電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

文章出處：m.askmrg.com 作者：玖泰特種電纜時間：2018-07-21 19:49:20 瀏覽量：返回上一頁

作為卷筒電纜的重要組成部分，卷筒在應用中起著至關重要的作用，本文來介紹一下，電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍。

電纜卷筒的分類

電纜卷筒按電纜排列方式分為軸向單排和軸向多排兩種。

電纜卷筒按集電滑環(huán)位置分為滑環(huán)內(nèi)裝式和滑環(huán)外裝式兩種形式。

電纜卷筒按卷繞材料分為電纜卷筒和軟管卷筒。

電纜卷筒按驅(qū)動形式分為非電動式和電動式兩大類。其中非電動式電纜卷筒包括：彈力式（TA）、重錘式（ZC）、磁耦合式（JQC）；電動式電纜卷筒包括：磁耦合式（JQD）、力矩電機式（KDO）、磁滯式（CZ）和變頻控制式（BP）。

下面分別來講述非電動式電纜卷筒和電動式電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍。

彈力式（TA系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

彈力式電纜卷筒的工作原理與鋼卷尺相似，利用蝸卷彈簧為動力來收卷電纜。當電纜被拉出時，收緊蝸卷彈簧而儲能，當外力撤消時，彈簧釋能，卷筒將自動收卷電纜。

2、性能及特點

安裝簡單，同步性能好，電纜張力小，但彈簧易疲勞，使用壽命短。

3、適用范圍

適用電纜：截面積35mm2以下的動力電纜和24芯以下的信號電纜；
卷繞長度：不超過30m；
適用設備：如電磁吸盤、抓斗、電動臺車等。

重錘式（ZC系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

重錘式電纜卷線筒是利用重錘被提升而儲能的原理，自動卷取電纜的機械裝置。當拉出電纜時，帶動電纜卷盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動與電纜卷筒同軸相聯(lián)的鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動，提升重錘而儲存勢能。當卷筒需卷取電纜時，重錘下降釋放勢能，在鋼絲繩張力作用下，帶動與鋼絲繩卷筒同軸相聯(lián)的電纜卷盤轉(zhuǎn)動，同步卷取電纜。

2、性能及特點

結構簡單，性能穩(wěn)定可靠，安裝維護方便。

3、適用范圍

適用電纜：截面積25~50 mm2電纜；
卷繞長度：小于50m；
適用設備：特別適用于惡劣工況，如各種鋼包車、鐵水車、渣盤車等冶金車輛和礦山車輛。

磁耦合式（JQC、JQD系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

永磁耦合器為差速調(diào)整機構，向電纜卷盤輸出恒定轉(zhuǎn)矩。超出額定轉(zhuǎn)矩時，耦合器打滑。當設備駛向地面電纜錨位時，動力經(jīng)永磁耦合器驅(qū)動卷盤收卷電纜，耦合器向卷盤輸出的轉(zhuǎn)矩大小可調(diào)，從而保證收纜的線速度與大車運行速度同步。當設備駛離地面電纜錨位時，由于卷筒上的單向離合鏈輪，動力不能傳給電纜卷筒，大車運行時拖拽電纜，使卷盤產(chǎn)生大于系統(tǒng)阻力（放纜磁滯器）的轉(zhuǎn)矩，同步釋放出電纜。根據(jù)實際工況，可選擇選擇移動設備傳動系統(tǒng)中的行走輪軸（JQC系列）或電動機（JQD系列）為動力輸出。

2、性能及特點

永磁技術用于卷筒傳動系統(tǒng)的末級，轉(zhuǎn)速低，無發(fā)熱現(xiàn)象；電纜張力大小可調(diào)，保護電纜，但不宜采用軸向單排，以免出現(xiàn)燥音過大的現(xiàn)象。

3、適用范圍

JQC-I ：
適用電纜：截面積25 mm2及以下動力電纜及多芯信號電纜；
卷繞長度：當行程超過100m時，為了保證電纜排列效果，應加裝同步排纜器。
適用設備：各種電動平車，臺車、過跨車等各種電動車輛。
JQC-II：
適用電纜：截面積10~35 mm2動力電纜；
卷繞長度：小于300米；
適用設備：小噸位的各種門式起重機、水電站壩頂門機等。
JQD：
適用電纜：多芯控制信號電纜（需配有鋼芯）；
卷繞長度：垂直方向小于100米；
適用設備：特別適用于水電站壩頂門機的主副起升、液壓抓梁和清污機抓斗等。

力矩電機式（KDO系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

從力矩電機的機械特性曲線可以看出，力矩電機為變轉(zhuǎn)矩輸出。在低轉(zhuǎn)速時輸出大轉(zhuǎn)矩；高轉(zhuǎn)速時輸出小轉(zhuǎn)矩，此特性非常合電纜卷筒的機械性能要求。設備駛向地面電纜錨位時，力矩電機通電工作，經(jīng)減速機放大轉(zhuǎn)矩后帶動卷盤旋轉(zhuǎn)收卷電纜。隨著卷繞直徑的增大，力矩電機自動降低轉(zhuǎn)速，并增大輸出轉(zhuǎn)矩，從而保證收纜的線速度與大車運行速度同步，并保持收纜張力恒定。

設備駛離地面電纜錨位時，力矩電機的電動勢方向不變，大車運行時拖拽電纜，使產(chǎn)生大于電機正向轉(zhuǎn)矩的反向轉(zhuǎn)矩，同步釋放出電纜。

2、控制方式及特點

力轉(zhuǎn)電機具有長期堵轉(zhuǎn)的特性，與大車控制系統(tǒng)相對獨立，只需從設備總電源開關（或總接觸器）引出電源即可。電氣控制簡單、可靠。大車上電后，卷筒電機通電，卷盤工作，無論大車正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)還是停車，力矩電機始終通電且相序不變；大車斷電后，電機斷電，卷盤制動。

3、適用范圍

適用電纜：截面積從10~185mm2電纜；
卷繞長度：800米以下；
適用設備：門式、橋式、門座式起重機、堵取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備。

磁滯式（CZ系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

由三相異步電動機和磁滯聯(lián)軸器組成電纜卷筒的動力調(diào)速系統(tǒng)。設備駛向電纜錨位時，電動機通電工作，通過減速機放大力矩后驅(qū)動卷盤旋轉(zhuǎn)收卷電纜。此過程中由磁滯驅(qū)動器進行差速調(diào)整，保證收纜過程與大車運行同步；設備駛離電纜錨位時，電動機通電且相序不變，大車運行時拖拽電纜，使卷盤產(chǎn)生大于磁滯驅(qū)動器的磁扭矩，同步釋放出電纜。

2、控制方式及特點

磁滯式電纜卷筒為恒轉(zhuǎn)矩輸出，電機必須與主機行走機構同步起動，而主機停止時可根據(jù)大車滑行情況，選擇對卷筒電機延時斷電。如果使用多臺磁滯驅(qū)動器時必須保證電動機轉(zhuǎn)向一致，并符合訂貨要求。即：大車行走，卷筒電機通電，無論正車還是反車，卷筒電機相序不變；大車停，卷筒電機延時斷電。

3、適用范圍

適用電纜：截面積從10~240mm2電纜；
卷繞長度：1000米以下；
適用設備：門式、橋式、門座式起重機、堵取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備。

變頻控制式（BP系列）電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍

1、工作原理

BP系列變頻控制電機式電纜卷筒是目前國際上zui好的移動傳輸?shù)慕鉀Q方案，可滿足任何復雜工況的需求。根據(jù)公式F=T/R可看出（其中F為電纜張力，T為卷筒收卷轉(zhuǎn)矩，R為卷筒的收卷半徑），如果能根據(jù)卷徑變化調(diào)整卷筒收卷轉(zhuǎn)矩，即可實現(xiàn)電纜張力恒定。 BP系列電纜卷筒的變頻器在閉環(huán)矢量（有速度傳感器矢量控制）下，選擇開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式，并通過厚度積分計算電纜卷盤的實際卷徑，準確控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩，從而保證電纜在卷盤上卷繞時，根據(jù)卷繞半徑變化而自動進行轉(zhuǎn)矩調(diào)整（線性變化），保證電纜張力恒定，zui大程度上保護電纜。

2、性能及特點

1.高集成、高智能化，響應速度快，與設備同步性能精確、靈敏。
2.無論在收纜、放纜，無論設備運行在軌道的任何位置，作用在電纜上的張力始終恒定，并且可通過變頻器參數(shù)輸入及控制柜面版旋鈕操作，任意進行調(diào)整，zui大限度地保護電纜，有效降低用戶的使用維護成本。
3.突破了磁滯式、力矩電機式等傳統(tǒng)電纜卷筒設計上的瓶頸，不受電纜規(guī)格、卷繞長度、設備速度及安裝高度等超常規(guī)格的限制，任何復雜工況的電纜卷筒均由一臺功率不同的變頻電動機驅(qū)動。
4.適應性強，可在高負載下全日制下連續(xù)工作，性能穩(wěn)定；
5.卷筒與設備為運行連動保護，有效防止電纜被拉斷等意外發(fā)生。

3、控制方式

BP系列電纜卷筒與設備的控制系統(tǒng)相對獨立，控制柜可根據(jù)現(xiàn)場實際安裝在任何位置（室內(nèi)或室外），只需從設備總電源開關或總交流接觸器輸出端引出電源接于控制箱空開即可。

4、適用范圍

可滿足任何復雜的移動供電要求，適用于門式、橋式、門座式起重機、堆取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備的移動供電和數(shù)據(jù)傳輸。

【總結】電纜卷筒按驅(qū)動形式可分為非電動式電纜卷筒和電動式電纜卷筒兩大類，并講述了非電動式電纜卷筒和電動式電纜卷筒的工作原理、性能及適用范圍。

問
拖鏈電纜按耐彎曲次數(shù)命名合理嗎？

答
拖鏈電纜按耐彎曲次數(shù)命名不合理。同型號、同規(guī)格的同款拖鏈電纜，在雕刻機上可運行至少500萬次，在貼片機上可運行1億次，稱這款拖鏈電纜為500萬次拖鏈電纜，還是1億次拖鏈電纜呢？無論是按照哪種設備的電纜按耐彎曲次數(shù)命名，都是以偏概全，都會給其他設備中的拖鏈電纜耐彎曲次數(shù)產(chǎn)生誤導。
問
拖鏈電纜什么牌子比較好？

答
拖鏈電纜是一款適用于移動使用的運動電纜，與普通電纜相比，在滿足電氣性能及機械性能的基礎上，拖鏈電纜的使用壽命至關重要。由于拖鏈電纜行業(yè)的特殊性，沒有統(tǒng)一的壽命測試標準，拖鏈電纜品牌很難直接排名，究竟哪個品牌的拖鏈電纜更好，見仁見智。