小型電纜自動(dòng)收放器

1、機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 : 小型電纜自動(dòng)收放器 學(xué) 生 姓 名 : 指導(dǎo)教師姓名 專(zhuān)業(yè) 年月日 1課題名稱(chēng) 小型電纜自動(dòng)收放器 2課題研究背景目的及意義 電纜收放器目前應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛。它可以在地面進(jìn)行電纜收放，可以在礦井 下使用，在地面與井下之間吊送，也能夠獨(dú)自在井下應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備，同樣也有船 用電纜收放器。 目前因?yàn)榇笮吐短煲苿?dòng)式機(jī)械設(shè)備的有效工作行程很長(zhǎng)，有 50100M的哼，以 往采用的是配重式電纜收放器或直接利用人工拖動(dòng)電纜進(jìn)行收放，傳統(tǒng)的配重式電 纜收放器其安裝調(diào)試過(guò)程極其復(fù)雜，設(shè)備占用空間大，對(duì)電纜線長(zhǎng)度有限制，并且 在電纜線收放過(guò)程中經(jīng)常出

2、現(xiàn)電纜線壓壞、拉斷等現(xiàn)象；而直接利用人工拖動(dòng)電纜 進(jìn)行收放，每次設(shè)備工作位置變化，都要由人工拖動(dòng)電纜來(lái)擺放至合適位置利于設(shè) 備工作又不至于使電纜被設(shè)備碾壓損壞，工作維護(hù)量相當(dāng)繁重，且由人工拖動(dòng)電纜 收放，工作效率極低，勞動(dòng)強(qiáng)度強(qiáng)。 另外，近年來(lái)，通信事業(yè)發(fā)展迅速。對(duì)電線電纜的需求量日益增多，供應(yīng)電纜 線的工廠、倉(cāng)庫(kù)任務(wù)加劇，好多場(chǎng)合都采用了電纜自動(dòng)收放器，但這些單位的電纜 收放裝置大多都是大型收放器，在一些需要小型電纜以及需要的電纜量小的情況下， 仍然采用這些裝置會(huì)很浪費(fèi)，同時(shí)帶來(lái)更多資源的浪費(fèi)，因此，有必要設(shè)計(jì)一種小 型電纜自動(dòng)收放器，來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。采用小型電纜收放器，在電纜用量少是場(chǎng)合

3、能夠發(fā)揮更好的作用。 3、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近年來(lái)，電纜收放器由原來(lái)的人工收放電纜發(fā)展到機(jī)械收放電纜，節(jié)約大量人 力物力。 目前，國(guó)內(nèi)外電纜收放有電動(dòng)、液壓的裝置等等；電動(dòng)類(lèi)的收放裝置能源消耗 比較大，設(shè)計(jì)費(fèi)用比較高。液壓收放裝置計(jì)算復(fù)雜，高度也無(wú)法達(dá)到很高，目前液 壓方面的電纜收放裝置還很少。 電纜收放裝置目前應(yīng)用場(chǎng)合廣泛，因地制宜，根據(jù)山西煤礦資源比較豐富，該 地區(qū)對(duì)礦井下電纜收放裝置的應(yīng)用研究偏多。在礦井下的電纜收放裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下 要求：（1） 解決了電纜在卷筒與電機(jī)之間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；（2） 卷筒與電 網(wǎng)之間的電纜可隨設(shè)備的移動(dòng)而自行收放 ；（3） 在含有易燃?xì)怏w的場(chǎng)合可實(shí)現(xiàn)防 0

4、 由于在電纜收放過(guò)程中容易造成電纜外皮磨損、電纜絞纏在一起、電纜內(nèi)部導(dǎo) 線損壞等事故，從而造成不必要的損失，所以這些都是在設(shè)計(jì)電纜收放裝置時(shí)所必 須考慮到的。 幾種收放裝置介紹： (1) 電磁盤(pán)收放電纜裝置：該裝置主要由彈簧、拉簧夾板和卡線夾板組成，電纜 固定在卡線夾板上，該裝置的上下兩端分別固定于吊車(chē)和電磁盤(pán)。當(dāng)電磁盤(pán)下降時(shí)， 在其重力的作用下拉簧受拉力，而使拉簧夾板和卡線夾板展開(kāi)；當(dāng)電磁盤(pán)上升時(shí)， 由于拉簧的恢復(fù)力，而使拉簧夾板和卡線夾板折合在一起，保證電磁盤(pán)升降過(guò)程中 電纜線的自動(dòng)收與放。 電雄盤(pán)收放瞧纜裝置 電藐 2-RS夾拔 3.R線夾板 4拉贊 (2) 全液壓電纜自動(dòng)收放器：現(xiàn)場(chǎng)使

5、用情況如圖1, E)1現(xiàn)場(chǎng)使用示意圖 匚電纜收放機(jī)匕利根鉆就 S施匸并架 仁務(wù)揚(yáng)機(jī) 當(dāng)鉆機(jī)上升或下降時(shí)，由于電纜長(zhǎng)度的變化，其自重產(chǎn)生的下垂力也在變化 收放機(jī)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)使工作電纜所受張緊力保持不變。如圖2， 液壓系統(tǒng)工作原理如圖3, 液壓系統(tǒng)工作原理圖 1 壓力補(bǔ)償變量泵 2 安全閥 3 濾清器 心液壓控制器5電液比例壓力閥 乩液壓 馬達(dá)7瑕向閥 部分文獻(xiàn)報(bào)道如下： （1）目前，在煤礦井下的許多自移式設(shè)備中，大多采用防爆電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)裝置，如何實(shí)現(xiàn)電纜隨設(shè)備移動(dòng)而自動(dòng)收放則是困擾人們的一個(gè)大問(wèn)題，解決這 一問(wèn)題的途徑有3條：（1）采用不用電力的動(dòng)力裝置-防爆柴油機(jī)；（2）將電機(jī)所需

6、 的電源隨車(chē)放置；（3）安裝收放電纜裝置。 地面作業(yè)的、以電機(jī)為動(dòng)力裝置的設(shè)備（如天車(chē)）都會(huì)用到電纜卷筒，其電源的傳 遞同樣是通過(guò)電刷滑環(huán)完成的，由于地面不存在防爆問(wèn)題，因而電纜卷筒的設(shè)計(jì)較 為簡(jiǎn)單。防爆電纜卷筒是解決地下向電網(wǎng)取電的自移式設(shè)備的電纜隨設(shè)備移動(dòng)而自 行收放的理想裝置，本文的設(shè)計(jì)思路完全符合煤礦安全規(guī)程的要求，下一步將根據(jù) 用戶(hù)的需要進(jìn)行電纜卷筒的生產(chǎn)。 （2）長(zhǎng)期以來(lái)，吊機(jī)電纜都是由工人隨著吊機(jī)的移動(dòng)而收放，勞動(dòng)條件不好， 還經(jīng)常出現(xiàn)軋斷電纜的事故。因此，電纜收放的革新，早已是個(gè)課題。在毛主席革 命路線指引下，經(jīng)過(guò)批林批孔運(yùn)動(dòng)，四橋處二隊(duì)成立了電纜收放器研制小組，由工 人自己設(shè)

7、計(jì)，因地制宜，節(jié)約利廢，到目前為止一共試制成功四種不同類(lèi)型的電纜 收放器，即：同步式；平衡重式；摩擦式和行星式電纜收放器。 （3）電纜收放單軌吊，是一種多功能、高效率、多用途的井下輔助運(yùn)輸設(shè)備。 其軌道不僅承載著整個(gè)裝置的重量，還是掛纜車(chē)的運(yùn)行通道。電纜收放單軌吊結(jié)構(gòu) 緊湊，便于掛纜車(chē)的順利通過(guò)，可靠性好，穩(wěn)定性高，適應(yīng)能力強(qiáng)，安裝方便，省 時(shí)省力，經(jīng)濟(jì)高效。適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的需求。 尺片1同步式電收放器 1照片2平街脈式電枚放器 4、對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析（包括解決關(guān)鍵問(wèn)題技術(shù)和所需條 件兩方面） 萬(wàn)案一 該收放器原理是利用一個(gè)裝在桶上的繞線滾，余線繞在滾子上。桶拖遠(yuǎn)時(shí)自動(dòng)

8、旋轉(zhuǎn)放線，拖近時(shí)手搖或皮帶帶動(dòng)收線。滾子兩邊與軸連接處各嵌入一盤(pán)滾珠。繞 在棍子上的電纜外端接電源，內(nèi)端接兩盤(pán)滾珠外殼，再?gòu)臐L珠內(nèi)殼引線沿軸至桶右 側(cè)的電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)。這樣，電就由電纜經(jīng)滾珠傳至電動(dòng)機(jī)，而不論滾子是靜止或旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)。 接線圖 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，裝上齒輪、離合器和皮帶等，就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收線。 方案二 饋電型電纜自動(dòng)收放器 如圖，1是繞線卷筒，2是電動(dòng)機(jī)，3是集電裝置，4是行程開(kāi)關(guān)，5是滑輪，6 是滾珠絲杠，7是步進(jìn)電機(jī)。 為控制卷筒長(zhǎng)度，將電機(jī)放在卷筒內(nèi)部。絲杠，步進(jìn)電機(jī)，行程開(kāi)關(guān)，滑輪組 成排線機(jī)構(gòu)。排線原理是絲杠只做轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絲母滑輪移動(dòng)，當(dāng)絲母碰到兩側(cè)的行 程開(kāi)關(guān)時(shí)，絲杠反向轉(zhuǎn)

9、動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)滑輪反向運(yùn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)周期性排線。 判別電纜松緊的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如下圖，由兩個(gè)定滑輪，一個(gè)動(dòng)滑輪，彈簧，行程 開(kāi)關(guān)組成。當(dāng)電纜太緊時(shí)，彈簧壓縮，動(dòng)滑輪向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電纜過(guò)緊，碰到行程開(kāi) 關(guān)時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，進(jìn)行放線。 5、設(shè)計(jì)參數(shù) 電纜型號(hào):JKLGYJ-50/8,長(zhǎng)度100m 出線速度一般取 30m/min 最小彎曲半徑：R=246mm 彈簧型號(hào) Y3X28X65-GB/T2089 簧絲直徑d=3mm彈簧中徑D=28mm彈簧內(nèi)徑25mm，彈簧外徑D2 31mm， 試驗(yàn)載荷Fs 259N，有效圈數(shù)n=8，彈簧剛度k=36.5/n=4.56N/mm 交流電動(dòng)機(jī)：鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī) 丫80M4

10、,變頻調(diào)速 卷筒尺寸：轉(zhuǎn)速n=19.5r/min, 直徑取246mm,每層圈數(shù)Z=50,卷筒長(zhǎng)度取570mm 電刷類(lèi)型：SNH030過(guò)孔導(dǎo)電滑環(huán) 滾珠絲杠副：?jiǎn)|潤(rùn)澤機(jī)床附件有限公司的 FL2506 (L e=750 700) 步進(jìn)電機(jī)型號(hào)：110BC3100(脈沖當(dāng)量=0.01mm脈沖)，相數(shù)：3,步距角：0.6 ， 最大靜轉(zhuǎn)矩：9.8N m,空載起動(dòng)頻率: 1500Hz,空載運(yùn)行頻率15000Hz,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 7kg cm2 6、 參考文獻(xiàn) 【1】 【2】 【3】 王桂梅 毛平淮 林新民 楊立潔等. 龔超等. 宋文波等. 煤礦機(jī)械 煤礦機(jī)械 中國(guó)鑄機(jī). 煤礦機(jī)械雜志出版社2005年版 煤礦機(jī)械雜志出版社2010年版 濟(jì)南出版社1992年版 7、 完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排 工作計(jì)劃： (1) (2) (3) (4) (5) 進(jìn)度安排： 第4周 第5 6周 第7周 主機(jī)部分設(shè)計(jì)； 外文翻譯； 查找資料，完成開(kāi)題報(bào)告； 完成尺寸計(jì)算； 繪制裝配圖，部分零件圖； 按照學(xué)院的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 查找資料，