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    系列吊挂配重式电缆卷筒设计计算分析

    发布者:   发布时间:2018-11-30 16:16:34   点击:30次

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    摘要分析总结系列吊挂配重式电缆卷筒的设计计算方法,以便正确和快速地进行设计选型。
    1 引言
    在电力驱动直线行驶的冶金和工矿车辆中,供电系统是很重要的一个组成部分。目前供电常采用的方式有吊挂配重式电缆卷筒供电、力矩电机式电缆卷筒供电及滑缆等。吊挂配重式电缆卷筒以其结构简单、制造方便、节省空间、使用性能良好的特点,成为炉下车辆产品的首选供电方式。
    早期的吊挂配重式电缆卷筒只有一种结构形式,用于动力电缆供电,而且存在安装走线困难的问题。随着车辆产品在性能和功能上的发展,对供电的要求也越来越多样化。因此,我们设计了DZZJ系列吊挂配重式电缆卷筒,并分析总结出相应的设计计算方法,以适应市场经济的要求,进行正确快速的设计选型。
    2 主参数的设计分析与计算
    2.1 卷筒直径的分析与计算
    卷筒直径的大小影响钢丝绳及电缆的弯曲程度,为了提高其使用寿命,要求直径愈大愈好,但受车辆运行速度、空间布置等因素的影响,卷筒的直径应按下列经验公式取值。
    D≥(h-1)d (m)
    式中:D-电缆或钢丝绳卷简直径(m);
    h-与工作级别相关的系数,取h=20;
    d-电缆或钢丝绳的直径(m)。
    2.2 电缆长度的分析与计算
    常用车辆吊挂配重式电缆卷筒的吊挂点一般设在行程的中点,此时电缆全部卷绕在卷盘上,当车辆由中点运行至终点时,运动中的车辆拉着电缆,使电缆卷筒处于放缆状态,直至终点。假设在此点时电缆被拉直,且卷筒上还剩一层预绕的电缆见图1。
    电缆的较小长度还应包括预绕长度、在卷筒上的固定长度等附加长度,也可以用一个等式表达即:
    2.3 卷绕层数的分析计算
    当车辆由终点运行至中点时,此时电缆卷筒在配重的作用下使卷筒不断地卷缆。设在中点时电缆通过较大半行程卷绕几层,且每层卷绕N 圈。
    2.4 配重的分析计算
    当车辆由终点向中点运行时,只有当钢丝绳卷筒的卷绕力矩大于等于电缆卷筒的卷绕力矩时,电缆卷筒才能随着车辆的运行自动卷盘,重锤也由高点下落至低点。见图2。
    2.5 电缆垂度的分析计算
    电缆在随车辆运行的过程中,由于自身重量的作用会有一定的垂度。通过对用户产品的跟踪了解,确认可以认为垂度的低点为较大半行程的中点见图3。
    要想求垂度,必须首先确定电缆的张力。
    SLtnax’(DL+dL+dL/2)/2
    =ES·Z,~/no·cis/2
    sb “=ES’ 。ds/no·(DL+‘}dL)
    式中:S 一电缆的较大张力 (N);
    Σs一-钢丝绳破断拉力总和 (N);
    一钢丝绳破断拉力折减系数;
    n0一钢丝绳安全系数。
    电缆卷筒在运行中是否良好,取决于电缆张力与配重的关系是否协调,配重大,则容易拉断电缆;太小则卷绕困难。因此在运行前的调试非常重要。只有保持足够的电缆张力,卷筒才能转动灵活,使电缆具有一定的垂度又不拖地。
    将SL盯m 代入到公式 =qs·L2/8·S ·eos2~中即可求出电缆的较大垂度fma ,式中的qs为电缆每米的自重。
    以上计算是以电缆从卷筒下方出线的半行程为例。在另半行程电缆则从卷筒的下方出线,计算同上。
    3 结论
    经过以上分析计算所设计的DZZJ ~DZZJ17吊挂配重式系列电缆卷筒正在武钢、马钢等用户中使用,从使用的情况来看,由于注重了使用前的调试,运行情况良好,得到用户的广泛认可,取得了很好的经济效益和社会效益,特别是在近来的市场信息中,要求采用此种供电方式的车辆产品仍然很多,可见供电安全可靠的系列吊挂配重式电缆卷筒在今后一段时间内仍有很大的市场空间。
     
     
     
     摘自《大重科技》2001.1 如有维权,请告知删除
     

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