矿用双速绞车过载保护机制：从设计原理到实践应用的全面解析

---

矿用双速绞车的过载保护通过机械与电气双重防护机制实现，其核心在于jing准响应瞬时或持续过载，防止设备损坏及事故发生。具体实现方式如下：

一、机械过载保护装置

扭矩限制器

工作原理：通过摩擦片、钢球或剪切销等结构，当扭矩超过设定值时瞬时动作。

摩擦式：过载时摩擦片打滑，切断动力传递，可自动复位（适合高频瞬时过载，如钢丝绳抖动）。

剪切销式：过载时剪切销断裂，需更换元件（适合单次严重过载，如卡阻卡死）。

安装位置：优先安装在减速机输出轴与卷筒之间（低速端），直接保护卷筒和钢丝绳系统；若需保护减速机内部齿轮，可安装在高速端（电机与减速机之间）。

选型关键：

额定扭矩需≥减速机输出额定扭矩的1.1-1.3倍（扭矩限制器）或1.3-1.5倍（an全离合器），冲击载荷大时取上限。

防护等级需达IP65及以上，防爆矿井需选Ex dⅡCT4级防爆型（如铜合金剪切销）。

an全离合器

工作原理：通过啮合齿、斜面凸轮等结构，过载时彻di分离传动链，需手动复位（部分型号可电动复位）。

适用场景：长期超载（如绞车超载提升、制动失效导致的持续扭矩超限），需明确切断动力并强制停机。

安装要求：

须安装在动力输入端（电机与减速机之间），确bao过载时彻di切断电机动力。

输入轴与输出轴同轴度≤0.05mm，端面跳动≤0.03mm，避免局部磨损加剧。

二、电气过载保护系统

电流正反馈与过载保护电路

电流正反馈：当电动机负载加大时，电机电流增大，反馈电压使可控硅导通角增大，稳定输出电压。

过载保护电路：

设置多档电流阈值（如七档），当电流超过阈值时，运放电路触发可控硅导通角归零，切断电源。

响应时间<50ms，避免持续摩擦过热或机械损伤。

电子限载系统

扭矩传感器：实时监测输出扭矩，超载10%时自动降速至额定速度的50%，超载20%触发紧急制动并报警。

变频器控制：实现软启动，避免重载启动冲击电流（启动电流≤1.5倍额定电流）。

三、双重保护协同机制

低速端+高速端组合保护

低速端：安装摩擦式扭矩限制器，防瞬时卡阻（如钢丝绳缠绕、矿石卡滞）。

高速端：安装an全离合器，防持续超载（如人员误操作、负载传感器失效）。

效果：将减速机过载故障率降低80%以上，减少停机损失。

与制动系统联动

紧急制动：过载时触发液压盘式制动器（制动力矩≥5000N·m，响应时间≤0.3秒）或机械弹簧制动（断电自动抱闸）。

软停止功能：通过调节制动装置对高速级内齿圈的制动力，实现负载转速从0到zui大转速间的无极调速，避免惯性冲击。

四、维护与监测强化保护可靠性

日常检查

目视检查装置外壳（如扭矩限制器防尘罩、an全离合器法兰）是否有裂纹、变形，清理粉尘堆积。

用扭矩扳手复紧连接螺栓（如M16螺栓预紧力800N·m），防止振动导致轴系偏移。

定期维护

扭矩限制器：拆下防尘罩，检查摩擦片厚度（磨损至原厚度1/2时需更换），清理摩擦面油污。

an全离合器：手动推动复位手柄，检查复位阻力是否均匀，更换疲劳弹簧（如φ5mm×20mm圆柱弹簧）。

扭矩值校准：用扭矩校准仪检测触发值，偏差超过±5%时调整压力弹簧。

故障处理

扭矩限制器打滑失效：检查摩擦片是否卡滞或润滑失效，更换磨损件。

an全离合器分离延迟：检查位置开关（如接近开关）信号传输是否正常，清理啮合齿面金属碎屑。

矿用双速绞车的过载保护机制通过多层级技术设计实现动态防护，其核心在于实时监测与jing准响应。当负载超过绞车额定承载能力时，系统shou先触发扭矩限制器，通过摩擦片打滑或剪切销断裂切断动力传递，防止电机轴与减速机齿轮因瞬时冲击受损；若持续过载，an全离合器自动分离传动链，并同步激活声光报警与PLC联动停机程序，确保设备在50ms内停止运行。针对双速工况，低速挡重载运行时，液力变矩器通过变矩缓冲降低制动冲击，同时电动液压推杆与行车制动形成双重停车保障，避免钢丝绳断裂风险。日常维护中，通过红外测温、扭矩校准及同轴度检测等手段，可提前发现摩擦片磨损、弹簧疲劳等隐患，结合防尘罩强化与备件管理，将过载故障率降低80%以上。该保护体系不仅符合《煤矿an全规程》要求，更通过双速切换与软启停控制，实现了重载运输与gao效作业的平衡，为矿山an全生产提供了可靠技术支撑。