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电缆卷筒的选型?电缆卷筒又称电缆卷盘或电缆卷线器,以其安装空间小、维护方便、使用可靠及成本低等特点取代滑触线而成为移动传输领域(动力、数据及流体介质)的主流解决方案。 一、卷筒的分类
电缆卷筒根据驱动形式分为非电动式和电动式两大类;按电缆排列方式分为轴向单排和轴向多排两种;按集电滑环位置分为滑环内装式和滑环外装式两种形式;按卷绕材料分为电缆卷筒和软管卷筒。其中非电动式包括:弹力(TA)式、重锤(ZC)式、磁耦合式(JQC);电动式包括:磁耦合式(JQD)、力矩电机式(KDO)、磁滞式(CZ)和变频控制式(BP)。 二、卷筒设计参数 电缆卷筒的技术难点是要保证卷绕速度与设备移动速度的同步,同时还要保证卷绕过程中电缆所受拉力适中。因此,电缆卷筒设计时应综合考虑以下因素: 1、电缆规格及种类: 电缆截面积从1.0~240mm2,电缆外径直接影响卷盘的轴向尺寸及动力需求。电缆截面超过35 mm2时不应选择非电动式卷筒(配重式可放宽至50? mm2),扁电缆只能选用轴向单排的卷盘。电缆应选择YCW型(动力电缆)和CEFR型(控制信号电缆)等,较柔软且有一定的抗拉强度。电缆的外径和单重力求准确。 2、卷绕长度: 影响卷盘的径向尺寸及动力需求,长度越长,对动力要求越高。非电动式电缆卷筒难以完成大行程的卷绕。地面电源锚位也直接影响电缆卷筒的选型,常见的电源锚位有端部供电和中点供电两种。中点供电不能选择非电动磁耦合式(JQC系列)。 3、设备移动速度 影响电动式电缆卷筒的电动机功率和传动比。当设备移动速度超过60米/分时,应选择变频控制式(BP系列)。 4、装机高度
影响电动式电缆卷筒的电动机功率,安装高度越高,对动力需求越大。安装时不能超过设计要求。
以上4个参数是电缆卷筒设计选型的依据,应综合考虑,还应电缆卷筒的结构与布置方式,以满足实际工况需求。
三、卷筒原理、性能及应用范围
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1、弹力式(TA系列) a.工作原理:
弹力式电缆卷筒的工作原理与钢卷尺相似,利用蜗卷弹簧为动力来收卷电缆。当电缆被拉出时,收紧蜗卷弹簧而储能,当外力撤消时,弹簧释能,卷筒将自动收卷电缆。 b.性能及特点:
安装简单,同步性能好,电缆张力小,但弹簧易疲劳,使用寿命短。 c.适用范围:
适用电缆:截面积35mm2以下的动力电缆和24芯以下的信号电缆; 卷绕长度:不超过30m; 适用设备:如电磁吸盘、抓斗、电动台车等。 2、重锤式(ZC系列) a.工作原理: 重锤式电缆卷线筒是利用重锤被提升而储能的原理,自动卷取电缆的机械装置。当拉出电缆时,带动电缆卷盘旋转,从而带动与电缆卷筒同轴相联的钢丝绳卷筒转动,提升重锤而储存势能。当卷筒需卷取电缆时,重锤下降释放势能,在钢丝绳张力作用下,带动与钢丝绳卷筒同轴相联的电缆卷盘转动,同步卷取电缆。 b.性能及特点: 结构简单,性能稳定可靠,安装维护方便。 c.适用范围: 适用电缆:截面积25~50 mm2电缆; 卷绕长度:小于50m; 适用设备:特别适用于恶劣工况,如各种钢包车、铁水车、渣盘车等冶金车辆和矿山车辆。 3、磁耦合式(JQC、JQD系列) a.工作原理: 永磁耦合器为差速调整机构,向电缆卷盘输出恒定转矩。超出额定转矩时,耦合器打滑。当设备驶向地面电缆锚位时,动力经永磁耦合器驱动卷盘收卷电缆,耦合器向卷盘输出的转矩大小可调,从而保证收缆的线速度与大车运行速度同步。?
当设备驶离地面电缆锚位时,由于卷筒上的单向离合链轮,动力不能传给电缆卷筒,大车运行时拖拽电缆,使卷盘产生大于系统阻力(放缆磁滞器)的转矩,同步释放出电缆。
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根据实际工况,可选择选择移动设备传动系统中的行走轮轴(JQC系列)或电动机(JQD系列)为动力输出,? b.性能及特点:
永磁技术用于卷筒传动系统的末级,转速低,无发热现象;电缆张力大小可调,保护电缆,但不宜采用轴向单排,以免出现燥音过大的现象。 c.适用范围 JQC-I:
适用电缆:截面积25 mm2及以下动力电缆及多芯信号电缆; 卷绕长度:当行程超过100m时,为了保证电缆排列效果,应加装同步排缆器。 适用设备:各种电动平车,台车、过跨车等各种电动车辆, JQC-II:适用电缆:截面积10~35 mm2动力电缆; 卷绕长度:小于300米; 适用设备:小吨位的各种门式起重机、水电站坝顶门机等。 JQD:适用电缆:多芯控制信号电缆(需配有钢芯); 卷绕长度:垂直方向小于100米; 适用设备:特别适用于水电站坝顶门机的主副起升、液压抓梁和清污机抓斗等。 电气要求:收缆时电机工作,放缆时电机停电。 4、力矩电机式(KDO系列) a.工作原理 从力矩电机的机械特性曲线可以看出,力矩电机为变转矩输出。在低转速时输出大转矩;高转速时输出小转矩,此特性非常合电缆卷筒的机械性能要求。 设备驶向地面电缆锚位时,力矩电机通电工作,经减速机放大转矩后带动卷盘旋转收卷电缆。随着卷绕直径的增大,? 力矩电机自动降低转速,并增大输出转矩,从而保证收缆的线速度与大车运行速度同步,并保持收缆张力恒定。
?设备驶离地面电缆锚位时,力矩电机的电动势方向不变,大车运行时拖拽电缆,使产生大于电机正向转矩的反向转矩,同步释放出电缆。 b.控制方式及特点
力转电机具有长期堵转的特性,与大车控制系统相对独立,只需从设备总电源开关(或总接触器)引出电源即可。电气控制简单、可靠。