Kā izvēlēties kabeļu spoles?

Milzu tehnoloģijas | Jaunumi nozarē | 2025. gada 22. aprīlis

1. Ievads

Kabeļu spoles ir kabeļu uztīšanas ierīces, kas nodrošina jaudu, vadības jaudu vai vadības signālus lielām mobilām iekārtām. Tās tiek plaši izmantotas daudzās mobilās iekārtās ostu, doku, ūdens taupīšanas projektu un tērauda rūpniecībā, piemēram, portālceltņos, torņa celtņos, portālceltņos, piestātņu celtņos, beramkravu apstrādes mašīnās (kausu riteņu krautņotāji), hidroelektrostaciju dambju augšējo portālceltņus un elektriskās platformas vagonos, skatuves apgaismojumā un skaņā utt.

2. Produkta forma

Atbilstoši jaudas formai to var iedalīt: manuālā tipa, pretsvara tipa, elastīgā tipa, griezes momenta motora tipa, histerēzes tipa, mainīgas frekvences pārraides tipa, hidrauliskās sajūga tipa un magnētiskās sajūga tipa.
Atkarībā no dažādiem tinumu materiāliem to var iedalīt: kabeļu spolē, šļūteņu spolē (pārraides vide ir gāze, šķidrums), optiskā kabeļu spolē.
Kabeļu spoles tiek iedalītas aksiālās vienrindas un aksiālās daudzrindu spolēs atbilstoši kabeļu izkārtojumam.
Kabeļu spoles tiek iedalītas divos veidos atkarībā no kolektora slīdgredzena pozīcijas: iekšējā tipa slīdgredzena un ārējā tipa slīdgredzena.

3. Dizaina principi

3.1 Kabeļu specifikācijas un veidi

1) Kabeļa ārējais diametrs, kas tieši ietekmē spoles aksiālo izmēru.
2) Kabeļa forma, apaļš vai plakans kabelis. Plakano kabeli var uztīt tikai vienā rindā.
3) Kabeļa vienības svars (kg/m) un garums ietekmē spoles jaudas patēriņu. Jo lielāks vienības svars un garums, jo lielāka ir spoles nepieciešamā jauda.
4) Kabeļa lieces rādiuss ietekmē spoles minimālo diametru. Ja spoles diametrs ir mazāks par kabeļa lieces rādiusu, kabelis tiks bojāts.
5) Kabeļu serdeņu skaits ietekmē kolektora slīdgredzenu skaitu.
6) Spriegums un strāva ietekmē kolektora slīdgredzena izolāciju un izmēru. Elastīgo tipu var izmantot tikai iekārtām, kuru spriegums ir zem 500 V.

3.2. Tinuma garums

Ietekmē spoles radiālo izmēru un nepieciešamo jaudu. Jo lielāks garums, jo lielāka nepieciešamā jauda.

3.3. Iekārtu kustības ātrums

Ietekmē elektriskā kabeļu spoles motora jaudu un transmisijas koeficientu. Ja iekārtas kustības ātrums pārsniedz 60 metrus minūtē, jāizvēlas mainīgas frekvences vadības veids.

3.4. Iekārtu uzstādīšanas augstums

Jo augstāks ir uzstādīšanas augstums, jo lielāka ir vajadzība pēc jaudas.

3.5. Tīšanas metode

 

Spolēšanas metodes attēls

3.6. Citi faktori

1) Spoles materiāls: oglekļa tērauds, 304 nerūsējošais tērauds, 316 nerūsējošais tērauds.
2) Aizsardzības līmenis: IP55, IP56, IP65
3) Kabeļa vadotne: vai ir nepieciešama vadotne, vai vadotnei ir nepieciešama sprieguma aizsardzības funkcija
4) Troses vadotne: vai ir nepieciešama troses vadotne
5) Barošanas avota metode: viduspunkta/galapunkta barošanas avots utt.

 

Vadotnes rāmja uzstādīšanas shēma

4. Dažādu kabeļu spoļu pielietojuma joma

4.1. Pretsvara kabeļu spole

Tā ir mehāniska ierīce, kas automātiski uztin kabeli, izmantojot enerģijas uzkrāšanas principu, kad svars tiek pacelts. Kad kabelis tiek izvilkts, kabeļa spole tiek griezta, tādējādi liekot griezties troses spolei, kas koaksiāli savienota ar kabeļa spoli, lai paceltu svaru un uzkrātu potenciālo enerģiju. Kad spole uztin kabeli, svars nokrītas, atbrīvojot potenciālo enerģiju. Troses spriegojuma ietekmē troses spole, kas koaksiāli savienota ar troses spoli, tiek griezta un sinhroni uztīta trose.
Priekšrocības: vienkārša konstrukcija, stabila un uzticama darbība, viegla uzstādīšana un apkope, kā arī ilgs kalpošanas laiks.
Trūkumi: liels izmērs, ierobežots pārvietošanās attālums, ja nepieciešams liels pārvietošanās attālums, jāatstāj pietiekami daudz uzstādīšanas vietas.
Pielietojuma joma: portālceltņi ar īsu gājienu liela izmēra kabeļiem virs 35 mm², kausu vagoni, kausēta čuguna vagoni, izdedžu vagoni tērauda ražošanas darbnīcās un citas iekārtas. Šīs iekārtas ir piemērotas kabeļu nostiprināšanai gala punktos un viduspunktos.

4.2. Atsperes tipa kabeļu spole

Tā ir mehāniska ierīce, kas automātiski satin kabeli, izmantojot enerģijas uzkrāšanas principu, atbrīvojot kabeļa spoles atsperi. Kad kabelis tiek izvilkts, spole griežas, lai nostiprinātu spirālatsperi un uzkrātu enerģiju; kad spole atgriežas, tā automātiski satin kabeli.
Priekšrocības: laba sinhronizācijas veiktspēja, mazs kabeļu spriegums, zema cena.
Trūkumi: Pašas atsperes ierobežotā kalpošanas laika dēļ šāda veida spoles kalpošanas laiks ir relatīvi īss un to ierobežo gājiens.
Pielietojuma joma: Horizontāla un vertikāla spēka kabeļu un vadības kabeļu tīšana, kuru šķērsgriezums ir mazāks par 35 mm², piemēram, celšanas elektromagnētu piesūcekņiem, greiferiem, elektriskajām platformām un citam aprīkojumam, kā arī līdzīgām darba vidēm. Šīs ierīces ir piemērotas kabeļu nostiprināšanai gala punktos un viduspunktos.

4.3. Magnētiskā savienojuma kabeļa spole

Galvenā tehnoloģija ir pastāvīgā magnētiskā savienotāja izmantošana kā sinhronais diferenciālais mehānisms. Kabeļa uztīšanas process ir tāds, ka jauda darbina spoli, lai tā uztītu kabeli caur pastāvīgo magnētisko savienotāju. Savienotājs un spole pastāvīgi slīd atšķirīgi, lai nodrošinātu, ka kabeļa uztīšanas ātrums ir tāds pats kā iekārtas kustības ātrums. Regulējot pastāvīgā magnētiskā savienotāja izejas griezes momentu, kabeļa spriegojumu var regulēt noteiktā diapazonā. Kabeļa atbrīvošanas process notiek, izmantojot vienvirziena sajūga ierīci, un jauda nevar tikt pārnesta uz savienotāju un spoli. Kabeļa spriegojuma ietekmē spole pārvar kabeļa atbrīvošanas histerezes ierīces histerezi un sinhroni atbrīvo kabeli.
Priekšrocības: nobriedusi tehnoloģija un augsta izmaksu veiktspēja. Spoles un mobilā aprīkojuma sinhronizācijas veiktspēja ir stabila un uzticama. Pastāvīgā magnētiskā tehnoloģija tiek izmantota pārraides sistēmas pēdējā posmā ar mazu ātrumu un bez sildīšanas parādības; kad kabelis tiek uztīts un atbrīvots, kabeļa spriegojumu var regulēt, lai aizsargātu kabeli.
Trūkumi: augsts trokšņa līmenis.
Pielietojuma joma: kabeļi ar specifikācijām, kas mazākas par 35 mm², piemēram, elektriskie platformas vagoni, troleibusi, torņa celtņi, tilta vai portālceltņi, krautņotāji un pārkraušanas iekārtas un cits aprīkojums un līdzīgi darba apstākļi. Piemērots kabeļu nostiprināšanai gala punktos un viduspunktos.

4.4. Uzlabota kabeļu spole ar magnētisko savienojumu

Šīs kabeļu spoles princips ir tāds pats kā iepriekšminētajai. Diska motoru vai bremzēšanas motoru var izvēlēties atbilstoši lietotāja vajadzībām. Spoles elektriskā vadības metode ir tāda, ka darbojas kabeļu tīšanas motors, bet kabeļu atbrīvošanas motors ir izslēgts.
Priekšrocības: kompaktāka struktūra, mazs izmērs, maza masa, vienkārša uzstādīšana.
Trūkumi: augsts trokšņa līmenis.

4.5. Ilgtermiņa apstāšanās griezes momenta motora kabeļa spole

Kā jaudu tas izmanto griezes momenta motoru ar ilgtermiņa apstāšanās un pašregulēšanas īpašībām. Motora izejas ātrums automātiski samazinās, palielinoties ārējai slodzei, un spoles troses ātrums tiek automātiski pielāgots tādam pašam kā iekārtas kustības ātrums; atlaižot trosi, troses spriegojuma ietekmē apstāšanās motora griezes moments tiek pārvarēts, lai sinhroni atbrīvotu trosi; novietojot iekārtu stāvvietā un izslēdzot barošanu, griezes momenta motora disku bremze tiek izmantota, lai bloķētu trosi, nodrošinot, ka tā neslīd.
Priekšrocības: Motors vienmēr ir darbināts, elektroniskā vadība ir vienkārša, atteices biežumu var samazināt, kabeļa tinuma diapazons ir liels un gājiens ir garš.
Trūkumi: Atlaižot kabeli, ir jāpārvar motora apstāšanās griezes momenta pretestība, un mazi kabeļi jāizmanto piesardzīgi.
Pielietojuma joma: lielizmēra kabeļi, piemēram, krautņotāji, tiltu celtņi vai portālceltņi, un mobilais aprīkojums, kas pārvietojas lielos attālumos. Šīs ierīces ir piemērotas kabeļu nostiprināšanai gala un viduspunktos.

4.6. Histerēzes kabeļu spole

No pastāvīgā magnētiskā tērauda izgatavots disks veido mainīgu daudzpolu magnētisko lauku. Diska pretējā pusē atrodas spēcīgs indukcijas disks. Kad motors darbina indukcijas disku lielā ātrumā, magnētiskais disks tiek darbināts, izmantojot magnētisko sajūgu. Kad abiem diskiem ir ātruma slīde, daudzpolu magnētiskais disks pārmaiņus magnetizēs pretējās puses indukcijas disku, tādējādi radot griezes momentu (t. i., "magnētisko sajūgu"), kas pretojas šai slīdei un darbina (vai bremzē) magnētisko disku. Kabeļa rulli darbina motors, lai pārnestu jaudu uz histerēzes sajūgu, un pēc palēninājuma pastiprinātais griezes moments tiek pārnests uz kabeļa rulli. Kad kabeļa rullis darbojas, motors vienmēr griežas kabeļa tīšanas virzienā. Kad pacelšanas iekārta attālinās no barošanas avota, kabelis velk rulli atpakaļgaitā, izraisot abu ruļļu slīdēšanu un atbrīvojot kabeli uz ruļļa. Histerēzes sajūga magnētiskā lauka griezes moments vienmēr nodrošinās, ka kabelis kabeļa atbrīvošanas procesā vienmēr ir saspringtā stāvoklī. Kad pacelšanas aprīkojums atgriežas, kabeļa spriegums uz spoles pazūd, un kabeļa spole griežas tinuma virzienā, lai pabeigtu kabeļa tīšanas stāvokli.
Tā priekšrocības ir kompakta konstrukcija, vienkārša uzstādīšana un apkope, regulējams izejas griezes moments atbilstoši faktiskajiem darba apstākļiem, laba pašbremzēšanas funkcija, nepieciešamības uzstādīt bremzes un uzticama trošu trumuļa darbība. Tā vadības sistēma ir vienkārša un to var savienot ar iekārtas priekšējo un atpakaļgaitas vadības sistēmu. Kamēr iekārta darbojas, trumuļa motors darbosies un fāžu secība nemainās. Trošu trumuļa darbības laikā histerēzes savienojums var regulēt ātrumu atbilstoši saimniekiekārtas darbības ātrumam, lai trošu trumuļa līnijas ātrums trošu ievilkšanai un atbrīvošanai būtu sinhronizēts ar saimniekiekārtas darbības ātrumu.
Tās trūkums ir tāds, ka lielas kabeļu ietilpības un augsta saimnieka uzstādīšanas augstuma gadījumā, lai samazinātu rotora temperatūras paaugstināšanos un palielinātu rotora kalpošanas laiku, ir jāpieņem daudzgalvu maza griezes momenta konstrukcijas koncepcija, kas ir salīdzinoši dārga.
Tas ir piemērots smagām mobilajām mašīnām un iekārtām, piemēram, ostas portālceltņiem, konteinerceltņiem, kuģu iekrāvējiem, torņceltņiem utt. Šīs iekārtas ir piemērotas kabeļu nostiprināšanai gala punktos un viduspunktos.

4.7. Mainīgas frekvences kabeļu spole

Mainīgas frekvences motors ir B5 tipa uzstādīšanas struktūra, kas ir tieši savienota ar reduktora ieejas galu. Viens reduktora izejas vārpstas gals ir savienots ar kabeļa spoli caur atslēgas savienojumu, bet otrs gals ir savienots ar elektrisko slīdgredzenu kolektora kārbā. Reduktors un kolektora gredzena transmisijas kārba ir piestiprināti pie pamatnes augšdaļas. Invertora vadības skapis ir neatkarīgs no kabeļa spoles, un atbilstošo uzstādīšanas pozīciju var izvēlēties atbilstoši faktiskajai situācijai. Slēgtas cilpas vektora režīmā (ar ātruma sensora vektora vadību) invertors izvēlas atvērtas cilpas griezes momenta vadības režīmu un, integrējot biezumu, aprēķina faktisko kabeļa spoles diametru, lai precīzi kontrolētu motora izejas griezes momentu, tādējādi nodrošinot, ka, uztinot kabeli uz spoles, tas neizraisīs sprieguma izmaiņas spoles diametra izmaiņu dēļ, t.i., kabeļa spriegums ir nemainīgs. Kabeļa spolei ir šādas priekšrocības:
(1) Kabeļa uztīšanas un attīšanas procesā neatkarīgi no tā, kur iekārta darbojas uz sliežu ceļa, uz to iedarbojošais spriegums vienmēr ir nemainīgs, un kabeļa spriegojumu var patvaļīgi regulēt, izmantojot invertora parametru ievadi un vadības kārbas paneļa pogas darbību, kas maksimāli palielina kabeļa aizsardzību un ievērojami pagarina kabeļa kalpošanas laiku.

(2) Spole var ātri reaģēt uz iekārtas darbības ātruma izmaiņām un to var sinhronizēt ar iekārtu. Tās darbība ir precīza un jutīga.
(3) Tas pārvar tradicionālās kabeļu spoles konstrukcijas, piemēram, histerēzes tipa un griezes momenta motora tipa, vājās vietas. To neierobežo ārkārtas kabeļu specifikācijas, tinuma garums, iekārtas ātrums un uzstādīšanas augstums. Jebkuros sarežģītos darba apstākļos kabeļu spoli darbina mainīgas frekvences motors ar dažādu jaudu.
(4) Tam ir spēcīga pielāgošanās spēja un tas var nepārtraukti strādāt ar lielu slodzi visu dienu.
(5) Spole un aprīkojums ir savienoti darbības aizsardzībai, kas efektīvi novērš negadījumus, piemēram, kabeļa plīšanu.
(6) Spoles motoru precīzi kontrolē un aizsargā frekvences pārveidotājs, kas var pagarināt tā kalpošanas laiku.
(7) Mainīgas frekvences vadības motora tipa kabeļu spole var automātiski mainīt spoles mainīgas frekvences motora darbības frekvenci atbilstoši iestatītajam spriegumam un saimniekiekārtas (ratiņu) darbības ātrumam, un tā var darboties normāli jebkurā ātrumā no 0 līdz n (n ir asinhronais ātrums). Kad saimniekiekārta ir izslēgta, kabeļu spoles mainīgas frekvences motors bremzē, lai nodrošinātu, ka kabelis neslīd.
Priekšrocības: var precīzi kontrolēt spēku, vislabāk aizsargāt kabeli un pagarināt kabeļa kalpošanas laiku.
Trūkumi: cena ir visdārgākā starp līdzīgiem produktiem
Pielietojuma joma: ostas portālceltņi, konteinerceltņi, kuģu iekrāvēji, torņceltņi un cita smagā mobilā tehnika un aprīkojums.