电缆卷筒驱动装置的比较分析

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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

在堆取料机以及一些起重设备和港口的接卸设备和大型的电动平车中，都会涉及到电缆的卷绕装置的应用，电缆的卷筒装置主要是被应用于对一些移动设备进行动力电源的提供以及一些控制信号和通讯信号的控制电缆的卷绕工作上。在结构上，卷筒设备主要包括了驱动装置以及滑环箱和卷盘以及底座等部分。但是对于卷绕设备来说最重要的还是其驱动部分，卷筒的主要工作就是实现对于电缆的卷绕工作，所以其驱动设备的性能直接决定了卷筒的工作效能。

二、现有驱动装置的型式及其特点：

在特点上要实现输出不断变化的转速使电缆收放线速度与大机行走同步。驱动装置主要有以下几种型式：长期堵转力矩电机式、磁滞联轴器式、液粘传动式、变频电机式。

1长期堵转力矩电机式驱动装置

长期堵转力矩电机式驱动装置由长期堵转力矩电机和减速机组成。这种组成结构可以对驱动转速进行有效的调整，满足在卷绕的工作中转速从零到规定范围中的任何转速要求，并且对于电机的保护还有着一定的优势，可以长时间的进行堵转状态下的连续运转。通过专门的制造技术特点进行的设计结构下，驱动装置可以可以在零转速至额定转速范围内任何一点稳定工作的特点，并且在零转速即堵转状态下，连续堵转8小时以上而不损坏电机。长期堵转力矩电机具有特殊的机械特性曲线，见图1。

长期堵转力矩电机转速随负载的变化而变化，并且转速增加输出转矩减小。电缆所受拉力F=2MD，其中M为卷盘输出转矩，D为电缆在卷盘上的卷绕直径。收缆时随电缆在卷盘上卷绕直径的变化电机输出转矩也相应变化，卷绕直径增加，卷盘转速减小，电机转矩增加，电缆所受张力F近似恒定。放缆时电机处于堵转状态下，输出转矩恒定为最大值，电缆所受张力随卷绕直径D的变小而增大，故放缆时电缆所受张力是收缆时要增大1-4倍。

2磁滞式驱动装置

所谓的磁滞性的驱动装饰就是利用了磁感应工作原理进行动力转换的一种驱动装置，磁滞式驱动装置由Y系列电机、磁滞联轴器、减速机组成。磁滞联轴器利用磁耦合原理工作，主要由磁极（永磁铁）和电枢（感应盘）组成。电机带动磁极旋转，电枢产生电磁转矩，实现转矩的传递。由于这种方式下的驱动是利用的物力磁效应，所以磁极与电枢之间无机械接触，可实现任意转速滑差，这种转速滑差的任意调整可以满足卷盘收放电缆所需转速。所以在进行实际应用中，这种方式的驱动往往可以根据需要进行转矩的调整，这是因为磁极与电枢之间的间隙可微调，故磁滞联轴器所能传递的转矩是可以调整的。收放电缆时电缆所受张力情况与堵转力矩电机式基本相同。

3液粘传动式

所谓的液粘式的传动驱动装置就是通过摩擦片之间的粘性油膜进行剪切力抓换的一种传动装置。通过特殊的设计在摩擦片之间的油膜上形成一种特殊的剪切力，并将这种剪切力转换成卷筒所需要的动力。液粘传动式驱动装置由Y系列电机和专用减速机组成。

4变频电机式驱动装置

所谓的变频电机式的驱动装置就是通过变频电机作为动力来源，通过控制系统进行总体控制达到调速目的的一种新型的驱动装置，从结构上变频电机式驱动装置由变频电机、变频控制系统、减速机组成。变频技术是目前广泛应用于各种机械设备中的新型技术，可以通过精确的控制达到对于机械动作的操作的目的，在电缆的卷筒设备中，利用变频技术，实现了对电缆精确恒张力控制，这恰恰就是电缆卷绕工作中需要的，通过这种控制实现电缆张力大小可任意设定，根据需要，即，在工作中大车的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1。

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

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