如何开发稳定性好、传动功率高的凿井绞车？

凿井绞车是下沉系统施工过程中的重要设备，传统凿井绞车的传动系统一般采用简单的高速电机边缘单驱动方式。下沉绞车负荷增加时，需要增加电机功率和减速器型号，会导致生产成本增加、传动稳定性差、占地面积大等弊端，严重影响企业效益和施工安全。因此，目前我们的施工迫切需要一种稳定性好、传动功率高、占地面积小的凿井绞车。

由于应用场合和外界环境因素的影响，凿井绞车的负载会不断变化，这就要求凿井绞车的传动具有调速方便、高低速运行稳定、输出扭矩范围大、操作简便等特点。目前，凿井绞车主要采用三相异步电动机，速度快，输出扭矩小。为了满足凿井绞车的工作速度和扭矩要求，需要通过减速器降低速度，增加较大输出扭矩。在运行过程中，这种传动方式存在三相异步电动机能耗大、减速器运行效率低等缺陷。此外，凿井绞车整体零件多，设备运行效率低，检修维护程序复杂、成本高、能耗大，影响了整个矿井的安全运行。

随着建井技术的发展，大型矿井越来越多，小型绞车已经不能满足需要。比如千米以上的深井，钢丝绳重量在20吨以上。目前大型矿井经常使用摩擦绞车，凿井绞车主要有以下缺点：

1、安全刹车为带式，刹车过急，可能会弄断皮带或损坏其他部件，造成二次危险，只能单向刹车，使用受限；

2、结构复杂、重量大、占地面积大，不适合在狭窄区域使用；

3、卷筒上有绳槽，使用的钢丝绳范围窄，不能使用异形钢丝绳。比如生产矿井的平稳绳根本无法缠绕，因此摩擦绞车无法用于维修和换绳；

4、滚筒上钢丝绳的输入端和输出端之间存在巨大的张力差，因此滚筒上钢丝绳的长度是变化的，即发生爬行，工作不稳定，容易损坏钢丝绳；

5、在设计和制造上有许多缺点。主轴和滚筒之间的连接是通过键和半环来定位的，这样就会在主轴上开键槽和环形槽，从而在主轴上形成应力集中区；车架下部为半开放式结构，刚性不足。这种结构不能在受力点和受力构件附近设置地角螺栓，力也不能传递到附近的基础上，这样框架的薄弱部位也受力较大，容易损坏框架。

在挖掘矿井时，需要使用凿井绞车来悬挂吊板和其他设备。为了提高工作效率，现有技术中设置了两个双缸凿井绞车。在实际使用中，由于悬挂在悬挂托盘上的抓岩器数量、悬挂托盘上水箱的容量和重量以及悬挂托盘上其他设备的布置，很难实现四根悬挂钢丝绳应力的基本平衡，这种平衡往往变化很大。随着竖井开挖深度的加深悬挂在竖井中的钢丝绳重量增加，这使得差速器减速器中的齿轮离合器更难分离或闭合。每次移动升降板都需要揭开减速器盖，完成离合需要很长时间。因此，开发一种稳定性好、传动功率高的凿井绞车成为了当务之急。