Кабельний барабан

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, в частности к кабельным барабанам с кольцевыми токоприемниками, и может быть использовано в народном хозяйстве для перегрузки металлических материалов. Известен кабельный барабан, выбранный авторами в качестве прототипа, содержащий ось, закрепленные на ней втулки с шайбами и ребордами, обечайку и токосъемный узел, выполненный в виде изоляционной втулки и токоподводящего кронштейна с угольными щетками [1]. Известный кабельный барабан, выбранный в качестве прототипа, не может обеспечить стабильную синхронную работу с грузовым барабаном и подачу электроэнергии на электромагниты в тяжелых экологических условиях работы ввиду возможности замыкания токоподводящего узла, так как токоподводящий кронштейн его выполнен из неизоляционного материала и сам узел ненадежно закреплен на барабане. Кроме этого, известный кабельный барабан сложен в конструктивном исполнении и требует значительных затрат на его эксплуатацию. В основу изобретения положена задача разработать конструкцию кабельного барабана, в котором путем изменения формы реборд и конструкции токосьемного узла была бы обеспечена стабильная надежная синхронная работа с грузовым барабаном и подача электроэнергии на электромагниты в тяжелых экологических условиях работы, например, в сталеплавильном производстве, при одновременном упрощении конструкции кабельного барабане и его эксплуатации. Задача решается тем, что кабельный барабан содержит установленную на оси обечайку с ребордами и токосъемный узел, согласно изобретению, реборды выполнены в виде фланцев с сегментными пазами, жестко соединенных с осью и обечайкой, токосъемный узел содержит съемную составн ую втулку, выполненную сборной из изоляционных шайб, токосъемных колец, и шин, и изоляционный токоподводящий кронштейн с угольными щетками, при этом изоляционные шайбы выполнены с отверстиями и пазами, прилегающая к реборде изоляционная шайба посредством двух разъемных соединений связана, соответственно, с ребордой и с другими изоляционными шайбами сборной втулки, причем токосъемные кольца напрессованы на изоляционные шайбы и жестко соединены с токосъемными шинами, а последние помещены в пазы изоляционных шайб, при этом оси пазов и отверстий в изоляционных шайбах расположены по окружности шайб. соответственно, под углами 601800 и 1200. Заявляемый кабельный барабан обладает существенными отличительными признаками в сравнении- с аналогичными решениями, а указанная совокупность существенных признаков обеспечит стабильную надежную работу кабельного барабана в тяжелых условиях окружающей среды и упрощение конструкции и эксплуатации. Выполнение реборд в виде фланцев с сегментными пазами упрощает конструкцию кабельного барабана и токоподвода к кабелям электромагнитов. Жесткое соединение реборд с осью и обечайкой повышает надежность и упрощает конструкцию путем исключения дополнительных деталей крепления обечайки и реборд на оси. Прочность и надежность обеспечиваются расчетными параметрами деталей барабана. Снабжение реборды со стороны токосъемного узла отверстиями с резьбой обеспечивает надежность жесткого крепления съемной сборной изоляционной втулки к ней, упрощение изготовления изоляционных шайб и процесса эксплуатации. Выполнение съемной втулки токосъемного узла в виде составной из изоляционных шайб, токосъемных колец и шин и изоляционного токоподводящего кронштейна с угольными щетками обеспечивает быстрый съем и установку изоляционной втулки, замену при необходимости автономно одной из изоляционных или ряда шайб. Изоляционный кронштейн повышает надежность и безопасность работы токосъемного узла. Выполнение изоляционных шайб с отверстиями и пазами обеспечивает упрощение крепления их и раскрепления, подводку электроэнергии от токосъемных колец к кабелям электромагнита. Жесткое соединение изоляционной шайбы, ближайшей к реборде, посредством разъемного соединения с ребордой и другим разъемным соединением с другими изоляционными шайбами сборной втулки обеспечивает упрощение крепления втулки к реборде, надежность и возможность автономного раскрепления изоляционных шайб в отдельности или всей изоляционной втулки, что снижает эксплуатационные затраты. Жесткое соединение токосъемных шин с непрессованными на изоляционные шайбы токосъемными кольцами и помещение шин в пазы изоляционных шайб повышает надежность работы и одновременно обеспечивает дополнительное соединение колец и шайб а виде шпоночного, а также упрощает их монтаж и демонтаж . Выполнение осей пазов и отверстий в изоляционных шайбах, соответственно, под углами 60-1800 и 1200 обуславливается тем, что необходимо обеспечить прочность изоляционных шайб при расположении пазов для шин и прохождение шин через сегментные пазы реборд к кабелям электромагнита, а также распределение равномерной нагрузки на изоляционные шайбы и реборду. При расположении осей, пазов менее 600 друг от друга снижается прочность изоляционных шайб и усложняется процесс установки шин через пазы реборды, а расположение осей пазов более 180° усложняет конструкцию кабельного барабана. Расположение осей отверстий под углом более или менее 1200 снижает надежность, так как создается неравномерная нагрузка на участки изоляционной шайбы для реборды или при увеличении угла снижается надежность крепления, а при уменьшении угла повышаются эксплуатационные затраты. Такое выполнение пазов и отверстий обеспечивает повышение надежности работы, симметричность нагрузки и улучшение условий обслуживания. Выполнение шайб и кронштейна из изоляционного материала повышает надежность в эксплуатации, упрощает конструктивное исполнение и исключает возможность замыкания. Предложенный кабельный барабан поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид кабельного барабана электромагнитного крана; на фиг. 2 - реборда со стороны привода кабельного барабана: на фиг. 3 реборда со стороны токосъемного узла; на фиг.4 - составная съемная втулка токосъемного узла; на фиг. 5 изоляционные шайбы с пазами и отверстиями съемной составной втулки; на фиг. 6 - изоляционные шайбы с токосъемными кольцами и шинами съемной составной втулки; на фиг. 7 - изоляционный токоподводящий кронштейн токосъемного узла. Кабельный барабан содержит ось 1, установленные на ней реборды 2 и 3, выполненные в виде фланцев с сегментными пазами и жестко соединенные с осью и обечайкой 4, например электросваркой, токосъемный узел (на чертеже условно не обозначено), выполненный в виде съемной coставной изоляционной втулки 5 (фиг. 1), содержащей изоляционные шайбы 6,7 и 8, токосъемные кольца 9, напрессованные на изоляционные шайбы 8, токосъемные шины 10, жестко соединенные с токосъемными кольцами 9. болтовое соединение 11 изоляционных шайб и токоподводящий с угольными щетками (на чертеже условно не показано) изоляционный кронштейн 12 (фиг. 4, 6, 7) закрепленный на щековине корпуса барабана (на чертеже условно не показано). Реборды 2 и 3 снабжены сегментными пазами 13. а реборда 3 и отверстиями с резьбой 14, расположенными по их окружности под углами 60-180 и 120 градусов (фиг. 2, 3). Изоляционные шайбы 6,7 и 8 выполнены с гладкой поверхностью и снабжены пазами 15 и 16, отверстиями 17 и 18, расположенными по их окружности под углами 60-180 и 120 градусов (фиг. 5). Соединение с ребордой изоляционных шайб болтовое 19 (фиг. 4). Кабельный барабан работает следующим образом. При нормальной работе (исправном состоянии электромагнитного грузоподъемного устройства) и обеспечении условий производства работ, например, в копровом цехе или шихтовом участке сталеплавильного производства, машинист грузоподъемного устройства посредством пульта управления (на чертеже условно не показано) приводит в режим опускания или подъема грузоподъемное устройство электромагнита, при этом благодаря наличию синхронного устройства, например, шестеренного типа (на чертеже условно не показано), одновременно приводится в такой же режим и кабельный барабан. Электромагнит кладется на шихту внутренним полюсом, машинист подает напряжение на электромагнит, который захватывает ши хту. За тем производится подъем включенного в напряжение магнита, подвод его к вагону или мульде на высоте не более 0,5 метра, отключение электромагнита от напряжения и шихта падает в вагон. После чего процесс повторяется. При подаче напряжения через токоподводящий изоляционный кронштейн 12 с угольными щетками, прижатыми к токосъемным кольцам 9, жестко закрепленным к изоляционным шайбам 8 и вращающи хся вместе с ними посредством болтовых соединений 11 изоляционных шайб 6, 7, 8 друг с другом и изоляционной шайбы 6 с ребордой 3. напряжение через кольца 9, шины 10 подается на электромагнит, тем самым магнит включается и металлическая магнитная шихта захватывается и опускается при выключении магнита машинистом. За счет синхронного устройства одновременно в одном режиме работают грузоподъемное устройство электромагнита и кабельный барабан со съемной составной изоляционной втулкой 5. При этом изоляционные шайбы 6, 7и 8 вращаются вместе с кабельным барабаном независимо от подачи напряжения к электромагниту. Кабельный барабан приводится во вращение осью 1 посредством синхронной передачи от грузоподъемного устройства магнита, последняя передает вращательное усилие обечайке 4 через жесткое соединение с ребордами 2 и 3 и составной съемной изоляционной втулке 5 через изоляционную шайбу 6, жестко соединенную болтовыми соединениями 19 с ребордой 3 и болтовым соединением 11 с изоляционными шайбами 7 и 8. Вращение обечайки 4 обеспечивает разматывание или наматывание кабелей, закрепленных на обечайке 4. Шины 10, соединенные с токосъемными кольцами 9, укладываются в пазы 15 и 16 изоляционных шайб 6, 7, 8 и проходят через пазы 13 реборды 3 и обечайку 4 к кабелям электромагнита. Болты 11, соединяющие изоляционные шайбы 6, 7, 8, проходят через их отверстия 17, выполненные в изоляционной шайбе 7 со стороны опоры с потаем. Болты 19, соединяющие изоляционную шайбу 6 с ребордой 3 проходят через отверстия 18 и крепятся посредством резьбовых отверстий 14 в реборде 3. Предложенная конструкция кабельного барабана обеспечивает повышение надежности в работе токосъемного узла, безопасности труда, упрощение конструкции барабана, снижение затрат на изготовление и эксплуатацию в тяжелых условиях окружающей среды.