Milžiniškos technologijos | Pramonės naujovės | 2025 m. balandžio 22 d.
1. Įvadas
Kabelių ritės yra kabelių vyniojimo įtaisai, kurie tiekia energiją, valdymo galią arba valdymo signalus didelei mobiliajai įrangai. Jie plačiai naudojami daugelyje mobiliųjų įrenginių uostų, dokų, vandens išteklių valdymo projektuose ir plieno pramonėje, pavyzdžiui, portaliniuose kranuose, bokštiniuose kranuose, portaliniuose kranuose, krantinių kranuose, birių medžiagų tvarkymo mašinose (kaušinių ratų krautuvai), hidroelektrinių užtvankų viršutiniuose portaliniuose kranuose ir elektriniuose platforminiuose vagonuose, scenos apšvietime ir garse ir kt.
2. Produkto forma
Pagal galios formą jį galima suskirstyti į: rankinį, atsvarinį, elastinį, sukimo momento variklį, histerezės, kintamo dažnio perdavimo, hidraulinės jungties ir magnetinės jungties.
Pagal skirtingas apvijų medžiagas, jas galima suskirstyti į: kabelio ritę, žarnos ritę (perdavimo terpė yra dujos, skystis), optinio kabelio ritę.
Pagal kabelių išdėstymą kabelių ritės skirstomos į ašines vienos eilės ir ašines daugiaeiles.
Kabelių ritės skirstomos į du tipus pagal kolektoriaus slydimo žiedo padėtį: vidinio tipo slydimo žiedas ir išorinio tipo slydimo žiedas.
3. Projektavimo principai
3.1 Kabelių specifikacijos ir tipai
1) Išorinis kabelio skersmuo, kuris tiesiogiai veikia ritės ašinį dydį.
2) Kabelio forma, apvalus arba plokščias kabelis. Plokščias kabelis gali būti vyniojamas tik viena eile.
3) Kabelio svoris (kg/m) ir ilgis turi įtakos ritės galios poreikiui. Kuo didesnis vieneto svoris ir ilgis, tuo didesnis ritės galios poreikis.
4) Kabelio lenkimo spindulys turi įtakos minimaliam ritės skersmeniui. Kai ritės skersmuo yra mažesnis už kabelio lenkimo spindulį, kabelis bus pažeistas.
5) Kabelių gyslų skaičius turi įtakos kolektoriaus kontaktinių žiedų skaičiui.
6) Įtampa ir srovė turi įtakos kolektoriaus slydimo žiedo izoliacijai ir dydžiui. Elastinio tipo žiedą galima naudoti tik įrangai, kurios įtampa mažesnė nei 500 V.
3.2. Apvijos ilgis
Įtakoja ritės radialinį dydį ir galios poreikį. Kuo ilgesnis ilgis, tuo didesnis galios poreikis.
3.3. Įrangos judėjimo greitis
Įtakoja elektros kabelio ritės variklio galią ir perdavimo santykį. Kai įrangos judėjimo greitis viršija 60 metrų per minutę, reikia pasirinkti kintamo dažnio valdymo tipą.
3.4. Įrangos įrengimo aukštis
Kuo didesnis įrengimo aukštis, tuo didesnis energijos poreikis.
3.5. Susukimo metodas
Ritininio metodo paveikslėlis
3.6. Kiti veiksniai
1) Ritės medžiaga: anglinis plienas, 304 nerūdijantis plienas, 316 nerūdijantis plienas.
2) Apsaugos lygis: IP55, IP56, IP65
3) Kabelio kreiptuvas: ar reikalingas kreiptuvas, ar kreiptuvui reikalinga įtempimo apsaugos funkcija
4) Kabelio kreiptuvas: ar reikalingas kabelio kreiptuvas
5) Maitinimo būdas: vidurio/galinio taško maitinimo šaltinis ir kt.
Kreipiamojo rėmo montavimo schema
4. Įvairių kabelių ričių taikymo sritis
4.1. Atsvaro kabelio ritė
Tai mechaninis įtaisas, kuris automatiškai suvynioja trosą, naudodamas energijos kaupimo principą, kai keliamas svoris. Ištraukus trosą, troso ritė sukasi, taip sukurdama su troso rite bendraašiu būdu prijungtą vielinio lyno ritę, kad pakeltų svorį ir kauptų potencialinę energiją. Kai ritė suvynioja trosą, svoris krenta, išlaisvindamas potencialinę energiją. Veikiant vielinio lyno įtempimui, bendraašiu būdu su troso rite bendraašiu būdu prijungta troso ritė sukasi ir sinchroniškai suvynioja trosą.
Privalumai: paprasta konstrukcija, stabilus ir patikimas veikimas, lengvas montavimas ir priežiūra, ilgas tarnavimo laikas.
Trūkumai: didelis dydis, ribojamas judėjimo atstumas, jei reikalinga didelė judėjimo atstumas, reikia palikti pakankamai vietos montavimui.
Taikymo sritis: portaliniai kranai su trumpa eiga, skirti didelių gabaritų, didesnių nei 35 mm², kabeliams, kaušų vagonams, išlydyto ketaus vagonams, šlako kaušų vagonams plieno gamybos cechuose ir kitai įrangai. Ši įranga tinka kabelių inkaravimui galiniuose ir vidurio taškuose.
4.2. Spyruoklinis kabelio ritinys
Tai mechaninis įtaisas, kuris automatiškai suvynioja kabelį, naudodamas energijos kaupimo principą, atleisdamas kabelio ritės spyruoklę. Kai kabelis ištraukiamas, ritė sukasi, kad įtemptų spiralinę spyruoklę ir kauptų energiją; kai ritė grįžta, ji automatiškai suvynioja kabelį.
Privalumai: geras sinchronizavimo našumas, mažas kabelio įtempimas, maža kaina.
Trūkumai: Dėl riboto pačios spyruoklės tarnavimo laiko šio tipo ritės tarnavimo laikas yra gana trumpas ir ribojamas eigos.
Taikymo sritis: horizontalus ir vertikalus maitinimo ir valdymo kabelių, mažesnių nei 35 mm², vyniojimas, pavyzdžiui, kėlimo elektromagnetų siurbtukams, griebtuvams, elektriniams platforminiams vežimėliams ir kitai įrangai bei panašioms darbo sąlygoms. Šie įtaisai tinka kabelių įtvirtinimui galiniuose ir viduriniuose taškuose.
4.3. Magnetinio sujungimo kabelio ritė
Pagrindinė technologija – naudoti nuolatinę magnetinę jungtį kaip sinchroninį diferencialinį mechanizmą. Kabelio vyniojimo procesas yra toks, kad jėga varo ritę, kuri suvynioja kabelį per nuolatinę magnetinę jungtį. Jungtis ir ritė nuolat slysta skirtingai, kad kabelio vyniojimo greitis būtų toks pat kaip įrangos judėjimo greitis. Reguliuojant nuolatinės magnetinės jungties išėjimo sukimo momentą, kabelio įtempimą galima reguliuoti tam tikrame diapazone. Kabelio atleidimo procesas vyksta per vienpusį sankabos įtaisą, o galia negali būti perduodama jungtiai ir ritei. Veikiant kabelio įtempimui, ritė įveikia kabelio atleidimo histerezės įtaiso histerezę ir sinchroniškai atleidžia kabelį.
Privalumai: brandi technologija ir didelė kaina. Ritės ir mobiliosios įrangos sinchronizacijos našumas yra stabilus ir patikimas. Nuolatinio magneto technologija naudojama paskutiniame perdavimo sistemos etape, užtikrinant mažą greitį ir neįkaistant; suvyniojus ir atleidus kabelį, galima reguliuoti jo įtempimą, kad būtų apsaugotas jis.
Trūkumai: didelis triukšmas.
Taikymo sritis: kabeliai, kurių specifikacijos mažesnės nei 35 mm², tokie kaip elektriniai platforminiai vagonai, troleibusai, bokštiniai kranai, tiltiniai arba portaliniai kranai, krautuvų ir perkrovimo įrenginiai bei kita įranga ir panašios darbo sąlygos. Tinka kabelių inkaravimui galiniuose ir viduriniuose taškuose.
4.4. Magnetinė jungtis su patobulinta kabelio ritės funkcija
Šio kabelio ritės principas yra toks pat, kaip ir aukščiau aprašyto. Diskinį arba stabdžių variklį galima pasirinkti pagal naudotojo poreikius. Elektrinis ritės valdymo metodas yra toks, kad veikia kabelio suvyniojimo variklis, o kabelio atleidimo variklis yra išjungtas.
Privalumai: kompaktiškesnė konstrukcija, mažas dydis, maža masė, lengvas montavimas.
Trūkumai: didelis triukšmas.
4.5. Ilgalaikio užstrigimo sukimo momento variklio kabelio ritė
Jame naudojamas sukimo momento variklis su ilgalaikio užstrigimo ir savaiminio greičio reguliavimo charakteristikomis kaip galia. Variklio išėjimo greitis automatiškai mažėja didėjant išorinei apkrovai, o ritės troso greitis automatiškai reguliuojamas taip, kad būtų toks pat kaip įrangos judėjimo greitis; atleidžiant trosą, veikiant troso įtempimui, užstrigimo variklio sukimo momentas įveikiamas, kad trosas būtų atleidžiamas sinchroniškai; pastatant ir išjungiant maitinimą, sukimo momento variklio diskinis stabdys naudojamas trosui užfiksuoti, kad trosas neslystų.
Privalumai: Variklis visada maitinamas, elektroninis valdymas yra paprastas, gedimų dažnis gali būti sumažintas, kabelio apvijų diapazonas yra didelis, o eiga yra ilga.
Trūkumai: Atleidžiant trosą, būtina įveikti variklio užstrigimo sukimo momento pasipriešinimą, o mažus trosus reikia naudoti atsargiai.
Taikymo sritis: didelių gabaritų kabeliai, tokie kaip krautuvai, tiltų darbiniai kranai arba portaliniai kranai, ir mobili įranga, judanti dideliais atstumais. Šie įtaisai tinka kabelių inkaravimui galuose ir vidurio taškuose.
4.6. Histerezės kabelio ritė
Iš nuolatinio magnetinio plieno pagamintas diskas sudaro kintamąjį daugiapolio magnetinį lauką. Priešais diską yra stiprus indukcinis diskas. Kai variklis varo indukcinį diską dideliu greičiu, magnetinis diskas sukasi magnetinės jungties pagalba. Kai abu diskai turi greičio slydimą, daugiapolis magnetinis diskas pakaitomis įmagnetina priešingoje pusėje esantį indukcinį diską, taip sukurdamas sukimo momentą (t. y. „magnetinę jungtį“), kuris priešinasi šiam slydimui ir varo (arba stabdo) magnetinį diską suktis. Variklis varo kabelio ritę, kad perduoda energiją histerezės jungtiai, o po lėtėjimo sustiprintas sukimo momentas perduodamas kabelio ritei. Kai kabelio ritė veikia, variklis visada sukasi kabelio vyniojimo kryptimi. Kai kėlimo įranga tolsta nuo maitinimo šaltinio, kabelis traukia ritę atgal, todėl abu ritės slysta ir atleidžia kabelį nuo ritės. Histerezės jungties magnetinio lauko sukimo momentas visada užtikrins, kad kabelis būtų įtemptas kabelio atleidimo proceso metu. Kai kėlimo įranga grįžta, kabelio įtempimas ant ritės išnyksta, o kabelio ritė sukasi vyniojimo kryptimi, kad užbaigtų kabelio vyniojimo procesą.
Jo privalumai yra kompaktiška konstrukcija, lengvas montavimas ir priežiūra, reguliuojamas išėjimo sukimo momentas pagal faktines darbo sąlygas, gera savaiminio stabdymo funkcija, nereikia montuoti stabdžių ir patikimas kabelio būgno veikimas. Jo valdymo sistema yra paprasta ir gali būti sujungta su įrangos eigos pirmyn ir atgal valdymo sistema. Kol įranga veikia, būgno variklis veiks ir fazių seka nesikeis. Kabelio būgno veikimo metu histerezės jungtis gali reguliuoti greitį pagal pagrindinės įrangos važiavimo greitį, kad kabelio būgno linijos greitis, skirtas kabeliui įtraukti ir atleisti, būtų sinchronizuotas su pagrindinės įrangos važiavimo greičiu.
Jo trūkumas yra tas, kad esant dideliam kabelio pajėgumui ir dideliam šeimininko montavimo aukščiui, norint sumažinti rotoriaus temperatūros kilimą ir padidinti rotoriaus tarnavimo laiką, būtina priimti daugiagalvio mažo sukimo momento projektavimo koncepciją, kuri yra gana brangi.
Jis tinka sunkiosioms mobiliosioms mašinoms ir įrangai, tokiai kaip uosto portaliniai kranai, konteineriniai kranai, laivų krautuvai, bokštiniai kranai ir kt. Ši įranga tinka kabelių inkaravimo galiniams ir vidurio taškams.
4.7. Kintamo dažnio kabelio ritė
Kintamo dažnio variklis yra B5 tipo montavimo konstrukcija, tiesiogiai prijungta prie reduktoriaus įėjimo galo. Vienas reduktoriaus išėjimo veleno galas yra prijungtas prie kabelio ritės per rakto jungtį, o kitas galas – prie elektrinio slydimo žiedo kolektoriaus dėžutėje. Reduktorius ir kolektoriaus žiedo perdavimo dėžė yra pritvirtinti prie pagrindo viršaus. Keitiklio valdymo spintelė yra nepriklausoma nuo kabelio ritės, todėl tinkamą montavimo padėtį galima pasirinkti atsižvelgiant į konkrečią situaciją. Uždaros grandinės vektoriaus režimu (su greičio jutiklio vektoriaus valdymu) keitiklis pasirenka atviros grandinės sukimo momento valdymo režimą ir, integruodamas storį, apskaičiuoja faktinį kabelio ritės skersmenį, kad tiksliai valdytų variklio išėjimo sukimo momentą, taip užtikrindamas, kad vyniojant ant ritės kabelis nesukels įtempimo pokyčių dėl ritės skersmens pokyčių, t. y. kabelio įtempimas bus pastovus. Kabelio ritė turi šiuos privalumus:
(1) Kabelio vyniojimo ir išvyniojimo metu, nepriklausomai nuo to, kur bėgių keliu važiuoja įranga, jį veikianti įtampa visada yra pastovi, o kabelio įtempimą galima savavališkai reguliuoti per keitiklio parametrų įvestį ir valdymo dėžutės rankenėlės veikimą, o tai maksimaliai padidina kabelio apsaugą ir labai pailgina jo tarnavimo laiką.
(2) Ritė gali greitai reaguoti į įrangos veikimo greičio pokyčius ir gali būti sinchronizuota su įranga. Jos veikimas yra tikslus ir jautrus.
(3) Jis įveikia tradicinių kabelių ritinių konstrukcijų, tokių kaip histerezės tipo ir sukimo momento variklio, kliūtis. Jo neriboja ypatingos kabelių specifikacijos, apvijos ilgis, įrangos greitis ir montavimo aukštis. Bet kokio sudėtingo darbo režimo kabelių ritę varo skirtingos galios kintamo dažnio variklis.
(4) Jis pasižymi dideliu prisitaikomumu ir gali nuolat dirbti esant didelei apkrovai visą dieną.
(5) Ritė ir įranga yra sujungtos, kad būtų užtikrinta apsauga nuo eksploatavimo, o tai veiksmingai apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų, tokių kaip kabelio nutrūkimas.
(6) Ritės variklis yra tiksliai valdomas ir apsaugotas dažnio keitikliu, kuris gali pailginti jo tarnavimo laiką.
(7) Kintamo dažnio valdymo variklio tipo kabelio ritė gali automatiškai keisti ritės kintamo dažnio variklio veikimo dažnį pagal nustatytą įtampą ir pagrindinės įrangos (vežimėlio) veikimo greitį ir normaliai veikti bet kokiu greičiu nuo 0 iki n (n yra asinchroninis greitis). Kai pagrindinė įranga išjungiama, kintamo dažnio kabelio ritės variklis stabdo, kad kabelis neslystų.
Privalumai: gali tiksliai valdyti jėgą, geriausiai apsaugoti kabelį ir prailginti jo tarnavimo laiką.
Trūkumai: kaina yra brangiausia tarp panašių produktų
Taikymo sritis: uosto portaliniai kranai, konteineriniai kranai, laivų krautuvai, bokštiniai kranai ir kita sunkioji mobilioji technika bei įranga.
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 23 d.