RU220158U1

RU220158U1 - DRIVE CABLE DRUM

Info

Publication number: RU220158U1
Application number: RU2023105461U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Гущин
Original assignee: Александр Сергеевич Гущин
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2023-08-30

Abstract

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к устройствам для размотки и намотки кабеля на барабан, и применяется в барабанах на различных машинах и механизмах, в том числе грузоподъемной технике, при автоматической смотке кабеля для предохранения кабеля от обрыва в случаях критического натяжения. Приводной кабельный барабан содержит последовательно соединенные электродвигатель, муфту, редуктор и барабан, отличающийся тем, что муфта является магнитно-фрикционной и содержит две полумуфты, одна из которых ведущая, а другая ведомая, с возможностью передачи вращения с ведущей полумуфты ведущего вала через фрикционный диск и ведомую полумуфту на ведомый вал; при этом каждая полумуфта установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала, на котором сидит; постоянные магниты установлены в одной из полумуфт, при этом каждая полумуфта имеет магнитные свойства, а фрикционный диск установлен на одну из полумуфт. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности кабельного барабана. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to lifting and transport equipment, in particular to devices for unwinding and winding cables onto a drum, and is used in drums on various machines and mechanisms, including lifting equipment, for automatic cable winding to protect the cable from breaking in cases of critical tension . The drive cable drum contains a series-connected electric motor, a coupling, a gearbox and a drum, characterized in that the coupling is magnetic-friction and contains two coupling halves, one of which is driving and the other driven, with the possibility of transmitting rotation from the driving half-coupling of the drive shaft through the friction disk and driven coupling half onto the driven shaft; in this case, each coupling half is installed with the ability to move along the axis of the shaft on which it sits; permanent magnets are installed in one of the coupling halves, each half of the coupling has magnetic properties, and the friction disk is installed on one of the coupling halves. The technical result is to increase the operational reliability of the cable drum. 2 salary f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к подъемно транспортному оборудованию, в частности к устройствам для размотки и намотки кабеля на барабан, и применяется в барабанах на различных машинах и механизмах, в том числе грузоподъемной технике, при автоматической смотке кабеля для предохранения кабеля от обрыва в случаях критического натяжения.The utility model relates to lifting and transport equipment, in particular to devices for unwinding and winding cables on a drum, and is used in drums on various machines and mechanisms, including lifting equipment, for automatic cable winding to protect the cable from breaking in cases of critical tension.

Устройство предназначено для обеспечения автоматического ослабления натяжения кабеля при работе приводного кабельного барабана, предотвращая этим обрыв кабеля от натяжения.The device is designed to provide automatic release of cable tension during operation of the drive cable drum, thereby preventing cable breakage from tension.

Известен привод кабельного барабана, содержащий приводной вал, установленный на крановой опорной тележке с ходовыми колесами, каждое из которых выполнено с зубчатым венцом, и кинематически связанный с кабельным барабаном, дополнительно содержит шестерню, свободно установленную на приводном валу и находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом одного из ходовых колес, фрикционной муфтой, одни диски которой закреплены на приводном валу, а другие - на корпусе муфты, при этом на корпусе муфты жестко смонтированы два храповых колеса с одинаково направленными зубьями, а на опорной тележке и шестерне установлены собачки для взаимодействия с упомянутыми храповыми колесами (см. патент СССР №1757941, кл. В61В 9/00, опубл. 1992 г.).A cable drum drive is known, containing a drive shaft mounted on a crane support trolley with running wheels, each of which is made with a gear ring, and kinematically connected to the cable drum, additionally contains a gear freely mounted on the drive shaft and meshed with the ring gear of one of running wheels, a friction clutch, some disks of which are fixed on the drive shaft, and others on the clutch body, while two ratchet wheels with equally directed teeth are rigidly mounted on the clutch body, and pawls are installed on the support trolley and gear to interact with the mentioned ratchet wheels wheels (see USSR patent No. 1757941, class B61B 9/00, published 1992).

Недостатком этого привода является ограниченные функциональные возможности, так как привод связан с рельсовыми путями.The disadvantage of this drive is limited functionality, since the drive is connected to the rail tracks.

Известен приводной кабельный барабан, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, муфту, редуктор и барабан (см.: http://wm-http://ua.com.ua/news/privodnye-kabelnye-barabany Приводные кабельные барабаны. Основные компоненты кабельного барабана. Выставлено в Интернете 09 июня 2014 года). Недостатком этого приводного кабельного барабана является неравномерность его натяжения кабеля при его работе.A drive cable drum is known, containing a series-connected electric motor, coupling, gearbox and drum (see: http://wm-http://ua.com.ua/news/privodnye-kabelnye-barabany Drive cable drums. Main components of a cable drum . Posted on the Internet June 09, 2014). The disadvantage of this drive cable drum is the unevenness of the cable tension during its operation.

Известен приводной кабельный барабан, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, магнитную муфту, редуктор и барабан, при этом магнитная муфта состоит из сегментов магнитов и ведущего шкива, состоящего из закрепленного к корпусу магнитного кольца. Пластина из постоянного магнита воздействует на ведущий шкив, создавая, таким образом поле переменной полярности, необходимое для передачи крутящего момента, (см.: http://www.conductix.ru/sites/default/files/downloads/KAT7100-0002-RU Kratkiyobzorprivodnyh barabanov.pdf Привод I Магнитная муфта. Стандартный электромотор с магнитной муфтой, с. 18-19).A drive cable drum is known that contains a series-connected electric motor, a magnetic coupling, a gearbox and a drum, wherein the magnetic coupling consists of segments of magnets and a drive pulley consisting of a magnetic ring attached to the housing. A permanent magnet plate acts on the drive pulley, thus creating a field of alternating polarity necessary for transmitting torque (see: http://www.conductix.ru/sites/default/files/downloads/KAT7100-0002-RU Kratkiyobzorprivodnyh barabanov.pdf Drive I Magnetic coupling Standard electric motor with magnetic coupling, pp. 18-19).

Недостатком этого приводного кабельного барабана является низкая эксплуатационная надежность, вызванная невозможностью плавного приложения к кабелю силовых нагрузок как при пуске, так и в процессе эксплуатации из-за жесткой синхронной характеристики муфты.The disadvantage of this drive cable drum is low operational reliability caused by the inability to smoothly apply power loads to the cable both during start-up and during operation due to the rigid synchronous characteristics of the coupling.

Наиболее близким является техническое решение по патенту RU 2743414 С1В61В 9/00, В66С 13/12, B66D 1/12, B66D 1/30, от 26.02.2020 г., по которому ПРИВОДНОЙ КАБЕЛЬНЫЙ БАРАБАН содержит последовательно соединенные трехфазный электродвигатель, магнитную муфту, редуктор и барабан, при этом магнитная муфта состоит из сегментов магнитов со знакопеременной полярностью и ведущего шкива, при этом шкив состоит из закрепленного к корпусу диска из цветного материала, отличающийся тем, что дополнительно содержит трехфазный преобразователь частоты, с которого питание подается на трехфазный двигатель.The closest is the technical solution according to the patent RU 2743414 С1В61В 9/00, В66С 13/12, B66D 1/12, B66D 1/30, dated 02/26/2020, according to which the DRIVE CABLE DRUM contains a series-connected three-phase electric motor, a magnetic coupling, a gearbox and a drum, wherein the magnetic coupling consists of segments of magnets with alternating polarity and a drive pulley, wherein the pulley consists of a disk made of non-ferrous material attached to the body, characterized in that it additionally contains a three-phase frequency converter, from which power is supplied to the three-phase motor.

Недостатки данного решения - применение электронного устройства (преобразователя частоты), что ведет к значительному удорожанию, усложнению конструкции в целом, снижению надежности при эксплуатации.The disadvantages of this solution are the use of an electronic device (frequency converter), which leads to a significant increase in cost, complexity of the design as a whole, and reduced reliability during operation.

Недостатки известного технического решения устраняет заявляемая полезная модель. Для этого предлагается использовать в качестве предохранительной муфты - магнитно-фрикционную муфту. Достоинства нашей магнитно-фрикционной муфты-значительно больший передающий крутящий момент при тех же габаритах, большой диапазон настройки крутящего момента, простота конструкции, низкая себестоимость изготовления, высокая эксплуатационная надежность, легкая и быстрая замена стандартного фрикционного диска.The disadvantages of the known technical solution are eliminated by the claimed utility model. For this purpose, it is proposed to use a magnetic friction clutch as a safety clutch. The advantages of our magnetic friction clutch are significantly greater transmitting torque with the same dimensions, a large range of torque settings, simplicity of design, low manufacturing cost, high operational reliability, easy and quick replacement of a standard friction disc.

Техническая задача - расширить сферу применения устройства в различных кабельных барабанах, повысить надежность, безотказность и ремонтопригодность устройства за счет простоты конструкции. Использование магнитно-фрикционной муфты для выполнения этой задачи повышает универсальность применения устройства для разных типов моторных барабанов, повышает эксплуатационную надежность за счет отказа от использования электронного устройства, что делает конструкцию более простой, надежной и экономически оправданной.The technical task is to expand the scope of application of the device in various cable drums, to increase the reliability, reliability and maintainability of the device due to the simplicity of the design. The use of a magnetic friction clutch to perform this task increases the versatility of the device for different types of motor drums, increases operational reliability by eliminating the use of an electronic device, which makes the design simpler, more reliable and economically justified.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности кабельного барабана.The technical result is to increase the operational reliability of the cable drum.

Технический результат достигается конструкцией, при которой приводной кабельный барабан содержит последовательно соединенные электродвигатель, муфту, редуктор и барабан, отличающийся тем, что муфта является магнитно-фрикционной, и содержит две полумуфты, одна из которых ведущая, а другая ведомая, с возможностью передачи вращения с ведущей полумуфты ведущего вала через фрикционный диск и ведомую полумуфту на ведомый вал; при этом каждая полумуфта установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала, на котором сидит; постоянные магниты установлены в одной из полумуфт, при этом каждая полумуфта имеет магнитные свойства, а фрикционный диск установлен на одну из полумуфт. Как частный случай, когда ведущая полумуфта оснащена постоянными магнитами, а ведомая полумуфта выполнена из магнитного материала. Другой частный случай, когда ведущая полумуфта выполнена из магнитного материала, а ведомая полумуфта оснащена постоянными магнитами. Еще частный случай, когда обе полумуфты выполнены с установленными на них постоянными магнитами.The technical result is achieved by a design in which the drive cable drum contains a series-connected electric motor, a coupling, a gearbox and a drum, characterized in that the coupling is magnetic-friction and contains two coupling halves, one of which is driving and the other driven, with the ability to transmit rotation with the driving coupling half of the drive shaft through the friction disc and the driven coupling half to the driven shaft; in this case, each coupling half is installed with the ability to move along the axis of the shaft on which it sits; permanent magnets are installed in one of the coupling halves, each half of the coupling has magnetic properties, and the friction disk is installed on one of the coupling halves. As a special case, when the driving half-coupling is equipped with permanent magnets, and the driven half-coupling is made of magnetic material. Another special case is when the driving coupling half is made of magnetic material, and the driven coupling half is equipped with permanent magnets. Another special case is when both coupling halves are made with permanent magnets installed on them.

Постоянные магниты, находящиеся в ведущей полумуфте, за счет магнитного поля прижимают к фрикционному диску ведомую полумуфту из магнитного материала. Таким образом, за счет возникших сил трения, вращение передается с ведущей полумуфты на ведомую, закрепленную на ведомом валу и далее на этот ведомый вал.Permanent magnets located in the driving half of the coupling, due to the magnetic field, press the driven half of the clutch made of magnetic material to the friction disk. Thus, due to the friction forces that arise, rotation is transmitted from the drive half of the coupling to the driven half, mounted on the driven shaft and then to this driven shaft.

Техническое решение поясняют изображения на фиг. 1, 2.The technical solution is illustrated by the images in Fig. 12.

Фиг. 1. Вид на ведущую полумуфту в разрезе Б-Б..Fig. 1. View of the driving coupling half in section B-B..

Фиг. 2. Магнитно-фрикционная муфта в разрезе А-А.Fig. 2. Magnetic friction clutch in section AA.

Где 1 - ведущий вал;Where 1 is the drive shaft;

2 - ведущая полумуфта с находящимися в ней постоянными магнитами;2 - driving coupling half with permanent magnets located in it;

3 - постоянные магниты;3 - permanent magnets;

4 - фрикционный диск;4 - friction disc;

5 - ведомая полумуфта;5 - driven coupling half;

6 - ведомый вал.6 - driven shaft.

Пример осуществления.Example implementation.

Приводной кабельный барабан содержит последовательно соединенные электродвигатель, муфту, редуктор и барабан. Муфта является магнитно-фрикционной, и содержит ведущую полумуфту 2 с находящимися на ней постоянными магнитами 3, с возможностью передачи вращения через фрикционный диск 4 и ведомую полумуфту 5 на ведомый вал 6. Постоянные магниты 3 установлены в пазы полумуфты 2 и жестко закреплены от проскальзывания при помощи, например, шпонок, или штифтов, заклепок, клея и т.д. Фрикционный диск 4 зафиксирован от проворота на одной из полумуфт, например, жестко установлен на ведомую полумуфту 5 (при помощи шпонки, штифтов, заклепок, клея и т.д.). Ведущая полумуфта 2 установлена на ведущий вал 1 устройства с возможностью перемещения вдоль оси вала 1, ведомая полумуфта 5 установлена на ведомый вал 6 устройства с возможностью перемещения вдоль оси вала 6. Каждая полумуфта имеет магнитные свойства, при этом в зависимости от варианта изготовления магнитные свойства могут обеспечиваться либо изготовлением полумуфты из магнитного материала, либо за счет оснащения ее постоянными магнитами 3.The drive cable drum contains a series-connected electric motor, coupling, gearbox and drum. The coupling is magnetic-friction and contains a driving coupling half 2 with permanent magnets 3 located on it, with the possibility of transmitting rotation through the friction disk 4 and the driven coupling half 5 to the driven shaft 6. The permanent magnets 3 are installed in the grooves of the coupling half 2 and are rigidly secured against slipping when help, for example, dowels, or pins, rivets, glue, etc. Friction disk 4 is secured against rotation on one of the coupling halves, for example, rigidly mounted on the driven coupling half 5 (using keys, pins, rivets, glue, etc.). The driving half-coupling 2 is installed on the drive shaft 1 of the device with the ability to move along the axis of shaft 1, the driven half-coupling 5 is installed on the driven shaft 6 of the device with the ability to move along the axis of shaft 6. Each half-coupling has magnetic properties, and depending on the manufacturing option, the magnetic properties can be ensured either by manufacturing the coupling half from a magnetic material, or by equipping it with permanent magnets 3.

Принцип действия муфты.The principle of operation of the coupling.

Ведущая полумуфта 2 вращается вместе с ведущим валом 1 и фрикционным диском 4 общего устройства. Постоянные магниты 3, находящиеся в ведущей полумуфте 2 за счет магнитного поля прижимают к фрикционному диску 4 ведомую полумуфту 5, выполненную из магнитного материала 5. Таким образом, за счет возникших сил трения, вращение передается с ведущей полумуфты 2 на ведомую 5, закрепленную на ведомом валу 6 и далее на этот ведомый вал 6.The drive half-coupling 2 rotates together with the drive shaft 1 and the friction disk 4 of the common device. Permanent magnets 3 located in the driving coupling half 2, due to the magnetic field, press the driven coupling half 5, made of magnetic material 5, against the friction disk 4. Thus, due to the friction forces generated, rotation is transmitted from the driving coupling half 2 to the driven 5, mounted on the driven one. shaft 6 and then to this driven shaft 6.

Одна из полумуфт (или обе) должна свободно перемещаться вдоль оси вала, на котором сидит, для компенсации зазора при износе фрикционного диска 4.One of the coupling halves (or both) must move freely along the axis of the shaft on which it sits to compensate for the gap when friction disk 4 wears out.

В случае превышении крутящего момента ведомого вала 6 над силами трения, происходит проскальзывание между вращающимися валами и передачи вращения не происходит. Сила прижима, и момент срабатывания муфты регулируется количеством постоянных магнитов 3, расположением полюсов относительно друг друга, а также площади фрикционного диска 4. Таким образом, муфта предотвращает поломку устройств при превышении критических крутящих моментов в узлах вращения.If the torque of the driven shaft 6 exceeds the friction forces, slippage occurs between the rotating shafts and rotation transmission does not occur. The clamping force and the actuation moment of the clutch are regulated by the number of permanent magnets 3, the location of the poles relative to each other, as well as the area of the friction disk 4. Thus, the clutch prevents damage to devices when critical torques in the rotation units are exceeded.

Claims

1. A drive cable drum containing a series-connected electric motor, coupling, gearbox and drum, characterized in that the coupling is magnetic-friction and contains two coupling halves, one of which is driving and the other driven, with the possibility of transmitting rotation from the driving coupling half of the drive shaft through a friction disk and a driven half-coupling on the driven shaft, with each half-coupling mounted to move along the axis of the shaft on which it sits, permanent magnets are installed in one of the coupling halves, and each half-coupling has magnetic properties, and the friction disc is installed on one of the coupling halves.

2. The drive cable drum according to claim 1, characterized in that the driving coupling half is equipped with permanent magnets, and the driven coupling half is made of magnetic material.

3. Drive cable drum according to claim 1, characterized in that the driving coupling half is made of magnetic material, and the driven coupling half is equipped with permanent magnets.