW晶闸管 变频调速电动防爆提升绞车，电控系统简单、体积小、 设备重量轻并且电控散热良好。中国1980年制成第一 台185kW电机转子外接电阻调速防爆提升绞车，同年 研制了低速大扭矩液压防爆绞车，卷筒直径由1.2m 到2.5m;1982年底制成与1.2m绞车配套使用的双鼠 笼隔爆电机; 1985年制成液力偶合器调速的1.2m防 爆绞车。交交变频异步电动机传动的防爆绞车的研究 亦取得了很大进展，但液压绞车仍为主流。

双机差动调速防爆提升绞车采用两台防爆鼠笼 电动机与差速器配合控制，从而达到逐档加速起动和 逐档减速停车的目的。传动原理如图1所示。操纵时分 为主电机制动不旋转、副电机不转和主、副电机皆转3 种情况。副电机选用双速电机、起动过程中只需改变主、副电机的旋转方向和转动、闸住等状态，就可获得 多档速度起动，并可在任一档作长期运行。

低速大扭矩液压马达直联型防爆绞车通过笼型 防爆电动机拖动变量泵旋转，该泵与低速大扭矩液压 马达构成封闭回路。改变主泵的输出油量或油流方向 时，液压马达的运转即产生相应变化，实现卷筒的增 速、减速、停止或反转。早期生产的此类型液压防爆绞 车虽具有良好的防爆及调速性能，但效率、噪声、维修 工作量等方面不尽人意。中国已有卷筒直径为2.5m 的此类产品。

高速小扭矩液压马达液压防爆绞车利用高速小扭矩液压马达效率、噪声、寿命等 均较优的特点，由一台高压泵和多台高速液压马达组 成封闭回路，高速液压马达经行星减速器传动卷筒，以 液压控制系统改变高压泵的流量来实现调速。油泵电 动机为鼠笼型，其系统如图2所示。中国1992年生产 的此类型防爆绞车卷筒直径达2.5m。

行星差速泵控调速型液压防爆绞车绞车的调速利用功率分流调速原理，将电动机的功率通过行星差速器传给卷筒和液压泵。绞车在调速过程中通过调节液压泵回路中节流阀的过流面积，以改变泵的流量，从而改变其转速，达到绞车调速的目的，其原理如图 3所示。

启动过程：提升重物时，启动控制油路系统，松开 主电机与行星差速器轴之间的小抱闸，在提升机卷筒 盘式闸处于制动的状态下启动主电机，带动调速泵全 速转动;在松开盘式闸的过程中，控制调速泵的转速， 使卷筒加速，当调速泵的转速为零时，卷筒的转速达到 最大值而作等速运行。

液力偶合器调速型防爆绞车 采用鼠笼型防爆电 动机带动调速型液力偶合器上的泵轮旋转，从而使卷 筒转动。这种绞车的防爆性能好、结构简单，但低速时 效率较低、容易发热，且下放制动性能不好，故未获推 广。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学