Алып технология | Салалық жаңалық | 22 сәуір 2025 ж.
1. Кіріспе
Кабель катушкалары - ірі жылжымалы жабдықтарға қуат, басқару қуаты немесе басқару сигналдарын беретін кабельді орау құрылғылары. Олар порттар, айлақтар, суды үнемдеу жобалары және болат салаларындағы көптеген жылжымалы жабдықтарда, мысалы, габаритті крандарда, мұнара крандарында, портал крандарында, айлақ крандарында, сусымалы материалдарды өңдейтін машиналарда (шелек дөңгелектерін жинайтын қалпына келтірушілер), су электр станцияларының бөгет үстіндегі габаритті крандарда және электрлік платформаларда, сахна жарықтандыруы мен дыбысында және т.б. кеңінен қолданылады.
2. Өнім нысаны
Қуат түріне сәйкес, оны келесідей бөлуге болады: қолмен басқарылатын, қарсы салмақпен басқарылатын, серпімді, момент қозғалтқышымен басқарылатын, гистерезиспен басқарылатын, айнымалы жиілікпен басқарылатын, гидравликалық муфтамен басқарылатын және магниттік муфтамен басқарылатын.
Әртүрлі орама материалдарына сәйкес, оны келесідей бөлуге болады: кабель катушкасы, шланг катушкасы (беріліс ортасы газ, сұйық), оптикалық кабель катушкасы.
Кабель катушкалары кабельдің орналасуына байланысты осьтік бір қатарлы және осьтік көп қатарлы болып бөлінеді.
Кабель катушкалары коллекторлық сырғанау сақинасының орналасуына қарай екі түрге бөлінеді: сырғанау сақинасының ішкі түрі және сырғанау сақинасының сыртқы түрі.
3. Дизайн принциптері
3.1 Кабель сипаттамалары мен түрлері
1) Кабельдің сыртқы диаметрі, ол катушканың осьтік өлшеміне тікелей әсер етеді.
2) Кабель пішіні, дөңгелек немесе жалпақ кабель. Жалпақ кабельді тек бір қатарға орауға болады.
3) Кабель бірлігінің салмағы (кг/м) және ұзындығы катушканың қуат қажеттілігіне әсер етеді. Бірлік салмағы мен ұзындығы неғұрлым үлкен болса, катушканың қуат қажеттілігі соғұрлым жоғары болады.
4) Кабельдің иілу радиусы катушканың минималды диаметріне әсер етеді. Катушканың диаметрі кабельдің иілу радиусынан кіші болғанда, кабель зақымдалады.
5) Кабель өзектерінің саны коллекторлық сырғанау сақиналарының санына әсер етеді.
6) Кернеу мен ток коллекторлық сырғанау сақинасының оқшаулағышына және өлшеміне әсер етеді. Серпімді түрін тек 500 В-тан төмен жабдық үшін пайдалануға болады.
3.2. Орам ұзындығы
Катушканың радиалды өлшемі мен қуат қажеттілігіне әсер етеді. Ұзындығы неғұрлым ұзын болса, қуат қажеттілігі соғұрлым жоғары болады.
3.3. Жабдықтың қозғалыс жылдамдығы
Электр кабелінің катушкасының қозғалтқыш қуаты мен беріліс коэффициентіне әсер етеді. Жабдықтың қозғалыс жылдамдығы минутына 60 метрден асқан кезде, айнымалы жиілікті басқару түрін таңдау керек.
3.4. Жабдықты орнату биіктігі
Орнату биіктігі неғұрлым жоғары болса, қуатқа деген қажеттілік соғұрлым жоғары болады.
3.5. Орау әдісі
Орау әдісінің суреті
3.6. Басқа факторлар
1) Катушка материалы: көміртекті болат, 304 тот баспайтын болат, 316 тот баспайтын болат.
2) Қорғаныс деңгейі: IP55, IP56, IP65
3) Кабель бағыттауышы: бағыттауыш қажет пе, бағыттаушыға кернеуден қорғау функциясы қажет пе
4) Кабель бағыттауышы: кабель бағыттауышы қажет пе, жоқ па
5) Қуат көзі әдісі: ортаңғы/соңғы қуат көзі және т.б.
Бағыттаушы раманы орнату схемасы
4. Әртүрлі кабель катушкаларының қолданылу аясы
4.1. Қарсы салмақты кабель катушкасы
Бұл салмақ көтерілген кезде энергияны сақтау принципін қолдана отырып, кабельді автоматты түрде айналдыратын механикалық құрылғы. Кабель тартылған кезде, кабель катушкасы айналады, осылайша кабель катушкасына коаксиалды түрде қосылған сым арқан катушкасы айналады, осылайша салмақты көтеріп, потенциалдық энергияны сақтайды. Катушка кабельді айналдырған кезде, потенциалдық энергияны босату үшін салмақ төмендейді. Сым арқанның керілуінің әсерінен сым арқан катушкасына коаксиалды түрде қосылған кабель катушкасы кабельді синхронды түрде айналдырып, айналдырады.
Артықшылықтары: қарапайым құрылым, тұрақты және сенімді жұмыс, орнату және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы, ұзақ қызмет ету мерзімі.
Кемшіліктері: үлкен өлшем, саяхатпен шектелген, егер үлкен саяхат қажет болса, оны орнату үшін жеткілікті орын қалдыру керек.
Қолданылу аясы: 35 мм²-ден асатын үлкен өлшемді кабельдердің қысқа жүрісі бар көпірлі крандар, ожаулы вагондар, балқытылған шойын вагондары, болат құю шеберханаларындағы қож табақшалары вагондары және басқа да жабдықтар. Бұл жабдықтар кабельдің ұштары мен ортаңғы нүктелерін бекітуге жарамды.
4.2. Серіппелі кабель катушкасы
Бұл кабель катушкасының серіппесін босату арқылы энергияны сақтау принципін қолдана отырып, кабельді автоматты түрде айналдыратын механикалық құрылғы. Кабель тартылған кезде, катушка спиральды серіппені қатайту және энергияны сақтау үшін айналады; катушка оралған кезде, катушка кабельді автоматты түрде айналдырады.
Артықшылықтары: жақсы синхрондау өнімділігі, кабельдің аз кернеуі, төмен баға.
Кемшіліктері: Серіппелі серіппенің қызмет ету мерзімі шектеулі болғандықтан, бұл типтегі катушканың қызмет ету мерзімі салыстырмалы түрде қысқа және жүріспен шектеледі.
Қолданылу аясы: 35 мм²-ден төмен қуат кабельдері мен басқару кабельдерін көлденең және тік орау, мысалы, электромагниттік сорғыштарды, тұтқаларды, электрлік платформаларды және басқа да жабдықтарды көтеру және осыған ұқсас жұмыс жағдайлары. Бұл құрылғылар кабельдің ұштары мен ортаңғы нүктелерін бекітуге жарамды.
4.3. Магниттік муфталы кабель катушкасы
Негізгі технология - синхронды дифференциалды механизм ретінде тұрақты магниттік муфтаны пайдалану. Кабельді орау процесі - қуат катушканы кабельді тұрақты магниттік муфта арқылы орау үшін басқарады. Муфта мен катушка кабельді орау жылдамдығы жабдықтың қозғалу жылдамдығымен бірдей болуын қамтамасыз ету үшін үнемі дифференциалды түрде сырғанайды. Тұрақты магниттік муфтаның шығыс моментін реттеу арқылы кабельдің кернеуін белгілі бір диапазонда реттеуге болады. Кабельді босату процесі бір жақты ілінісу құрылғысы арқылы жүзеге асырылады, ал қуат муфта мен катушкаға берілмейді. Кабель кернеуінің әсерінен катушка кабельді босату гистерезисін жеңіп, кабельді синхронды түрде босатады.
Артықшылықтары: жетілген технология және жоғары құны бар өнімділік. Катушка мен мобильді жабдықтың синхрондау өнімділігі тұрақты және сенімді. Тұрақты магниттік технология беріліс жүйесінің соңғы кезеңінде төмен жылдамдықпен және қызу құбылысысыз қолданылады; кабель оралып, босатылған кезде, кабельдің кернеуін кабельді қорғау үшін реттеуге болады.
Кемшіліктері: жоғары шу.
Қолданылу аясы: сипаттамалары 35 мм²-ден төмен кабельдер, мысалы, электр платформалары, арбалар, мұнара крандары, көпір немесе көпір крандары, жинақтағыштар мен қалпына келтірушілер және басқа да жабдықтар және ұқсас жұмыс жағдайлары. Кабельді бекітудің соңғы және орта нүктелеріне жарамды.
4.4. Магниттік муфта жақсартылған кабель катушкасы
Бұл кабель катушкасының жұмыс принципі жоғарыдағымен бірдей. Диск қозғалтқышын немесе тежегіш қозғалтқышын пайдаланушының қажеттіліктеріне сәйкес таңдауға болады. Катушканы электрлік басқару әдісі кабель катушкасының қозғалтқышы жұмыс істейді және кабельді босататын қозғалтқыш өшіріледі.
Артықшылықтары: ықшам құрылым, шағын өлшем, шағын масса, оңай орнату.
Кемшіліктері: жоғары шу.
4.5. Ұзақ мерзімді тоқтап қалу моменті бар қозғалтқыш кабель катушкасы
Ол қуат ретінде ұзақ мерзімді тоқтап қалу және өздігінен жылдамдықты реттеу сипаттамалары бар айналу моменті қозғалтқышын пайдаланады. Қозғалтқыштың шығыс жылдамдығы сыртқы жүктеменің артуымен автоматты түрде төмендейді, ал катушка кабелінің жылдамдығы жабдықтың қозғалыс жылдамдығымен бірдей болатындай етіп автоматты түрде реттеледі; кабельді босатқан кезде, кабельдің керілуінің әсерінен, кабельді синхронды түрде босату үшін тұрып қалу қозғалтқышының айналу моменті еңсеріледі; тұрақтаған және қуатты өшірген кезде, кабельдің сырғып кетпеуін қамтамасыз ету үшін айналу моменті қозғалтқышының диск тежегіші кабельді бекіту үшін қолданылады.
Артықшылықтары: Қозғалтқыш әрқашан қуатпен жұмыс істейді, электронды басқару қарапайым, істен шығу жиілігін азайтуға болады, кабель орамасының диапазоны үлкен және жүріс ұзақ.
Кемшіліктері: Кабельді босатқан кезде қозғалтқыштың тоқтап қалу моментінің кедергісін жеңу қажет, ал кішкентай кабельдерді абайлап пайдалану қажет.
Қолданылу аясы: үлкен өлшемді кабельдер, мысалы, жинақтағыштар, көпір жұмысшылары немесе көпірлі крандар және ұзақ қашықтыққа жұмыс істейтін жылжымалы жабдықтар. Бұл құрылғылар кабельдің соңғы және орта нүктелерін бекітуге жарамды.
4.6 Гистерезис кабель катушкасы
Тұрақты магнитті болаттан жасалған диск ауыспалы көп полюсті магнит өрісін құрайды. Дискінің қарама-қарсы жағында күшті индукциялық диск бар. Қозғалтқыш индукциялық дискіні жоғары жылдамдықпен айналдырған кезде, магниттік диск магниттік муфта арқылы айналуға жетеді. Екі дискінің жылдамдық сырғанауында көп полюсті магниттік диск қарама-қарсы жақтағы индукциялық дискіні кезектесіп магниттейді, осылайша бұл сырғанауларға қарсы тұратын және магниттік дискіні айналдыруға жетелейтін (немесе тежейтін) момент (яғни "магниттік муфта") жасайды. Кабель катушкасы гистерезис муфтасына қуат беру үшін қозғалтқышпен басқарылады, ал баяулағаннан кейін күшейтілген момент кабель катушкасына беріледі. Кабель катушкасы жұмыс істеп тұрған кезде, қозғалтқыш әрқашан кабельдің орамы бағытында айналады. Көтергіш жабдық қуат көзінен алыстаған кезде, кабель катушканы кері қарай тартады, бұл екі катушканың сырғанап, кабельді катушкада босатуына әкеледі. Гистерезис муфтасының магнит өрісінің моменті кабельді босату процесінде кабельдің керілген күйде болуын әрқашан қамтамасыз етеді. Көтергіш жабдық қайтып оралған кезде, катушкадағы кабельдің керілуі жоғалады, ал кабель катушкасы кабельді орау жағдайын аяқтау үшін орау бағытында айналады.
Оның артықшылықтары - ықшам құрылым, оңай орнату және күтіп ұстау, нақты жұмыс жағдайларына сәйкес реттелетін шығыс моменті, жақсы өзін-өзі тежеу функциясы, тежегіштерді орнатудың қажеті жоқ және кабель барабанының сенімді жұмысы. Оның басқару жүйесі қарапайым және жабдықтың алға және кері басқару жүйесімен байланыстырылуы мүмкін. Жабдық жұмыс істеп тұрған кезде барабан қозғалтқышы жұмыс істейді және фазалық тізбек өзгермейді. Кабель барабанының жұмысы кезінде гистерезис муфтасы жылдамдықты негізгі жабдықтың жұмыс жылдамдығына сәйкес реттей алады, осылайша кабель барабанының кабельді тарту және босату желілік жылдамдығы негізгі жабдықтың жұмыс жылдамдығымен синхрондалады.
Оның кемшілігі - кабель сыйымдылығы үлкен және хосттың орнату биіктігі жоғары болған жағдайда, ротордың температурасының көтерілуін азайту және ротордың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін салыстырмалы түрде қымбат болатын көп басты кіші моменттің жобалау тұжырымдамасын қабылдау қажет.
Ол порттық гантри крандары, контейнерлік крандар, кеме тиегіштері, мұнара крандары және т.б. сияқты ауыр жылжымалы техника мен жабдықтарға жарамды. Бұл жабдықтар кабельді бекітудің соңғы және орта нүктелеріне жарамды.
4.7. Айнымалы жиіліктегі кабель катушкасы
Айнымалы жиілік қозғалтқышы - редуктордың кіріс ұшына тікелей қосылған B5 орнату құрылымы. Редуктордың шығыс білігінің бір ұшы кілттік қосылым арқылы кабель катушкасына, ал екінші ұшы коллектор қорабындағы электрлік сырғанақ сақинасына қосылған. Редуктор мен коллектор сақинасының беріліс қорабы негіздің жоғарғы жағына бекітілген. Инверторды басқару корпусы кабель катушкасынан тәуелсіз және тиісті орнату орнын нақты жағдайға сәйкес таңдауға болады. Тұйық цикл векторы бойынша (жылдамдық сенсорының векторын басқарумен) инвертор ашық циклді момент басқару режимін таңдайды және қозғалтқыштың шығыс моментін дәл басқару үшін қалыңдықты интеграциялау арқылы кабель катушкасының нақты катушка диаметрін есептейді, осылайша кабель катушкаға оралған кезде катушка диаметрінің өзгеруіне байланысты кернеудің өзгеруіне әкелмейтініне, яғни кабельдің кернеуі тұрақты екеніне көз жеткізеді. Кабель катушкасының келесі артықшылықтары бар:
(1) Кабельді орау және тарқату процесінде, жабдық жолдың қай жерінде жұмыс істеп тұрса да, оған әсер ететін кернеу әрқашан тұрақты болады, ал кабельдің кернеуін инвертор параметрінің кірісі және басқару панелінің тұтқасы арқылы еркін реттеуге болады, бұл кабельдің қорғанысын барынша арттырады және кабельдің қызмет ету мерзімін едәуір ұзартады.
(2) Катушка жабдықтың жұмыс жылдамдығындағы өзгерістерге тез жауап бере алады және жабдықпен синхрондала алады. Оның жұмысы дәл және сезімтал.
(3) Ол гистерезис түрі және момент қозғалтқыш түрі сияқты дәстүрлі кабель катушкаларының дизайнының кедергілерін жояды. Ол кабель сипаттамаларының, орама ұзындығының, жабдық жылдамдығының және орнату биіктігінің ерекше сипаттамаларымен шектелмейді. Кез келген күрделі жұмыс жағдайындағы кабель катушкасы әртүрлі қуатты айнымалы жиіліктегі қозғалтқышпен басқарылады.
(4) Ол күшті бейімделгіштікке ие және күні бойы жоғары жүктеме астында үздіксіз жұмыс істей алады.
(5) Катушка мен жабдық жұмысты қорғау үшін байланыстырылған, бұл кабельдің үзілуі сияқты апаттардың алдын алады.
(6) Катушка қозғалтқышы жиілік түрлендіргішімен дәл басқарылады және қорғалады, бұл оның қызмет ету мерзімін ұзарта алады.
(7) Айнымалы жиілікті басқару қозғалтқышы типті кабель катушкасы орнатылған кернеуге және негізгі жабдықтың (арбаның) жұмыс жылдамдығына сәйкес катушка айнымалы жиілікті қозғалтқыштың жұмыс жиілігін автоматты түрде өзгерте алады және 0-ден n-ге дейінгі кез келген жылдамдықта қалыпты жұмыс істей алады (n - асинхронды жылдамдық). Негізгі жабдық өшірілген кезде, кабель катушкасының айнымалы жиілікті қозғалтқыш тежегіші кабельдің сырғанап кетпеуін қамтамасыз ету үшін тежейді.
Артықшылықтары: күшті дәл басқара алады, кабельді жақсы қорғайды және кабельдің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Кемшіліктері: бағасы ұқсас өнімдердің ішіндегі ең қымбаты
Қолданылу аясы: порттық гантри крандары, контейнерлік крандар, кеме тиегіштері, мұнара крандары және басқа да ауыр жылжымалы техника мен жабдықтар.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 23 сәуір