液体粘性传动式电缆卷筒


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液体粘性传动式电缆卷筒
液体粘性偶合式电缆卷筒(Hydro-Viscous Coupler  Cable Reel  HVCCR)是利用液体粘性传动技术作为卷筒滑差工作机理的电缆卷绕装置,其核心技术在于其液粘滑差工作单元。


1.液体粘性偶合电缆卷筒系统结构图
HVCCR主要由以下6个部份组成:
1  HVC主轴箱   8个规格
2  驱动单元(电机或液压马达)  
3  滑环箱或流体旋转接头
4  卷盘  
5 卷筒附件
6 电缆或胶管


2.HVCCR工作机理
2.1液粘传动(HVC)的工作机理
液粘传动是一?#20013;?#22411;的流体传动技术,它利用存在于主被动摩擦片之间的油膜剪切作用来传递动力,能够长期在滑差情况下工作,进行无级调速,?#37096;?#23454;现主被动轴之间的同步传动

液粘传动(HVC)的实现:液粘传动稳定实现的关键在于摩擦副之间的润滑传动油膜的?#20013;?#24418;成,HINAR公司经过20多年近1000次的改型及实验,基本把握了HVC油膜建立的关键技术,公司目前可以综合调整 HVC相关的润滑介质,比压,温度,粘度及摩擦副的形状,尺寸,沟槽,材?#31995;?#22240;素,确保HVC在不同工况要求下稳定可靠。

2.2 液粘传动(HVC)的结构及工作过程

HVC主要由9个部份组成  ① 主轴(输出轴)  ②蜗杆   ③?#19979;?  ④⑤被动摩擦副   ⑥比压保持弹簧 ⑦被动压力调节盘  ⑧主动压力调节盘(主动摩擦副) ⑨压力调节杆

2,2,2 HVC的工作过程
电马达(或者液压马达)将扭矩传给蜗杆②,蜗杆②通过?#19979;癥?#20943;速副将力矩传到?#19979;癥?#31471;面的油膜,④③被动摩擦副表面的油膜在比压保持弹簧⑥的作用下,与?#19979;癥?#34920;面油膜形成工作剪切面,?#19979;癥?#22312;动力驱动下?#30830;?④⑤表面油膜的剪切力绕一定方向旋转,④⑤由于液粘力的作用,产生与③同方向旋转的趋势,④⑤通过平键将这种转动趋势传递给主轴①,主轴①与卷筒的筒体相连,当液粘力大于卷筒收取电缆所需扭矩?#20445;?#36825;种趋势便表现为驱动卷盘收取电缆的型式,当液粘力的大小不足的驱动卷筒收取电缆?#20445;?#36825;种趋势对外表现为卷盘处于堵转状况,对内表面为③与④和⑤之间的完全滑差工作状况当移动设力求行走?#20445;?#36825;种趋势对外表现为收取或放出电缆,对HVC表现为相对滑差状态。

2.2.3 HVC工作力矩调节
 调节⑨,将⑨调头插处调节孔,使⑨的端部偏方插入主动调节盘⑧的周向槽中,转动①,可使⑧沿主轴左右移动,主动调节盘⑧通过平面轴承将压力就能化传递缎带被动调节盘⑦,被动调节盘⑦通过比压弹簧⑥将压力变化传递给④和⑤被动摩擦副,由于摩控副之间的压力受到改变,根据牛顿内摩擦定律,③与④⑤之间的油膜剪切力发生改变。当在一定范围内保持弹簧⑥被压缩?#20445;?#27833;膜剪切力增大,对外表征为卷绕力矩增大,当保持弹簧⑥伸展?#20445;?#27833;膜剪切力减小,对外表征为卷绕力矩减小。
2.3 HVC工作的力矩特性(如下图)
从HVC的力矩特性图可以看出,HVC的主动轴在不同转速?#20445;?#23545;外力矩是一致的,?#32469;?#26159;主轴在不同方向转速情况下,力矩的波动幅度很小,不超过额定扭矩的10%.


3 HVCCR的特点
3.1 结构特点:
由于采用?#19979;?#21103;作为减速装置,并且将HVC与?#19979;?#21103;集成于一体,与其它结构形式相比,体积要小,结构简单;且由于?#19979;?#20256;动有自锁功能,可靠而简单的解决了电缆卷筒失电制动的要求。

3.2 力矩特性:
由于HVC传动过程中力矩的变化幅度不超过额定力矩的10%,卷筒在电缆的收放过程中基本上是恒力矩工作。如果卷盘的结构形式为多层多排的,则电缆?#32420;?#21463;的张力趋于恒定,即恒张力电缆卷筒。

如果卷盘的结构形式为单排多层,则电缆?#32420;?#21463;张力会根据卷绕半径的大小有所变化,如果结合拉缆和储缆系统使用,由于拉缆系统的卷盘半径是恒定的,电缆所受张力基本趋于恒定;

由于HVC的正反向工作力矩波副转小,电缆卷筒在实现收缆?#22836;?#32518;换向?#20445;?#30005;缆所受张力的冲击性变小,有效避免内张力对电缆的冲击性破坏。

3.3  在一定扭矩范围内的高性价比特性:
3.3.1.HVC的传动是依靠油膜的剪切力?#35789;?#29616;的,只要不停的产生油膜,便可以不停的传递力矩,确保卷筒的有效工作,故卷筒工作时损耗性少,维护费用低。
3.3.22.HVC结构简单,易于维护
3.3.33.HVC的工作过程本质上是一种流体传动,驱动电马达的节能是显著的
3.4 工作?#39057;南?#21046;性:HVC油膜的形成在一定的温度范围内,当温度过高?#20445;琀VC的工作油膜不能有效生成,故HVCCR不适合于高频度?#26696;?#36830;续性的工作制式,高频度?#26696;?#36830;续性的工作制式中,不断输入HVC的滑差功率会转化为热量,?#29992;?#20351;HVC工作介质温度?#20013;?#21319;高,当介质温度高到一定程度?#20445;?#27833;膜不能有效生成,HVC的油膜剪切工作变成摩擦副③与④⑤之前的湿式摩擦传动,在湿式摩擦传动的情况下,摩擦副的寿命会大为缩短,力矩特性图也会发生本质性的变化。

HVCCR应用工况
隧道机械  港口设备 建筑机械  空港设备   起重运输机械  
冶金设备  能源及海上开发  工业自动化环保设备

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