Jätteteknik | Branschnyheter | 22 april 2025
1. Introduktion
Kabelvindor är kabellindningsanordningar som tillhandahåller ström, styrström eller styrsignaler för stor mobil utrustning. De används ofta i många mobila utrustningar inom hamnar, dockor, vattenskyddsprojekt och stål, såsom portalkranar, tornkranar, portalkranar, kajkranar, maskiner för hantering av bulkmaterial (skophjulshantering), portalkranar för vattenkraftverk och elektriska plattvagnar, scenbelysning och ljud, etc.
2. Produktform
Enligt effektformen kan den delas in i: manuell typ, motviktstyp, elastisk typ, momentmotortyp, hysterestyp, variabel frekvenstransmissionstyp, hydraulisk kopplingstyp och magnetisk kopplingstyp.
Beroende på de olika lindningsmaterialen kan den delas in i: kabelvinda, slangvinda (överföringsmedium är gas, vätska), optisk kabelvinda.
Kabelrullar är indelade i axiella enradiga och axiella flerradiga kabelrullar beroende på kabelarrangemanget.
Kabelvindor delas in i två typer beroende på kollektorns släpring: inre släpring och utvändig släpring.
3. Designprinciper
3.1 Kabelspecifikationer och typer
1) Kabelns ytterdiameter, vilket direkt påverkar rullens axiella storlek.
2) Kabelform, rund eller platt kabel. Platt kabel kan endast lindas i en enda rad.
3) Kabelenhetens vikt (kg/m) och längd påverkar rullens effektbehov. Ju större enhetsvikt och längd, desto högre effektbehov för rullen.
4) Kabelns böjningsradie påverkar rullens minsta diameter. När rullens diameter är mindre än kabelns böjningsradie kommer kabeln att skadas.
5) Antalet kabelkärnor påverkar antalet släpringar för kollektorn.
6) Spänningen och strömmen påverkar isoleringen och storleken på kollektorns släpring. Den elastiska typen kan endast användas för utrustning under 500V.
3.2. Lindningslängd
Påverkar rullens radiella storlek och effektbehov. Ju längre längd, desto högre effektbehov.
3.3. Utrustningens rörelsehastighet
Påverkar motoreffekten och utväxlingsförhållandet för den elektriska kabelvindan. När utrustningens rörelsehastighet överstiger 60 meter/minut bör variabel frekvensstyrning väljas.
3.4. Utrustningens installationshöjd
Ju högre installationshöjden är, desto större är effektbehovet.
3.5. Spolningsmetod
Bild på lindningsmetod
3.6. Andra faktorer
1) Rullematerial: kolstål, 304 rostfritt stål, 316 rostfritt stål.
2) Skyddsnivå: IP55, IP56, IP65
3) Kabelstyrning: om en styrning behövs, om styrningen behöver en spänningsskyddsfunktion
4) Kabelguide: om en kabelguide behövs
5) Strömförsörjningsmetod: mittpunkts-/ändpunktsströmförsörjning etc.
Installationsschema för styrram
4. Användningsområde för olika kabelrullar
4.1. Motviktskabelvinda
Det är en mekanisk anordning som automatiskt lindar upp kabeln genom att använda principen att lagra energi när vikten lyfts. När kabeln dras ut drivs kabelvindan att rotera, vilket driver vajervindan som är koaxiellt ansluten till vajervindan att rotera, för att lyfta vikten och lagra potentiell energi. När vindan lindar upp kabeln sjunker vikten för att frigöra den potentiella energin. Under inverkan av vajerspänningen drivs vajervindan som är koaxiellt ansluten till vajervindan att rotera och linda upp kabeln synkront.
Fördelar: enkel struktur, stabil och pålitlig prestanda, enkel installation och underhåll samt lång livslängd.
Nackdelar: stor storlek, begränsad av slaglängd, om stor slaglängd krävs måste det finnas tillräckligt med installationsutrymme.
Användningsområde: portalkranar med kort slaglängd för stora kablar över 35 mm², skänkvagnar, smältjärnsvagnar, slaggpannvagnar i stålverkstäder och annan utrustning. Denna utrustning är lämplig för kabelförankring i ändpunkter och mittpunkter.
4.2. Fjäderliknande kabelvinda
Det är en mekanisk anordning som automatiskt rullar upp kabeln genom att använda principen att lagra energi genom att släppa kabelrullens fjäder. När kabeln dras ut roterar rullen för att dra åt spiralfjädern och lagra energi; när rullen återgår rullar rullen automatiskt upp kabeln.
Fördelar: bra synkroniseringsprestanda, låg kabelspänning, lågt pris.
Nackdelar: På grund av fjäderns begränsade livslängd är livslängden för denna typ av rulle relativt kort och begränsas av slaglängden.
Användningsområde: Horisontell och vertikal kabelupprullning av kraftkablar och styrkablar under 35 mm², såsom lyftande elektromagnetiska sugkoppar, gripklor, elektriska flakvagnar och annan utrustning och liknande arbetsförhållanden. Dessa anordningar är lämpliga för kabelförankring i ändpunkter och mittpunkter.
4.3. Magnetisk kopplingskabelvinda
Kärntekniken är att använda permanentmagnetkopplare som synkron differentialmekanism. Kabelupprullningsprocessen går ut på att kraften driver rullen för att rulla kabeln genom den permanentmagnetiska kopplingen. Kopplingen och rullen glider konstant differentiellt för att säkerställa att kabelupprullningshastigheten är densamma som utrustningens rörelsehastighet. Genom att justera det permanentmagnetiska kopplingens utgående vridmoment kan kabelns spänning justeras inom ett visst område. Kabelfrigöringsprocessen sker via en envägskoppling, och kraften kan inte överföras till kopplingen och rullen. Under inverkan av kabelspänningen övervinner rullen hysteresen hos kabelfrigöringshysteresanordningen och släpper kabeln synkront.
Fördelar: mogen teknik och hög kostnadseffektivitet. Synkroniseringsprestanda för rullen och den mobila utrustningen är stabil och tillförlitlig. Permanentmagnettekniken används i det sista steget av överföringssystemet, med låg hastighet och inget uppvärmningsfenomen; när kabeln rullas in och släpps kan kabelspänningen justeras för att skydda kabeln.
Nackdelar: högt ljud.
Användningsområde: kablar med specifikationer under 35 mm², såsom elektriska plattvagnar, vagnar, tornkranar, bro- eller portalkranar, staplings- och återhämtningstruckar samt annan utrustning och liknande arbetsförhållanden. Lämplig för kabelförankring i ändpunkter och mittpunkter.
4.4. Magnetisk koppling förbättrad kabelvinda
Principen för denna kabelvinda är densamma som ovanstående. Skivmotor eller bromsmotor kan väljas efter användarens behov. Den elektriska styrmetoden för vindan är att kabelvindans motor fungerar och kabellossningsmotorn är avstängd.
Fördelar: mer kompakt struktur, liten storlek, liten massa, enkel installation.
Nackdelar: högt ljud.
4.5. Kabelvinda för motor med långvarigt stallmoment
Den använder en momentmotor med långsiktiga stall- och självreglerande egenskaper som effekt. Motorns utgående hastighet minskar automatiskt med ökande extern belastning, och kabelns hastighet justeras automatiskt för att vara densamma som utrustningens rörelsehastighet. När kabeln lossas, övervinns stallmotorns vridmoment under inverkan av kabelspänning, vilket släpper kabeln synkront. Vid parkering och avstängning används momentmotorns skivbroms för att låsa kabeln och säkerställa att den inte glider.
Fördelar: Motorn är alltid driven, den elektroniska styrningen är enkel, felfrekvensen kan minskas, kabelns lindningsområde är stort och slaglängden är lång.
Nackdelar: När kabeln lossas är det nödvändigt att övervinna motorns vridmomentmotstånd, och små kablar måste användas med försiktighet.
Användningsområde: stora kablar som staplare, broarbetare eller portalkranar och mobil utrustning som körs över långa sträckor. Dessa enheter är lämpliga för kabelförankring i ändpunkter och mittpunkter.
4.6. Hystereskabelvinda
En skiva tillverkad av permanentmagnetiskt stål bildar ett alternerande flerpoligt magnetfält. Det finns en stark induktionsskiva mittemot skivan. När motorn driver induktionsskivan att rotera med hög hastighet, drivs magnetskivan att rotera genom magnetisk koppling. När de två skivorna har en hastighetsslirning, kommer den flerpoliga magnetiska skivan att växelvis magnetisera induktionsskivan på motsatt sida, vilket genererar ett vridmoment (dvs. "magnetisk koppling") som motstår denna slirning och driver (eller bromsar) magnetskivan att rotera. Kabelvindan drivs av motorn för att överföra kraft till hystereskopplingen, och efter retardation överförs det förstärkta vridmomentet till kabelvindan. När kabelvindan är i drift roterar motorn alltid i kabelupprullningsriktningen. När lyftutrustningen rör sig bort från kraftkällan drar kabeln vindan att backa, vilket får de två vindorna att glida och släppa kabeln på vindan. Magnetfältsmomentet från hystereskopplingen kommer alltid att säkerställa att kabeln är i ett spänt tillstånd under kabellossningsprocessen. När lyftutrustningen återvänder försvinner kabelspänningen på rullen och kabelrullen roterar i lindningsriktningen för att slutföra kabelupprullningstillståndet.
Dess fördelar är kompakt struktur, enkel installation och underhåll, justerbart utgående vridmoment enligt faktiska arbetsförhållanden, god självbromsningsfunktion, inget behov av att installera bromsar och tillförlitlig drift av kabeltrumman. Dess styrsystem är enkelt och kan kopplas till utrustningens fram- och bakåtstyrningssystem. Så länge utrustningen är igång kommer trummotorn att fungera och fasföljden kommer inte att ändras. Under kabeltrummans drift kan hystereskopplingen justera hastigheten enligt värdutrustningens körhastighet, så att kabeltrummans linjehastighet för att dra in och släppa kabeln synkroniseras med värdutrustningens körhastighet.
Dess nackdel är att vid stor kabelkapacitet och hög installationshöjd på värden, för att minska rotorns temperaturökning och öka rotorns livslängd, är det nödvändigt att använda designkonceptet med flerhuvudigt lågt vridmoment, vilket är relativt dyrt.
Den är lämplig för tunga mobila maskiner och utrustning såsom portalkranar, containerkranar, fartygslastare, tornkranar etc. Denna utrustning är lämplig för kabelförankring i ändpunkter och mittpunkter.
4.7. Kabelvinda med variabel frekvens
Variabelfrekvensmotorn är en B5-installationsstruktur, direkt ansluten till reducerarens ingångsände. Ena änden av reducerarens utgående axel är ansluten till kabelvindan via en nyckelanslutning, och den andra änden är ansluten till den elektriska släpringen i kollektorboxen. Reducern och kollektorringens transmissionsbox är fixerade på toppen av basen. Växelriktarens styrskåp är oberoende av kabelvindan, och lämplig installationsposition kan väljas beroende på den faktiska situationen. Under den slutna vektorn (med hastighetssensorvektorstyrning) väljer växelriktaren öppet momentstyrningsläge och beräknar kabelvindans faktiska rulldiameter genom tjockleksintegration för att noggrant styra motorns utgångsmoment, vilket säkerställer att kabeln inte orsakar spänningsförändringar på grund av förändringar i rulldiametern när den lindas på rullen, det vill säga att kabelns spänning är konstant. Kabelvindan har följande fördelar:
(1) Under kabelupprullning och avrullning, oavsett var utrustningen befinner sig på spåret, är spänningen som verkar på den alltid konstant, och kabelspänningen kan justeras godtyckligt via växelriktarens parameteringång och manöverpanelens ratt, vilket maximerar kabelskyddet och förlänger kabelns livslängd avsevärt.
(2) Rullen kan reagera snabbt på förändringar i utrustningens driftshastighet och kan synkroniseras med utrustningen. Dess prestanda är exakt och känslig.
(3) Den bryter igenom flaskhalsarna i traditionella kabelrullar, såsom hysterestyp och momentmotortyp. Den begränsas inte av extraordinära specifikationer för kabelspecifikationer, lindningslängd, utrustningshastighet och installationshöjd. Kabelrullen i alla komplexa arbetsförhållanden drivs av en motor med variabel frekvens och olika effekter.
(4) Den har stark anpassningsförmåga och kan arbeta kontinuerligt under hög belastning hela dagen.
(5) Rullen och utrustningen är sammankopplade för driftskydd, vilket effektivt förhindrar olyckor som kabelbrott.
(6) Haspelmotorn styrs och skyddas exakt av frekvensomvandlaren, vilket kan förlänga dess livslängd.
(7) Kabelvindan av typen med variabel frekvensstyrning kan automatiskt ändra driftfrekvensen för vindans variabelfrekvensmotor enligt den inställda spänningen och värdutrustningens (vagnens) driftshastighet, och arbeta normalt med vilken hastighet som helst från 0 till n (n är den asynkrona hastigheten). När värdutrustningen är avstängd bromsar den variabelfrekvensmotorn på kabelvindan för att säkerställa att kabeln inte glider.
Fördelar: kan kontrollera kraften noggrant, skydda kabeln bäst och förlänga kabelns livslängd.
Nackdelar: priset är det dyraste bland liknande produkter
Användningsområde: hamnportalkranar, containerkranar, fartygslastare, tornkranar och andra tunga mobila maskiner och utrustning.
Publiceringstid: 23 april 2025