γιγαντιαία τεχνολογία | Νέα βιομηχανία | 22 Απριλίου 2025
1. Εισαγωγή
Τα καρούλια καλωδίων είναι συσκευές περιέλιξης καλωδίων που παρέχουν ισχύ, ισχύ ελέγχου ή σήματα ελέγχου για μεγάλο κινητό εξοπλισμό. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλά κινητά μηχανήματα στους τομείς των λιμένων, των αποβάθρων, των έργων διατήρησης του νερού και του χάλυβα, όπως γερανογέφυρες, πυργογερανοί, γερανογέφυρες πύλης, γερανογέφυρες αποβάθρας, μηχανήματα χειρισμού χύδην υλικών (ανακτητές στοιβακτών με τροχούς κάδων), γερανογέφυρες φράγματος υδροηλεκτρικών σταθμών και ηλεκτρικά βαγόνια, φωτισμός και ήχος σκηνής κ.λπ.
2. Μορφή προϊόντος
Σύμφωνα με τη μορφή ισχύος, μπορεί να χωριστεί σε: χειροκίνητο τύπο, αντίβαρο, ελαστικό τύπο, κινητήρα ροπής, υστέρηση, μετάδοση μεταβλητής συχνότητας, υδραυλικό σύνδεσμο και μαγνητικό σύνδεσμο.
Σύμφωνα με τα διαφορετικά υλικά περιέλιξης, μπορεί να χωριστεί σε: καρούλι καλωδίου, καρούλι εύκαμπτου σωλήνα (μέσο μετάδοσης είναι αέριο, υγρό), καρούλι οπτικού καλωδίου.
Τα καρούλια καλωδίων χωρίζονται σε αξονικά μονής σειράς και αξονικά πολλαπλών σειρών ανάλογα με τη διάταξη των καλωδίων.
Τα καρούλια καλωδίων χωρίζονται σε δύο τύπους ανάλογα με τη θέση του δακτυλίου ολίσθησης συλλέκτη: εσωτερικού τύπου δακτυλίου ολίσθησης και εξωτερικού τύπου δακτυλίου ολίσθησης.
3. Αρχές σχεδιασμού
3.1 Προδιαγραφές και τύποι καλωδίων
1) Εξωτερική διάμετρος καλωδίου, η οποία επηρεάζει άμεσα το αξονικό μέγεθος του καρουλιού.
2) Καλώδιο σε σχήμα, στρογγυλό ή επίπεδο. Το επίπεδο καλώδιο μπορεί να τυλιχθεί μόνο σε μία σειρά.
3) Το βάρος και το μήκος της μονάδας καλωδίου επηρεάζουν την απαιτούμενη ισχύ του καρουλιού. Όσο μεγαλύτερο είναι το βάρος και το μήκος της μονάδας, τόσο υψηλότερη είναι η απαιτούμενη ισχύς για τον καρούλι.
4) Η ακτίνα κάμψης του καλωδίου επηρεάζει την ελάχιστη διάμετρο του καρουλιού. Όταν η διάμετρος του καρουλιού είναι μικρότερη από την ακτίνα κάμψης του καλωδίου, το καλώδιο θα υποστεί ζημιά.
5) Ο αριθμός των πυρήνων καλωδίων επηρεάζει τον αριθμό των δακτυλίων ολίσθησης του συλλέκτη.
6) Η τάση και το ρεύμα επηρεάζουν τη μόνωση και το μέγεθος του δακτυλίου ολίσθησης του συλλέκτη. Ο ελαστικός τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για εξοπλισμό κάτω των 500V.
3.2. Μήκος περιέλιξης
Επηρεάζει το ακτινικό μέγεθος και την απαιτούμενη ισχύ του μηχανισμού. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος, τόσο υψηλότερη είναι η απαιτούμενη ισχύς.
3.3. Ταχύτητα κίνησης εξοπλισμού
Επηρεάζει την ισχύ του κινητήρα και την αναλογία μετάδοσης του ηλεκτρικού καλωδίου. Όταν η ταχύτητα κίνησης του εξοπλισμού υπερβαίνει τα 60 μέτρα/λεπτό, θα πρέπει να επιλεγεί ο τύπος ελέγχου μεταβλητής συχνότητας.
3.4. Ύψος εγκατάστασης εξοπλισμού
Όσο υψηλότερο είναι το ύψος εγκατάστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ζήτηση ισχύος.
3.5. Μέθοδος περιέλιξης
Εικόνα μεθόδου περιέλιξης
3.6. Άλλοι παράγοντες
1) Υλικό εξελίκτρων: χάλυβας άνθρακα, ανοξείδωτος χάλυβας 304, ανοξείδωτος χάλυβας 316.
2) Επίπεδο προστασίας: IP55, IP56, IP65
3) Οδηγός καλωδίου: εάν χρειάζεται οδηγός, εάν ο οδηγός χρειάζεται λειτουργία προστασίας από την τάση
4) Οδηγός καλωδίου: εάν χρειάζεται οδηγός καλωδίου
5) Μέθοδος τροφοδοσίας: τροφοδοσία μέσου/τέλους σημείου, κ.λπ.
Διάγραμμα εγκατάστασης του πλαισίου οδηγού
4. Πεδίο εφαρμογής διαφορετικών τυλιγμάτων καλωδίων
4.1. Ράουλο καλωδίου αντίβαρου
Πρόκειται για μια μηχανική συσκευή που τυλίγει αυτόματα το καλώδιο χρησιμοποιώντας την αρχή της αποθήκευσης ενέργειας όταν το βάρος ανυψώνεται. Όταν το καλώδιο τραβιέται έξω, το καρούλι του καλωδίου κινείται για να περιστραφεί, ωθώντας έτσι το καρούλι του συρματόσχοινου που είναι ομοαξονικά συνδεδεμένο με το καρούλι του καλωδίου να περιστραφεί, έτσι ώστε να ανυψωθεί το βάρος και να αποθηκευτεί δυναμική ενέργεια. Όταν το καρούλι τυλίγεται το καλώδιο, το βάρος πέφτει για να απελευθερωθεί η δυναμική ενέργεια. Υπό την επίδραση της τάσης του συρματόσχοινου, το καρούλι του καλωδίου που είναι ομοαξονικά συνδεδεμένο με το καρούλι του συρματόσχοινου κινείται για να περιστραφεί και να τυλιχτεί το καλώδιο ταυτόχρονα.
Πλεονεκτήματα: απλή δομή, σταθερή και αξιόπιστη απόδοση, εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Μειονεκτήματα: μεγάλο μέγεθος, περιορισμένο λόγω διαδρομής, εάν απαιτείται μεγάλη διαδρομή, πρέπει να υπάρχει αρκετός χώρος εγκατάστασης.
Πεδίο εφαρμογής: γερανογέφυρες με μικρή διαδρομή καλωδίων μεγάλου μεγέθους άνω των 35mm², βαγόνια με κουτάλα, βαγόνια λιωμένου σιδήρου, βαγόνια με δοχεία σκωρίας σε χαλυβουργεία και άλλο εξοπλισμό. Αυτός ο εξοπλισμός είναι κατάλληλος για την αγκύρωση τελικών και μεσαίων σημείων καλωδίων.
4.2. Τύλιγμα καλωδίου τύπου ελατηρίου
Πρόκειται για μια μηχανική συσκευή που τυλίγει αυτόματα το καλώδιο χρησιμοποιώντας την αρχή της αποθήκευσης ενέργειας απελευθερώνοντας το ελατήριο του καρουλιού του καλωδίου. Όταν το καλώδιο τραβιέται έξω, το καρούλι περιστρέφεται για να σφίξει το σπειροειδές ελατήριο και να αποθηκεύσει ενέργεια. Όταν το καρούλι επιστρέψει, το καρούλι θα τυλίγει αυτόματα το καλώδιο.
Πλεονεκτήματα: καλή απόδοση συγχρονισμού, μικρή τάση καλωδίου, χαμηλή τιμή.
Μειονεκτήματα: Λόγω της περιορισμένης διάρκειας ζωής του ίδιου του ελατηρίου, η διάρκεια ζωής αυτού του τύπου καρουλιού είναι σχετικά σύντομη και περιορίζεται από τη διαδρομή.
Πεδίο εφαρμογής: Οριζόντια και κάθετη περιέλιξη καλωδίων ισχύος και καλωδίων ελέγχου κάτω των 35mm², όπως βεντούζες ανύψωσης ηλεκτρομαγνητών, αρπάγες, ηλεκτρικά καρότσια και άλλος εξοπλισμός και παρόμοιες συνθήκες εργασίας. Αυτές οι συσκευές είναι κατάλληλες για την αγκύρωση τελικών και μεσαίων σημείων καλωδίων.
4.3. Μαγνητικό καρούλι καλωδίου σύζευξης
Η βασική τεχνολογία είναι η χρήση μόνιμου μαγνητικού ζεύκτη ως σύγχρονου διαφορικού μηχανισμού. Η διαδικασία τύλιξης του καλωδίου είναι ότι η ισχύς κινεί τον κύλινδρο για να τυλίγεται το καλώδιο μέσω του μόνιμου μαγνητικού ζεύκτη. Ο ζεύκτης και ο κύλινδρος ολισθαίνουν συνεχώς διαφορικά για να διασφαλιστεί ότι η ταχύτητα τύλιξης του καλωδίου είναι η ίδια με την ταχύτητα κίνησης του εξοπλισμού. Ρυθμίζοντας τη ροπή εξόδου του μόνιμου μαγνητικού ζεύκτη, η τάση του καλωδίου μπορεί να ρυθμιστεί εντός ενός ορισμένου εύρους. Η διαδικασία απελευθέρωσης του καλωδίου γίνεται μέσω μιας μονόδρομης συσκευής συμπλέκτη και η ισχύς δεν μπορεί να μεταδοθεί στον ζεύκτη και τον κύλινδρο. Υπό την επίδραση της τάσης του καλωδίου, ο κύλινδρος υπερνικά την υστέρηση της συσκευής υστέρησης απελευθέρωσης καλωδίου και απελευθερώνει το καλώδιο συγχρόνως.
Πλεονεκτήματα: ώριμη τεχνολογία και υψηλή απόδοση κόστους. Η απόδοση συγχρονισμού του καρουλιού και του κινητού εξοπλισμού είναι σταθερή και αξιόπιστη. Η τεχνολογία μόνιμου μαγνητισμού χρησιμοποιείται στο τελικό στάδιο του συστήματος μετάδοσης, με χαμηλή ταχύτητα και χωρίς φαινόμενο θέρμανσης. Όταν το καλώδιο τυλίγεται και απελευθερώνεται, η τάση του καλωδίου μπορεί να ρυθμιστεί για να το προστατεύσει.
Μειονεκτήματα: υψηλός θόρυβος.
Πεδίο εφαρμογής: καλώδια με προδιαγραφές κάτω των 35mm², όπως ηλεκτρικά βαγόνια, τρόλεϊ, πυργογερανοί, γερανογέφυρες ή γερανογέφυρες, ανυψωτικά και ανακτητικά μηχανήματα και άλλος εξοπλισμός και παρόμοιες συνθήκες εργασίας. Κατάλληλο για αγκύρωση καλωδίων σε τελικά και μεσαία σημεία.
4.4. Μαγνητική σύζευξη με βελτιωμένο καρούλι καλωδίου
Η αρχή λειτουργίας αυτού του καρουλιού καλωδίου είναι η ίδια με την παραπάνω. Ο κινητήρας δίσκου ή ο κινητήρας φρένου μπορούν να επιλεγούν ανάλογα με τις ανάγκες του χρήστη. Η ηλεκτρική μέθοδος ελέγχου του καρουλιού είναι ότι ο κινητήρας τύλιξης καλωδίου λειτουργεί και ο κινητήρας απελευθέρωσης καλωδίου είναι απενεργοποιημένος.
Πλεονεκτήματα: πιο συμπαγής δομή, μικρό μέγεθος, μικρή μάζα, εύκολη εγκατάσταση.
Μειονεκτήματα: υψηλός θόρυβος.
4.5. Ροπή στρέψης μακροχρόνιας ακινητοποίησης του καλωδίου του κινητήρα
Χρησιμοποιεί έναν κινητήρα ροπής με μακροπρόθεσμα χαρακτηριστικά στάθμισης και αυτορύθμισης ταχύτητας ως ισχύ. Η ταχύτητα εξόδου του κινητήρα μειώνεται αυτόματα με την αύξηση του εξωτερικού φορτίου και η ταχύτητα του καλωδίου ρολού ρυθμίζεται αυτόματα ώστε να είναι η ίδια με την ταχύτητα κίνησης του εξοπλισμού. Κατά την απελευθέρωση του καλωδίου, υπό την επίδραση της τάσης του καλωδίου, η ροπή του κινητήρα στάθμισης υπερνικάται για να απελευθερωθεί το καλώδιο ταυτόχρονα. Κατά τη στάθμευση και την απενεργοποίηση, το δισκόφρενο του κινητήρα ροπής χρησιμοποιείται για να ασφαλίσει το καλώδιο για να διασφαλιστεί ότι το καλώδιο δεν θα γλιστρήσει.
Πλεονεκτήματα: Ο κινητήρας τροφοδοτείται πάντα, ο ηλεκτρονικός έλεγχος είναι απλός, το ποσοστό αστοχίας μπορεί να μειωθεί, το εύρος περιέλιξης του καλωδίου είναι μεγάλο και η διαδρομή είναι μεγάλη.
Μειονεκτήματα: Κατά την απελευθέρωση του καλωδίου, είναι απαραίτητο να ξεπεραστεί η αντίσταση ροπής ακινητοποίησης του κινητήρα και τα μικρά καλώδια πρέπει να χρησιμοποιούνται με προσοχή.
Πεδίο εφαρμογής: καλώδια μεγάλου μεγέθους, όπως στοιβακτές, γερανογέφυρες ή γερανογέφυρες, και κινητός εξοπλισμός που κινείται σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτές οι συσκευές είναι κατάλληλες για την αγκύρωση καλωδίων σε τελικά και μεσαία σημεία.
4.6. Τύλιγμα καλωδίου υστέρησης
Ένας δίσκος κατασκευασμένος από μόνιμο μαγνητικό χάλυβα σχηματίζει ένα εναλλασσόμενο πολυπολικό μαγνητικό πεδίο. Υπάρχει ένας ισχυρός δίσκος επαγωγής απέναντι από τον δίσκο. Όταν ο κινητήρας κινεί τον δίσκο επαγωγής να περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, ο μαγνητικός δίσκος κινείται για να περιστρέφεται μέσω μαγνητικής σύζευξης. Όταν οι δύο δίσκοι έχουν ολίσθηση ταχύτητας, ο πολυπολικός μαγνητικός δίσκος θα μαγνητίζει εναλλάξ τον δίσκο επαγωγής στην αντίθετη πλευρά, δημιουργώντας έτσι μια ροπή (δηλαδή "μαγνητική σύζευξη") που αντιστέκεται σε αυτήν την ολίσθηση και κινεί (ή φρενάρει) τον μαγνητικό δίσκο για να περιστραφεί. Το καρούλι καλωδίου κινείται από τον κινητήρα για να μεταδώσει ισχύ στον σύνδεσμο υστέρησης και, μετά την επιβράδυνση, η ενισχυμένη ροπή μεταδίδεται στον κύλινδρο καλωδίου. Όταν ο κύλινδρος καλωδίου λειτουργεί, ο κινητήρας περιστρέφεται πάντα προς την κατεύθυνση της περιέλιξης του καλωδίου. Όταν ο εξοπλισμός ανύψωσης απομακρύνεται από την πηγή ισχύος, το καλώδιο τραβάει τον κύλινδρο προς τα πίσω, προκαλώντας την ολίσθηση των δύο κυλίνδρων και την απελευθέρωση του καλωδίου στον κύλινδρο. Η ροπή μαγνητικού πεδίου του συνδέσμου υστέρησης θα διασφαλίζει πάντα ότι το καλώδιο βρίσκεται σε κατάσταση τάσης κατά τη διαδικασία απελευθέρωσης του καλωδίου. Όταν ο εξοπλισμός ανύψωσης επιστρέφει, η τάση του καλωδίου στο καρούλι εξαφανίζεται και το καρούλι καλωδίου περιστρέφεται προς την κατεύθυνση της περιέλιξης για να ολοκληρωθεί η κατάσταση τύλιξης του καλωδίου.
Τα πλεονεκτήματά του είναι η συμπαγής κατασκευή, η εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση, η ρυθμιζόμενη ροπή εξόδου ανάλογα με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας, η καλή λειτουργία αυτοφρεναρίσματος, η έλλειψη ανάγκης εγκατάστασης φρένων και η αξιόπιστη λειτουργία του τυμπάνου καλωδίου. Το σύστημα ελέγχου του είναι απλό και μπορεί να συνδεθεί με το σύστημα ελέγχου εμπρόσθιας και όπισθεν του εξοπλισμού. Όσο λειτουργεί ο εξοπλισμός, ο κινητήρας του τυμπάνου θα λειτουργεί και η ακολουθία φάσεων δεν θα αλλάζει. Κατά τη λειτουργία του τυμπάνου καλωδίου, ο σύνδεσμος υστέρησης μπορεί να ρυθμίσει την ταχύτητα ανάλογα με την ταχύτητα λειτουργίας του εξοπλισμού υποδοχής, έτσι ώστε η ταχύτητα γραμμής του τυμπάνου καλωδίου για την ανάσυρση και την απελευθέρωση του καλωδίου να συγχρονίζεται με την ταχύτητα λειτουργίας του εξοπλισμού υποδοχής.
Το μειονέκτημά του είναι ότι σε περίπτωση μεγάλης χωρητικότητας καλωδίου και υψηλού ύψους εγκατάστασης του κεντρικού υπολογιστή, προκειμένου να μειωθεί η αύξηση της θερμοκρασίας του ρότορα και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του ρότορα, είναι απαραίτητο να υιοθετηθεί η σχεδιαστική ιδέα της μικρής ροπής πολλαπλών κεφαλών, η οποία είναι σχετικά ακριβή.
Είναι κατάλληλο για βαριά κινητά μηχανήματα και εξοπλισμό, όπως γερανογέφυρες λιμανιού, γερανούς εμπορευματοκιβωτίων, φορτωτές πλοίων, πυργογερανούς κ.λπ. Αυτός ο εξοπλισμός είναι κατάλληλος για την αγκύρωση τελικών και μεσαίων σημείων καλωδίων.
4.7. Τύλιγμα καλωδίου μεταβλητής συχνότητας
Ο κινητήρας μεταβλητής συχνότητας είναι μια δομή εγκατάστασης B5, συνδεδεμένη απευθείας στο άκρο εισόδου του μειωτήρα. Το ένα άκρο του άξονα εξόδου του μειωτήρα συνδέεται με το καρούλι καλωδίου μέσω μιας σύνδεσης με κλειδί και το άλλο άκρο συνδέεται με τον ηλεκτρικό δακτύλιο ολίσθησης στο κουτί συλλέκτη. Ο μειωτήρας και το κουτί μετάδοσης του δακτυλίου συλλέκτη είναι στερεωμένα στην κορυφή της βάσης. Ο πίνακας ελέγχου του μετατροπέα είναι ανεξάρτητος από το καρούλι καλωδίου και η κατάλληλη θέση εγκατάστασης μπορεί να επιλεγεί ανάλογα με την πραγματική κατάσταση. Υπό το διάνυσμα κλειστού βρόχου (με έλεγχο διανύσματος αισθητήρα ταχύτητας), ο μετατροπέας επιλέγει τη λειτουργία ελέγχου ροπής ανοιχτού βρόχου και υπολογίζει την πραγματική διάμετρο του καρουλιού του καλωδίου μέσω ολοκλήρωσης πάχους για να ελέγχει με ακρίβεια τη ροπή εξόδου του κινητήρα, διασφαλίζοντας έτσι ότι το καλώδιο δεν θα προκαλέσει αλλαγές τάσης λόγω αλλαγών στη διάμετρο του καρουλιού όταν τυλίγεται στο καρούλι, δηλαδή, η τάση του καλωδίου είναι σταθερή. Το καρούλι καλωδίου έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
(1) Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας περιέλιξης και ξετυλίγματος του καλωδίου, ανεξάρτητα από το πού λειτουργεί ο εξοπλισμός στην τροχιά, η τάση που ασκείται σε αυτήν είναι πάντα σταθερή και η τάση του καλωδίου μπορεί να ρυθμιστεί αυθαίρετα μέσω της εισόδου παραμέτρων του μετατροπέα και της λειτουργίας του κουμπιού του πίνακα ελέγχου, γεγονός που μεγιστοποιεί την προστασία του καλωδίου και παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του καλωδίου.
(2) Το καρούλι μπορεί να αντιδρά γρήγορα στις αλλαγές στην ταχύτητα λειτουργίας του εξοπλισμού και μπορεί να συγχρονιστεί με τον εξοπλισμό. Η απόδοσή του είναι ακριβής και ευαίσθητη.
(3) Διαπερνά το σημείο συμφόρησης του παραδοσιακού σχεδιασμού καρουλιών καλωδίων, όπως ο τύπος υστέρησης και ο τύπος κινητήρα ροπής. Δεν περιορίζεται από τις εξαιρετικές προδιαγραφές των προδιαγραφών καλωδίου, το μήκος περιέλιξης, την ταχύτητα του εξοπλισμού και το ύψος εγκατάστασης. Το καρούλι καλωδίων οποιασδήποτε σύνθετης κατάστασης λειτουργίας κινείται από έναν κινητήρα μεταβλητής συχνότητας με διαφορετική ισχύ.
(4) Έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα και μπορεί να λειτουργεί συνεχώς υπό υψηλό φορτίο όλη την ημέρα.
(5) Το καρούλι και ο εξοπλισμός συνδέονται για προστασία λειτουργίας, η οποία αποτρέπει αποτελεσματικά ατυχήματα όπως το σπάσιμο του καλωδίου.
(6) Ο κινητήρας του ρολού ελέγχεται και προστατεύεται με ακρίβεια από τον μετατροπέα συχνότητας, ο οποίος μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του.
(7) Το τύμπανο καλωδίου τύπου κινητήρα μεταβλητής συχνότητας μπορεί να αλλάξει αυτόματα τη συχνότητα λειτουργίας του κινητήρα μεταβλητής συχνότητας του τυμπάνου σύμφωνα με την καθορισμένη τάση και την ταχύτητα λειτουργίας του κεντρικού εξοπλισμού (καρότσι) και να λειτουργήσει κανονικά σε οποιαδήποτε ταχύτητα από 0 έως n (n είναι η ασύγχρονη ταχύτητα). Όταν ο κεντρικός εξοπλισμός είναι απενεργοποιημένος, το φρένο του κινητήρα μεταβλητής συχνότητας του τυμπάνου καλωδίου φρενάρει για να διασφαλίσει ότι το καλώδιο δεν θα γλιστρήσει.
Πλεονεκτήματα: μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια τη δύναμη, να προστατεύσει καλύτερα το καλώδιο και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του καλωδίου.
Μειονεκτήματα: η τιμή είναι η πιο ακριβή μεταξύ παρόμοιων προϊόντων
Πεδίο εφαρμογής: γερανογέφυρες λιμανιού, γερανοί εμπορευματοκιβωτίων, φορτωτές πλοίων, πυργογερανοί και άλλα βαριά κινητά μηχανήματα και εξοπλισμός.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Απριλίου 2025