电缆卷筒范文

电缆卷筒范文第1篇

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

[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[N].中国水运报.2007年

电缆卷筒范文第2篇

关键词：门式起重机；电缆卷筒；电缆卡死；改进

中图分类号：TH213.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）35-0142-02

公司基地4台MH20-24门式起重机长期承担着物资、设备进出库的装卸工作，使用频率高、任务大。由于场地的宽广，门式起重机大车行走的距离较大，最大距离为200 m。原先安装的4个电缆卷筒在工作的过程中，由于电缆的排列不规则，在放电缆时常常出现电缆卡死现象，这是导致电缆被拉断的主要原因。每一台门式起重机的电缆都出现多处拉断，缩短了电缆的使用寿命，带来很多的安全隐患。因此很有必要对卷筒进行全方位的改进。

1 卷筒结构的改进

4台门式起重机所用的电缆卷筒均为轴向多排电缆卷筒，经分析此类卷筒在卷电缆的过程中很难将电缆整齐排列。由于电缆较长，当卷筒所卷的电缆层数越多时，经常导致电缆在卷筒上卡死；每当放电缆时，卷筒无法自然转动，这是电缆常被拉断的主要原因。根据实际经验在尽可能的条件下，可以优先选用轴向单排电缆卷筒，这样电缆就不易被卡死，减小了安全隐患。两者的区别如图1所示。

2 供电方式的重新选择

由于选用了轴向单排电缆卷筒，且所需用的电缆较长，可以重新考虑从大车行走的最大距离中间点向门式起重机供电缆。这样可以尽可能地满足卷筒容量和电机承载力，同时又节约一半的电缆用量，可谓一举两得。

2.1 系统电路的改造

选用中间供电不免产生了一个新问题，就是电缆卷筒在大车行走至中间点位置时如何自动改变转向，即如何自动调节电机的正反转。一般可以考虑在主电路中增加两个控制电机正反转的接触器，在控制电路中增加一行程开关用来控制接触器，所增加的电气原理图如图2所示。电路中的两接触器直接接在卷筒电机接线端，要求接触器能够自锁。这时当电缆卷筒随着门式起重机大车行至中间点位置时，由原来的卷电缆自动切换为放电缆。亦即可控制电缆卷筒的转向在中间点一侧与大车走行轮的转向相同，而在另一侧则与大车走行轮的转向相反；且不会影响卷筒原本根据大车的走向收放电缆。

2.2 行程开关的安装

行程开关选用滚轮式组合行程开关，行程开关的作用如同两个控制正反转的按钮。对于行程开关的控制可以考虑在地面上安装一挡板，通过挡板对行程开关的拨动，实行通断电路，控制电机正反转。行程开关的安装如图3所示，需注意的问题是安装位置要偏离轨道一定的距离，保证挡板的安装位置不影响大车行走；且应当在安全线内侧，安全线内静止堆放杂物。如果门式起重机的大车桥架离地面的高度过大，可在其偏下方焊一槽钢，将行程开关固定到槽钢上，确保安全可靠。

挡板安装如图4所示，挡板与地面可用合页连接，使其能够来回摆动。在挡板的两侧各安装一个弹力一致的弹簧（弹簧的弹力能够拨动行程开关），这样挡板就始终停留在中间位置。挡板的最高点在安装初应控制好，最高点应当超出滚轮中心点一定的高度，确保能够来回拨动开关。挡板安装在地面上的位置与电缆的起点水平距离应该等于行程开关与中间换向电缆导轮的水平距离，见图3。

3 卷筒、电机的选用

3.1 卷筒直径的确定

原先电缆卷筒的内径为0.6 m，记为d；使用电缆的直径为0.03 m，记为d0；电缆被卷一圈后，直径增加2倍的d0。因此当卷过n圈电缆后，电缆的的直径为dn=d+2nd0。此为等差数列，其求和公式为Sn=nd+nd0+n2d0。

电缆总长度为L=πSn根据要求大车行走的最大距离为200 m，选用中间供电，因此电缆的总长度约为100 m。带上数据，即100/π=0.6 n+0.03 n+0.03 n2，求解取整得n=24。则电缆的的直径为d24=0.6+2×24×0.03=2.04。为考虑卷筒在卷电缆时难以紧密，因此卷筒的外径定为2.5 m。

3.2 选用合适的卷筒

根据经验公式计算驱动力矩T=Km（h+rmax）grmax。式中，K为系数，m为每米电缆的质量，h为卷筒安装中心高度，rmax为卷筒最大半径。

取K=1.5，m=4 kg/m，h=1.5 m，rmax=1.25 m，g=9.8 m/s2。

求得T=202 Nm。

根据以上综合计算，同时考虑卷筒自重对驱动力矩的影响，可选T1D-Ⅳ型电缆卷筒。其基本参数如表1所示。

3.3 选用合适的电机

目前，大多数电缆卷筒均采用力矩电机驱动。卷筒卷电缆时要求恒张力恒线速度传动，即拉力F恒定，且线速度v恒定，因此驱动的功率p=Fv为定值；又因驱动功率为转速与转矩之积，则p=nT为定值，由此得出此负载的机械特性为一双曲线。如图5所示，力矩电机的机械特性其中一部分（图中阴影部分）较适用于此条件。考虑一部分扭矩的储备，选用堵转力矩为4 Nm的YLT型堵转三相力矩电机。因根据转速要求，卷筒所配的减速器减速比为55，折算到卷筒上的转矩为4×55=220 Nm>202 Nm，满足使用要求。

4 安装和调试

①电缆卷筒必须水平安装。找正水平，保证卷筒的轴心线与门式起重机方向垂直，用螺栓固定或焊接在门式起重机适当的地方。

②试机前，检查电源电压及载荷电流与卷筒的相应参数是否匹配，所有固件是否紧固。

③试机时必须先调整好卷取力矩，力矩不宜调得过大，力矩过大不但会影响电缆的使用寿命，而且极易导致卷筒电机过载烧毁。

④试机时，如果卷筒反转，可将卷筒电机电源线反接即可。

5 结 语

改进后，电缆卷筒再未出现电缆卡死现象，电缆也再未拉断，延长了电缆的使用寿命，消除了因电缆破裂而导致的漏电隐患，为工作的安全提高了保障。

当然这样的改进仍然有一些不足之处；例如，选用选用轴向单排电缆卷筒，必然会增加卷筒的直径，卷筒的力矩也跟着增大，对电机的选择要求也就更高，生产的用电量也将增大。

参考文献：

电缆卷筒范文第3篇

【关键词】 电缆卷筒 遥控器 接收器

露天矿山穿孔工作是露天开采的第一道工序，它是利用穿孔设备在采场台阶上穿凿一定深度一定数量的有序孔穴的过程，其目的是为随后的爆破工作提供装放炸药的空间。在露天开采中，穿孔费用约占生产总费用的10-15%。因此，降低穿孔成本，提高生产效率是广大科技工作者和一线生产单位的重要研究课题。

露天穿孔设备的发展经历了钢绳冲击钻机，潜孔钻机到现在的牙轮钻机，每一代设备的出现都是生产工艺的一次创新。随着设备的不断更新换代，设备结构越来越复杂。功能也越来越完善，生产能力大幅提高，同时降低了设备故障和维修时间，提高了设备生产效率。

牙轮钻机是目前露天大中型矿山普遍使用的钻孔设备，它是利用牙轮钻头破碎岩石并依靠压缩空气排出岩渣的自行式钻机。它与其他类型钻机相比，具有钻孔效率高、成本低、安全可靠、适用范围广和劳动强度低等特点，广泛应用在冶金、煤炭、化工、国防等工业部门的大型矿山中。

巴润矿业公司拥有一座大型露天铁矿床，牙轮钻机是主要的穿孔作业设备。目前公司拥有国产最先进的牙轮钻机十余台，充分发挥出牙轮钻机的生产效率，降低生产成本和工人劳动强度，是公司生产的最终目的。

1 电缆卷筒工作原理及作用

牙轮钻机作业时需经常移动，在设备移动过程中其外接电缆需要人工或推土机拖拽。作业人员在拖拽电缆时需佩戴全套绝缘用品和绝缘工具，工作时劳动强度很大，同时电缆长时间和地面摩擦会使电缆绝缘等级下降，寿命降低。

近几年电缆卷筒在牙轮钻机上的普遍使用解决了钻机移动过程中电缆的收放问题，它将电缆的收放由过去的人工拖拽改为现在使用电动或液压装置控制的电缆卷筒进行，起到了降低工人劳动强度、减少了工人和高压电缆接触的频率，促进安全生产并且提高了设备生产效率。

巴润矿业公司YZ55型钻机使用的是电动控制的电缆卷筒。卷筒的转动由一台带有减速装置小型电机完成。电机的正反转控制为点动方式，由两个点动按钮控制两个互为联锁的接触器完成通断。线路简单，故障较少，使用可靠。经过近几年的使用得到了广大职工的认可。为安全稳定的生产起到了重要作用。

通过现场反馈回来的一些信息，我们也发现了电缆卷筒工作时的一些不足。主要是当钻机移位时必须由专人守护在卷筒旁边负责电缆收放工作，不能远离。此时，车上和车下工作人员联系由于距离较远会出现问题，车下工作人员对车体周围的观察也会受到限制。有时必须停车双方接触确认后方可继续工作，使工作时间加长，工人劳动强度增加。针对这一缺点提出改进措施。

2 电缆卷筒的遥控改造方案

2.1 方案的制定的设计

针对牙轮钻机电缆卷筒存在的一些缺点和问题，我们进行了仔细的现场勘查，并对卷筒电控系统仔细研究、最终确定改造方案。决定在不对原有线路做任何改变的前提下加装无线遥控开关。遥控开关采用国内优秀厂家生产的两路控制学习型无线遥控开关。遥控接收器工作电压：AC85V-260V、继电器触点容量为：10A 250VAC。遥控器工作范围500米。工作参数完全能够满足电缆卷筒的需求。

控制电路图如图1所示。

2.2 工作原理

无线遥控接收器内部有两个触点容量10A的继电器，每个继电器上各有一对常开和常闭触点。继电器触点的开合由外部遥控器控制。安装时将两个继电器上的常开触点分别和卷筒配电盘上的正反转点动按钮并联。当卷筒需要正向转动时，只需按下遥控器上正向按钮，此时接收器正向继电器吸合，常开触点闭合，接通卷筒正转接触器，电机旋转，带动卷筒转动。松开按钮，电机停转。卷筒的反转控制也是同样道理。这样，通过遥控器既可实现了电缆卷筒的无线遥控控制。

3 结语

通过对卷筒的遥控改造，使得卷筒收放电缆工作必须由专人在卷筒边操作按钮，变成了使用遥控器可在车上车下任意部位百米范围内实现对卷筒正反转控制，使得车下操作人员获得更大的活动和观察空间。使得钻机移位更加方便快捷，从而达到解放人力，提高生产效率的目的。

参考文献：

[1]YZ-55B牙轮钻机使用维护说明书.衡阳：中钢集团衡阳重机有限公司，2011.

电缆卷筒范文第4篇

关键词：RTG 油改电技术 方案实施 实效分析

当今世界燃油供应日趋紧张，油价不断攀高，国际贸易量越来越多，码头运营成本中生产设备燃油费用居高不下，为了贯彻落实温州港集团“十二五”规划精神，加大节能工作，切实发挥设备的最大效益，必须实行设备的技术改造，以节约能源、减少污染排放、降低运营成本，提高经济效益。

以温州港集团下属的金洋集装箱码头为例，金洋集装箱码头是一家主要经营集装箱运输业务的专业化集装箱码头，配有先进的装卸设备50余台，其中RTG6台。近年来，开辟了温州至上海、宁波的外贸内支线，通过上海和宁波将国际集装箱中转至世界各地主要港口，目前已成为温州港乃至浙南最大的集装箱集散中心。自码头开港以来， RTG是堆场的主力设备之一，它具有行走灵活、作业面积大等优点，但是，RTG由柴油发电机组驱动，经过热能、机械能多种能量转换才变成电能驱动作业，能量转换效率低，造成设备能耗大，燃油成本高。据统计，即使是作业繁忙时，RTG的有效利用时间也只接近30%，而其余近70%的时间基本处于等待吊箱的怠机消耗状态，空耗现象严重。此外，柴油发电还会排放废气并发出严重的噪音，且后期维护修理成本很高。因此，必须对RTG实行“油改电”技术改造进行分析。

RTG“油改电”技术的实施分析

RTG实行 “油改电”技术改造，改传统柴油发电驱动为工业电驱动，仅配小功率柴油发电机组提供RTG转场行走所需电能，改造后既具备轨道式设备环保、能耗低的优点，又可以保持轮胎式设备可灵活转场的优点。下面就RTG“油改电”技术的实施进行分项分析。

1、主供电方式的改造实施

使用电缆卷盘供电，供电系统由电缆卷盘、控制系统、导缆架、供电电缆、电缆插头、地面接线箱等各部件组成，当RTG沿堆场跑道行走时，由电缆卷盘的控制系统根据RTG行走时供电电缆上的张力，通过变频控制来调节电缆卷盘的收放速度，使之与RTG的行走速度相匹配，可最大程度保证供电电缆的安全,RTG装机功率为350kVA。

供电电缆经导缆架后，可被准确引导进入地面电缆沟，供电电缆也可直接铺于地面（用水泥条石保护），而无需开挖地面电缆沟。电缆端部通过快速插头与地面接线箱连接获得市电，地面接线箱内设置有安全开关，保证所有电缆插头的插拔操作均在无电的情况下安全完成。

上机供电方式采用电缆卷筒供电方式，RTG的供电从地面接线箱的快速插座引出，另一端通过电缆导向装置绕到卷盘上，电缆卷筒将低压电引至机上，然后通过滑环装置供电，通过电源柜与原驱动电源连接，驱动相应各驱动单元。

电缆卷筒驱动采用变频电机驱动变频控制，以适应RTG大车运行速度快的要求。电缆卷筒安装在电气房侧高度约6m的大梁位置。具体改造如下（改造后的RTG见下图）：

（1）电缆卷筒

机上电缆卷筒采用变频电机型式，使用三相交流电机驱动，放置在室外，尾部安装有编码器，同时还需要安装制动器和风机。制动器用于发电机供电时，将电缆卷筒电机抱紧，防止电缆松动。由于电缆卷筒电机长期处于力矩控制状态下，发热量较大，所以安装有轴流式风机对其进行冷却，保证电缆卷筒的正常控制。

电缆卷筒收放电缆速度在最底层时大于RTG最高速。电缆卷筒布置在柴油机一侧，在柴油机房顶上方扩展原有的一个平台，用于布置电缆卷筒的机构及电缆卷筒，同时布置电缆卷筒控制柜、切换柜、能量反馈柜，平台的布置保证安全方便。新建平台采用槽钢连接而成，搁置在平台下增加的牛腿上，牛腿与轮胎吊的门架焊接，结构保证安全可靠。

电缆卷筒可选用变频电机形式的电缆卷筒。变频电机形电缆卷筒主要由缓冲式导缆架、导向器、动力电缆卷盘、动力驱动装置、变频调速控制系统组成。

（2）电缆卷筒控制系统

根据现场情况，电缆放长需保证电缆在收放过程中拉力基本一致，电缆卷筒选用交流变频电机驱动。电缆卷筒安装有各种保护：电缆卷满限位，电缆放空限位、电缆方向限位及电缆过松过紧保护。同时电缆卷筒上安装有位置凸轮片，配合两个感应限位（每经过一圈可以记录一次，使用两个限位可以根据动作的先后顺序得到电缆转动的方向，实现圈数的加减）可以较为准确的测量电缆的圈数，给定不同的力矩。为了实现对收缆力矩的实时控制，在电缆卷筒控制屏内设有一套RTG 主PLC分站，电缆卷筒变频器和PLC分站都通过总线与主PLC通讯。处理后根据电缆卷筒凸轮片和感应限位测得的数据，给出一个在变化中的力矩值给到变频器。

电缆卷筒变频器具有两种工作模式：正常收放缆和手动收放缆。在设计时为了简单进行转场操作，在RTG下部离地面约1300mm的位置，安装有电缆卷筒控制箱，控制箱使用不锈钢材料，室外布置并配有门锁。控制箱内设有主控开关和收放按钮隔一个，当柴油机启动时，可以通过这两个按钮实现电缆卷筒电缆的慢速收放，收放速度可根据现场情况进行调整，一般定位额定转速的20～30%。

电缆卷筒电机带有变频器，通过变频器实现闭环控制。并带有制动器，不工作时可以保证电缆不致松脱。在电缆卷筒机上安装有专用放置卡座，当需要转场时将电缆卷筒收回放置在卡座上；卡座装有限位，只有当限位动作时，表示电缆已收好，可以进行大车行走及转场操作。

（3）电源切换系统

在电气房顶上原有平台中安装切换柜，内装有额定工作电压为380V的断路器两个，额定容量为630A，通过调节到500A左右的保护值，配有电子脱扣器，紧停按钮和状态指示灯，切换柜内安装有电压继电器用于检测柴油机电压是否达到稳定的状态，电压继电器与柴油机供电断路器联锁。

为了实现市电电源和柴油机电源的切换，安装有两个410A带机械互锁的接触器，当市电电源供电的时候，相应的市电回路接触器自动吸合；当柴油机供电的时候，相应的柴油机回路接触器自动吸合，保证两个接触器不会同时合上，防止短路产生危险。

市电供电接触器辅点串入机上PLC，在程序中实现连锁，保证在电力电缆卷筒带电的状态下，柴油机组不能做行走动作。在司机室增加按钮来分断电缆卷筒断路器，实现电力拖动状态下隔离变压器输出的电源功能。

电气房内装有相序继电器，用于检测相序，过电压和欠电压。在相序错误时,在电源切换屏上显著位置安装指示灯，来显示“相序错误”，保证在相许错误时不能通电。断路器配有电子脱扣功能，通过旋钮调整，能实现过载2.0倍及过流短路4.0倍的跳闸保护功能。屏内装有三相电压表和机械式三相电度表，用于测量当前三相电压和记录电力拖动时所用电能，同时安装五位整数机械进位计时器、计数器，可以记录电力拖动状态下场桥运行时间，以及市电状态下场桥工作的集装箱数。

（4）电源能量回馈系统

当RTG的主起升处于下降状态时，电机处于发电状态，所带的重物势能转换为电能，反应在RTG的直流母线上，导致母线电压升高，在一般情况下，通过电气系统安装的制动单元和制动电阻，将多余的电能转换为热能消耗。

（5）技术要求

电缆卷筒的电缆选用标称截面积为125m2-185m2的电缆线。电源由400V变电所提供，每个箱区至机上供电系统采用接线箱进行供电， 在100%负荷时的载流量为800安培，可以供1台RTG工作，并有电源控制柜进行电气保护，如过流、过压、短路、漏电等。

2、RTG转场能量的执行

市电的RTG进行转场操作时，首先关闭地面接线箱内的安全开关，切断与市电连接，拔下与市电连接的快速插头（插头的插拔操作均处于无电的情况）。RTG转换至柴油发电模式，地面操作站将卷盘电缆人工回收到位，即可同普通RTG一样进行正常的转场操作。至新场地后再将快速插头插上本场地接线箱获得市电，RTG重新转换至市电模式运行。

RTG“油改电”技术改造的实效分析

采用电缆卷筒的供电系统，这种供电系统经济、节能、安全，能够充分满足RTG在各种恶劣天气条件下露天作业的要求。改造后的RTG在投入使用后，马上就显示出节能、环保方面的优势。设备故障率大幅度减少;设备保养和维修成本显著降低；有效降低能源消耗。

1、节省设备运行成本

根据初步的统计数据，目前每TEU的能耗情况为:常规码头RTG（堆5过6，起重量40吨）需消耗2～2.2L柴油，使用市电的RTG需消耗2~3度电能。在现有市场油价、电价情况下其单位标箱能耗成本下降约70％，使用市电的RTG具有极强的成本优势。按目前油价水平测算，改造前，每台RTG用油平均单耗为6～8元/标准箱，随着油价不断攀升，2011年1-2月用油平均单耗达到8～10元/标准箱，而RTG“油改电”后，每台平均单耗为1.6元/标准箱，还对港区环境保护有较大改善，有效消除因柴油燃烧而产生的二氧化碳的排放，而且还降低了噪音的污染。

2、可转场，有较强机动性

使用市电的RTG可以像常规RTG一样进行转场操作（配约100kw小功率柴油机组用作转场），通过拔插快速接头可换场获得电能，较常规的轨道吊（RMG）机动性强，便于堆场管理和增加堆场操作工艺流程的柔性。

3、实现绿色RTG，无柴油机尾气污染和噪音

使用市电的RTG在作业过程中柴油发电机组处于关闭状态，没有柴油机组尾气排放和发出的噪音，也没有柴油机对RTG整机结构造成的振动，RTG司机的操作环境得到极大改善。同时，市电电网较柴油发电机组更稳定，使得RTG操作性得到提高。

4、可靠性高维护工作量小

使用市电的RTG在技术上可以使用较小功率的柴油发电机组代替常规RTG上使用的大功率柴油发电机组，而且由于柴油发电机组的使用频率大幅降低，仅在转场时使用，使得柴油机的大修间隔大大延长，RTG可靠性更高且可节省大量维护成本。

5、增加反馈系统可进一步节能

市电RTG若增加电能反馈系统，吊重下降位能可通过逆变单元反馈电网，达总耗电量的20％以上，进一步节省能耗 。

结论

通过以上各项分析，RTG机的电缆卷筒供电方式“油改电”方案符合温州港集团发展实际，在节约能源、减少排放、改善环境、提高效率、降低成本等方面取得了显著成效，和其它方法相比具有巨大的优越性。其推广应用，对建设资源节约型、环境友好型港口企业，实践科学发展观，促进社会的和谐发展具有重要意义。

电缆卷筒范文第5篇

关键词：运输；过跨平车；辅助小车

1.概述：

我公司生产制造的桥梁用钢结构梁，最大单件重为50吨，最长达52米，在整体组焊后，需进入下道工序，即打砂厂房进行打砂及油漆厂房进行喷漆，由于三个工序在不同的厂房，工件通过过跨平车流转至下道工序（见示意图1）。我公司作业工况特点如下：

1.1.工件长大，牵引力大，按照设计要求需150吨牵引力，所需动力线越粗或电池组庞大，应该电气系统考虑空间的布置。

1.2.平车进入打砂厂房后是作为打砂工作台使用的，钢砂以80米/秒的速度向工件表面人工抛射，而平车及电气均在抛射范围内。

1.3.在油漆车间，应考虑带电设备的防爆问题。

1.4.运输距离长，最大有266米，远远超出一般过跨运输距离。

2.工况分析

目前，传统的过跨平车按照动力源采用方式，主要有3种，一是电缆拖动式，二是低压轨道受电式，三是蓄电池供电式。根据生产工况，传统的三种方式均不能满足使用要求。其中电缆拖动式需采用电缆卷筒收线，由于运输距离长，收线卷筒将变得庞大，直接安装在载重平车上占用空间大，不利于放置工件，更重要的是，工件在打砂时，难以对收线卷筒及电缆保护。低压轨道手电方式更不适应于打砂厂房和油漆厂房，地面上堆积的钢砂极易造成轨道短路，行车过程中轨道产生的电火花给油漆厂房带来安全隐患。而蓄电池供电方式，由于载重吨位较大，蓄电池组结构较庞大，造价较高，电池寿命有限，不适合24小时持续作业重载荷工况。

考虑打砂厂房工况情况，在打砂作业时，应考虑将电气及电缆与载重平车分离，移动到打砂厂房外，

考虑油漆厂房的防爆问题，车载电气及布置在油漆厂房内电气系统均采用防爆电器，如行走电机均采用防爆电机，布置在油漆厂房内的电器柜采用防爆电气柜。

对于长距离运输问题，应当考虑中间取电方式，采用电缆卷筒收放线。

3.目前的倒运方式

我公司为专业的桥梁钢结构制造企业，长期存在着这样的工序，目前，为了解决上述特殊工况下的工件倒运问题，采取了以下方案：“接力式”电缆拖动方式（见下图2）

图2 方案一平车行驶示意图

结构简述及特点：

将运输距离分为两段式接力运输，组焊车间至打砂车间为一段运输线路，运输长度约为130米，从打砂厂房至油漆厂房另一段线路，运输距离为136米。电缆收线卷筒共2套，分别置于各段中点，固定于地坑，此设计可减少电缆长度约一半，与此配套的电缆卷筒电机采用力矩电机，可自动实现卷筒旋转换向。其中，油漆厂房电气箱使用防爆电气柜，而车载电气仅有电机及电缆插座接口，均采用防爆元器件。

平车行驶过程：

当平车需进入打砂厂房时，将图中左侧卷筒电缆插入平车左端航空插座，启动电源后，平车即向打砂小车方向行驶，在开始阶段，电缆卷筒收电缆，当小车越过电缆卷筒中点后，由于力矩电机的工作特性，电缆卷筒被动反向旋转，实现放线，当到达打砂厂房后，电缆从平车上插座上拔下，并将电缆移至打砂厂房外，此时可以安全的进行打砂，当打砂完毕后，将右侧卷筒电缆插入平车右端航空插座，启动电源后，平车可向打砂方向行驶，同理，电缆卷筒将有收线和放线两个过程。当工件卸下后，平车按照上述逆方向空车返回进入下一个循环作业。

4.新的方案设计

4.1.目前方案的不足

目前的倒运方式虽然能基本解决特殊工况下的倒运问题，但方案仍存在下列不足：

4.1.1.增加收线负载转矩：

“接力式”电缆拖动方式之所以采用两套电缆卷筒取电，是因为电缆卷筒为固定于地面结构的形式，通常，带电缆卷筒式过跨平车，其卷筒置于平车之上，卷筒随平车直线运动的同时自身旋转达到收放电缆的目的，这样带来的优点是在理想状态，电缆与地面没有相对的滑动摩擦，不仅可以显著的降低收线负载，且电缆基本没有磨损。而方案一为了实现电气及电缆与载重平车在打砂时分离，卷筒置于固定地坑，这样电缆在收放线的时，电缆与地面有相对滑动摩擦，使得收线负载成倍增加，电缆长度越长，负载越大。因此为了解决收线负载过大的问题，只能设计为分段收线。此种结构对地面的电缆沟槽也有较高的要求，电缆沟槽需尽量保持洁净，避免电缆被杂物卡住或卡伤。

4.1.2.增加电缆磨损

由于与地面有相对滑动摩擦，电缆在没有保护的情况下极易磨损，虽然方案一考虑到了此点，在电缆上套上塑料管，但套上壁厚达2mm的塑料管显著增加了电缆的自重，负载进一步增加，且在冬天，塑料管容易“硬化”，不利于卷收。

4.1.3.操作不便，安全性不高

在操作方式及安全方面，方案一电缆卷动始终固定，而载重平车在运动中，在操作上必须采用无线遥控的方式，操作时必须配备至少两人，一人跟随载重平车，另一人对电缆卷筒及滑动的电缆进行监视，确保安全。即便与此，在出现故障时，若载重平车开出距离较远，也不易及时沟通。“接力式”运输必须是在设计好的某个位置进行停车“接力”，一旦超出此范围，载重平车行程超出电缆长度，电缆可能被拉断产生安全事故。另外，在每一条轨道全长方向，需要开挖较大较深的地坑用于安装电缆卷筒及电气部分，巨大的地坑正处于厂房中心线上，且不易进行防护，给行人及机动车的进出带来安全隐患。

4.2.新的方案概述

为了克服上述的诸多不足，本文设计出一种辅助小车电缆拖动方式（平车行驶示意图如下图3）

结构简述及特点：

从总体结构上看，该运输系统由载重平车和辅助小车组成，其中载重平车主要作用是用于安装平车行驶电气控制箱和电缆收线电气控制箱及电缆卷筒。辅助小车与载重平车在行驶时通过带插销的连接杆相连。取电位置在距线路中间位置约120m处。拖缆设计长度为155m，可满足图中取电点至喷漆厂房约146m的行驶距离，载重平车端头有航空插座，辅助小车上带插头的电缆插入插座后，启动电源即可驱动。

平车行驶过程：

将辅助小车与载重平车通过带插销的连接杆连接后，启动电源，载重平车获得动力并带动辅助小车共同运动，同时力矩电机带动电缆卷筒收线，当辅助小车越过取电点后，由于力矩电机的工作特性，电缆卷筒被动反向旋转，实现放线。到达打砂厂房后，切断电源，拔下插头，将辅助小车推出打砂厂房，打砂完毕后，再将辅助小车推入打砂厂房，按照上述操作，载重平车进入喷漆厂房。

5.方案分析

该方案采用了一套车载电缆卷筒，充分吸收了传统的卷筒式电缆平车的优点，但又考虑了载重平车与电气及电缆的分离，以有效保护电气及电缆，为此设计了专用的辅助小车，除驱动电机置于载重平车外，所有其他电气及电缆均置于辅助小车上。由于充分利用了传统的卷筒式电缆平车的优点，负载转矩小，电缆长度可以设计很长，电缆基本无磨损，也不需要特殊对电缆进行防磨损处理，因此在本文的工况下，使用一套电缆卷筒仍能满足要求。

在操作方式及安全方面，该方案显著特点为带电缆卷筒的辅助平车跟随载重平车一起运动，操作上更加集中，更加安全，仅有一个操作工人即可。也降低了人工成本，在全长任意位置可停车，不存在超行程的问题。取消了两个巨大的地坑基础，彻底消除了安全隐患。

6.小结

电缆卷筒范文第6篇

关键词：联络 联动 电缆卷筒 无线遥控

汕头港务集团有限公司第四分公司是一家专业的煤炭装卸码头，由四台卸船机、十三条皮带机、二台斗轮堆取料机和一台装船机组成卸船、装船、堆料、取料四种作业方式，共有20个流程。由于作业的自动化、连续化，其控制功能的实现依靠于电控中心的PLC系统和流程首尾机的联动控制。传统的联络控制采用从控制中心铺设通信电缆至各单机（卸船机、堆取料机、装船机）轨道中段接线箱，接线箱和单机电气柜的连接则通过电缆卷筒和橡皮电缆或光缆实现。电缆卷筒则由中心集电环、碳刷、驱动装置、电缆架和壳体组成，部分老式卷筒还有重锤张紧装置。由于传统联络方式采用复杂庞大的电缆卷筒和埋设电缆，决定了造价昂贵（普遍单台10万元以上），安装维护困难，占用面积大的特点。随着使用年限的延长，该方式固有的机械锈蚀、磨损失效，接触不良，电缆老化破损、拉伤、拉断等问题日益突出，甚至无法修复。公司一直在探索一种新的简易可靠，投入少的连接方式来代替原有连接方式。2004年首次在16T带斗门机上采用无线电遥控方式成功实现联动信号的传送，取得满意的改造效果，已全面推广应用到所有流程首尾机。

表1：门机供料皮带电气故障情况统计表（2003年6月~12月）

1.现状调查

自2003年以来，公司三台使用近10年的16T带斗门机给使用者和维修人员印象深刻：门机与地面皮带的联动信号经常丢失；而启用手动形式后，由于地面皮带故障的偶然性，加上门机供料皮带无设专职司机监视，使门机供料皮带无法在第一时间停止，出现分叉漏斗堵塞，煤炭满溢大量撒漏进海，平台通道积煤严重的情况，既影响货运服务质量，又因作业流程清煤时间长影响了生产效率和作业的连续性。

从门机供料皮带电气系统的故障分布表，可以得出这样的结论：联动信号缺失是造成供料皮带故障的最大要件，也是提高效率和降低劳动强度的关键。

根据设备运行记录与现场调查后分析，联动信号的丢失主要情况如表2。

经检修分析确认，电缆故障主要原因是电缆卷筒张紧不良，门机行走时电缆拖拉，意外扯划到皮带机架或栈桥栏杆引致电缆断芯或整根拉断。而电缆张紧不良主要由驱动电机过载，传动齿轮啮合不良，轴承咬死，磁滞连轴器传递力矩不符合等因素导致。以上要因的处理修复均需较高技能，大量工时和巨大的费用。据统计，近年来在解决电缆张紧不良和所引发的信号丢失问题的投入约20万元。如今故障不减反增，已到了需整体更新或换代改造的时候。

表2：联动信号的丢失主要情况

表3：各类传递方式的特点比较表

2.方案确定

由于公司原有的三台16T带斗门机、二台堆取料机和一台装船机属同期制造、投产产品，联络方式和原理结构一致，均已表现出联动信号工作不可靠，故障频次密的情况。如全面更新磁滞式电缆卷筒和损坏通信电缆（WYF37X2.5mmm2）总体造价需达30万元以上，这将是一笔巨大的费用，为此公司一直寻找代替产品或其它的联络方式。由于首尾机与电控中心的连接信号集中在状态确认、流程选择、信号反馈和启停控制等开关量信号上，技术人员将目光转向技术成熟、应用广泛、安全可靠、价格便宜的无线数码开关遥控装置上。

无线控制的种类很多，按照其各自的传递媒介对各控制种类的优缺特点进行了比较。如表3所示，根据表中各控制特点结合门机与中控室通讯信号的实际运用情况，采用无线电控制比较合适。为避免电磁干扰引起误操作，采用发射距离为100～150米带编码的发射和接收集成电路的无线遥控器。

在确定了信号传递方式后，利用工业无线遥控器改装了发射和接收机。把发射机装于码头中控信号箱的终端，把接收机装于门机电器房顶，尽可能地减少发射距离和避免障碍物，其工作原理如图所示，在该码头门机1＃进行安装、调试、使用。

图1：门机1＃无线控制器工作原理图

3.效果检验与经济性

该方案在2004年5月份投入使用以来，由于其防护性与IP-66具有良好的环境适应性，采用多通道数码对频抗干扰，在生产过程中，通断及时有效，满足生产和技术要求。在经济性方面，该方案整个改造费用约5000元左右，与原电缆＋磁滞式电缆卷筒装置的总费用约10万元比较，节约95%，对同类技术改造具有巨大的推广价值。

电缆卷筒范文第7篇

关键词：电缆绞车；挖沟机；电滑环

中图分类号：{G354.46}文献标识码：A

1概述

我国已探明的海洋石油资源量约246亿吨，占石油资源总量的22.9%；海洋天然气资源量为15.79万亿立方米，占天然气资源总量的29.0%，海洋石油在国内石油产量的增量中，已占有越来越重要的地位。以上开采的油、气大多通过海底铺设管道输送到岸终端。目前，我国海域已铺设的海底管道超过3000km，海底油气管道是投资高风险大的海洋工程设施，它对海上油气田的开发、生产与产品外输起着至关重要的作用。管道一旦出现损伤和泄漏，将导致油田停产，污染海洋环境，甚至引起爆炸，给企业和国家造成巨大经济损失。故海底海管铺设后需要对海管加以保护(一般是设备通过挖沟埋深)，特别是浅水海域(甚至水深超过100米或200米海域)。

我所在公司为专业从事海管铺设、海底海缆铺设、海上结构物安装及海管挖沟(预挖沟及后挖沟)业务，我公司成立10年来已经在渤海、黄海、北海、南海及泰国湾完成海底挖沟近700公里，我公司所有海上施工设备基本为公司自主研发设计制造，并申请了国家专利。

海上挖沟设备主要为潜水射流喷冲式挖沟机(T型挖沟机和H型挖沟机)，为挖沟机配套的设备包过胶管绞车、液压站、中压水站、声纳设备等，但根据国内开发油田向深海发展的目标，其挖沟设备和配套设备已不能满足作业水深作业需要，例如荔湾项目。荔湾3-1气田位于南中国海东部，北偏西距离香港约300km，东北方向距离东沙群岛约170km，项目工程开发按照区域开发思路，新建一座中心平台，带动荔湾及周边气田开发。根据此开发原则，工程开发方案中需新建一座中心平台至高栏岛终端管道，管道采用单层管结构形式。根据现有资料，中心平台水深为205m，管道长度为261km。

为此，2011年，我公司组织研发设计人员升级改造了挖沟机，以适应250米水深以内挖沟作业，并根据挖沟机作业水深替换、升级、增加了相应的配套设备，电缆绞车即为其增加的新型挖沟配套设备。电缆绞车设计从2011年3月份开始，经过8个月的的研究、设计、试验，于2011年11月份在我国渤海湾海上试验获得成功，成为国内唯一一家挖沟作业水深超过150米的施工单位。其创新技术成果包括内齿圈驱动、双联卷筒同步作业、600KV电缆安装及使用、节省船舶使用空间等。

电缆绞车的设计成功，有效降低了挖沟机采用原始射流泵而造成的较大喷冲沿程阻力损失，及因喷冲阻力降低挖沟机挖沟效率的难题，保证了深挖沟管线埋深及提高了深水挖沟机的作业效率，进一步的保证管线埋深，从而使管线安全系数进一步提高。

2电缆绞车的系统组成及工作原理

2.1 系统组成

电缆绞车为我公司配合完成深水挖沟机的中的一项难题，是针对我国南海海域水深环境条件，研制开发的250米水深以内深水作业设备配套设备。因电缆绞车在船舶甲板上作业，因此要求电缆绞车占用空间体积尽量小，且每卷电缆容缆量在300米；每股电缆供电一个电潜泵(共2个电潜泵)，所以需要双联卷筒且需同步作业。电缆绞车由底座、支架、滚筒、排缆器、滑环、液压马达及马达装置、电缆固定座、液压系统等组成。其中卷筒为电缆绞车的重要装备系统之一，包括：双联卷筒、内齿圈、支撑长轴、电滑环安装固定、排缆器安装固定、马达安装固定等。

2.2 工作原理

通过液压马达驱动内齿圈转动，内齿圈带动卷筒转动，实现通过排缆器导轨放出和回收电缆，内齿圈转动时，排缆器导杆同步移动，实现电缆不会出现乱缆情况。系统工作原理如下图所示：

3电缆绞车设计目的及应用

3.1 电缆绞车设计目的

电缆绞车是为配套海底射流喷冲式挖沟机作业的一部分。挖沟机的一般喷水/射水系统采用的为大流量低扬程的轴流泵(涡流泵)，即就地取水(海水)，然后通过中压(高压)系统后通过胶管达到挖沟机进行水下射流切割、液化土壤，而南海项目因水深较深(最深200米)，如果还采用原来方法，则至少会出现三种严重问题：

1)因橡胶水管较粗，直径约为Φ220mm，故沉入水中长度较长后，因走船、海流冲击等原因对胶管强度影响较大，又相对受冲击面积较大，管线移动会发生影响挖沟机作业的稳定性；

2)因软管长距离悬如水中，其重量加重，且因海浪等原因忽上忽下，受力不均匀，故软管接头很难承受这么大的拉力；

3)软管悬入海水长度较长后，其从甲板中压系统进入软管的水流因沿程阻力损失的原因，到达挖沟机后起喷冲力已大为降低，故对挖沟效果影响较大。

原射水示意图

新挖沟机为在挖沟机上安装两台大功率电潜泵(630kw、6000V/台)， 电潜泵本身与挖沟机坐落在海床上，所以不会出现沿程阻力损失，但因电潜泵随挖沟机坐落在海床，电潜泵动力由甲板发电站(880kw/台，共2台发电机)提供，又甲板发电机的电源需通过电缆输送到海底电潜泵，故需要一个收放设备随水深的变化收放电缆及保证高压情况不会发生漏电情况，这就需要电缆绞车解决此问题了。

3.2 电缆绞车应用

电缆绞车主要配套挖沟机应用于深水挖沟作业(水深一般超过100米)，电缆绞车保证甲板电源通过其电缆安全输送到海底电潜泵，同时电缆绞车保证高压作业期间不会发生漏电问题产生安全事故。

4电缆绞车设计及相关计算

4.1 电缆绞车设计依据及要求

电缆绞车设计前，首先所需电缆已选型完成(电缆选型由电器工程师完成)，其规格为Φ64，2670kg/300m，所以电缆总重为：5.34吨，电缆本身悬空250米时承受自重在安全范围内(包括受海流等外力冲击影响)。

要求电缆绞车必须为双联卷筒结构，且每联卷筒满足容缆300米，每联卷筒电缆悬入海水中250米(最深作业水深)时能够承受电缆等的拉力。考虑考电缆绞车岸上运输一般采用集装箱运输问题，所以电缆绞车尺寸必须满足正常规格集装箱尺寸。查相关集装箱尺寸，20尺开顶柜:内容积为5.89×2.32×2.31米,配货毛重20吨,体积31.5立方米；因电缆绞车在船舶甲板作业，其所占用面积和空间越小越好，根据电缆绞车外购件的选型及结构设计，最终电缆绞车外形尺寸为：2.66×2.2×2.26米。电缆绞车本身自重约为：9吨(包括液压站、电缆、浇注接头等重量约为18吨)。

4.2 电缆绞车设计相关计算

电缆直径：Φ64(电器工程师选型已定)；电缆容量：2×300m(硬性要求)；

电缆重量：2670kg/300m×2=5340kg(已知)； 电缆绞车工作压力：18MPa(已知)；

海水密度：1025kg/m3；卷筒直径Φ1600mm(根据所选电缆弯曲半径确定)；

最深作业水深(250米)时电缆悬入水中体积：0.8042475m3×2=1.608495m3；

故最大作业水深时(250米)悬入水中电缆的浮力：F=PGV=1025×9.8×0.8042475×2=8078N×2=16156N；

最大作业水深时(250米)悬入水中的电缆的重量：2225kg/250m×2=4450kg；

故所需电缆绞车最大拉力为：4450×9.8-16156=27454N；

电缆绞车正常转动所需最小扭矩，即为底层电缆转动时电缆绞车所需的扭矩最大，满足此扭矩即能满足电缆绞车正常转动所需扭矩，故第一层电缆上最大扭矩即为电缆绞车正常转动所需最小扭矩(第一层电缆的所需扭矩即为最大扭矩)：Max=RG=0.832×(4450×9.8-16156)=0.832×27454=22842N.M；

电缆绞车采用液压马达内齿圈驱动，小齿轮齿数Z=9，模数m=14；内齿圈齿数Z=100，模数m=14.为了不根切(压力角=20°和齿顶高系数=1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，最少齿数取17)，采用正变位，其变位系数为：X=(17-9)/17=0.47、传动比为：100/9=11.11；

根据经济预算、咨询等，拟采用宁波厂家1TZM32-1.6SeZ型液压马达，其参数为：

额定压力：20MPa；最高压力：30MPa；额定转速：2-250r/min；单位扭矩：244.05N.M/MPa；

额定扭矩：4881N.M；额定排量1616ml/r。

液压马达齿圈驱动提供的额定扭矩：M=(Z1/Z2)×4881×η =11.11×4884×0.8=43382N.M＞22842N.M(电缆绞车正常收放电缆所需的最大扭矩)。

经计算，液压马达选型及齿圈传动比设计符合电缆绞车需求。

为使电缆绞车作业时不出现乱缆情况，在电缆绞车收放电缆侧加装双向导向排缆器，

t=(Z1/Z2)×T =(28/33) ×76=64.48，电缆直径Φ64，符合电缆直径要求；

电缆绞车容缆量计算(卷筒直径Φ1600)：73m(第一层)+79m(第二层)+85m(第三层)+90m(第四层)=327m.满足容缆300m要求。

根据其结构计算可知绞车强度满足设计要求，下图为绞车外形尺寸：

5电缆绞车技术创新及应用

电缆绞车设计为在我公司胶管绞车的基础上研发设计完成，胶管绞车为液压马达和回转接头两部分完成，因靠液压马达和回转接头本身承受较大重量，所以其缺点承受重量较轻，同等液压马达提供绞车扭矩较小、成本较高等。

采用新型结构后，承重重量转移到了承重轴上，电缆绞车承受的重量较大，采用双排同轴卷筒保证了电缆同步作业，液压马达驱动齿圈所施加的扭矩同等经济预先下增加了几倍以上的扭矩。电缆绞车所输送为6000V电流，采用滑环保证电缆绞车滚筒自由转动而电缆静止的安全状态。

新的电缆绞车设计、安装成功后，于2011年11月份配套挖沟机在渤海海域进行了海上实现，电缆绞车收放缆自如，未出现故障，达到预期效果。计划2012年下半年前往南海进行相关海上作业。

海式期间电缆绞车照片截图

6结论

电缆卷筒范文第8篇

关键词：移动设备通信无线应用

Abstract: metallurgical industry, coal port and thermal power plant and other large mobile devices, such as material piling and taking machine, they and the surface of the communication is more cable drum device, this device contains drum motor, the brake, rectifier system, cooling fan, mobile soft cable, ground junction boxes, in the operation process, often breaks down, the communications signals disappear, conveyor belt and other equipment interlocking parking in frequently, troubleshooting and deal with difficult, to production organization and electrical maintenance in a lot of trouble. Thermoelectric company will wireless communication technology application in two sets of large material piling and taking machine, in the production operation, the background, electrical maintenance and monitor all aspects of enterprise benefit achieved good effect.

Keywords: mobile equipment, communication, wireless, applications

中图分类号：S972.7+6文献标识码：A 文章编号：

无线通信（无线遥控）是指实现对被控目标的非接触远程控制和数据通信，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。无线遥控和无线通信系统与有线和红外设备相比提高了移动自由度。由此使无线遥控装置和无线传输系统在工业领域的应用越来越多。相对电缆连线的优点在于安装成本低(无需布线、不用地下工程、没有电缆槽)，提高了灵活性并降低了维护成本。热电公司充分利用无线通信技术的上述优点，将其应用在两台堆取料机上，保证了设备的可靠性、稳定性，满足了发电厂连续性、严密性的生产需要。此项技术的应用，体现了技术创新，实现了节能降耗。下面简单介绍无线系统的结构组成和用途，并将其在热电公司的应用情况和应用效果作简要分析，为类似技术改造提供借鉴。

1.无线系统的分类

无线遥控、无线通信系统的种类和分类方法很多，主要几种方法有：

①按传输控制指令信号的载体分为：无线电通信（遥控）、红外线通信（遥控）、超声波通信（遥控），利用其它电缆的载波进行信号传输；

②按信号的编码方式分为：频率编码和脉冲编码；

③按传输通道数分为：单通道和多通道传输；

④按同一时间能够传输的指令数目分为：单路和多路遥控；

⑤按指令信号对被控目标的控制技术分为：开关量型和模拟量型控制。

2.无线系统的组成

无线通信系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器由指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。指令编码电路产生相应的指令编码信号，编码指令信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经过调制的指令编码信号。接收器一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路和执行电路几部分组成。接收电路将发射器发射的已调制的编码指令信号接收下来，并进行发大后送解调电路。解调电路将把已调制的信号解调下来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作。

3.无线通信（控制）系统的用途

采用红外技术发射不可见的光波的系统和无线通信系统相比有着明显的缺点：一方面在发射器和接收器之间不能有障碍物，另一方面有效作用距离也受到限制。对于使用电缆或红外线的遥控系统来说，在接收器的方向性和距离方面都有较大的限制。而与此相反，无线遥控系统可以提供最佳的运动自由度。工业上应用的无线遥控器如图1：

图1工业无线遥控器

现在通过应用最先进的无线数据传输技术可以免去繁琐的设计和安装工作了。工业的数据无线调制解调器可以双向传输数字、模拟、串行和CAN数据，传输距离可达到500m以上。采用微调控制装置可以快速和灵活地实现满足特定环境要求的应用。成套配置的无线调制解调器可以灵活和安全地实现许多各种不同应用领域的数据传输任务。无线遥控系统和数据无线传输系统在工业界和大工业环境中有着越来越多的应用的可能。在厂房公用设施方面如工业用门、门形框架、升降机、电动葫芦、照明和平台的控制等。在工业中如机器控制、装置控制、转运装置、压力机控制、地面和空中传送系统、动态仓储等。在建筑和道路修建以及农业方面也可通过无线遥控系统使工作能够更加顺利地进行。

3.1无线信号传输系统在我公司的实际应用

3.1.1无线信号传输系统在两台斗轮机上的应用

改造前热电公司两台斗轮机信号传输采用的是卷筒电缆方式，一

根软电缆卷在电动卷筒上面，随着斗轮机大车的行走而转动，实现和

主控室之间的通信。见图2所示。

经过近5年时间的运行，我们总结了斗轮机原信号传输装置主要存在以下问题：

⑴信号拖缆在拖动的过程中容易被其它物体刮挂断，也可能因电缆质量参差不齐（此种电缆为特种电缆），电缆容易损坏。

⑵电缆卷筒配备的两台驱动电机上装有电磁抱闸机构，当斗轮机停电时，卷筒电缆抱闸机构动作，防止电缆脱落，而在运行过程中要保持放松状态，有时会因抱闸失灵而使卷筒制动，从而发生斗轮机大车在行走状态，卷筒却不动，这时就会拽断电缆。

图2 改造前堆取料机拖缆装置实物图

⑶两台堵转电机由于长期处于堵转状态，电机本身的温度很高，电机轴承的油脂容易被烤干，造成轴承运行不灵活，使斗轮机出现故障甚至拽断电缆。

⑷两台堵转电机长期带电运行，耗电高，本身自带的冷却风扇也在消耗电能，能源浪费严重。

⑸信号出现故障后，查线困难。

⑹检修维护工作量大，检修费用高。

⑺更换拖缆费用昂贵，需要大量人力物力。

经过多次调研，我们于2010年7月、2011年6月分别对两台

斗轮机的信号拖缆进行改造，采用了无线信号传输装置，使用效果良好，取得了明显的经济效益和社会效益。改造后的无线装置见图3和图4。

图3无线装置内部结构图

图4无线装置外部结构图

3.1.2无线信号传输装置的技术参数

技术参数如下：

型号：YKS8-8D；电源：AC 220V；发射机功率：≤15mW；发射机功率：9W；接收灵敏度：105dBm；响应速度：0.025秒，防护等级：IP65；8路开关量输入，8路开关量输出；使用环境温度：-30℃―+75℃；环境湿度：≤95%；额定负载电流：3A/每个通道。

抗干扰性：每套装置都设置了自身密码和频率，防止互相干扰。

3.1.3运行效果

经过改造后，卷筒装置被甩掉，设备轻装工作，信号接线一目了然，方便了日后的查线工作，便于维修。

该装置投运后，每台斗轮机堵转电机的负荷被甩掉，可以节省大量电费。

两台堵转电机的参数为AC380V,20A

功率P=1.732*380V*20A*0.80=10.5KW

每年节省电量W=10.5KW*300天*24小时=75600KWh

每年节约电费75600 KWh*0.4元=30240元

每年可以节省更换拖缆的费用为1万元（每条拖缆价值2万多元，每两年更换一次）

每年节省修理电机和更换轴承的维护费用2000元

两台斗轮机每年可节省费用2*（30240+10000+2000）=84480元

4结束语

通过创新思路，对两台堆取料机的信号装置进行改造，为公司节约了资金，降低了消耗，达到了节能增效的目的，符合集团“三个科技”的发展目标，可为其它设备改造提供借鉴。

电缆卷筒范文第9篇

【关键词】斗轮机 无线控制系统 通信

1设备概况

黔东电厂#1、#2斗轮机和地面设备的联锁方式是通过扁平电缆实现的，由于特种扁平电缆暴露在室外，易老化，在斗轮机来回行走过程中多次出现电缆断芯或电缆被煤块砸坏情况，甚至由于卷筒变形在电缆卷动时造成扁电缆挤压破皮现象。扁平电缆只要出现断股、断芯就会导致联锁信号丢失，造成大量漏煤或溢煤现象发生；严重影响设备的安全运行和生产。

2存在的问题及分析

（1）斗轮机扁平电缆损坏后，斗轮机与地面皮带无法联锁，导致经常“跑煤”，清理“跑煤”需要皮带停运，不能及时给锅炉上煤，影响机组安全运行。

（2）斗轮机在来回运动中工作，电缆在地面来回弯曲，经常出现断芯问题，当备用芯更换完毕后就须更换新电缆。

（3）电缆布置于斗轮机轨道侧面的地面，经常出现大煤块或石头砸断电缆。

（4）当电缆卷筒存在问题时，因电缆卷筒的故障，造成电缆拉断。

（5）电缆更换和维护费用高。

（6）当电缆卷筒集电器内部簧片错位，维修工作量大。

（7）从输煤程控室至斗轮机中间端子箱的电缆因感应电的原因经常出现继电器吸合后不能断开，造成联锁失去作用。

3 AYDLK-6800+型无线控制系统主要优点

（1）AYDLK-6800+型无线控制系统采用数字无线技术，其发射和接收均为数字信号，低功耗、通讯可靠，数字无线技术采用了FHSS（跳频扩频）技术，通讯频率每秒钟改变64次频率点，主动避开干扰的频率点，如图1所示。

（2）信号在传输的过程中采用256位加密技术和CRC校验技术，确保不会出现信号”误动“；采用数据重传技术，当数据受到干扰出现丢失的时候，主机会不断给从机补发数据，确保不会因信号丢失而”拒动”。

（3）室外天线采用镀金接头避雷器CA-23RP天线避雷器和OVP20电源避雷器，保证室外和室内设备免受雷击。

4 改造方案

无线控制系统用于斗轮机与控制室之间的相互控制，系统主要由AYDLK-6800+/Z型主机控制箱、AYDLK-6800+/C型从机控制箱、AYTX-2型天线、馈线、避雷器、电源等相关附件组成。AYDLK-6800+/C型从机控制箱安装于斗轮机尾部PLC室内，斗轮机天线安装于PLC室房顶，地面主机天线安装于可以看到斗轮机天线的位置，从机控制箱安装于斗轮机尾部对面的输煤程控远程站的墙上。从主机控制箱至斗轮机PLC端子排布置1根14芯的对接电缆，主机控制箱与地面天线之间布置1根馈线，从机控制箱与斗轮机天线之间布置1根馈线，地面天线和斗轮机天线之间采用数字无线信号进行传输，实现斗轮机与输煤程控之间的联锁信号的无线传输和监视，如图2所示。

5 可行性分析

（1）投资估算：一台斗轮机需要购买一套工业无线控制系统，我厂共有斗轮机2台，单台工业无线控制系统的价格大约是15万，全部改造所需费用为2×15万=30万。

（2）效益。1）减少因控制电缆、滑环、卷盘电机等备件更换所引起的投资，降低斗轮堆取料机的维护维修工作量。每三年所要更换的电缆、电机等备件费用大约为20万。2）节能减排，工业无线控制系统的功率只有10W，一年的功率只有87.6KW，电费只要52元钱。原来斗轮机卷盘电机等年消耗电费约2.6万元。这样三年的电费约为7.5万左右。

6 结语

通过改造后我厂斗轮机现在运行稳定，与输煤程控间的联锁控制信号稳定，检修工作量明显减少，节约大量人力、物力、财力，给企业带来了可观的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]AYDLK-6800+无线控制系统说明书.

[2]赵彩霞.浅议无线通信技术的发展及应用[J].科技信息，2009，（20）.

[3]易龙.从中国无线技术与应用大会看当前六大热点无线技术[J].中国无线电，2009，（09）.

电缆卷筒范文第10篇

Abstract： The control signal transmission way of two reclaimers in Jingdezhen Power Plant is druming drag flat control cable by the cable drum. The production amount of reclaimer's heap and reclaiming is large， the running and rotary frequency is high. Because the dragging of flat control cable on the ground is frequent， and the bad condition and aging operation， so the control signal in warping is very unstable， the cable damage and pulled are frequent. The high failure rate of bucket wheel machine， high cost of maintenance and spare parts have been the problems plague people. Changing the wire transmissio of control signal cable to wireless transmission can makee the operation more reliable， spare the maintenance cost， save the maintenance and spare parts cost and greatly improve the equipment reliability and working efficiency.

关键词：斗轮机；控制电缆；无线控制

Key words： bucket wheel machine；controlling cable；wireless control

中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）07-0144-02

0 引言

斗轮机适用于大、中型火电厂、港口等工地的储料场，是堆取散装物料高效、连续作业的设备，在火电厂生产经营中占有举足轻重的地位。景德镇发电厂配置的两台斗轮机，控制信号传输均采用扁平卷缆的方式，投产以来故障频发。我们通过更换电缆型号、地面铺设电缆托辊等改进措施，扁平电缆破损、断线的问题依旧没能到解决。控制信号采用无线通讯后，扁平电缆即可取消，将彻底解决因控制卷缆问题引起的斗轮机故障。

1 设备的运行情况及改造的可行性

1.1 设备使用中的问题

斗轮机与输煤程控室间的信号通信，由安装煤场中间的转接端子箱和斗轮机上的扁平电缆来完成。扁平拖缆通过卷筒电机带动卷盘对控制线进行收放，拖拽拉力对电缆损害很大。斗轮机使用中有下列常见问题：

①扁平控制电缆故障率较高，在使用中经常因控制电缆线损坏引起故障停机。一旦电缆故障将造成斗轮机作业与DCS无联锁，易造成设备和人身的安全事故；

②卷筒电机在使用时因其工作性质电机时刻在起/停状态，工作中发热比较厉害，卷筒电机在工作中故障率较高，卷盘故障造成的故障停机占堆取料机故障停机的1/4；

③滑环容易出现故障，长时间使用后导致密封性变差，进入灰尘及潮气，导致控制信号时有时无，严重影响生产。

1.2 改造的必要性

目前，多数火电厂斗轮堆取料机均采用扁平电缆的控制方式，存在着控制电缆被拉断的突出问题。由于控制电缆长期在室外运行，易造成电缆老化。根据近4年斗轮机的运行和维护情况，平均每年需更换1次扁平控制电缆，频繁地更换控制电缆不仅成本高且增加了维护的时间和人力。卷缆器的卷筒电机及滑环、滚轮等每两年需更换一次，该设备为进口设备，维护量和成本均较高。

1.3 改造的可行性

随着无线通讯的实时性、安全性抗干扰和能耗等瓶颈问题逐步得到解决，无线通讯技术在各种工业联锁控制应用中的影响力以日益增强。经过对其他电厂斗轮机无线控制系统改造使用情况进行考察，证明采用无线控制系统替代信号电缆操控斗轮机堆取料运行效果良好、安全、可靠，完全满足生产现场的各种技术要求。

2 改造方案

①根据现场的实际情况，本着先进性，简洁性，可靠性为主，兼顾经济性的设计原则，分别在#1转运站顶部和#1、#2斗轮机上配置无线通讯装置。为了尽可能不改动原有的控制系统，且让系统尽量简化，采用的无线通讯装置为无线I/O的形式。将机上原有的通过卷缆给到输煤集控的信号现在接到机上无线系统中的无线I/O上；输煤集控室原有通过卷缆接到机上PLC的信号现在接到#1转运站顶部的无线系统的无线I/O上。这样从硬件接线的形式上完全取代了原有的卷缆有线系统。#1转运站顶部的无线通讯装置作为主站，通过无线通讯链路向斗轮机上的从站发送联锁控制数据，斗轮机上的从站接收到数据后，通过机上程控PLC来控制斗轮机的一些作业（如斗轮皮带联锁）；斗轮机的一些运行信号和联锁信号也由机上PLC通过无线通讯链路返回到主站（如地面皮带联锁）。此系统取代了卷缆，实现了无线通讯传输的技术要求。

②在#1、#2斗轮机上部配电室顶部各安装一套无线通讯装置（从站），#1转运站顶部安装一套无线通讯装置（主站）。重新放置信号电缆将#1转运站程控站（输煤程控）与主站IO模块相连。

③无线控制改造系统图如图1所示。

3 改造后的效果

①控制系统免维护，安全可靠、性能稳定。

2014年10月改造至今，无线通讯装置运行稳定，未出现任何故障。两台斗轮机运行连锁信号稳定可靠，未出现因连锁信号丢失或错误引起设备故障停机的情况。

②抗干扰性能强，且不会对其他设备产生干扰。

我厂地处江南地区，天气变化多，大风、暴雨、雷电、高温灯各种气候均未影响设备的安全稳定运行。

③对原有系统没有任何改动，斗轮机驾驶操作及输煤程控画面无变动。

无线通讯传输系统对于斗轮机及程控PLC控制系统是“透明”的，可以看作是无形的网线、光纤或者硬接线。只是传输介质和方式由有线变成了无线。对于控制系统来说，不需要针对无线系统做额外的编程或配置，画面及操作均无任何变动。

④系统改造后，不但完全满足现有运行需要，还极大地提高了斗轮机的可靠性，减少维护成本。

两台斗轮机每年需更换一根扁平控制电缆，卷缆器及其换向器需检修一次，仅仅上述两项每年需花费12万元左右。无线改造后，卷缆器、扁平电缆均拆除，新增的无线通讯装置未进行任何维护工作，改造后未产生任何检修和材料费用。

4 结束语

无线通讯系统改造后，实现了无线控制系统替代扁平控制电缆传输信号。无线信号安全、可靠、准确，完全满足生产现场的各种技术要求，从根本上解决有线传输给斗轮机运行带来的设备缺陷，提高了工作效率，降低了维护成本，保证了斗轮机运行的可靠性。

参考文献：

[1][美]Theodore S.Rappaport.无线通讯原理与应用[M].二版.周文安，付秀花，王志辉，等译，北京：电子工业出版社，2006.

[2]熊立红.燃料运输设备及系统[M].中国电力出版社，2006.