CN110467065A - 一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，由卷盘、减速箱、驱动单元和导电滑环箱组成，其特征在于：所述驱动单元为柔性驱动系统，驱动单元通过齿传动或链传动和减速箱连接，减速箱输出轴上安装有涡转弹簧。本发明为一种适用于高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，解决了电缆卷筒收放缆时冲击力矩过大而导致的电缆所受张力波动较大的问题，从而使用安全、可靠，并且使电缆的使用寿命大为延长。

Description

一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒
技术领域
本发明涉及一种电缆卷筒，特别是涉及一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒。
背景技术
目前装卸用起重机（如集装箱吊，抓斗吊及其它吊具等）都要求有高效率，这样对其供电的电缆卷筒同样需要有高速高效的运行。目前多采用三相异步电机与磁滞偶合器的组合驱动或三相异步电机与液力偶合器的组合驱动或变频控制与变频电机的组合驱动等作为电缆卷筒的驱动单元。这些驱动单元能够达到所需要的卷绕速度及卷绕力矩，也具有对电缆的过载保护功能。但在卷筒收放电缆过程中，特别是启动的瞬间驱动单元对电缆具有短暂的较大的张力冲击，电缆受到的张力波动幅度很大，很容易使电缆外皮破损，大大减少了电缆的使用寿命。
针对此情况一般都要求电缆卷筒减小减速箱的传动比，从而增加驱动单元的数量或功率，使输出扭矩更柔和，以减小收放电缆时对电缆的冲击。但由于要求运行速度快作用于电缆上的冲击还是较大，这种方法就并不是完美的解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题加以改进和创新，提供一种可在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，利用涡转弹簧的特性，解决电缆卷筒收放缆时冲击力矩过大而导致的电缆所受张力波动较大的问题，从而使用安全、可靠，使电缆的使用寿命大为延长。
本发明采用的技术方案是：一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，由卷盘、减速箱、驱动单元和导电滑环箱组成，所述驱动单元为柔性驱动系统，驱动单元通过齿传动或链传动和减速箱连接，减速箱输出轴上安装有涡转弹簧。
所述柔性驱动系统主要为三相异步电机与磁滞偶合器的组合驱动、三相异步电机与液力偶合器的组合驱动、变频控制与变频电机的组合驱动等。
所述涡转弹簧的输出力矩大于驱动单元的力矩，一般涡转弹簧的输出力矩为驱动单元的力矩的1.25倍以上。
所述涡转弹簧的有效圈数4～8圈，保证缓冲1～3圈后，还能有1～2圈预留缓冲。
所述涡转弹簧的外勾与弹簧外罩相连，内勾与减速箱输出轴连接。
本发明的优点及有益效果：
1、本发明根据涡转弹簧的工作特性：力矩随工作圈数的增加而增加且力矩柔和，在减速箱输出轴上安装有涡转弹簧，可以将驱动单元瞬间冲击消除后，再将力矩作用于减速箱输出轴上。
2、本发明的涡转弹簧输出力矩大于驱动单元的力矩，一般涡转弹簧的输出力矩为驱动单元的力矩的1.25倍以上，可以防止涡转弹簧在工作时达到最大预紧量，损坏涡转弹簧
3、本发明配置的涡转弹簧的有效圈数4～8圈，这样可以保证涡转弹簧缓冲1～3圈后，还能有1～2圈预留缓冲。
4、本发明采用柔性驱动系统和在减速箱输出轴上安装有涡转弹簧，其处理方式都是柔性的，解决了电缆卷筒收放缆时冲击力矩过大而导致的电缆所受张力波动较大的问题，使电缆的使用寿命大为延长。
5、本发明主要适合于长距离、高速度、高频率使用工况时小电缆或光缆的收放，能对电缆冲击保护，且保证正常收放电缆。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图中，1、卷盘；2、电缆；3、减速箱输出轴；4、涡转弹簧；5、减速箱；6、法兰盘；7、齿轮或链轮；8、驱动单元；9、导电滑环箱。
具体实施方式
下面根据附图和具体实例对本发明作进一步说明。
由图1可知，本发明主要由卷盘1、电缆2、减速箱5、涡转弹簧4、驱动单元8、导电滑环箱9组成，驱动单元8采用磁滞偶合驱动、液力偶合驱动或变频电机等柔性驱动系统。驱动单元8通过螺栓与减速箱5连接，齿轮或链轮7安装在驱动单元输出轴上，通过齿传动或链传动与减速箱内法兰盘6连接，法兰盘6与涡转弹簧外罩10通过螺栓连接，涡转弹簧的内勾、外勾分别与弹簧外罩10及减速箱输出轴3连接，减速箱输出轴3带有法兰与卷盘1通过螺栓连接，电缆2卷绕在卷盘1上，电缆2一端与导电滑环箱9内的滑环连接，另一端与移动设备连接。
本发明根据所需要的卷绕力矩，即弹簧输出力矩应大于驱动单元的力矩，一般涡转弹簧的输出力矩为驱动单元的力矩的1.25倍以上。涡转弹簧的有效圈数4～8圈，保证缓冲1～3圈后，还能有1～2圈预留缓冲。
本发明工作原理：驱动单元8启动，将力矩通过减速箱内的链轮或齿轮7传递到带有轴承的法兰盘6，法兰盘6带动弹簧外罩10旋转，弹簧外罩带动涡转弹簧4外勾旋转，这时通过弹簧的缓冲将驱动单元8瞬间冲击消除后将力矩作用于减速箱输出轴上，通过减速箱输出轴3将力矩作用于卷盘1及电缆2上，从而实现收取电缆时对作用于电缆的力矩达到缓冲的功能，时刻有效的保护电缆不受张力冲击而拉伤损坏，大大提高产品的可靠性及使用寿命。
本发明主要适合于小电缆或光缆，长距离，高速度，高频率使用工况时对电缆冲击保护且正常的收放电缆，如：用于集装箱吊具，完成集电箱吊具的动力及信号电缆高速和高频的收放；或用于港口卸船抓斗，完成抓斗动力及信号电缆高速和高频的收放。
最后应说明的是：以上实施仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，由卷盘、减速箱、驱动单元和导电滑环箱组成，其特征在于：所述驱动单元为柔性驱动系统，驱动单元通过齿传动或链传动和减速箱连接，减速箱输出轴上安装有涡转弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，其特征在于：所述柔性驱动系统为三相异步电机与磁滞偶合器的组合驱动、三相异步电机与液力偶合器的组合驱动或变频控制与变频电机的组合驱动。
3.根据权利要求1所述的一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，其特征在于：所述涡转弹簧的输出力矩大于驱动单元的力矩。
4.根据权利要求1所述的一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，其特征在于：所述涡转弹簧的有效圈数4～8圈。
5.根据权利要求1所述的一种在高频高速收放电缆的情况下的电缆卷筒，其特征在于：所述涡转弹簧的外勾与弹簧外罩相连，内勾与减速箱输出轴连接。
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