張念軍　田月紅　黃宗澤　賈洪喜

摘要 本文介紹一種微型失電電磁制動(dòng)器，斷電剎車(chē)機(jī)械抱閘剎車(chē)器，應(yīng)用于輸電線路搶修作業(yè)快捷起重裝置研究，可提高設(shè)備的實(shí)用性及安全性，滿足輸電線路野外施工吊裝或牽引。該微型失電電磁制動(dòng)器結(jié)構(gòu)可靠、安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)。實(shí)踐表明，采用該微型失電電磁制動(dòng)器后，設(shè)備運(yùn)行可靠性大大提高。

關(guān)鍵詞 角鋼塔；輸電線路吊裝作業(yè)；帶電作業(yè)；快捷起重裝置

中圖分類(lèi)號(hào) TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095—6363（2016）04—0032—02

1問(wèn)題提出

輸電線路野外現(xiàn)場(chǎng)桿塔施工和運(yùn)行檢修時(shí)，電力金具的吊裝作業(yè)量很大，機(jī)動(dòng)絞磨是架設(shè)空中輸電線路檢修作業(yè)及更換絕緣子串時(shí)必備的起重施工工具，其能在各種復(fù)雜環(huán)境下用于起重和牽引，目前使用的絞磨主要為各種柴油、汽油、手動(dòng)絞磨。實(shí)際使用中，柴油或汽油絞磨機(jī)存在體積偏大、重量重、野外搬運(yùn)困難的問(wèn)題，自身配套的安裝支架體積重量都比較大，安裝拆卸和轉(zhuǎn)運(yùn)都很不方便，固定可靠性及支架自身固定對(duì)安裝環(huán)境的適應(yīng)性都直接影響施工作業(yè)的效率及安全。特別是用于絕緣子及桿塔設(shè)備更換需要精準(zhǔn)定位空中懸停時(shí)，柴汽油絞磨在操作上很難精準(zhǔn)控制，而手動(dòng)絞磨及人力牽引則更加難以把控。基于輸電線路搶修作業(yè)快捷起重裝置，是我公司根據(jù)多年工程經(jīng)驗(yàn)分析與總結(jié)，研制的適用于野外吊裝和牽引的施工器具，其特點(diǎn)是采用電池供電，自帶微型失電電磁制動(dòng)器，提供300kg負(fù)載量，設(shè)備總重少于20kg，體積小，可單人攜帶。工程經(jīng)驗(yàn)表明，該裝置采用微型失電電磁制動(dòng)器，斷電剎車(chē)機(jī)械抱閘剎車(chē)器，現(xiàn)場(chǎng)使用的可靠性及操控的精準(zhǔn)度得到提高。

2電動(dòng)絞磨剎車(chē)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的構(gòu)思

2.1搭載微型失電電磁制動(dòng)器的電動(dòng)快捷起重裝置結(jié)構(gòu)及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)

設(shè)備主體結(jié)構(gòu)包括直流電機(jī)、失電電磁制動(dòng)器、行星齒輪變速箱、絞盤(pán)、合金鋁外殼、主控板及操作按鈕接線航空端子（如圖1所示）。

主機(jī)采用24V/340W進(jìn)口定制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min，電機(jī)前端為一體設(shè)計(jì)的行星齒輪減速器，尾端裝載微型失電電磁制動(dòng)器，在直流電機(jī)行星減速器輸出端設(shè)置有二級(jí)減速變速箱，主機(jī)采用合金鋁外殼表面陽(yáng)極氧化及金屬粉漆靜電噴涂。

電磁失電制動(dòng)器是通電電磁吸合，斷電時(shí)彈簧加壓，實(shí)現(xiàn)摩擦制動(dòng)，主要用于微型電機(jī)馬達(dá)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，電動(dòng)叉車(chē)電機(jī)等小型輕型電機(jī)。適用于冶金、建筑、化工、食品、機(jī)床、包裝、舞臺(tái)、電梯、輪船等機(jī)械中，實(shí)現(xiàn)快速停車(chē)、定位準(zhǔn)確、安全制動(dòng)等目的。制動(dòng)器由磁軛體、勵(lì)磁線圈、彈簧、制動(dòng)盤(pán)、銜鐵、花鍵套、手動(dòng)釋放裝置等組成（如圖2所示）。安裝于電機(jī)后端，調(diào)整安裝螺釘使氣隙到規(guī)定值。花鍵套固定于軸上，制動(dòng)盤(pán)在花鍵套上可軸向滑動(dòng)，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩。當(dāng)制動(dòng)器的線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，銜鐵被磁力吸向磁軛，銜鐵與制動(dòng)盤(pán)脫開(kāi)，此時(shí)制動(dòng)盤(pán)被電機(jī)軸帶著正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁場(chǎng)消失，銜鐵被彈簧的作用力推向制動(dòng)盤(pán)，產(chǎn)生摩擦扭矩而制動(dòng)。

2.2直流電機(jī)與電磁失電制動(dòng)器固定

電磁失電制動(dòng)器與電機(jī)尾部端蓋采用螺絲固定，扳動(dòng)“手動(dòng)釋放裝置”或擰緊“螺釘釋放裝置”，也可使銜鐵釋放，方便設(shè)備的安裝和調(diào)節(jié)，將電磁失電制動(dòng)器花鍵套固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上，再將電磁制動(dòng)器與直流電機(jī)端蓋螺絲擰緊，通電測(cè)試電磁失電制動(dòng)器制動(dòng)是否工作正常，也可通過(guò)調(diào)整安裝螺釘使氣隙使電磁失電制動(dòng)器制動(dòng)達(dá)到最佳效果。

2.3電磁失電制動(dòng)器使用條件

1）在干式條件下工作；2）周?chē)橘|(zhì)中，無(wú)爆炸危險(xiǎn)且無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電塵埃；3）工作環(huán)境溫度-40℃～150℃，摩擦片及銜鐵表面不得有油污，必須保持清潔；4）絕緣等級(jí)為B級(jí)，防護(hù)等級(jí)為IP23，電壓波動(dòng)范圍不超過(guò)+5%和15%；5）工作氣隙不得超過(guò)最大工作氣隙，制動(dòng)器主、從動(dòng)側(cè)需固定，不允許有軸向竄動(dòng)；6）安裝方式是軸向垂直安裝，安裝制動(dòng)器必須保證同軸不大于0.1mm；7）工作方式為間歇式工作，連續(xù)式工作。

3電動(dòng)絞磨電磁失電制動(dòng)器應(yīng)用特點(diǎn)

1）電磁失電制動(dòng)器設(shè)置在電機(jī)輸出軸尾端，其技術(shù)特點(diǎn)在于直流電機(jī)再未經(jīng)過(guò)行星齒輪減速器時(shí)輸出扭矩比較小，銜鐵與制動(dòng)盤(pán)只需要很少的推力即可制動(dòng)鎖死；2）電磁失電制動(dòng)器采用通電釋放，斷電鎖死的工作方式，當(dāng)制動(dòng)器的線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，銜鐵被磁力吸向磁軛，銜鐵與制動(dòng)盤(pán)脫開(kāi)，此時(shí)制動(dòng)盤(pán)被電機(jī)軸帶著正常轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁場(chǎng)消失，銜鐵被彈簧的作用力推向制動(dòng)盤(pán)，產(chǎn)生摩擦扭矩而制動(dòng)。將電磁失電制動(dòng)器與直流電機(jī)采用同一開(kāi)關(guān)控制，絞磨在操作時(shí)只需按下正/逆轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)電磁失電制器通電釋放，絞磨正常運(yùn)轉(zhuǎn)，只要松開(kāi)正/逆轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)直流電機(jī)停止的同時(shí)電磁失電制動(dòng)器斷電鎖死；3）因電磁失電制動(dòng)器具備斷電即鎖的特點(diǎn)，使得絞磨在起重的過(guò)程中可即停即運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位控制，這在設(shè)備安裝過(guò)程中設(shè)備對(duì)位調(diào)整作用尤為明顯。

4實(shí)際應(yīng)用效果

帶電作業(yè)人員在經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)操作試用實(shí)踐操作表明，使用配備電磁失電制動(dòng)器絞磨機(jī)固定支架可達(dá)到如下效果：1）使用搭載該電磁失電制動(dòng)器的絞磨質(zhì)量輕、設(shè)計(jì)精巧，可適用范圍廣泛，適應(yīng)35kV～220kV帶電輸電線路桿塔作業(yè)；2）電磁失電制動(dòng)器是通電電磁吸合，斷電時(shí)，彈簧加壓，實(shí)現(xiàn)摩擦制動(dòng)鎖止，這樣的設(shè)計(jì)工作效率高，鎖止響應(yīng)速度快確保了絞磨使用的安全性，另外因電磁失電制動(dòng)器斷電時(shí)采用的是彈簧加壓摩擦制動(dòng)，這樣在絞磨運(yùn)行過(guò)程中可隨時(shí)更換供電電池，方便快捷；3）搭載該電磁失電制動(dòng)器的絞磨在起重的過(guò)程中可即停即運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位控制，這樣在維護(hù)更換設(shè)備時(shí)作用十分明顯，如更換絕緣子穿銷(xiāo)定位；塔材安裝時(shí)螺絲孔對(duì)位都能十分方便的操作控制，極大提高了工作效率。

5結(jié)論

電力施工器具輕型化和微型化，是電力施工器具一個(gè)重要的應(yīng)用研究方向，需要提供一個(gè)系統(tǒng)性的解決方案，在研制快捷起重裝置的同時(shí)，其工作可靠性及操作便捷性是一個(gè)雙重要素，本裝置采用微型失電電磁制動(dòng)器技術(shù)充分說(shuō)明一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，才能有效地解決實(shí)際問(wèn)題，創(chuàng)新才能發(fā)揮實(shí)效。