第一节 矿用绞车产品定义及基本属性

一、产品定义、性能

1、定义

矿用绞车指用于矿山，借助于钢丝绳牵引以实现其工作目的的设备。包括“摩擦轮运输绞车(frictionhaulagewinch)”，“调度绞车(dispatchingwinch)”，“回柱绞车(prop-pullingwinch)”，“耙矿绞车(scraperwinch)”和“安全绞车(safetywinch)”等。

2、矿用绞车性能特点

矿用绞车是借助于钢丝绳带动提升容量沿井筒或倾斜井巷运行的提升机械，是煤矿生产系统中必不可少的重要生产设备，是矿井提升煤炭，矸石和提升或下放设备、材料的常用工具。矿用绞车具有提吊能力强、容绳量大、运转平衡等优点。

二、产品所属行业界定

矿用绞车所属好昂也为采矿、采石设备制造业。

采矿、采石设备制造指地下或露天，用于对金属、煤炭、石油、化工等各种矿石或建筑用石的开采设备制造，以及矿石筛选、分类、分离、洗选、轧碎或类似加工工艺使用的专用机械的制造。

主要产品包括：矿山采掘设备：钻孔机、凿岩机、抓岩机、采煤机、截煤机、掘进机、矿用电铲等；地下专用的连续运送货物或材料的输送机、升降机、提升设备及绞车等；矿石洗选设备：破碎设备、研磨设备、筛分设备、分级设备、洗矿及脱水设备；履带式牵引车、履带式拖拉机；上述设备的辅助设备及配件。

第二节 矿用绞车产品应用概况

一、产品主要应用领域

主要用于煤矿、金属矿、非金属矿竖井的井筒掘进工程中悬吊吊盘、水泵、风筒，压缩空气筒、注浆管等掘进设备和紧张稳绳，也可作其它井下和地面起吊重物使用。

二、产品应用成熟度分析

我国矿用绞车的发展历史也就几十年，生产技术较为落后，但在不断的努力下，一些关键技术逐渐取得突破，产品在各大矿山也逐渐得到应用，产品应用正在走向成熟。略……

第三节 矿用绞车产品发展历程

矿用绞车是煤矿不可缺少的重要设备。在煤矿，人员及物料的提升和运输、矿车的调度、综采设备的安装、拆卸及搬迁、各种重物及设备的牵引等场合均离不开矿用绞车。我国绞车发展经历了3个阶段：20世纪50年代，仿制设计阶段；20世纪60年代，自行设计阶段；20世纪70年代后进人标准化和系列化设计阶段，我国在矿用小绞车方面于20世纪60年代后期相继制定了～系列标准，并通过实际应用进行了修订，产品向标准化发展。

国内矿用小绞车产品种类繁多，型号也较复杂。目前使用的运输绞车主要用于绞车调度和物料运输，也用于小型设备的搬运工作，其传动系均采用两级行星减速器传动，且两级行星齿轮传动分别设置在卷筒轮缘两侧。其传动系简单，使用维护方便。但由于牵引力较小，特别是上山下山工况下，很难实现较大设备的搬迁工作。

第四节 宏观经济环境分析

一、2005-2009年我国宏观经济发展分析

初步测算，2009年全年国内生产总值335353亿元，按可比价格计算，比上年增长8.7%，增速比上年回落0.9个百分点。2010年一季度国内生产总值80577亿元，按可比价格计算，同比增长11.9%，比上年同期加快5.7个百分点。

2005-2010年我国GDP增长变化情况

                                                                                                                                 单位：亿元，%

1、农业生产继续稳定发展

2009年全年粮食种植面积10897万公顷，比上年增加217万公顷；全年粮食产量53082万吨，比上年增加211万吨，增产0.4%。

2010年，农业生产总体基本稳定，粮食播种面积继续增加。预计全年粮食播种面积10946万公顷，比上年增加47万公顷。目前全国冬小麦一、二类苗比例82.9%，比冬前提高3.9个百分点。一季度，猪牛羊禽肉产量2104万吨，同比增长4.7%，其中猪肉产量1427万吨，增长5.2%。

2、工业生产快速回升，企业效益大幅提高。

2009年，全年全部工业增加值134625亿元，比上年增长8.3%。规模以上工业增加值增长11.0%。2010年工业生产快速回升，企业效益大幅提高。一季度，全国规模以上工业增加值同比增长19.6%，比上年同期加快14.5个百分点。

3、2009年投资持续快速增长，涉及民生领域的投资增长明显加快。2010年一季度，全社会固定资产投资35320亿元，同比增长25.6%.

2005-2010年一季度我国全社会固定资产投资情况

4、市场销售平稳较快增长，热点消费快速增长。

2009年，全年社会消费品零售总额125343亿元，比上年增长15.5%。2010年一季度，社会消费品零售总额36374亿元，同比增长17.9%，比上年同期加快2.9个百分点。

2005-2010年一季度我国社会消费品零售总额

5、居民消费价格全年比上年下降0.7%。，年底出现上升。

6、2010年对外贸易加快恢复，3月份出现贸易逆差。

2009年全年货物进出口总额22072亿美元，比上年下降13.9%。其中，货物出口12017亿美元，下降16.0%；货物进口10056亿美元，下降11.2%。进出口差额（出口减进口）1961亿美元，比上年减少1020亿美元。

2010年一季度，进出口总额6178.5亿美元，同比增长44.1%。其中，出口3161.7亿美元，增长28.7%；进口3016.8亿美元，增长64.6%。进出口相抵，顺差144.9亿美元，比上年同期减少479亿美元。

2005年-2010年我国对外贸易基本情况

                                                                                                                                           单位：亿美元

二、2010年我国宏观经济走势预测

2010年中国经济双稳运行在国际经济环境有所好转、国内现有政策取向基本保持不变的情况下，由于经济刺激政策的增量小于2009年，经济自主性增长动力尚待恢复，初步预测2010年中国经济增长有望保持在9.5%左右；由于中国出口表现低于长期潜在增长率，出口是影响总需求的最大边际变量，出口仍然较弱造成产能过剩，压制价格上涨幅度，预计居民消费价格将上涨3%左右；就业和国际收支状况将进一步好转。

固定资产投资保持较快增速.促进民间资本投资的政策出台.2010年政府投资增量将有所放缓，2009年下半年新开工项目增长已经减缓。7.5万亿新增信贷规模低于2009年的增长水平。对产能过剩和重复建设的政策约束也会抑制投资增长，2009年11月、12月投资增速已经回落到20%。综合考虑上述因素，预计2010年全社会固定资产投资名义增长25%左右，考虑价格因素，实际投资增速有所放缓。

社会消费品零售额保持平稳增长城乡居民收入水平持续增长。医改新方案、农村养老保险全覆盖等社会保障制度建设。储蓄消费型增长模式使中国消费有较强稳定性。汽车消费由大城市向中小城市梯度扩散。家电下乡、家电和汽车摩托车以旧换新等扩大消费政策在2010年将出现递减效应。价格上涨会导致居民的实际购买力下降。预计2010年实现社会消费品零售额同比增长18.5%，实际增长15%左右，低于上年水平。

外贸出口有望小幅增长。世界经济由大幅度负增长转为小幅正增长是中国出口恢复增长的基础性因素。外贸扶植政策2010年会继续发挥作用。美国、欧洲居民家庭储蓄率上升在一定程度上影响对中国商品的需求。贸易保护主义进一步加剧。内需强劲有助拉动进口需求进一步加速。

初步预计，2010年中国出口将增长10%左右，进口增长13%左右；有望实现外贸顺差2000亿美元左右，与上年持平。价格水平将温和回升。居民消费价格涨幅3％左右，综合考虑了去年价格变动的翘尾因素、国际大宗商品价格的传导效应、国内货币信贷增长的滞后影响以及居民的承受能力，并为资源环境税费和资源性产品价格改革留有一定空间。略……

第五节 矿用绞车基本生产技术、工艺或流程

矿井提升绞车包括机械设备及拖动控制系统，是联系地下和地上的重要途径，是矿山生产的咽喉设备，其性能好快直接管理到矿山的生产效率和安全性及可靠性，它的安全、可靠运行是整个矿井正常生产的必要条件，一旦发生故障，所造成的经济损失是巨大的。“运输是矿井的动脉，提升是咽喉”形象的描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。

目前，我国矿井提升绞车90%以上是采用单机容量在1000KW以下的传统的交流异步电机拖动，采用转子串、切电阻调速。由继电器-接触器构成逻辑控制装置：直流电动机拖动的提升绞车不足10%，其中多一半为电动机-发电机组供电，采用晶闸管整流传动的只占一少部分。国内外对提升设备经过多年的研究，近几十年来发展的很快，尤其是在提升设备的滚筒方式、制动方式和电力拖动、自动化控制等方面有很大的改进，在提升设备的理论和实践方面都取得了丰富的经验。

第六节 矿用绞车新技术研发、应用情况

新型的运输绞车：

新型运输绞车主要由电动机、联轴器、手动制动闸、电液制动闸、控制开关支架、变速箱、卷筒装置和底座等部分组成。底座是由槽钢焊接而成。电机、变速箱、卷筒装置通过螺栓联结固定在底座上。

左右2个制动闸分别抱着制动轮和内齿圈，闸把和闸座焊接在底座上。其闭环传动路线为：防爆电机一弹性联轴器一小锥齿轮一大锥齿轮一太阳轮一行星轮一行星架一小圆柱直齿轮一过桥齿轮一大圆柱直齿轮一卷筒。

整个系统将传统纵向排布结构改为横向、对称结构，显然在生产当中，由于工作空间狭小，新型系统优势明显，给操作和运输带来了便利，同时底座呈雪橇状，重心低、刚性好，便于自移。变速箱集制动和变速于一体，具有双重功能。它不但在较小空间内实现大传动比的减速，保证了较高的传动效率；而且抱在制动轮和内齿轮上的双闸有效地控制了绞车的工作状态。绞车滚筒在正常工作时，压紧工作闸，使内齿轮不转动，让行星架转动，过最后一级齿轮传动带动滚筒运转。整体闭环传动系统实现了矿用绞车的“大吨位、软起动、软传动、可制动性”的特点，其传动技术原理简单、可靠、巧妙，是矿用绞车发展史上的一次重大突破。略……

第七节 矿用绞车国外技术发展现状

目前我国煤矿井下大量使用的JK、JT、JS等型号提升绞车普遍存在着防爆性能低、耗能高、操作复杂、散热困难、调速性能差及附属设备过多等不利因素。作者把液压传动技术应用在起重绞车上，使其适合于举升要求比较高的场合。液压绞车在重载起重和恶劣环境中使用比电机驱动的绞车有优越性。该液压绞车只有美国的IngersollRand公司生产，如图所示。

该液压绞车由于采用压力油传动，电控系统简单，防爆问题易解决，尤其在煤矿井下等高瓦斯环境，防爆性能十分可靠，适合于举升要求比较高的场合。通过一些标准组件和紧凑设计，调速平稳、操作方便，使其在工业生产中得到应用。由于有液压过载保护，液压绞车具有很强的安全性和可靠性。所以，在易燃易爆的恶劣环境中使用比传统电驱绞车更有优越性。

第八节 矿用绞车技术开发热点、难点分析

目前矿用大型绞车普遍使用交流绕线式电机转予串电阻调速控制系统。绞车在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别在负载变动时很难实现恒减速控制，经常会造成过放和过卷事故；绞车频繁的启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗；转子串电阻调速控制电路复杂，接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏，影响生产效益。针对串电阻调速系统的这些问题，本文介绍变频器在提升机调速系统中的应用。变频器的调速控制可以实现绞车的恒加速和恒减速控制，能很好的防止绞车过卷和过放事故发生；变频器的的调速还可以实现电动机的软启动，取除了转子串电阻造成的能耗，具有十分明显的节能效果；变频器调速控制电路简单，克服了接触器。电阻器，绕线电机电刷等容易损坏的缺点，降低了故障和事故的发生。

变频器灵活的词速控制便于实现提升机的多段速控制，能防止叉道和弯道脱轨事故；因此，变频器在提升机调速系统中的应用广泛，也是矿用绞车技术开的热点之一。略……

第九节 矿用绞车未来技术发展趋势

1、大型化

由于基础工业的发展，大型设备和建筑构件要求整体安装，促进了大型绞车的发展。

2、采用先进电子技术

为了实现绞车的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型绞车安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。

3、发展手提式绞车

为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式绞车，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型绞车，其电压为12V，质量为7.7~15.4kg,拉力为3336~13344N。

4、大力发展不带动力源装置的绞车

欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉机动力的绞车。此种绞车结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。略……

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