Hvordan vælger man kabelspoler?

gigantisk teknologi | Nyheder i branchen | 22. april 2025

1. Introduktion

Kabeltromler er kabeloprulningsenheder, der leverer strøm, styrestrøm eller styresignaler til stort mobilt udstyr. De er meget udbredt i mange mobile udstyrsområder inden for havne, dokker, vandbesparelsesprojekter og stål, såsom portalkraner, tårnkraner, portalkraner, kajkraner, maskiner til håndtering af bulkmaterialer (spandhjulsstablere), portalkraner til vandkraftværker og elektriske flade vogne, scenebelysning og lyd osv.

2. Produktformular

I henhold til effektformen kan den opdeles i: manuel type, modvægtstype, elastisk type, momentmotortype, hysteresetype, variabel frekvenstransmissionstype, hydraulisk koblingstype og magnetisk koblingstype.
I henhold til de forskellige viklingsmaterialer kan den opdeles i: kabeltromle, slangetromle (transmissionsmedium er gas, væske), optisk kabeltromle.
Kabeltromler er opdelt i aksiale enkeltrækker og aksiale flerrækker i henhold til kabelarrangementet.
Kabeltromler er opdelt i to typer i henhold til placeringen af ​​kollektorens slæbering: indvendig slæbering og udvendig slæbering.

3. Designprincipper

3.1 Kabelspecifikationer og -typer

1) Kablets ydre diameter, som direkte påvirker spolens aksiale størrelse.
2) Kabelform, rundt eller fladt kabel. Fladt kabel kan kun vikles i en enkelt række.
3) Kabelenhedens vægt (kg/m) og længde påvirker spolens effektbehov. Jo større enhedens vægt og længde er, desto højere er effektbehovet for spolen.
4) Kablets bøjningsradius påvirker spolens minimumsdiameter. Når spolens diameter er mindre end kablets bøjningsradius, vil kablet blive beskadiget.
5) Antallet af kabelkerner påvirker antallet af kollektorslæberinge.
6) Spænding og strøm påvirker isoleringen og størrelsen af ​​kollektorens slæbering. Den elastiske type kan kun bruges til udstyr under 500V.

3.2. Viklingslængde

Påvirker spolens radiale størrelse og effektbehov. Jo længere længden er, desto højere effektbehov.

3.3. Udstyrets bevægelseshastighed

Påvirker motoreffekten og transmissionsforholdet for den elektriske kabeltromle. Når udstyrets bevægelseshastighed overstiger 60 meter/minut, skal der vælges variabel frekvensstyring.

3.4. Udstyrets installationshøjde

Jo højere installationshøjden er, desto større er strømbehovet.

3.5. Oprulningsmetode

 

Billede af oprulningsmetode

3.6. Andre faktorer

1) Hjulmateriale: kulstofstål, 304 rustfrit stål, 316 rustfrit stål.
2) Beskyttelsesniveau: IP55, IP56, IP65
3) Kabelføring: om en føring er nødvendig, om føringen har brug for en spændingsbeskyttelsesfunktion
4) Kabelføring: om en kabelføring er nødvendig
5) Strømforsyningsmetode: midtpunkts-/slutpunktsstrømforsyning osv.

 

Installationsdiagram over styreramme

4. Anvendelsesområde for forskellige kabeltromler

4.1. Modvægtskabelrulle

Det er en mekanisk anordning, der automatisk opruller kablet ved hjælp af princippet om energilagring, når vægten løftes. Når kablet trækkes ud, drives kabelspolen til at rotere, hvorved wirespolen, der er koaksialt forbundet med kabelspolen, roterer for at løfte vægten og lagre potentiel energi. Når spolen opruller kablet, falder vægten for at frigive den potentielle energi. Under påvirkning af wirespændingen drives kabelspolen, der er koaksialt forbundet med wirespolen, til at rotere og oprulle kablet synkront.
Fordele: enkel struktur, stabil og pålidelig ydeevne, nem installation og vedligeholdelse samt lang levetid.
Ulemper: stor størrelse, begrænset af vandring, hvis der kræves en stor vandring, skal der være tilstrækkelig installationsplads.
Anvendelsesområde: Portalkraner med kort vandring af store kabler over 35 mm², støbevogne, smeltejernsvogne, slaggevogne i stålværksteder og andet udstyr. Dette udstyr er egnet til kabelforankringsendepunkter og midtpunkter.

4.2. Fjederlignende kabeltromle

Det er en mekanisk anordning, der automatisk opruller kablet ved hjælp af princippet om energilagring ved at frigøre kabelspolens fjeder. Når kablet trækkes ud, roterer spolen for at stramme spiralfjederen og lagre energi; når spolen vender tilbage, vil spolen automatisk oprulle kablet.
Fordele: god synkroniseringsydelse, lav kabelspænding, lav pris.
Ulemper: På grund af selve fjederens begrænsede levetid er levetiden for denne type hjul relativt kort og begrænset af slaglængden.
Anvendelsesområde: Horisontal og lodret kabeloprulning af strømkabler og styrekabler under 35 mm², såsom løfteelektromagnetiske sugekopper, gribere, elektriske flade biler og andet udstyr og lignende arbejdsforhold. Disse enheder er velegnede til kabelforankring i endepunkter og midtpunkter.

4.3. Magnetisk koblingskabeltromle

Kerneteknologien er at bruge en permanent magnetisk kobler som en synkron differentialmekanisme. Kabeloprulningsprocessen går ud på, at kraften driver spolen til at oprulle kablet gennem den permanente magnetiske kobler. Koblingen og spolen glider konstant differentielt for at sikre, at kabeloprulningshastigheden er den samme som udstyrets bevægelseshastighed. Ved at justere den permanente magnetiske koblers udgangsmoment kan kablets spænding justeres inden for et bestemt område. Kabeludløsningsprocessen sker via en envejskoblingsanordning, og kraften kan ikke overføres til kobleren og spolen. Under påvirkning af kabelspændingen overvinder spolen hysteresen i kabeludløsningshystereseanordningen og frigiver kablet synkront.
Fordele: Moden teknologi og høj omkostningseffektivitet. Synkroniseringsevnen for spolen og det mobile udstyr er stabil og pålidelig. Permanent magnetisk teknologi anvendes i den sidste fase af transmissionssystemet med lav hastighed og intet opvarmningsfænomen; når kablet rulles ind og udløses, kan kabelspændingen justeres for at beskytte kablet.
Ulemper: høj støj.
Anvendelsesområde: Kabler med specifikationer under 35 mm², såsom elektriske flade vogne, trolleys, tårnkraner, bro- eller portalkraner, stablere og genvindingstrucks samt andet udstyr og lignende arbejdsforhold. Velegnet til kabelforankring i endepunkter og midtpunkter.

4.4. Magnetisk kobling forbedret kabeltromle

Princippet for denne kabelspole er det samme som ovenstående. Skivemotoren eller bremsemotoren kan vælges efter brugerens behov. Den elektriske styringsmetode for spolen er, at kabelspolemotoren fungerer, og kabeludløsermotoren er slukket.
Fordele: mere kompakt struktur, lille størrelse, lille masse, nem installation.
Ulemper: høj støj.

4.5. Kabeltromle til motor med langvarigt stallmoment

Den bruger en momentmotor med langvarig stall- og selvreguleringsegenskaber som effekt. Motorens udgangshastighed falder automatisk med stigende ekstern belastning, og spolekablets hastighed justeres automatisk til at være den samme som udstyrets kørehastighed. Når kablet slippes, overvindes stallmotorens drejningsmoment under påvirkning af kabelspænding for at frigøre kablet synkront. Ved parkering og sluk bruges momentmotorens skivebremse til at låse kablet for at sikre, at kablet ikke glider.
Fordele: Motoren er altid strømforsynet, den elektroniske styring er enkel, fejlraten kan reduceres, kablets viklingsområde er stort, og vandringen er lang.
Ulemper: Når kablet løsnes, er det nødvendigt at overvinde motorens stallmomentmodstand, og små kabler skal bruges med forsigtighed.
Anvendelsesområde: Store kabler såsom stablere, broarbejdere eller portalkraner og mobilt udstyr, der kører over lange afstande. Disse enheder er velegnede til kabelforankring af endepunkter og midtpunkter.

4.6. Hysteresekabelspole

En skive lavet af permanent magnetisk stål danner et alternerende flerpolet magnetfelt. Der er en stærk induktionsskive overfor skiven. Når motoren driver induktionsskiven til at rotere med høj hastighed, drives den magnetiske skive til at rotere gennem magnetisk kobling. Når de to skiver har et hastighedsslip, vil den flerpolede magnetiske skive skiftevis magnetisere induktionsskiven på den modsatte side og derved generere et drejningsmoment (dvs. "magnetisk kobling"), der modstår dette slip og driver (eller bremser) den magnetiske skive til at rotere. Kabelspolen drives af motoren for at overføre strøm til hysteresekoblingen, og efter deceleration overføres det forstærkede drejningsmoment til kabelspolen. Når kabelspolen arbejder, roterer motoren altid i kabeloprulningsretningen. Når løfteudstyret bevæger sig væk fra strømkilden, trækker kablet spolen i revers, hvilket får de to spoler til at glide og frigøre kablet på spolen. Magnetfeltmomentet fra hysteresekoblingen vil altid sikre, at kablet er i en spændt tilstand under kabelfrigørelsesprocessen. Når løfteudstyret vender tilbage, forsvinder kablets spænding på spolen, og kabelspolen roterer i viklingsretningen for at fuldføre kabeloprulningstilstanden.
Dens fordele er kompakt struktur, nem installation og vedligeholdelse, justerbart udgangsmoment i henhold til de faktiske arbejdsforhold, god selvbremsefunktion, intet behov for at installere bremser og pålidelig drift af kabeltromlen. Dens styresystem er enkelt og kan forbindes med udstyrets fremad- og baglæns styresystem. Så længe udstyret kører, vil tromlemotoren fungere, og fasesekvensen vil ikke ændre sig. Under kabeltromlens drift kan hysteresekoblingen justere hastigheden i henhold til værtsudstyrets driftshastighed, således at kabeltromlens linjehastighed til at trække kablet tilbage og frigøres synkroniseres med værtsudstyrets driftshastighed.
Dens ulempe er, at i tilfælde af stor kabelkapacitet og høj installationshøjde på værten, for at reducere rotorens temperaturstigning og øge rotorens levetid, er det nødvendigt at anvende designkonceptet med flerhovedet lavt drejningsmoment, hvilket er relativt dyrt.
Den er velegnet til tunge mobile maskiner og udstyr såsom portalkraner, containerkraner, skibslastere, tårnkraner osv. Dette udstyr er velegnet til kabelforankringsendepunkter og midtpunkter.

4.7. Kabeltromle med variabel frekvens

Motoren med variabel frekvens er en B5-installationsstruktur, der er direkte forbundet til reduktionsgearets indgangsende. Den ene ende af reduktionsgearets udgangsaksel er forbundet til kabeltromlen via en nøgleforbindelse, og den anden ende er forbundet til den elektriske slæbering i kollektorboksen. Reduktionsgearet og kollektorringens transmissionsboks er fastgjort på toppen af ​​basen. Inverterens styreskab er uafhængigt af kabeltromlen, og den passende installationsposition kan vælges i henhold til den faktiske situation. Under lukket sløjfevektor (med hastighedssensorvektorstyring) vælger inverteren åben sløjfe momentstyringstilstand og beregner den faktiske spolediameter på kabeltromlen gennem tykkelsesintegration for nøjagtigt at styre motorens udgangsmoment og derved sikre, at kablet ikke forårsager spændingsændringer på grund af ændringer i spolediameteren, når det vikles på spolen, dvs. at kablets spænding er konstant. Kabeltromlen har følgende fordele:
(1) Under kabeloprulning og -afvikling, uanset hvor udstyret kører på sporet, er spændingen, der virker på det, altid konstant, og kablets spænding kan justeres vilkårligt via inverterparameterindgangen og kontrolboksens knapbetjening, hvilket maksimerer kablets beskyttelse og forlænger kablets levetid betydeligt.

(2) Spolen kan reagere hurtigt på ændringer i udstyrets driftshastighed og kan synkroniseres med udstyret. Dens ydeevne er præcis og følsom.
(3) Den bryder flaskehalsen i traditionelle kabeltromler, såsom hysteresetyper og momentmotorer. Den er ikke begrænset af ekstraordinære specifikationer for kabelspecifikationer, viklingslængde, udstyrshastighed og installationshøjde. Kabeltromlen under komplekse driftsforhold drives af en motor med variabel frekvens og forskellig effekt.
(4) Den har stærk tilpasningsevne og kan arbejde kontinuerligt under høj belastning hele dagen.
(5) Spolen og udstyret er forbundet for at beskytte driften, hvilket effektivt forhindrer ulykker såsom kabelbrud.
(6) Spolemotoren styres og beskyttes præcist af frekvensomformeren, hvilket kan forlænge dens levetid.
(7) Kabeltromlen med variabel frekvensstyringsmotor kan automatisk ændre driftsfrekvensen for kabeltromlens variabelfrekvensmotor i henhold til den indstillede spænding og værtsudstyrets (vognens) driftshastighed og fungere normalt ved enhver hastighed fra 0 til n (n er den asynkrone hastighed). Når værtsudstyret er slukket, bremser kabeltromlens variabelfrekvensmotor for at sikre, at kablet ikke glider.
Fordele: Kan præcist styre kraften, bedst beskytte kablet og forlænge kablets levetid.
Ulemper: prisen er den dyreste blandt lignende produkter
Anvendelsesområde: havneportalkraner, containerkraner, skibslastere, tårnkraner og andre tunge mobile maskiner og udstyr.