gigant tehnologija | Novo u industriji | 22. april 2025.
1. Uvod
Kablovski kolutići su uređaji za namotavanje kablova koji obezbjeđuju napajanje, kontrolnu snagu ili kontrolne signale za veliku mobilnu opremu. Široko se koriste u mnogim mobilnim uređajima u oblastima luka, dokova, projekata zaštite voda i čelika, kao što su portalne dizalice, toranjske dizalice, portalne dizalice, dizalice na obali, mašine za rukovanje rasutim materijalima (slagači s kotačima), portalne dizalice za brane hidroelektrana i električne platforme, rasvjeta i zvuk pozornice itd.
2. Oblik proizvoda
Prema obliku snage, može se podijeliti na: ručni tip, tip s protutegom, elastični tip, tip s momentnim motorom, histerezisni tip, tip prijenosa s promjenjivom frekvencijom, tip hidrauličke spojnice i tip magnetske spojnice.
Prema različitim materijalima za namotavanje, mogu se podijeliti na: kolut za kablove, kolut za crijeva (prijenosni medij je plin, tekućina) i kolut za optičke kablove.
Kablovski koluti se prema rasporedu kablova dijele na aksijalne jednoredne i aksijalne višeredne.
Kablovski kolutići se dijele na dvije vrste prema položaju kolektorskog kliznog prstena: unutrašnji tip kliznog prstena i vanjski tip kliznog prstena.
3. Principi dizajna
3.1 Specifikacije i vrste kablova
1) Vanjski promjer kabela, koji direktno utječe na aksijalnu veličinu kalema.
2) Oblik kabla, okrugli ili ravni kabl. Ravni kabl se može namotavati samo u jednom redu.
3) Težina i dužina kabelske jedinice (kg/m) utiču na potrebnu snagu kalema. Što je veća težina i dužina jedinice, to je veća potrebna snaga za kalem.
4) Radijus savijanja kabla utiče na minimalni prečnik kalema. Kada je prečnik kalema manji od radijusa savijanja kabla, kabl će biti oštećen.
5) Broj žila kabla utiče na broj kliznih prstenova kolektora.
6) Napon i struja utiču na izolaciju i veličinu kolektorskog kliznog prstena. Elastični tip se može koristiti samo za opremu ispod 500V.
3.2. Dužina namotavanja
Utiče na radijalnu veličinu i potrebnu snagu kalema. Što je duža dužina, to je veća potrebna snaga.
3.3. Brzina kretanja opreme
Utiče na snagu motora i prijenosni omjer električnog kabelskog kalema. Kada brzina kretanja opreme prelazi 60 metara/minuti, treba odabrati tip upravljanja promjenjivom frekvencijom.
3.4. Visina ugradnje opreme
Što je veća visina instalacije, to je veća i potreba za energijom.
3.5. Metoda namotavanja
Slika metode namotavanja
3.6. Ostali faktori
1) Materijal koluta: ugljični čelik, nehrđajući čelik 304, nehrđajući čelik 316.
2) Stepen zaštite: IP55, IP56, IP65
3) Vodilica za kabl: da li je potrebna vodilica, da li je vodiču potrebna funkcija zaštite od zatezanja
4) Vodič za kablove: da li je potreban vodič za kablove
5) Način napajanja: napajanje srednje/krajnje tačke, itd.
Dijagram instalacije vodećeg okvira
4. Područje primjene različitih kablovskih bubnjeva
4.1. Kolut za protivteg kabla
To je mehanički uređaj koji automatski namotava kabl koristeći princip skladištenja energije kada se uteg podigne. Kada se kabl izvuče, kolut kabla se okreće, čime se pokreće kolut čelične sajle koaksijalno povezan sa kalem kabla da se okreće, kako bi se podigla težina i uskladištila potencijalna energija. Kada kolut namotava kabl, težina pada i oslobađa potencijalnu energiju. Pod djelovanjem zatezanja čelične sajle, kolut kabla koaksijalno povezan sa kalem čelične sajle se okreće i sinhrono namotava kabl.
Prednosti: jednostavna struktura, stabilne i pouzdane performanse, jednostavna instalacija i održavanje te dug 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 za velike kablove presjeka iznad 35 mm², vagoni za pretovar lonca, vagoni za rastopljeni željez, vagoni za trosku u čeličanama i ostala oprema. Ova oprema je pogodna za ankerisanje kablova na krajnjim i srednjim tačkama.
4.2. Kablovski kolut opružnog tipa
To je mehanički uređaj koji automatski namotava kabl koristeći princip skladištenja energije otpuštanjem opruge kalema. Kada se kabl izvuče, kalem se okreće kako bi zategnuo spiralnu oprugu i uskladištio energiju; kada se kalem vrati, automatski će namotati kabl.
Prednosti: dobre sinhronizacijske performanse, 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 kablova za napajanje i kontrolne kablove ispod 35 mm², kao što su vakuumske čašice za podizanje elektromagneta, hvataljke, električni vagoni za platformu i druga oprema i slični radni uslovi. Ovi uređaji su pogodni za ankerisanje kablova na krajnjim i srednjim tačkama.
4.3. Kolut kabela s magnetskom spojnicom
Osnovna tehnologija je korištenje permanentne magnetne spojnice kao sinhronog diferencijalnog mehanizma. Proces namotavanja kabla zasniva se na korištenju snage koja pokreće kolut koji namotava kabl kroz permanentnu magnetnu spojnicu. Spojnica i kolut stalno klize diferencijalno kako bi se osiguralo da je brzina namotavanja kabla jednaka brzini kretanja opreme. Podešavanjem izlaznog obrtnog momenta permanentne magnetne spojnice, zategnutost kabla se može podesiti unutar određenog raspona. Proces otpuštanja kabla odvija se putem jednosmjernog uređaja za kvačilo, a snaga se ne može prenijeti na spojnicu i kolut. Pod djelovanjem zategnutosti kabla, kolut savladava histerezu uređaja za histerezu otpuštanja kabla i sinhrono otpušta kabl.
Prednosti: zrela tehnologija i visoka cijena. Sinhronizacija kalema i mobilne opreme je stabilna i pouzdana. Tehnologija permanentnog magneta se koristi u završnoj fazi prenosnog sistema, sa malom brzinom i bez fenomena zagrijavanja; kada se kabl namota i otpusti, zatezanje kabla se može podesiti kako bi se zaštitio.
Nedostaci: visoka buka.
Područje primjene: kablovi sa specifikacijama ispod 35 mm², kao što su električni vagoni s platformom, kolica, toranjske dizalice, mostne ili portalne dizalice, slagači i utovarivači te druga oprema i slični radni uslovi. Pogodno za ankerisanje kablova na krajnjim i srednjim tačkama.
4.4. Poboljšani kabelski kolut s magnetskom spojnicom
Princip ovog kalema za kabl je isti kao i gore navedeni. Disk motor ili motor sa kočnicom mogu se odabrati prema potrebama korisnika. Električna metoda upravljanja kalemom je takva da motor za namotavanje kabla radi, a motor za otpuštanje kabla je isključen.
Prednosti: kompaktnija struktura, mala veličina, mala masa, jednostavna instalacija.
Nedostaci: visoka buka.
4.5. Dugotrajni kolut kabla motora sa obrtnim momentom zastoja
Koristi momentni motor sa karakteristikama dugotrajnog zastoja i samostalne regulacije brzine kao izvor snage. Izlazna brzina motora se automatski smanjuje sa povećanjem vanjskog opterećenja, a brzina namotavanja sajle se automatski podešava da bude ista kao i brzina kretanja opreme; prilikom otpuštanja sajle, pod djelovanjem zatezanja sajle, moment motora zastoja se savladava kako bi se sajla sinhrono otpustila; prilikom parkiranja i isključivanja, disk kočnica momentnog motora se koristi za zaključavanje sajle kako bi se osiguralo da sajla ne proklizava.
Prednosti: Motor je uvijek pod napajanjem, elektronička kontrola je jednostavna, stopa kvarova se može smanjiti, raspon namotavanja kabela je velik, a hod je dug.
Nedostaci: Prilikom otpuštanja sajle potrebno je savladati otpor momenta zatezanja motora, a male sajle treba koristiti s oprezom.
Područje primjene: kablovi velikih dimenzija kao što su slagači, mostni radnici ili portalne dizalice, te mobilna oprema koja se kreće na velikim udaljenostima. Ovi uređaji su pogodni za učvršćivanje kablova na krajnjim i srednjim tačkama.
4.6. Histerezisni kabelski kolut
Disk napravljen od permanentnog magnetnog čelika formira naizmjenično višepolno magnetno polje. Nasuprot disku se nalazi jak indukcijski disk. Kada motor pokreće indukcijski disk da se okreće velikom brzinom, magnetni disk se okreće putem magnetne spojnice. Kada dva diska imaju klizanje brzine, višepolni magnetni disk će naizmjenično magnetizirati indukcijski disk na suprotnoj strani, čime se generira obrtni moment (tj. "magnetna spojnica") koji se opire ovom klizanju i pokreće (ili koči) magnetni disk da se okreće. Kolut za kabl pokreće motor kako bi prenio snagu na histereznu spojnicu, a nakon usporavanja, pojačani obrtni moment se prenosi na kolut za kabl. Kada kolut za kabl radi, motor se uvijek okreće u smjeru namotavanja kabla. Kada se oprema za dizanje udaljava od izvora napajanja, kabl povlači kolut unazad, uzrokujući klizanje dva koluta i otpuštanje kabla na kalemu. Obrtni moment magnetnog polja histerezne spojnice će uvijek osigurati da je kabl u zategnutom stanju tokom procesa otpuštanja kabla. Kada se oprema za dizanje vrati, napetost kabla na kalemu nestaje, a kalem se okreće u smjeru namotavanja kako bi se završilo namotavanje kabla.
Njegove prednosti su kompaktna struktura, jednostavna instalacija i održavanje, podesivi izlazni obrtni moment prema stvarnim radnim uslovima, dobra funkcija samokočenja, nema potrebe za ugradnjom kočnica i pouzdan rad bubnja za kabl. Njegov sistem upravljanja je jednostavan i može se povezati sa sistemom upravljanja naprijed i nazad opreme. Sve dok oprema radi, motor bubnja će raditi i fazni redoslijed se neće mijenjati. Tokom rada bubnja za kabl, histerezisna spojnica može podesiti brzinu prema brzini rada glavne opreme, tako da je brzina linije bubnja za kabl za uvlačenje i otpuštanje kabla sinhronizovana sa brzinom rada glavne opreme.
Njegov nedostatak je što u slučaju velikog kapaciteta kabla i velike visine instalacije domaćina, kako bi se smanjio porast temperature rotora i povećao vijek trajanja rotora, potrebno je usvojiti koncept dizajna višeglavog malog obrtnog momenta, što je relativno skupo.
Pogodan je za teške mobilne mašine i opremu kao što su lučke portalne dizalice, kontejnerske dizalice, utovarivači brodova, toranjske dizalice itd. Ova oprema je pogodna za pričvršćivanje kablova na krajnjim i srednjim tačkama.
4.7. Kolut kabla promjenjive frekvencije
Motor s promjenjivom frekvencijom je instalacijska struktura B5, direktno povezana s ulaznim krajem reduktora. Jedan kraj izlaznog vratila reduktora povezan je s kolutom za kabel putem ključa, a drugi kraj je povezan s električnim kliznim prstenom u kutiji kolektora. Reduktor i kutija za prijenos kolektorskog prstena su fiksirani na vrhu baze. Ormarić za upravljanje inverterom je nezavisan od koluta za kabel, a odgovarajući položaj instalacije može se odabrati prema stvarnoj situaciji. Pod vektorskom kontrolom zatvorene petlje (s vektorskom kontrolom senzora brzine), inverter odabire način upravljanja obrtnim momentom otvorene petlje i izračunava stvarni promjer koluta kabela putem integracije debljine kako bi precizno kontrolirao izlazni obrtni 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 za kabel ima sljedeće prednosti:
(1) Tokom procesa namotavanja i odmotavanja kabla, bez obzira gdje se oprema nalazi na traci, zatezanje koje na njega djeluje je uvijek konstantno, a zatezanje kabla se može proizvoljno podešavati putem unosa parametara invertera i rada dugmeta na kontrolnoj kutiji, što maksimizira zaštitu kabla i znatno produžava njegov vijek trajanja.
(2) Kolut može brzo reagovati na promjene brzine rada opreme i može se sinhronizovati s opremom. Njegove performanse su precizne i osjetljive.
(3) Probija se kroz usko grlo tradicionalnog dizajna kablovskih kolutova, kao što su histerezni tip i tip momentnog motora. Nije ograničen izvanrednim specifikacijama kablova, dužinom namotavanja, brzinom opreme i visinom instalacije. Kablovski kolut bilo kojeg složenog radnog uslova 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 tokom rada, što efikasno sprečava nezgode poput pucanja kabla.
(6) Motor kalema je precizno kontroliran i zaštićen frekventnim pretvaračem, što može produžiti njegov vijek trajanja.
(7) Kablovski kolut s promjenjivom frekvencijom može automatski mijenjati radnu frekvenciju motora s promjenjivom frekvencijom koluta u skladu s postavljenom napetošću i radnom brzinom glavne opreme (kolica) te normalno raditi pri bilo kojoj brzini od 0 do n (n je asinhrona brzina). Kada je glavna oprema isključena iz napajanja, kočnica motora s promjenjivom frekvencijom kabelskog koluta koči kako bi se osiguralo da kabel ne klizi.
Prednosti: omogućava preciznu kontrolu sile, najbolju zaštitu kabla i produžava vijek trajanja kabla.
Nedostaci: cijena je najskuplja među sličnim proizvodima
Područje primjene: lučke portalne dizalice, kontejnerske dizalice, utovarivači brodova, toranjske dizalice i druge teške mobilne mašine i oprema.
Vrijeme objave: 23. april 2025.