電気ケーブル ウインチ: コア プル、ドラム サイズ、ブレーキ タイプの選択

第 1 層の牽引とリフティング ウィンチとの違い

アン 電気ケーブルウインチ 吊り下げ荷重ではなく、ドラム上のロープの最初の層の引っ張りによって評価されます。ケーブルの敷設には、特に装甲を施した海底ケーブルをローラーに横切って引っ張る場合、大きな水平抗力がかかります。の初層牽引機能を備えたウインチ 5,000kg 300 mm コアでは、次のケーブル張力に耐えることができます。 3,300kg 4 番目の層が巻き取られた後は、有効ドラム直径が増加するため、機械的利点が減少します。

リフトオフ時にのみピーク荷重が発生するリフティング ウィンチとは異なり、ケーブル ウィンチは牽引力を何時間も維持する必要があります。これには、サービスファクタが 1 のモータが必要です。 1.25 。定格 7.5 kW、SF 1.25 のモーターは、 9.4kW 継続的に供給され、ケーブルが海底に一時的に引っかかったときに必要な熱蓄えをカバーします。

ドラムコア直径とケーブル曲げ半径の保護

ドラムコアはケーブルの損傷を防ぐ主な要素です。電源ケーブルまたは制御ケーブルの最小曲げ半径は通常、 外径の10～15倍 。したがって、ウインチドラムのコア直径は、次の値以上でなければなりません。 ケーブル直径の 20 倍 張力下でのダイナミックスプーリング用。 40 mm ケーブルの場合、コアは少なくとも 800 mm 必要です。

小さいコアを使用すると内層が潰れてしまいます。スタッカー リクレーマーのトレーリング電源ケーブルに関する文書化されたケースでは、600 mm ドラムが 38 mm ケーブルに繰り返し故障しました。 1,200スプールサイクル 。 900 mm コアにアップグレードすると、その後のクラッシュ障害が完全に解消されました。 4,500サイクル .

モーターのデューティサイクルと熱過負荷の防止

ケーブル ウィンチ モーターは、S3 断続的定期使用分類に基づいて動作します。典型的なラベルには次のように書かれています S3-40%、10分 これは、モーターが絶縁クラスの温度上昇制限を超えることなく、10 分サイクル内で 4 分間全負荷で動作できることを意味します。モータの選定 60%のデューティサイクル 繰り返しのケーブルトレンチングに使用されるウインチ用で、サーマル過負荷リレーの迷惑なトリップを防ぎます。

以下の表は、ギアボックスの定格 S3-40% とサービスファクター 1.0 を想定して、一般的なケーブル巻き取り操作におけるモーター出力と牽引力およびライン速度を対応させています。

ブレーキシステムと静的保持の要件

アン electrical cable winch must hold the full reel of cable stationary when power is removed, even on an incline. The standard is a バネ式電動解放式DCブレーキ モーターエンドベルに直接取り付けられます。静的保持トルクは少なくとも次の値でなければなりません。 ドラム最大トルクの1.5倍 完全に引っ張ったときにケーブルの最上層によって生成されます。

ドラムフランジのバンドブレーキは非常用の二次システムとして機能します。 10トン牽引ウインチの受け入れ試験中、直流ブレーキのみが保持された 定格負荷の105% ドラム回転ゼロで 30 分間。模擬停電後にバンドブレーキが適用されたとき、複合ブレーキシステムは静荷重を保持しました。 15トン ケーブルアンカーが滑る前に。

スプーリングギアとレベルワインド機構

ランダムな巻き付けにより、ケーブルの重なりが生じ、張力がかかった繰り出し時にジャケットに食い込みます。同期速度でドラムを横切る駆動レベルワインド機構は、フラットケーブルやスムーズなドラムに巻き取る場合に不可欠です。レベルワインドのピッチは、ケーブルの直径に次のクリアランスを加えたものと一致する必要があります。 1mm～2mm 挟み込みを防ぐため。

32 mm 丸型ケーブルの場合、送りねじピッチが 10mm のレベルワインド 33mm 双方向ナットで隙間をなくします。ケーブル敷設船からの現場データは、同期レベルワインドがペイアウトジャンプ現象を軽減することを示しました。 1 キロメートルあたり 3 回発生 これにより、以前はケーブルの絶縁抵抗に損傷を与えていた鋭い張力スパイクが防止されます。

電気制御と可変速の統合

大型ウインチ モーターをオンラインで直接始動すると、ギア トレインを通じて機械的衝撃が発生します。可変周波数ドライブにより、ソフトスタートランプが可能になります。 3秒 そして停止ランプの 2秒 、ピーク突入電流を低減します。 全負荷電流の6倍から1.5倍 。これにより、導体が絶縁体から剥がれる可能性のある突然の衝撃からケーブルが保護されます。

制御ペンダントには、直接遮断コンタクタを備えた非常停止ボタンが含まれている必要があります。非常停止が押されると、ブレーキが作動し、VFD が DC 噴射ブレーキ サイクルを開始し、ドラムを内部で停止させます。 0.5秒 。ドラム上のゼロ速度センサーは、ブレーキが保持トルクを解放する前に停止を確認します。

荷重感知と張力カットアウト

過剰な張力でケーブルを引っ張ると銅導体が永久に伸び、抵抗とホットスポットが増加します。シーブ軸に取り付けられたロードピンが張力をリアルタイムで測定し、力が事前に設定された制限を超えるとカットアウトをトリガーします。一般的な 3 芯 35 mm ケーブルの場合、最大引っ張り張力は次を超えてはなりません。 3,000kg 、これは導体ひずみに相当します。 0.2% .

PLC に接続されたロードセルは、スプール操作全体にわたる張力ログも記録します。このデータは、設置中にケーブルに過度のストレスがかかっていないことを検証するために使用されます。この要件は、設計寿命が 25年 .

毎日の始動前点検ポイント

各シフトの前に 10 分間の視覚的および機能的チェックを実施し、ケーブルの振れにつながる障害を発見します。以下のチェックリストは、リスクの高いコンポーネントをカバーしています。

• ブレーキのエアギャップが次のように設定されていることを確認します。 0.3mm 。エアギャップが 0.6 mm を超えると、スプリングのクランプ力が低下し、負荷がかかるとドラムがクリープする可能性があります。
• 遊星ギアボックスのオイルレベルを確認してください。一滴 15mm 覗き窓の下にあるシールの漏れは、1 シフト以内にギアに傷が付く原因となることを示しています。
• ドラム フランジのケーブル入口点に鋭いエッジがないかどうかを検査します。小さなバリ 0.5mm 繰り出し中にケーブルの外側シースをスライスする可能性があります。
• 非常停止をテストし、ドラムの停止距離を観察します。それを超える増加 200 mm のリニアケーブルトラベル ブレーキパッドの交換が必要です。
• レベルワインドチェーンやリードスクリューに目に見える緩みがないことを確認してください。たるみが生じた磨耗したチェーン 10 mm 位相遅れが発生し、クロスオーバー巻線が発生します。