Детальний Опис
Грейферний кран — два двигуни, один кабель
Грейферний кран керує двома незалежними групами двигунів через один підвішений кабель:
- Двигун підйомного механізму: піднімає та опускає всю грейферну збірку — зазвичай більший двигун (50–200 кВт)
- Двигун відкриття/закриття грейфера: керує двощоковим або багатощоковим грейфером — відкривається для вивантаження матеріалу, закривається для його захоплення
Комбінований силовий кабель зазвичай має 7 силових жил (3 підйом + 3 грейфер + 1 PE) або 8 (3 + 3 + 1 PE + 1 додаткова), а також 4–24 контрольні жили для кінцевих вимикачів, датчиків позиції та зворотного зв'язку стану грейфера.
Чому кабелі грейфера виходять з ладу швидше за стандартні кабелі підйомного механізму
| Фактор навантаження | Стандартний кабель підйомного механізму | Кабель грейфера |
|---|---|---|
| Циклів вигину на годину | 10–20 | 40–120 |
| Кількість функцій, що живляться | 1 (підйом) | 2 (підйом + грейфер) |
| Кількість жил | 4–5 | 11–30 і більше |
| Динаміка кабелю | Лінійний рух угору/вниз | Угору/вниз + коливання відкриття/закриття грейфера |
| Контакт із матеріалом | Відсутній (підвішений) | Пил сипучих матеріалів, кромки брухту |
Більша кількість жил, швидший цикл роботи та коливання механізму грейфера створюють внутрішній рух жил, що прискорює знос ізоляції. Міжшарове розділення PET-флісом між силовими та контрольними групами жил є обов'язковим для запобігання відмовам контрольних жил.
Примітки щодо конструкції кабелю грейфера
- Специфічне для грейфера розташування жил: силові та контрольні жили фізично розділені шаром PET-флісу — це запобігає пошкодженню контрольних жил сусідніми силовими провідниками
- Стандарт жил класу 6: дрібніша скрутка, ніж у класу 5 — додаткова гнучкість необхідна для частот циклів роботи грейфера
- Випробування на цикл грейфера: заявлений ресурс базується на імітаційних випробуваннях циклу грейфера — комбінований рух підйому + відкриття/закриття, а не лише лінійне намотування
- Стандарт оболонки PUR для сипучих матеріалів: вугілля, руда, зерно, брухт — PUR краще витримує абразивний пил, ніж CR
Компонування силових і контрольних жил
Комбінований кабель передає живлення двом групам двигунів та сигнали, що їх координують. Група живлення використовує від 7 і більш типової кількості силових жил: три для двигуна підйомного механізму (U або V або W), три для двигуна грейфера (U або V або W) та одну захисну землю. Група керування використовує від 4 до 24 жил, перерізом від 0,75 до 2,5 мм², що передають зворотний зв'язок кінцевих вимикачів і датчиків позиції та сигнали стану грейфера між контролером крана та механізмом грейфера. Силові провідники застосовують мідь класу 6 за IEC 60228 у перерізах від 10 до 120 мм².
Дві групи жил не змішуються довільно. Вони укладаються концентричними формуваннями з шаром PET-флісу між силовою та контрольною групами. Цей роздільник функціональний: під час циклу грейфера силові жили несуть комутаційні струми і переміщуються при згинанні кабелю, а без флісу ізоляція контрольних жил стиралася б сусідніми більшими провідниками. Ізоляція жил — етиленпропіленовий каучук для силових жил і поліпропілен для контрольних, обидві вибрані за гнучкість і стійкість до стирання при безперервному циклічному згинанні.
Вибір оболонки та механічне навантаження
Зовнішня оболонка — PUR або CR. PUR є стандартом для роботи з сипучими матеріалами: вугілля, руда, зерно та брухт піддають кабель абразивному пилу та гострим кромкам металобрухту, а компаунд PUR атестовано за стиранням Табера 5 мг або менше. Неопрен CR пропонується для підвищеної міцності та, на запит, з визнанням MSHA для гірничих середовищ. Обидві оболонки стійкі до олив і атмосферних впливів. PUR атестовано від -40°C до +80°C, а CR — від -25°C до +70°C, тому вибір також залежить від найнижчої температури довкілля на об'єкті.
Підвішена вага та динамічне навантаження грейфера сприймаються центральним несучим осердям з оцинкованого сталевого троса, що запобігає розтягуванню мідних провідників. Опційна внутрішня оболонка з гуми CR може бути накладена поверх збірки жил для додаткового механічного захисту.
Геометрія барабана та ресурс циклів
Кабель спроєктовано для моторизованого намотування на барабан із співвідношенням діаметра барабана до діаметра кабелю (D/d) щонайменше 10:1, рекомендовано 12:1. Більше D/d зменшує кривизну вигину на барабані і є найвагомішим єдиним чинником подовження ресурсу вигину. Номінальний ресурс циклів грейфера перевищує 200 000 комбінованих циклів відкриття або закриття та підйому — число, що відображає подвійний режим вигину грейферного крана: кабель згинається при кожному ході підйому і при кожному ході відкриття або закриття грейфера, із частотою вигину у кілька разів вищою, ніж у стандартного кабелю підйомного механізму з однією функцією. Номінальна напруга становить 0,6 або 1 кВ за випробувальної напруги 3 500 В змінного струму, а оболонка стійка до горіння згідно з IEC 60332-1-2.