Tecnologia inovadora | Novidades do setor | 22 de abril de 2025
No setor industrial moderno, grandes equipamentos móveis, como guindastes portuários e máquinas de mineração, operam com frequência. Os enroladores de cabos são equipamentos essenciais que fornecem energia, alimentação de controle e transmissão de sinais para esses equipamentos. Seu desempenho afeta diretamente a eficiência e a segurança da produção. Os anéis coletores com furo passante da Ingiant tornaram-se uma das opções preferidas pelos distribuidores de enroladores de cabos devido à sua condutividade estável e capacidade de transmissão de sinais, resolvendo eficazmente o problema da transmissão de energia e sinais durante a rotação dos equipamentos.
1. Como funcionam os anéis coletores passantes em carretéis de cabos
(I) Princípio básico de funcionamento
Os anéis deslizantes de passagem são anéis condutores, compostos principalmente por anéis condutores, escovas e invólucros. Os anéis condutores são geralmente feitos de materiais metálicos com excelente condutividade, como ligas de cobre, e as escovas são feitas de cobre ou ligas de ouro-prata para garantir boa condutividade. Quando o tambor do cabo está em movimento, as partes rotativas do equipamento acionam o rotor do anel deslizante, e as partes estacionárias são conectadas ao estator do anel deslizante. As escovas mantêm contato sob pressão moderada com os anéis condutores, de modo que a corrente seja transmitida de forma estável entre as partes rotativas e estacionárias, garantindo que o fornecimento de energia e o sinal não sejam interrompidos durante a rotação contínua de 360 graus do equipamento.
Por exemplo, em um guindaste de cais de um grande porto, um grande número de operações de carga e descarga de contêineres precisa ser realizado diariamente. Durante a rotação do tambor do cabo do guindaste, a energia do solo é transmitida continuamente ao mecanismo de rotação do guindaste através do anel deslizante com furo passante, e o sinal de controle da sala de operações é transmitido com precisão a cada componente de execução. Mesmo durante períodos de operação intensa, não há interrupção da operação devido a problemas de transmissão pelo anel deslizante, o que garante efetivamente a operação eficiente do porto.
(II) Processo de transmissão de sinal e energia
Quando o tambor do cabo está em funcionamento, a fonte de alimentação estática externa é conectada ao estator do anel deslizante, e a corrente é transmitida para o anel condutor rotativo através da escova, alimentando então o dispositivo móvel através do cabo. Se houver transmissão de sinal envolvida, como sinais de controle, sinais de dados, etc., o sinal também segue esse caminho, sendo transmitido da extremidade estática para a extremidade rotativa do equipamento, permitindo o controle preciso do mesmo.
Tomemos como exemplo a pá carregadeira elétrica de mineração. Ela não só requer uma fonte de alimentação estável para acionar o motor, como também sinais de controle confiáveis para realizar a direção, a elevação e outras operações. O anel deslizante com furo passante no tambor do cabo garante o fornecimento estável de energia ao motor e, ao mesmo tempo, permite que as instruções de controle emitidas pelo operador na cabine sejam transmitidas com precisão ao atuador correspondente, possibilitando uma operação eficiente e segura mesmo em ambientes complexos de túneis subterrâneos.
2. Método de instalação de anel deslizante passante em bobinas de cabo
(I) Anel deslizante interno
O anel deslizante interno é um método de instalação comum, adequado para a instalação horizontal de bobinas de cabos. Nesse caso, o anel deslizante com furo passante é instalado dentro do eixo central da bobina. Esse método possui uma estrutura compacta, economiza espaço e torna o equipamento mais esteticamente agradável.
Em uma oficina de fabricação de automóveis, um grande guindaste de ponte utiliza um tambor de cabo com anel deslizante interno devido ao espaço limitado da oficina e às exigências estéticas do layout dos equipamentos. Após a instalação, o sistema não só garante uma transmissão de potência estável e atende às necessidades de frequentes operações de içamento, como também economiza espaço para outros equipamentos na oficina e facilita a operação por parte da equipe. No entanto, a concentricidade do anel deslizante e do eixo central deve ser rigorosamente assegurada durante a instalação, caso contrário, o desempenho do anel deslizante será comprometido.
(II) Anel deslizante externo
O anel deslizante externo é adequado para situações em que as especificações do cabo precisam ser alteradas com frequência ou quando vários cabos compartilham um mesmo tambor. O anel deslizante é instalado axialmente na lateral do tambor do cabo e possui uma capa protetora externa, que o protege e facilita sua substituição e manutenção.
Em canteiros de obras de metrôs urbanos, a demanda por cabos está em constante mudança devido às diferentes etapas da construção, e cabos com especificações diversas frequentemente precisam ser substituídos. Com o uso de enroladores de cabos externos com anéis deslizantes, os operários podem desmontar rapidamente a proteção e substituir os cabos, aumentando consideravelmente a eficiência da obra. Durante a instalação, deve-se atentar para a fixação firme da proteção e a vedação da conexão entre o anel deslizante e o enrolador de cabos, a fim de evitar que fatores externos afetem o desempenho do anel deslizante.
(III) Tipo cantilever com anel deslizante
Na estrutura de anel deslizante em balanço, o anel deslizante condutor é instalado na base e disposto axialmente, com o carretel localizado na posição em balanço. É adequado para locais com grande espaço e que necessitam enrolar cabos longos e pesados. É comum em equipamentos de ponte rolante de grandes portos.
O gigantesco guindaste pórtico em um porto costeiro é usado para içar cargas em grandes navios porta-contêineres e precisa enrolar centenas de metros de cabos pesados. O uso de enroladores de cabos do tipo cantilever com anéis deslizantes, com seu bom suporte e capacidade de enrolamento, garante a transmissão estável de energia e sinais durante o processo de içamento do guindaste pórtico. Durante a instalação, é fundamental garantir que a base esteja estável e que a capacidade de carga do cantilever atenda aos padrões para evitar que deformações estruturais afetem a operação do equipamento.
3. Precauções para instalação e uso de anéis coletores passantes
(I) Pontos a observar durante a instalação
a. Ajuste de concentricidade: Na instalação de anéis coletores com furo passante, a concentricidade do rotor e do estator é crucial. Quando o anel coletor gira em alta velocidade, o desvio de concentricidade causa contato irregular entre a escova e o anel condutor, acelera o desgaste e afeta o desempenho da transmissão. Por exemplo, quando uma fábrica instalou um anel coletor sem controlar rigorosamente a concentricidade, após algum tempo de operação do equipamento, o anel coletor apresentou problemas como aquecimento anormal e transmissão de sinal instável. Isso levou à necessidade de interromper a produção e reajustar a instalação, causando atrasos e prejuízos financeiros. Portanto, durante a instalação, ferramentas profissionais, como relógios comparadores, devem ser utilizadas para ajustar cuidadosamente a posição do anel coletor e controlar o erro de concentricidade dentro de uma faixa mínima.
b. Seleção do método de fixação: Normalmente, utilizam-se 4 parafusos de fixação para prender o anel deslizante ao eixo rotativo. Antes de apertar os parafusos, o anel deslizante deve ser girado manualmente para encontrar automaticamente a posição correta do eixo antes de ser travado, evitando assim forças desiguais na estrutura interna do anel. Ao mesmo tempo, ao fixar a peça rotativa da haste antirrotação, certifique-se de que ela se mova livremente, caso contrário, o anel deslizante poderá ser danificado.
c. Proteção dos fios: Os fios do anel deslizante precisam ser cuidadosamente protegidos durante a instalação para evitar danos à camada isolante e curto-circuito. Além disso, a fiação deve ser planejada de forma adequada, com o fio do estator afastado do eixo rotativo e o fio do rotor afastado da parte fixa. Devido à falta de proteção adequada dos fios em um canteiro de obras, os fios podem ser danificados pelas partes rotativas durante a operação do equipamento, causando curto-circuito e afetando o andamento da construção. Portanto, canaletas e tubos para fios podem ser usados para proteger e organizar os fios.
(II) Precauções de utilização e manutenção
a. Evite sobrecargas: Os anéis coletores de furo passante possuem corrente nominal, tensão nominal e outros parâmetros, sendo estritamente proibida a operação em sobrecarga. A sobrecarga causa superaquecimento do anel coletor, acelera o desgaste dos componentes e pode até causar acidentes. Em uma determinada empresa, o equipamento utilizou anéis coletores por um longo período devido à sobrecarga, resultando em queima grave do anel condutor. Além do alto custo de substituição, o equipamento ficou parado por um longo tempo, causando enormes prejuízos à produção. Portanto, é essencial selecionar o modelo de anel coletor adequado à carga real e monitorar os parâmetros de operação em tempo real.
b. Limpeza e inspeção regulares: A limpeza e inspeção regulares do anel deslizante são essenciais para garantir seu funcionamento estável. Durante a operação, o anel deslizante absorve impurezas como poeira e óleo, afetando o contato. Recomenda-se limpar o anel deslizante com um pano seco e limpo que não solte fiapos semanalmente ou mensalmente, dependendo do ambiente e da frequência de uso do equipamento, verificar o desgaste do anel condutor, o desgaste da escova e a folga das peças de conexão, reparando ou substituindo as peças necessárias.
c. Fatores ambientais: O ambiente de trabalho do anel deslizante tem um impacto significativo em seu desempenho e vida útil. Deve-se evitar a instalação em ambientes com alta temperatura, alta umidade, forte interferência eletromagnética ou gases corrosivos. Caso não seja possível evitar tais situações, medidas de proteção devem ser tomadas. Por exemplo, adicionar um dissipador de calor em ambientes de alta temperatura, vedar e desumidificar em ambientes de alta umidade, utilizar um anel deslizante blindado em ambientes com forte interferência eletromagnética e escolher um anel deslizante de material resistente à corrosão em ambientes com gases corrosivos, reforçando o tratamento de revestimento protetor.
Os anéis coletores passantes desempenham um papel fundamental na transmissão de cabos em enroladores. Ao compreender seu mecanismo de funcionamento, selecionar adequadamente os métodos de instalação e seguir rigorosamente as precauções de instalação e uso, é possível garantir a operação estável e eficiente dos enroladores de cabos e equipamentos relacionados, proporcionando suporte confiável à produção industrial.
Data da publicação: 22/04/2025