ingian technology | Novo u industriji | 22. travnja 2025.
1. Uvod
Kabelski kolutići su uređaji za namatanje kabela koji osiguravaju napajanje, upravljačku snagu ili upravljačke signale za veliku mobilnu opremu. Široko se koriste u mnogoj mobilnoj opremi u područjima luka, dokova, projekata zaštite voda i čelika, kao što su portalne dizalice, toranjske dizalice, portalne dizalice, dizalice na obali, strojevi za rukovanje rasutim materijalima (slagači s kotačima), portalne dizalice za brane hidroelektrana i električni vagoni s platformom, rasvjeta i zvuk pozornice itd.
2. Oblik proizvoda
Prema obliku snage, može se podijeliti na: ručni tip, tip s protuutegom, elastični tip, tip s momentnim motorom, histerezni tip, tip prijenosa s promjenjivom frekvencijom, tip hidrauličke spojke i tip magnetske spojke.
Prema različitim materijalima za namotavanje, mogu se podijeliti na: kolut za kabel, kolut za crijevo (prijenosni medij je plin, tekućina) i kolut za optički kabel.
Kabelski kolutići se prema rasporedu kabela dijele na aksijalne jednoredne i aksijalne višeredne.
Kabelski kolutići se dijele u dvije vrste prema položaju kolektorskog kliznog prstena: unutarnji tip kliznog prstena i vanjski tip kliznog prstena.
3. Principi dizajna
3.1 Specifikacije i vrste kabela
1) Vanjski promjer kabela, koji izravno utječe na aksijalnu veličinu koluta.
2) Oblik kabela, okrugli ili ravni kabel. Ravni kabel može se namotavati samo u jednom redu.
3) Težina i duljina kabelske jedinice (kg/m) utječu na potrebnu snagu koluta. Što je veća težina i duljina jedinice, to je veća potrebna snaga za kolut.
4) Polumjer savijanja kabela utječe na minimalni promjer koluta. Kada je promjer koluta manji od polumjera savijanja kabela, kabel će se oštetiti.
5) Broj kabelskih jezgara utječe na broj kolektorskih kliznih prstenova.
6) Napon i struja utječu na izolaciju i veličinu kolektorskog kliznog prstena. Elastični tip može se koristiti samo za opremu ispod 500 V.
3.2. Duljina namotavanja
Utječe na radijalnu veličinu i potrebnu snagu role. Što je veća duljina, veća je potrebna snaga.
3.3. Brzina kretanja opreme
Utječe na snagu motora i prijenosni omjer električnog kabelskog koluta. Kada brzina kretanja opreme prelazi 60 metara/minuti, treba odabrati vrstu upravljanja promjenjivom frekvencijom.
3.4. Visina ugradnje opreme
Što je veća visina ugradnje, to je veća potreba za snagom.
3.5. Metoda namotavanja
Slika metode namatanja
3.6. Ostali čimbenici
1) Materijal koluta: ugljični čelik, nehrđajući čelik 304, nehrđajući čelik 316.
2) Razina zaštite: IP55, IP56, IP65
3) Vodilica kabela: je li potrebna vodilica, treba li vodilica funkciju zaštite od napetosti
4) Vodič za kabel: je li potreban vodič za kabel
5) Način napajanja: napajanje srednje/krajnje točke itd.
Dijagram ugradnje vodilice okvira
4. Područje primjene različitih kabelskih bubnjeva
4.1. Kolut kabela za protutežu
To je mehanički uređaj koji automatski namotava kabel koristeći princip pohranjivanja energije kada se uteg podigne. Kada se kabel izvuče, kolut kabela se okreće, čime se pokreće kolut čelične užadi koaksijalno spojen s kalem kabela, kako bi se podigla uteg i pohranila potencijalna energija. Kada kolut namotava kabel, uteg pada kako bi se oslobodila potencijalna energija. Pod djelovanjem napetosti čelične užadi, kolut kabela koaksijalno spojen s kalem čelične užadi pokreće se da se okreće i sinkrono namotava kabel.
Prednosti: jednostavna struktura, stabilne i pouzdane performanse, jednostavna instalacija i održavanje te dugi vijek trajanja.
Nedostaci: velika veličina, ograničen hod, ako je potreban veliki hod, mora se ostaviti dovoljno prostora za ugradnju.
Područje primjene: portalne dizalice s kratkim hodom velikih kabela iznad 35 mm², vagoni za lijevanje, vagoni za rastaljeno željezo, vagoni za trosku u čeličanama i ostala oprema. Ova oprema je prikladna za sidrenje kabela na krajnjim i srednjim točkama.
4.2. Kabel s oprugom
To je mehanički uređaj koji automatski namotava kabel koristeći princip pohranjivanja energije otpuštanjem opruge koluta. Kada se kabel izvuče, kolut se okreće kako bi zategnuo spiralnu oprugu i pohranio energiju; kada se kolut vrati, kolut će automatski namotati kabel.
Prednosti: dobre performanse sinkronizacije, mala napetost kabela, niska cijena.
Nedostaci: Zbog ograničenog vijeka trajanja same opruge, vijek trajanja ove vrste role je relativno kratak i ograničen je hodom.
Područje primjene: Horizontalno i vertikalno namatanje kabela za energetske i upravljačke kabele ispod 35 mm², kao što su vakuumske čašice za podizanje elektromagneta, hvataljke, električni vagoni s platformom i druga oprema te slični radni uvjeti. Ovi uređaji prikladni su za učvršćivanje kabela na krajnjim i srednjim točkama.
4.3. Kolut kabela s magnetskom spojnicom
Osnovna tehnologija je korištenje permanentne magnetske spojnice kao sinkronog diferencijalnog mehanizma. Proces namotavanja kabela sastoji se od toga da snaga pokreće kolut koji namotava kabel kroz permanentnu magnetsku spojnicu. Spojnica i kolut stalno klize diferencijalno kako bi se osiguralo da je brzina namotavanja kabela jednaka brzini kretanja opreme. Podešavanjem izlaznog momenta permanentne magnetske spojnice, napetost kabela može se podesiti unutar određenog raspona. Proces otpuštanja kabela odvija se putem jednosmjernog uređaja spojke, a snaga se ne može prenijeti na spojnicu i kolut. Pod djelovanjem napetosti kabela, kolut prevladava histerezu uređaja za histerezu otpuštanja kabela i sinkrono otpušta kabel.
Prednosti: zrela tehnologija i visoka isplativost. Sinkronizacija koluta i mobilne opreme je stabilna i pouzdana. Tehnologija permanentnih magneta koristi se u završnoj fazi prijenosnog sustava, s malom brzinom i bez fenomena zagrijavanja; kada se kabel namota i otpusti, napetost kabela može se podesiti kako bi se zaštitio.
Nedostaci: visoka buka.
Područje primjene: kabeli sa specifikacijama ispod 35 mm², kao što su električni vagoni s platformom, kolica, toranjske dizalice, mostne ili portalne dizalice, slagači i regali za skupljanje otpada te ostala oprema i slični radni uvjeti. Pogodno za sidrenje kabela na krajnjim i srednjim točkama.
4.4. Poboljšani kabelski kolut s magnetskim spajanjem
Princip ovog koluta za namatanje kabela isti je kao i gore navedeni. Disk motor ili motor s kočnicom mogu se odabrati prema potrebama korisnika. Električna metoda upravljanja kolutom je takva da motor za namatanje kabela radi, a motor za otpuštanje kabela je isključen.
Prednosti: kompaktnija struktura, male dimenzije, mala masa, jednostavna ugradnja.
Nedostaci: visoka buka.
4.5. Kabel za dugotrajno zastojavanje motora s momentom zatezanja
Koristi momentni motor s karakteristikama dugotrajnog zastoja i samostalne regulacije brzine kao izvor snage. Izlazna brzina motora automatski se smanjuje s povećanjem vanjskog opterećenja, a brzina namotavanja kabela automatski se podešava na brzinu kretanja opreme; prilikom otpuštanja kabela, pod djelovanjem napetosti kabela, moment motora zastoja se savladava kako bi se kabel sinkrono otpustio; prilikom parkiranja i isključivanja, disk kočnica momentnog motora koristi se za zaključavanje kabela kako bi se osiguralo da kabel ne klizi.
Prednosti: Motor je uvijek pod napajanjem, elektroničko upravljanje je jednostavno, stopa kvarova se može smanjiti, raspon namotavanja kabela je velik, a hod je dug.
Nedostaci: Prilikom otpuštanja kabela potrebno je prevladati otpor momenta zastoja motora, a male kabele treba koristiti s oprezom.
Područje primjene: kabeli velikih dimenzija kao što su slagači, mostni radnici ili portalne dizalice te mobilna oprema koja se kreće na velikim udaljenostima. Ovi uređaji prikladni su za učvršćivanje kabela na krajnjim i srednjim točkama.
4.6. Histerezni kabelski kolut
Disk izrađen od permanentnog magnetskog čelika stvara izmjenično višepolno magnetsko polje. Nasuprot disku nalazi se jak indukcijski disk. Kada motor pokreće indukcijski disk da se okreće velikom brzinom, magnetski disk se okreće putem magnetske spojke. Kada dva diska imaju klizanje brzine, višepolni magnetski disk će naizmjenično magnetizirati indukcijski disk na suprotnoj strani, čime će se stvoriti moment (tj. "magnetska spojka") koji se opire ovom klizanju i pokreće (ili koči) magnetski disk da se okreće. Motor pokreće kolut za prijenos snage na histereznu spojku, a nakon usporavanja, pojačani moment se prenosi na kolut za kabel. Kada kolut za kabel radi, motor se uvijek okreće u smjeru namotavanja kabela. Kada se oprema za dizanje udaljava od izvora napajanja, kabel povlači kolut unatrag, uzrokujući klizanje dva koluta i otpuštanje kabela na kolutu. Moment magnetskog polja histerezne spojke uvijek će osigurati da je kabel u zategnutom stanju tijekom procesa otpuštanja kabela. Kada se oprema za dizanje vrati, napetost kabela na kolutu nestaje, a kolut se okreće u smjeru namatanja kako bi se dovršilo namatanje kabela.
Njegove prednosti su kompaktna struktura, jednostavna ugradnja i održavanje, podesivi izlazni moment prema stvarnim radnim uvjetima, dobra funkcija samokočenja, nema potrebe za ugradnjom kočnica i pouzdan rad bubnja za kabel. Njegov upravljački sustav je jednostavan i može se povezati sa sustavom upravljanja naprijed i natrag opreme. Sve dok oprema radi, motor bubnja će raditi i fazni slijed se neće mijenjati. Tijekom rada bubnja za kabel, histerezna spojka može podesiti brzinu prema brzini rada glavne opreme, tako da je brzina linije bubnja za kabel za uvlačenje i otpuštanje kabela sinkronizirana s brzinom rada glavne opreme.
Njegov nedostatak je što je u slučaju velikog kapaciteta kabela i velike visine ugradnje domaćina, kako bi se smanjio porast temperature rotora i povećao vijek trajanja rotora, potrebno usvojiti koncept dizajna višeglavog malog momenta, što je relativno skupo.
Pogodan je za teške mobilne strojeve i opremu kao što su lučke portalne dizalice, kontejnerske dizalice, utovarivači brodova, toranjske dizalice itd. Ova oprema je prikladna za pričvršćivanje kabela na krajnjim i srednjim točkama.
4.7. Kolut kabela s promjenjivom frekvencijom
Motor s promjenjivom frekvencijom je instalacijska struktura B5, izravno spojena na ulazni kraj reduktora. Jedan kraj izlazne osovine reduktora spojen je na kolut kabela putem ključa, a drugi kraj je spojen na električni klizni prsten u kutiji kolektora. Reduktor i kutija prijenosa kolektorskog prstena pričvršćeni su na vrh baze. Ormarić za upravljanje pretvaračem neovisan je o kolutu kabela, a odgovarajući položaj ugradnje može se odabrati prema stvarnoj situaciji. Pod vektorom zatvorene petlje (s vektorskim upravljanjem senzorom brzine), pretvarač odabire način upravljanja momentom otvorene petlje i izračunava stvarni promjer koluta koluta kabela putem integracije debljine kako bi točno kontrolirao izlazni moment motora, čime se osigurava da kabel neće uzrokovati promjene napetosti zbog promjena promjera koluta kada se namotava na kolut, odnosno da je napetost kabela konstantna. Kolut kabela ima sljedeće prednosti:
(1) Tijekom procesa namotavanja i odmotavanja kabela, bez obzira gdje se oprema nalazi na tračnicama, napetost koja na nju djeluje uvijek je konstantna, a napetost kabela može se proizvoljno podešavati putem unosa parametara pretvarača i rada gumba na upravljačkoj ploči, što maksimizira zaštitu kabela i znatno produžuje vijek trajanja kabela.
(2) Kolut može brzo reagirati na promjene brzine rada opreme i može se sinkronizirati s opremom. Njegove performanse su precizne i osjetljive.
(3) Probija se usko grlo tradicionalnog dizajna kabelskih bubnjeva kao što su histerezni tip i tip momentnog motora. Nije ograničen izvanrednim specifikacijama kabela, duljinom namotavanja, brzinom opreme i visinom ugradnje. Kabelski bubanj bilo kojeg složenog radnog uvjeta pokreće motor promjenjive frekvencije različite snage.
(4) Ima snažnu prilagodljivost i može kontinuirano raditi pod velikim opterećenjem cijeli dan.
(5) Kolut i oprema su povezani radi zaštite pri radu, što učinkovito sprječava nezgode poput pucanja kabela.
(6) Motor koluta precizno je kontroliran i zaštićen frekvencijskim pretvaračem, što može produžiti njegov vijek trajanja.
(7) Kabelski kolut s motorom za regulaciju frekvencije može automatski mijenjati radnu frekvenciju motora za regulaciju frekvencije koluta prema postavljenoj napetosti i radnoj brzini glavne opreme (kolica) te normalno raditi pri bilo kojoj brzini od 0 do n (n je asinkrona brzina). Kada je glavna oprema isključena iz napajanja, kočnica motora za regulaciju frekvencije kabelskog koluta koči kako bi se osiguralo da kabel ne klizi.
Prednosti: može precizno kontrolirati silu, najbolje štiti kabel i produžuje vijek trajanja kabela.
Nedostaci: cijena je najskuplja među sličnim proizvodima
Područje primjene: lučke portalne dizalice, kontejnerske dizalice, utovarivači brodova, toranjske dizalice i ostali teški mobilni strojevi i oprema.
Vrijeme objave: 23. travnja 2025.