ПРИВОДНОЙ КАБЕЛЬНЫЙ БАРАБАН Российский патент 2021 года по МПК B61B9/00 B66C13/12 B66D1/12 B66D1/30 

Предлагаемое изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к устройствам для размотки и намотки кабеля на барабан при подъеме или перемещении подъемного крана.

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.).

Недостатком этого привода является ограниченные функциональные возможности, так как привод связан с рельсовыми путями.

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.

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/fi1es/downloads/KAT7100-0002-RU Kratkiy obzor privodnyh barabanov.pdf Привод I Магнитная муфта. Стандартный электромотор с магнитной муфтой, с. 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.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приводной кабельный барабан, содержащий последовательно соединенные электродвигатель, магнитную муфту, редуктор и барабан, при этом магнитная муфта состоит из сегментов магнитов со знакопеременной полярностью и ведущего шкива, при этом ведущий шкив состоит из закрепленного к корпусу диска из цветного материала, в качестве которого использована или медь, или алюминий (см. патент RU на полезную модель №163373, М.Кл.: В61В 9/00, опубл. 2016 год).

Недостатком этого приводного кабельного барабана является отсутствие регулирования равномерности натяжения при намотке или размотке кабеля барабаном, отсутствие в режиме реального времени поддержания необходимого момента на валу электропривода кабельного барабана.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности приводного кабельного барабана за счет плавного автоматического приложения к кабелю силовых нагрузок как при пуске, так и в процессе эксплуатации, с одновременным автоматическим увеличением точности настройки скорости при намотке и размотке кабеля барабаном.

Поставленный технический результат достигается тем, что в приводном кабельном барабане, содержащем последовательно соединенные электродвигатель, магнитную муфту, редуктор и барабан, при этом магнитная муфта состоит из сегментов магнитов со знакопеременной полярностью и ведущего шкива, ведущий шкив состоит из закрепленного к корпусу диска из цветного материала, в качестве которого может быть использован или, например, медь, или алюминий, дополнительно содержит трехфазный преобразователь частоты, с которого питание подается на трехфазный двигатель.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый приводной кабельный барабан; на фиг. 2 схематично изображена магнитная муфта, входящая в состав предлагаемого приводного кабельного барабана.

Приводной кабельный барабан содержит последовательно соединенные электродвигатель 1, магнитную муфту 2, редуктор 3 и барабан 4 с кабелем 5. Позицией 6 показан элемент крана. Магнитная муфта 2 состоит из сегментов магнитов 7 со знакопеременной полярностью и ведущего шкива 8. Ведущий шкив 8 состоит из закрепленного к корпусу диска из цветного материала, в качестве которого может быть использован, например, или медь, или алюминий. Позицией 9 обозначен трехфазный преобразователь частоты

Работает приводной кабельный барабан следующим образом.

При вращении двигателя 1 начинают вращаться сегменты магнитов 7, наводя в диске 8 токи Фуко, образующие магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянных. В результате этого обеспечивается асинхронное вращение диска 8 по отношению к магнитам 7 знакопеременной полярности. Этим обеспечивается плавно натяжение кабеля 5 вне зависимости от того обеспечивается или его намотка на барабан, или размотка с барабана 4, или пуск приводного кабельного барабана в работу. Трехфазный преобразователь 9 частоты выполняет следующие функции: автоматическое регулирование равномерности натяжения при намотке и размотке кабеля барабаном; преобразователь частоты, в режиме реального времени, поддерживает необходимый момент на валу электропривода кабельного барабана; регулирования скорости намотки или размотки кабеля барабаном, а так же увеличения точности настройки скорости. Датчиком изменения скорости намотки или размотки кабеля барабаном является изменение тока, протекающего по обмоткам трехфазного двигателя 1: при увеличении тока уменьшается частота трехфазного напряжения, подаваемого с преобразователя 9 на двигатель 1, который начинает вращаться с меньшим числом оборотов в единицу времени; при уменьшении тока увеличивается частота трехфазного напряжения, подаваемого с преобразователя 9 на двигатель 1, который начинает вращаться с большим числом оборотов в единицу времени.

Повышение эксплуатационной надежности приводного кабельного барабана за счет плавного автоматического приложения к кабелю силовых нагрузок как при пуске, так и в процессе эксплуатации, с одновременным автоматическим увеличением точности настройки скорости при намотке и размотке кабеля барабаном является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Предлагаемое изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к устройствам для размотки и намотки кабеля на барабан при подъеме или перемещении подъемного крана. В приводном кабельном барабане при вращении двигателя 1 начинают вращаться сегменты магнитов 7, наводя в диске 8 токи Фуко, образующие магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянных. В результате этого обеспечивается асинхронное вращение диска 8 по отношению к магнитам 7 знакопеременной полярности. Этим обеспечивается плавно натяжение кабеля 5 вне зависимости от того, обеспечивается или его намотка на барабан, или размотка с барабана 4, или пуск приводного кабельного барабана в работу. Трехфазный преобразователь 9 частоты выполняет следующие функции: автоматическое регулирование равномерности натяжения при намотке и размотке кабеля барабаном; преобразователь частоты, в режиме реального времени, поддерживает необходимый момент на валу электропривода кабельного барабана; регулирование скорости намотки или размотки кабеля барабаном, а также увеличение точности настройки скорости. Датчиком изменения скорости намотки или размотки кабеля барабаном является изменение тока, протекающего по обмоткам трехфазного двигателя 1: при увеличении тока уменьшается частота трехфазного напряжения, подаваемого с преобразователя 9 на двигатель 1, который начинает вращаться с меньшим числом оборотов в единицу времени; при уменьшении тока увеличивается частота трехфазного напряжения, подаваемого с преобразователя 9 на двигатель 1, который начинает вращаться с большим числом оборотов в единицу времени. В результате повышается эксплуатационная надежность приводного кабельного барабана. 2 ил.

Приводной кабельный барабан, содержащий 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.