Kábeltekercs csúszógyűrű: Funkció- és kiválasztási útmutató

A kábeltekercs-csúszógyűrű egy kábeltekercs-szerelvénybe épített forgó elektromos csatlakozó. Lehetővé teszi a tekercs folyamatos forgását, miközben egy rögzített áramforrás folyamatosan áramot, vezérlőjeleket vagy adatokat szolgáltat a mozgó berendezéshez - anélkül, hogy magát a kábelt megcsavarná. Röviden: az áramot és a jelet egy forgó interfészen keresztül továbbítja, így a dobon lévő kábelnek soha nem kell elnyelnie a forgást.

Ez mindenhol számít, ahol a gépnek egyszerre kell mozognia és feszültség alatt maradnia: mozgó daruk, hajórakodók, rakodó{0}}visszanyerő berendezések, bányászati ​​lapátok, mobil fúrók, forgó platformok és emelő munkaállványok. Csúszógyűrű nélkül a kábel minden tekercsfordulatnál megcsavarodna, -megkeményedne, és végül meghibásodna a vezetőnél vagy a szigetelésnél. A helyesen meghatározott csúszógyűrűvel ugyanaz a rendszer műszakról műszakra tud működni, kiszámítható kopással és kevés meglepetéssel.

Mi az a kábeltekercs csúszógyűrű?

A kábeltekercs csúszógyűrűje a kábeldob álló kerete és a forgó dob között helyezkedik el. Az álló oldal lezárja a tápkábelt a kapcsolószekrénytől vagy a gyűjtősíntől. A forgó oldal táplálja a kábelt, amely a gép mozgásával kifolyik és visszahúzódik. A forgórészen lévő vezető gyűrűk és az állórészen lévő megfelelő kefék minden fordulat alatt zárva tartják az elektromos utat.

Ez a legfontosabb különbség a passzív kábeltekercsekhez képest. A passzív tekercs csak a kábel hosszát kezeli. Egy tekercs-vela csúszógyűrűt úgy tervezték, hogy forgás közben elektromosan feszültség alatt maradjon -, amire a daruknak, emelőknek és mobil berendezéseknek valójában szükségük van. Mivel a kábeltekercsek fizikailag nagyok, és a forgó dob gyakran széles furatú, ez az alkalmazás általában egykülönálló-stílusú csúszógyűrűnem pedig egy kis kapszula kialakítás.

Miért kell a kábeltekercshez csúszógyűrű?

Folyamatos teljesítmény az orsó forgása közben

A kifutópályán 80 métert haladó darukocsinak, a -partra -partra tartó daruportálnak, vagy a padon átmászó kőbányalapátnak egyetlen korlátja van: az erőnek folyamatosan áramolnia kell, amíg az orsó forog. A csúszógyűrű lehetővé teszi, hogy kompromisszumok nélkül "forogjon és maradjon feszültség alatt".

Megszünteti a kábelcsavarodást és a vezeték fáradását

Ha egy forgó dob keményen-csatlakozik egy rögzített kábelhez, minden fordulat egy teljes csavart ad hozzá a kábelhez. Néhány ezer ciklus után a szigetelés megreped, a rézszálak megkeményednek,{2}}és földzárlatok vagy rövidzárlatok jelennek meg időszakosan. A forgatás áthelyezése a csúszógyűrű interfészre -, ahová tartozik -, a hibamódot a kábelről egy javítható, lezárt forgóegységre tolja.

Jeleket hordoz az áram mellett

A modern orsók ritkán hordoznak csak három{0}}fázisú áramot. A limit-kapcsoló visszacsatolását, a kódolóimpulzusokat, a CAN-busz-forgalmat vagy az Ethernetet is át kell helyezniük a távoli meghajtókra és érzékelőkre. A táp- és jeláramkörök nagyon eltérően viselkednek egy kefe-interfészen - a tápfeszültség tolerálja a millivolt{5}}szintű érintkezési zajt; anEthernet csúszógyűrűs csatornanem. Egy megfelelően megtervezett kábeltekercselő csúszógyűrű választja el ezeket a tartományokat fizikailag és elektromosan.

Hogyan működik a kábeltekercs csúszógyűrűje

A házon belül minden független áramkör egy vezető gyűrűből (általában arany- vagy ezüst-bevonattal) és egy vagy több rugós-kefeérintkezőből épül fel. Ahogy a rotor forog a dobbal, a kefék a gyűrűkön siklanak, és megtartják a folytonosságot. Minden egyes áramkör elektromosan el van választva a következőtől szigetelő távtartókkal, és az egész szerelvényt egy házba zárják, amely kültéri vagy poros környezet esetén lezárható.

Három tervezési lehetőség uralja a tervezést:

• Kapcsolati anyag.Arany-on-arany az alacsony-szintű jelekhez és magas-frekvenciás adatokhoz; ezüst-grafit vagy réz-grafitkefék a nagy-áramteljesítmény érdekében. A kettő egy házban való keverése teszi lehetővé a hibrid kábeltekercs-csúszógyűrűket.
• Gyűrűszélesség és kefeszám.A nagyobb áramerősséghez szélesebb gyűrűkre, több párhuzamos kefeérintkezőre és az érintkezési ellenállás szigorúbb szabályozására van szükség ahhoz, hogy a házon belüli hőmérséklet a névleges határon belül maradjon.
• Tömítés.A kültéri orsókhoz behatolás ellen besorolt ​​ház szükségesIP szabványok- jellemzően IP54 vagy IP65 a kikötői és daru alkalmazásokhoz, magasabb a bányászathoz vagy a tengeri használatra.

Azoknál az alkalmazásoknál, ahol a csúszógyűrűnek több száz vagy akár több ezer amperes - földcsatlakozást kell alkalmaznia hegesztőportálokhoz, nehéz-felrakógépekhez vagy EOT daruk nagy orsóihoz - a tervezők az értékes-fémkefékről aerős{0}}áramú csúszógyűrűs konstrukciókszénkefékkel és nagyobb érintkezési felületekkel.

Kábeltekercs csúszógyűrű választási ellenőrzőlista

Mielőtt árajánlatot kérne vagy rajzot véglegesítene, járja végig az alábbi paramétereket. Ez ugyanaz az ellenőrző lista, amelyet a mérnöki csapatok használnak, amikor kábeltekercselő csúszógyűrűt vásárolnak új építéshez vagy utólagos felszereléshez:

• Áramkörönkénti névleges áram (A).- állandó-állapot és inrush; ellenőrizze a hőmérséklet emelkedését folyamatos üzemben.
• Névleges feszültség (V)- üzemi feszültség plusz a szükséges dielektromos szilárdsági határ (gyakran 1,5–2 kV az áramkörök között).
• Az áramkörök száma- táp, nulla, föld, vezérlés, érzékelő, kommunikáció; mindegyiket külön-külön számolja.
• Jeltípus csatornánként- analóg 4–20 mA, kódoló, CAN busz, Profibus, Profinet, Gigabit Ethernet, videó - mindegyiknek más árnyékolási és érintkezési követelményei vannak.
• Érintkezési ellenállás és ellenállásváltozás- kritikus alacsony-szintű jelek esetén; általában milliohmban adják meg.
• Szigetelési ellenállás és dielektromos szilárdság- fázis-a-fázis és fázis-a-föld.
• IP minősítés- IP54 védett beltéri, IP65 kültéri darukhoz, IP67 lemosó vagy poros bányászati ​​környezethez.
• Működési hőmérséklet tartomány- mind a környezeti, mind a belső emelkedés megerősítése; az északi telek és a sivatagi nyarak egyaránt korlátozzák a határokat.
• Forgási sebesség (RPM) és munkaciklusA - csúszógyűrűs kefe élettartamát inkább a műszakonkénti teljes fordulatszám határozza meg, mint a csúcssebesség.
• Furat mérete és rögzítése- átmenő-furat a tengely átvezetéséhez-, karimás-tartóhoz vagy ház-rögzítéshez; kábel kilépési iránya (axiális vagy radiális).
• Kábelkivezető tömszelence méretezése- egyezik a tényleges kábel külső átmérőjével plusz feszültségmentesítővel.
• Megfelelés- UL, CE, EAC vagy iparági-specifikus jóváhagyások, ahol szükséges.
• Karbantartási hozzáférés- Meg tudja-e vizsgálni a technikus a keféket a tekercs leszerelése nélkül? A hét minden napján 24 órában működő üzemeknél ez többet számít, mint maga a csúszógyűrű.

Ezeknek a tételeknek egyetlen specifikációs lapon történő dokumentálása az egyetlen leghatékonyabb módja a hibás rendelések elkerülésének. Nem-szabványos konfigurációk esetén a fenti paraméterek egyben a gyártó által biztosított leírást is képezikkábel-tekercs-specifikus csúszógyűrűkszüksége lesz az idézés előtt.

Hogyan válassz: Lépésről{0}}-Döntési keretrendszer

1. Határozza meg az elektromos terhelést.Írja fel minden áramkörre a maximális folyamatos áramot, csúcs/bekapcsolási áramot és üzemi feszültséget. Adjon hozzá 25–30%-ot a termikus belmagassághoz.
2. Számolja meg és válassza szét az áramköröket.Csoportosítsa őket három csoportba: nagy-áram, alacsony-feszültségű vezérlés és nagy-sebességű jel/adat. A csúszógyűrű elrendezése tükrözi ezeket a vödröket.
3. Illessze a jel típusát az érintkezési technológiához.Csak a tápáramk{0}}alkalmazhatók ezüst-grafit- vagy szénkefék. A kódoló-, Ethernet- és CAN-busz-áramkörök arany-on-arany érintkezőket igényelnek, és ahol a sávszélesség megköveteli, dedikáltelektromos zajszabályozástervezés - árnyékolás, csavart érpárok, izolált visszatérések.
4. Állítsa be a környezeti keretet.Válassza ki az IP-besorolást, a hőmérséklet-tartományt, a rezgésosztályt és a korrózióvédelmet aszerint, hogy a berendezés hol található, - nem a katalógus ideális.
5. Erősítse meg a sebességet és a munkaciklust.A napi 16 órán keresztül 5 ford./perc sebességgel forgó orsó másképp kopik, mint egy 20 ford./perc sebességgel forgó orsó rövid sorozatokban. Mondja el a szállítónak mindkét számot.
6. Ellenőrizze a mechanikai illeszkedést.A furatátmérő, a teljes hossz, a rögzítési minta, a kábelkimenet és a karbantartási hézag - kétszer mérik. Egy elektromosan tökéletes, de mechanikailag hibás csúszógyűrű mégis megállítja a projektet.
7. Adja meg a megfelelőséget és a dokumentációt.A vizsgálati jelentéseknek, a dielektromos vizsgálati tanúsítványoknak, az anyagnyilatkozatoknak és a jótállási feltételeknek a PO-n kell szerepelniük, nem pedig utólag.

Alkalmazások iparágak szerint: ahol a kiválasztási prioritások eltérnek

Daruk és emelők

A futódaruk, portáldaruk és orsódaruk kábeltekercseket használnak a vontatott tápkábel kezelésére. A kiválasztási prioritások itt a folyamatos áramerősség, a mechanikai robusztusság és az IP{1}} tömítés a szálló por ellen. A tágabb kategória mélyebb megismeréséhez lásd acsúszógyűrűk építőipari és darufelszerelési útmutatóhoz.

Kikötői és anyagmozgató berendezések

Szállítás{0}}--partradaruk, RTG-k, RMG-k, rakodó-visszanyerők és szállítórendszerek hosszú utakat futnak sóval-terhelt levegővel. Korrózióvédelem (rozsdamentes házak, konform{5}}bevonatú lapok), IP65-ös vagy magasabb tömítés, valamint a magas-áram-besorolások uralják a specifikációt. A kábeltekercs csúszógyűrűi gyakran kombinálják a 3 fázisú tápellátást a PLC kommunikációval egyetlen hibrid egységen.

Bányászat és nehéz{0}}gépek

A bányászlapátok, fúróberendezések és visszanyerő berendezések porral, vibrációval, lemosással és nagy hőmérséklet-ingadozásokkal szembesülnek. A domináns meghibásodási módok a kefeszennyeződés, a tömítések kopása és a csatlakozók korróziója. A tömített házak, a könnyen cserélhető kefeblokkok és a dokumentált karbantartási időköz többet jelent az abszolút pontosságnál. Abányászati ​​csúszógyűrű áttekintéserészletesen lefedi ezeket a korlátokat.

Mobil ipari és kültéri berendezések

A mobil fúrók, útburkoló gépek és nagy kaszák kábeltekercseket használnak a köldökkábelek rendszerezésére. Rezgésállóság, tömített csatlakozók és UV{1}}elromlott kábelszigetelésű meghajtó kiválasztása.Vízálló csúszógyűrűs kialakításáltalában kötelező.

Forgó platformok és automatizálás

Az indexelő táblázatok, az ellenőrző állomások és a forgószerszámok kevesebb áramot, de több jelcsatornát hordoznak. Itt a domináns szempont az érintkezési ellenállás stabilitása, az alacsony elektromos zaj és a nagyon alacsony nyomaték, így a forgást nem befolyásolja.

Gyakori kábeltekercs csúszógyűrűs problémák és karbantartási tippek

A legtöbb kábeltekercselő csúszógyűrűs meghibásodása négy mintára osztható. Az alábbi sorrend egyben hibaelhárítási szekvenciaként is működik: - kezdje felülről és dolgozzon lefelé.

1. Szakaszos tápfeszültség vagy jelvesztés

Ha a berendezés csak akkor esik ki, amikor az orsó forog, először gyanakodjon a kefe-gyűrű interfészre. Gyakori okok: kopott kefék, oxidált gyűrűk, szennyezett érintkezési zóna vagy vibráció, amely pillanatnyi kefeemelést okoz. Nyissa ki az ellenőrző fedelet, keresse meg a megfeketedett gyűrűnyomokat vagy a kopásvonalon túl kopott keféket, és ellenőrizze az érintkezési nyomást. Részletesebb bontásbana kábeltekercs csúszógyűrűjének meghibásodása okozzasegíthet szűkíteni.

2. Túlzott kopás

A kefe kopása normális; idő előtti kopás nem. A meghajtók a tényleges áramerősséghez képest alulméretezett érintkezési felületet, koptató szennyeződést, eltolódást és a tervezéshez képest túlzott fordulatszámot tartalmaznak. Cserélje ki a keféket készletben, ne egyenként, és közben ellenőrizze a gyűrű felületének egyenetlenségét. Ez az eljárási részletekre vonatkozikkefe karbantartási útmutató.

3. Szennyezés behatolása

A házon belüli por, olajköd, vezetőképes részecskék vagy nedvesség gyorsan rontja az érintkezés megbízhatóságát. Ellenőrizze a tömítés állapotát, a kábel tömszelence tömítését, és hogy a légtelenítő (ha van) sértetlen-e. Ha az alkalmazás megváltozott a telepítés óta - pl. egy új mosási eljárás -, előfordulhat, hogy a ház IP-besorolása már nem felel meg a környezetnek.

4. Kábelfeszítési és beállítási problémák

A csúszógyűrű egy nagyobb rendszer eleme. A rosszul beállított orsóvezetők, a rugó nem megfelelő feszültsége, az elcsavarodott adagolókábel vagy a kopott gyűjtőkar mind olyan tüneteket okoznak, amelyek csúszógyűrű-problémának tűnnek, de nem azok. Ellenőrizze a mechanikus rendszert, mielőtt a forgóegységet kártalanítja.

Javasolt ellenőrzési ütem:3 havonta egy rövid szemrevételezés, 6–12 havonta egy teljes kefe-és-gyűrű-ellenőrzés, valamint egy kefecsere a kopásmérés alapján, nem pedig egy rögzített naptár alapján. A nagy-terhelésű alkalmazások (24 órás portok, bányászat) tömörítik ezeket az időközöket.

Kábeltekercs csúszógyűrű a szabványos kábeltekercshez képest

Gyakorlati példa: Utazó daru 60 m-es kifutón

Egy tipikus műhely felső daru 60 métert fut végig egy I-sugár kifutópályán. A kábeltekercs 480 V-os három-fázisú tápellátást, földelést és egy Profinet-vezetéket ad ki az invertermeghajtóhoz, összesen - hat vezetékből, a Profinet-pár árnyékolt és csavart.

A forgó dobhoz erősen-csatlakoztatva a kábel kifizetési ciklusonként nagyjából egy teljes csavart{1}}halmoz fel. Néhány hónap elteltével a Profinet pajzsfonat megreped, a kommunikáció megszakad, és a meghajtó időnként meghibásodik - ezt a hibát nehéz diagnosztizálni, mert csak akkor jelenik meg, amikor a daru mozog.

Megfelelően meghatározott kábeltekercselő csúszógyűrűvel - három, 63 A névleges teljesítménygyűrűvel, folyamatos ezüst-grafitkefékkel, egy földelőgyűrűvel és két arany-a-arany jelgyűrűvel a Profinet párhoz -, ugyanaz a beállítás évekig működik. A dobon lévő kábel nem lát csavarodást. A kefe kopását az éves PM-ben mérik, és a keféket cserélik, mielőtt átlépnék a kopási határt. A kommunikációs üzemidő a hálózattervező által eredetileg meghatározott szinten marad.

GYIK

Milyen áramerősséggel kell rendelkeznie egy kábeltekercs csúszógyűrűjének?

Teljesen a terheléstől függ. A könnyű-műhelydaruk tápáramkörenként 25–63 A-t igényelhetnek; a nagy kikötői daruk és targoncák fázisonként 200–600 A-t vagy többet igényelhetnek. Mindig adjon hozzá hőtartalékot (25-30%) a folyamatos terhelés fölé, és ellenőrizze az egység névleges hőmérséklet-emelkedését ezen az áramerősségen.

Az Ethernet vagy Profinet jelek áthaladhatnak a kábeltekercs csúszógyűrűjén?

Igen, de csak olyan csatornákkal, amelyeket kifejezetten nagy-frekvenciás adatokhoz, -arany-arany érintkezőkön, árnyékolt vezetőpárokhoz és megfelelő impedanciához terveztek. Az Ethernet általános tápgyűrűn keresztül történő irányítása a legjobb esetben időszakos kommunikációs hibákat, legrosszabb esetben pedig teljes kapcsolathibát okoz.

Mi okoz időszakos jelvesztést csak akkor, ha a kábeltekercs forog?

Leggyakrabban: kopott kefék, szennyezett gyűrűk vagy elégtelen kefenyomás. Ritkábban: az árnyékolás sérülése a forgókábelben, vagy rosszul illeszkedő csatlakozó a csúszógyűrűs kivezetéseknél. A kefe-gyűrű interfész ellenőrzése szinte mindig a megfelelő első lépés.

Mindig szükség van csúszógyűrűre a daru kábeltekercséhez?

Nem. A kis tárolótekercseknek, amelyeket minden forgás előtt lekapcsolnak az áramellátásról, nincs szükség rá. Bármilyen daru, amelynek feszültség alatt kell maradnia utazás közben, igen. A modern automata daruknál, ahol a kocsi folyamatosan jeleket cserél a vezérlővel, gyakorlatilag kötelező a csúszógyűrű.

Milyen IP-besorolásra van szüksége egy kábeltekercs csúszógyűrűjének kültéri használatra?

A legtöbb kültéri kikötő- és daru-alkalmazáshoz az IP65 ésszerű alapkövetelmény. Mosási környezet vagy erős por miatt a követelmény IP67-re emelkedhet. A behatolásvédelmi kódok a következőben vannak meghatározvaIEC 60529, és a megfelelő kiválasztása attól függ, hogy mit kell távol tartania a háztól, nem pedig attól, hogy mit állít a marketing brosúra.

Testreszabható a kábeltekercs csúszógyűrűje szokatlan áramkörök számához vagy környezetéhez?

Igen - a legtöbb ipari kábeltekercselő csúszógyűrűt megrendelésre gyártják, mivel minden tekercsnek saját furatmérete, rögzítési felülete és áramkör-keveréke van. A szabványos katalógus-alkatrészek a tipikus konfigurációkhoz működnek; A borítékon kívül bármit általában aegyedi csúszógyűrű. Adja meg az áramköri listát, a környezetet, a szerelési rajzot és a munkaciklust, hogy hasznos árajánlatot kapjon.

Mennyi ideig bírja a kábeltekercs csúszógyűrűje?

A kefe élettartama a korlátozó tényező, és néhány millió fordulattól a nagy-áramú szénkefe{1}}kefeegységeknél több tízmillió fordulatig terjed az arany-arany jelcsatornákon-. A gyakorlatban a jól karbantartott egységek 5–10 évig tartanak; a keményebb munkaciklusok ezt a tartományt tömörítik. A kefecserét tekintse ütemezett karbantartásnak, ne hibaelhárításnak.

Kulcs elvitelek

A kábeltekercs csúszógyűrűje az a rész, amely lehetővé teszi a kábeltekercs elfordulását anélkül, hogy feláldozná az elektromos csatlakozást, - kiküszöböli a kábel csavarodását, támogatja a hibrid tápellátást-és-a jelátvitelt, és tervezett karbantartási elemmé változtatja az egyébként visszatérő kábel-hiba problémát.

A helyes méretezés nem a tekercs átmérőjének megfelelő. Az elektromos terhelés, a jelmix, a működési környezet és a munkaciklus összehangolásáról van szó. A fenti kiválasztási ellenőrző lista - áram, feszültség, áramkörök száma, jel típusa, IP-besorolás, fordulatszám, terhelhetőség, szerelés, megfelelőség - a gyakorlati híd a tekercsrajz és a működő telepítés között.

Speciális kábeltekercs-alkalmazások esetén, vagy ahol a szabványos termékek nem egyeznek a furattal, az áramkörök számával vagy a környezettel, általában egy konfigurálható, különálló{0}}stílusú összeállítás a megfelelő válasz. Ha az orsó megépítése előtt átnézi a műszaki adatokat a csúszógyűrű gyártójával, elkerülhető a legdrágább hibaosztály: az eltérések felfedezése azután, hogy a berendezés már a helyszínen van. Megfelelőségi hivatkozások, mint például az IEC 60529 a behatolás elleni védelemre és a vonatkozó kisfeszültségű kapcsolóberendezésekre vonatkozó szabványokIEC 61439 sorozatérdemes kéznél tartani az áttekintés során.