电缆卷筒驱动装置的比较分析

２Ｑ１　Ｑ：Ｑ　（王）　工业技术　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｚｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　电缆卷筒驱动装置的比较分析　武世鹏卢士先　（北方重工集团有限公司，辽宁沈阳１１００２７）　摘要：在目前的移动设备的电源动力提供以及信号的控制上，有关电缆卷的设备装置的应用中，电缆卷筒是不可缺少的一　种卷绕装置。被广泛的应用于很多的重型机械中。文章通过对介绍了国内外４种常用的电缆卷筒驱动装置形式，比较分析了　４种电缆卷筒驱动装置的工作原理及性能。作者通过一些工作中的经验对此进行了简要的叙述希望可以在电缆卷筒的装置　应用中提供一些具有价值的意见和建议。　关键词：电缆卷筒驱动装置　中图分类号：ＴＱ２２　文献标识码：Ａ　一、概述　转矩也相应变化，卷绕直径增加，卷盘转速　在堆取料机以及一些起重设备和港口　减小，电机转矩增加，电缆所受张力Ｆ近似　的接卸设备和大型的电动平车中，都会涉　恒定。放缆时电机处于堵转状态下，输出转　及到电缆的卷绕装置的应用，电缆的卷简　矩恒定为最大值，电缆所受张力随卷绕直　装置主要是被应用于对一些移动设备进行　径Ｄ的变小而增大，故放缆时电缆所受张　动力电源的提供以及一些控制信号和通讯　力是收缆时要增大１＿４倍。　信号的控制电缆的卷绕工作上。在结构上，　２磁滞式驱动装置　卷筒设备主要包括了驱动装置以及滑环箱　所谓的磁滞性的驱动装饰就是利用了　和卷盘以及底座等部分。但是对于卷绕设　磁感应工作原理进行动力转换的一种驱动　备来说最重要的还是其驱动部分，卷简的　装置，磁滞式驱动装置由Ｙ系列电机、磁滞　主要工作就是实现对于电缆的卷绕工作，　联轴器、减速机组成。磁滞联轴器利用磁耦　所以其驱动设备的性能直接决定了卷筒的　合原理工作，主要南磁极（永磁铁）和电枢　工作效能。　（感应盘）组成。电机带动磁极旋转，电枢产　二、现有驱动装置的型式及其特点：　生电磁转矩，实现转矩的传递。由于这种方　在特点上要实现输出不断变化的转速　式下的驱动是利用的物力磁效应，所以磁极　使电缆收放线速度与大机行走同步。驱动　与电枢之间无机械接触，可实现任意转速滑　装置主要有以下几种型式：长期堵转力矩　差，这种转速滑差的任意调整可以满足卷盘　电机式、磁滞联轴器式、液粘传动式、变频　收放电缆所需转速。所以在进行实际应用　电机式。　中，这种方式的驱动往往可以根据需要进行　１长期堵转力矩电机式驱动装置　转矩的调整，这是因为磁极与电枢之间的间　长期堵转力矩电机式驱动装置南长期　隙可微调，故磁滞联轴器所能传递的转矩是　堵转力矩电机和减速机组成。这种组成结　可以调整的。收放电缆时电缆所受张力情况　构可以对驱动转速进行有效的调整，满足　与堵转力矩电机式基本相同。　在卷绕的工作中转速从零到规定范同中的　３液粘传动式　任何转速要求，并且对于电机的保护还有　所谓的液粘式的传动驱动装置就是通　着一定的优势，可以长时间的进行堵转状　过摩擦片之间的粘性油膜进行剪切力抓换　态下的连续运转。通过专门的制造技术特　的一种传动装置。通过特殊的设计在摩擦　点进行的设计结构下，驱动装置可以可以　片之间的油膜上形成一种特殊的剪切力，　在零转速至额定转速范围内任何一点稳定　并将这种剪切力转换成卷筒所需要的动　工作的特点，并且在零转速即堵转状态下，　力。液粘传动式驱动装置由Ｙ系列电机和　连续堵转８小时以上而不损坏电机。长期　专用减速机组成。　堵转力矩电机具有特殊的机械特性曲线，　４变频电机式驱动装置　见图１。　所谓的变频电机式的驱动装置就是通　长期堵转力矩电机转速随负载的变化　过变频电机作为动力来源，通过控制系统　而变化，并且转速增加输出转矩减小。电缆　进行总体控制达到调速目的的一种新型的　所受拉力Ｆ＝２Ｍ　Ｄ，其中Ｍ为卷盘输出转　驱动装置，从结构上变频电机式驱动装置　矩，Ｄ为电缆在卷盘上的卷绕直径。收缆时　由变频电机、变频控制系统、减速机组成。　随电缆在卷盘上卷绕直径的变化电机输出　变频技术是目前广泛应用于各种机械设备　中的新型技术，可以通过精　表１　确的控制达到对于机械动　牧墙电机式　戳滞式　被牯传动式　变频电机式　作的操作的目的，在电缆　电　牧　缆　避似　近似　运姐　恒强力Ｆ　装　恒张力Ｆ　埴张力Ｆ　煎张却Ｆ　的卷筒设备中，利用变频　张　教　缆　ｔ～４格Ｆ　ｌ一４倍Ｆ　１～４培Ｆ　瞧张力Ｆ　技术，实现了对电缆精确　力　现场调整　能　微调　呵诩　可谓　恒张力控制，这恰恰就是　对电缝的裸护｛生　正博　正常　较好　好　电缆卷绕工作中需要的，　敛　簿　率　慑　正常　能　慨　通过这种控制实现电缆张　现场维护　褥单　复杂　简单　复杂　力大小可任意设定，根据　盼　凝　正＿翕　路高　正常　较高　需要，即，在工作中大车的　图１　速度的变化是不确定的量，所以就要求卷　绕的驱动能够跟随大车的速度变化进行随　意灵活多变的稳定变化。变频控制系统根　据大车速度，电缆在卷盘上的卷绕直径自　行改变电机控制频率，使变频电机可以在　零转速至额定转速范围内的任意转速下正　常工作，从而保证卷盘上电缆的收放线速　度与大车始终保持最佳同步状态。　三、各种驱动形式电缆卷筒性价比较　不同驱动形式的电缆卷筒各有优缺　点，综合性能价额比价见表ｌ。　结语　通过上述的比较以及对于电缆卷筒的　性能介绍可以很铭心啊的看出，首先对于　变频式的电机电缆的卷筒，在性能上要高　于其他形式，但是相对于价额就要高出很　多，而剩下的三种形式在价额上的比较要　相互近似，但是在传动的性能上，粘液式的　要相对比其他的两种性能高出一些。所以　可以得出以下的结论，在对于电缆的长度　在三百米或者是安装的高度要求在五米以　上的电缆卷筒，应用于大型的机械中的卷　筒可以使用变频式的电机电缆卷筒，这种　卷筒在效能上要更为合适一些，并且综合　考虑到期价额问题，用于这类环境下的电　缆卷筒性价比还是较为合适的。而对于其　他工况较为普通的情况则可以通过选用粘　液式的传动结构或者是堵转力矩式的电机　电缆转筒，在此类情况下这两种传动装置　具有较高的性价比。　参考文献　［１］阎丽宏．小改造解决大问题［Ｎ］．中国交通　报．２００７．　［２］杜宏佳，杨仕荣．向节约型企业迈进　１．中　国水运报．２００７年　［３】王志彦．上海港多项节能技术将被推广　【Ｎ】．日报．２ｏｏ７．　中国新技术新产品　一１８９—