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    系列吊掛配重式電纜卷筒設計計算分析

    發布者:   發布時間:2018-11-30 16:16:34   點擊:1907次

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    摘要分析總結系列吊掛配重式電纜卷筒的設計計算方法,以便正確和快速地進行設計選型。
    1 引言
    在電力驅動直線行駛的冶金和工礦車輛中,供電系統是很重要的一個組成部分。目前供電常采用的方式有吊掛配重式電纜卷筒供電、力矩電機式電纜卷筒供電及滑纜等。吊掛配重式電纜卷筒以其結構簡單、制造方便、節省空間、使用性能良好的特點,成為爐下車輛產品的首選供電方式。
    早期的吊掛配重式電纜卷筒只有一種結構形式,用于動力電纜供電,而且存在安裝走線困難的問題。隨著車輛產品在性能和功能上的發展,對供電的要求也越來越多樣化。因此,我們設計了DZZJ系列吊掛配重式電纜卷筒,并分析總結出相應的設計計算方法,以適應市場經濟的要求,進行正確快速的設計選型。
    2 主參數的設計分析與計算
    2.1 卷筒直徑的分析與計算
    卷筒直徑的大小影響鋼絲繩及電纜的彎曲程度,為了提高其使用壽命,要求直徑愈大愈好,但受車輛運行速度、空間布置等因素的影響,卷筒的直徑應按下列經驗公式取值。
    D≥(h-1)d (m)
    式中:D-電纜或鋼絲繩卷簡直徑(m);
    h-與工作級別相關的系數,取h=20;
    d-電纜或鋼絲繩的直徑(m)。
    2.2 電纜長度的分析與計算
    常用車輛吊掛配重式電纜卷筒的吊掛點一般設在行程的中點,此時電纜全部卷繞在卷盤上,當車輛由中點運行至終點時,運動中的車輛拉著電纜,使電纜卷筒處于放纜狀態,直至終點。假設在此點時電纜被拉直,且卷筒上還剩一層預繞的電纜見圖1。
    電纜的較小長度還應包括預繞長度、在卷筒上的固定長度等附加長度,也可以用一個等式表達即:
    2.3 卷繞層數的分析計算
    當車輛由終點運行至中點時,此時電纜卷筒在配重的作用下使卷筒不斷地卷纜。設在中點時電纜通過較大半行程卷繞幾層,且每層卷繞N 圈。
    2.4 配重的分析計算
    當車輛由終點向中點運行時,只有當鋼絲繩卷筒的卷繞力矩大于等于電纜卷筒的卷繞力矩時,電纜卷筒才能隨著車輛的運行自動卷盤,重錘也由高點下落至低點。見圖2。
    2.5 電纜垂度的分析計算
    電纜在隨車輛運行的過程中,由于自身重量的作用會有一定的垂度。通過對用戶產品的跟蹤了解,確認可以認為垂度的低點為較大半行程的中點見圖3。
    要想求垂度,必須首先確定電纜的張力。
    SLtnax’(DL+dL+dL/2)/2
    =ES·Z,~/no·cis/2
    sb “=ES’ 。ds/no·(DL+‘}dL)
    式中:S 一電纜的較大張力 (N);
    Σs一-鋼絲繩破斷拉力總和 (N);
    一鋼絲繩破斷拉力折減系數;
    n0一鋼絲繩安全系數。
    電纜卷筒在運行中是否良好,取決于電纜張力與配重的關系是否協調,配重大,則容易拉斷電纜;太小則卷繞困難。因此在運行前的調試非常重要。只有保持足夠的電纜張力,卷筒才能轉動靈活,使電纜具有一定的垂度又不拖地。
    將SL盯m 代入到公式 =qs·L2/8·S ·eos2~中即可求出電纜的較大垂度fma ,式中的qs為電纜每米的自重。
    以上計算是以電纜從卷筒下方出線的半行程為例。在另半行程電纜則從卷筒的下方出線,計算同上。
    3 結論
    經過以上分析計算所設計的DZZJ ~DZZJ17吊掛配重式系列電纜卷筒正在武鋼、馬鋼等用戶中使用,從使用的情況來看,由于注重了使用前的調試,運行情況良好,得到用戶的廣泛認可,取得了很好的經濟效益和社會效益,特別是在近來的市場信息中,要求采用此種供電方式的車輛產品仍然很多,可見供電安全可靠的系列吊掛配重式電纜卷筒在今后一段時間內仍有很大的市場空間。
     
     
     
     摘自《大重科技》2001.1 如有維權,請告知刪除
     

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