A 加熱コンベヤプーリー用スリップリング定置電源からプーリー内の回転発熱体に電力を伝達するため、回転を続けながらドラムを温めることができます。この回転電源コネクタは、加熱されたコンベヤープーリーを実用的なものにします。ヒーターはプーリーとともに回転しますが、電源は回転せず、固定ケーブルではねじれや破損なしにそのギャップを埋めることができません。
通常、必要となるのは氷から始まります。寒冷地の屋外コンベアでは、プーリーとベルトの接触領域の周りに雪や氷が蓄積し、ベルトが滑ったり、トラクションを失ったり、走行効率が低下したり、完全に停止したりすることがあります。-プーリーを内側から加熱すると、その蓄積を減らすことができます-。しかし、それが確実に機能するのは、動力伝達装置がプーリー周囲の実際の条件（低温、湿気、塵、振動、限られた取り付けスペース）に合わせて設計されている場合に限られます。
加熱されたコンベヤプーリーにスリップリングが必要な理由
コンベアプーリーは稼働中、継続的に回転します。発熱体がプーリーの内側にある場合、回転ドラムに直接配線された固定ケーブルが巻き付き、疲労し、最終的には故障します -。可動ドラムのヒーター ケーブルが擦れたり破損したりすると、ダウンタイムだけでなく安全上の問題も発生します。
スリップ リングは、回転電気インターフェイスを形成することでその制約を取り除きます。固定側は電源に接続します。回転側はプーリー内のヒーターに接続します。ドラムが回転すると、滑り接点が電気的導通を維持します。加熱プーリーの場合、ほとんどの場合、この作業は次のとおりです。電力伝達-高速データではなく、この設計は依然として要求が厳しいものです。なぜなら、ユニットは機械の中で最も過酷な場所の 1 つ、つまりプーリー ベアリングのすぐ隣に設置されており、風雨やベルトの破片にさらされているからです。同じ頑丈な貫通ボア設計が、回転コンベヤ装置に動力を伝達する。その場所に落とされた標準の屋内スリップ リングは、電流定格が間違っているためではなく、密封が不十分なケーブル グランドに湿気が侵入したり、振動によって接点がガタガタしたりするため、早期に故障する傾向があります。-。
加熱されたコンベヤスリップリングが必要な場合
加熱プーリー、つまりスリップ リングが最も明確に当てはまるケースは、氷によってダウンタイムや安全上のリスクが生じる屋外コンベアです。寒冷地採掘コンベヤ-、骨材と採石ライン、バルクマテリアルハンドリング、港湾とターミナルのコンベヤー、冷蔵倉庫と冷凍庫-エリアのベルト、雪や氷雪にさらされる回転ドラムを備えた移動式機器などです。
代表的な写真: 冬季気候の採掘コンベアでは、スリップ リングは雪、ベルトの細かい塵、プーリー ベアリング付近の絶え間ない振動に耐えながら、継続的にヒーター電力を供給する必要がある場合があります。{0}}その目的は単にドラムを温めることではなく、コンベアを利用可能な状態に保ち、手動による除氷を削減し、ベルトを保護し、寒い天候でも処理量を維持することです。-これらの動作目標は、スリップ リングの設計が果たさなければならないものです。
加熱されたコンベヤースリップリングの仕組み
加熱プーリー システムには 4 つの主要な部分があります。固定電源。回転シャフト上または回転シャフトの周囲に取り付けられたスリップリングと、回転ドラム内に引き回された配線。そしてプーリー内の発熱体。通電されると、電力がスリップ リングを通って回転プーリーに伝わり、ヒーターがドラムの表面を十分に上昇させてベルト-の接触領域の氷や雪が減少します。スリップ リングの役割は、コンベヤの実際の機械的条件や環境条件に耐えながら、その荷物を安全に運ぶことです。
選択ロジック: -ステップバイステップのアプローチ-
弱い仕様のほとんどは、筐体サイズに直接飛びつくことによって生じます。より信頼性の高い決定順序は、プーリーが必要とする熱から始めて外側に向かって作業することです。
- 火力を確認します。ワット単位のヒーター定格とそれが動作する電源から始めます。ヒーターの電力が下流のすべてを駆動します。
- 電圧、電流、回路数を導き出します。抵抗ヒーターの場合、電流はおおよそ電力を電圧で割ったものになります。 230 V 単相電源の 2 kW エレメントは約 8.7 A を消費します。デューティ サイクルとコールド スタート動作に余裕を持たせて、それを十分に上回る定格の回路を指定し、ワイヤ ゲージと接点の材質をそれに合わせます。-電源が単相-か三相-のどちらであるか、また別の接地回路（およびセンサーや制御回路）が必要かどうかを決定します。
- 保護レベルを設定します。実際の暴露状況からエンクロージャと密閉ターゲットを選択します。- 雨や水しぶきは、定期的な洗い流しや一時的な水没とは異なります。
- シャフトと取り付けスペースを合わせます。利用可能な直径、長さ、ボアまたはシャフトのサイズ、および固定側の回転に対する保持方法を確認します。
- ケーブルの出口とメンテナンスを計画します。設計が固まる前に、ケーブルの方向、張力緩和、保守アクセスを決定します。
加熱プーリー プロジェクトのエンジニアリング レビューでは、最初の調査で欠落していることが最も多い 3 つの詳細は、ヒーター電流、利用可能なシャフト スペース、ケーブル出口方向 - であり、これら 3 つが通常、カタログ部品で十分かカスタム設計が必要かを決定します。
主要な設計要件
電気負荷: 電圧、電流、回路、接地
ヒーターは電力需要を定義するため、選択を停止するのではなく、ここで開始する必要があります。回路ごとの基本電圧と電流を超えて、設計では総回路数、電源が AC 単相であるか三相であるか、起動電流または突入電流、ヒーターのデューティ サイクル、および制御回路または温度センサー回路を考慮する必要があります。-。デューティ サイクルが重要なのは、ヒータがサイクルまたは継続的に動作すると、接点にかかる実効熱負荷が変化し、銘板の数値だけでなく実際に指定する必要がある電流定格に影響するためです。接点の材質、ワイヤのサイズ、絶縁クラス、および耐絶縁性はすべて、その負荷に適合する必要があります。ヒーターが大量の電流を流す場合、高電流スリップリング-汎用ユニットではなく、適切なサイズのリングとブラシを使用することが正しい出発点となります。-主-レベルの電力が供給される露出した金属製プーリーには、専用の接地回路を設けることをお勧めします。
回転速度、デューティサイクル、静止時の加熱
コンベヤのプーリーは、多くの回転機械に比べて高速ではありませんが、長距離の運転、頻繁な始動停止、天候など、スリップ リングでは動作パターンが依然として厳しい場合があります。- 2 つの質問は見逃しやすいです。まず、プーリーが停止している間、ヒーターは作動するのでしょうか？固定ドラムを加熱すると、固定接触点および密閉された筐体内部で温度上昇が集中するため、ゼロ RPM での熱挙動は、稼働ケースではなく、制限ケースとなる可能性があります。次に、1 日に開始-サイクルは何回行われますか?これらの数値により、ブラシの摩耗、ベアリングの選択、メンテナンスの間隔が決まります。
温度範囲と寒冷地向けの素材-
加熱されたプーリーのスリップ リングでは、低い外部温度と要素からの内部熱の両方が発生するため、重要な問題は一般的ではなく特定のものになります。 -低温剛性は実際的な懸念事項です。低温剛性はケーブル ジャケット、シール、ベアリング潤滑剤に影響を及ぼし、それらを通じてシール圧力、ケーブルの柔軟性、ベアリングのトルクに影響します。室温で保持されるシールは、冷えると接触力を失う可能性があります。屋内では柔軟なジャケットでも、最低使用温度では硬化したり亀裂が入ったりする可能性があります。重要なのは、実際の最低動作温度を確認し、その温度に適合するシール、ジャケット、潤滑剤を選択することです。-、研究室で動作する部品が冬の朝の起動時に耐えられると想定しないでください。-
侵入保護、湿気、腐食
屋外のプーリーには、雨、雪、溶けた水、ほこり、研磨粒子が付着し、プーリーに取り付けられたスリップ リングにもベルトのほこりや振動が付着します。保護ターゲットは実際の暴露から選択され、曖昧な「屋外」ラベルではなく、定義された侵入定格として表現される必要があります。国際的に認められたシステムは、次のように定義されている IP コードです。IEC 60529、IEC によって発行ここで、最初の桁は固体と塵をカバーし、2 番目の桁は水をカバーします。北米のプロジェクトの場合、NEMA タイプのエンクロージャの定格は、ほぼ同等の保護を説明し、さらに腐食や氷結などの条件にも対処します。理解するのに役立ちますIP定格がスリップリングにどのように適用されるか特に、回転する密閉アセンブリは静的なボックスとは異なる動作をするためです。ここで最も一般的な実際の障害は、温和な環境のために密閉されたケーブル グランドから水が侵入し、その後、温度変動時にエンクロージャ内で結露が発生することです -。そのため、外部からの浸入と内部の結露の両方を考慮して設計する必要があります。
振動、ベアリング、機械的安定性
電気接触の品質は機械の安定性に依存し、コンベヤではシャフトの振れ、位置ずれ、ベルト張力の変動、プーリー付近の材料への影響など、多くの外乱が発生します。{0}振動によりブラシとリングの接触が不安定になると、すべてのコンポーネントが正しく定格されている場合でも、加熱回路が断続的になります。接触を安定に保つために、堅牢なベアリング、確実な回転防止取り付け、適切な張力緩和が存在します。-これらは振動ドラムのオプションの追加物ではありません。
取付方法と空間包囲
プーリー領域には、ガード、ベアリング、ブラケット、フレームが密集しています。一般的な配置には、シャフト取り付け端-、-シャフト上の貫通穴設計、および通常は固定側を保持する回転防止ブラケットを使用したフランジ取り付けが含まれます。-使用可能な外径、最大長さ、穴または軸のサイズ、取り付け方向、ガードや可動部とのクリアランスを確認してください。多くの場合、コンパクトなユニットが必要ですが、コンパクトだからといって過小評価されてはなりません。回路、絶縁、シーリング、ベアリング、ケーブルの配線にはすべてまだスペースが必要です。-
ケーブル挿入口とストレインリリーフ
ケーブルの差込口は、屋外でよく発生する故障箇所です。密閉が不十分な腺から水が侵入します。支持されていないワイヤは振動下で疲労します。可動ベルトの近くに配線されたケーブルは摩耗したり引っ張られたりします。健全な設計には、ケーブルに合わせたサイズの密閉グランド、固定側と回転側の両方のストレインリリーフ、十分な曲げ半径、低温定格ジャケット、ピンチポイントから離れた配線、電源と信号配線の明確な分離が使用されています。-
加熱プーリーの一般的なスリップ リング構成
加熱プーリーの要件のほとんどはいくつかのパターンに分類され、必要なパターンに早い段階で名前を付けると、サイジングがはるかに簡単になります。
- 電源のみ- 最小の回路数を備えた単一の加熱ゾーン。
- 電源とアース- も同様で、金属ドラム用の専用接地回路が付いています。
- 電力と温度センサーまたは制御- 電源回路と、サーモスタット、センサー、またはコントローラーの低レベル回路-。
- マルチゾーンヒーター回路-- 2 つ以上の独立した加熱ゾーン。それぞれに独自の電力パスが必要で、通常は共有グランドが必要です。これにより、回路数が増加し、リング サイズに影響します。
標準スリップリングとカスタム加熱コンベヤスリップリングの比較
カタログのスリップ リングは、軽負荷の制御された条件下で機能します。{0}}プーリー環境がより厳しく、より特殊であればあるほど、ストック部品をコンベアに押し込むよりも、コンベアの周囲にスリップ リングを設計する方がコストが高くなります。この表は 2 つを比較しており、重要なことに、決定する前に何を確認する必要があるかを比較しています。
| 要件 | 標準スリップリング | 加熱されたコンベヤスリップリング | 確認すべきこと |
|---|---|---|---|
| 主な機能 | 一般的な電力または信号の転送 | 回転プーリーの発熱体への電力供給 | ヒーター定格と回路数 |
| 環境 | 屋内または管理された場所にあることが多い | 屋外、寒い、濡れている、埃っぽい、振動がある | 実際の暴露量と最低気温 |
| ハウジング | 基本的な金属またはプラスチック | 必要に応じて堅牢、密閉、耐腐食性を備えた- | 塩や化学物質などの腐食性物質が存在する |
| シーリング | 限定的またはオプション | 湿気、雪、ほこり、洗い流しに適合 | 洗浄または浸漬の可能性 |
| ベアリング | 一般的な-義務 | コンベヤの振動とデューティサイクルに合わせて選択 | 振動レベルと稼働時間 |
| ケーブル差込口 | 基本的なワイヤー出口 | 密閉されたグランドとストレインリリーフ | ケーブルサイズと取り出し方向 |
| デザインアプローチ | カタログ-ベース | 多くの場合、カスタムまたはセミカスタム- | シャフトとスペースの制約 |
これらの確認項目のいくつかが標準以外の値を指している場合、{0}}アプリケーションを中心に構築されたカスタム スリップ リング通常、耐用年数を考慮するとリスクが低い選択です。-
一般的な故障モードと設計によるそれらの防止方法
既知の故障モードに基づいて設計することは、一般的な予防策を列挙するよりも役立ちます。加熱プーリー スリップ リングで繰り返されるものは次のとおりです。-
- 水の浸入- 通常は、寒さで力を失ったケーブルグランドまたはシールにあります。適切なシール定格、低温定格シール、結露管理によって対処します。-
- ブラシの摩耗- 研磨粉塵と長い使用サイクルによって加速されます。連絡先-の材料の選択と現実的なメンテナンス間隔によって解決されます。
- ケーブル疲労- は、振動下で支持されていない、または鋭く曲がった配線によるものです。張力緩和と曲げ半径制御によって対処されます。-
- ベアリングの損傷- の位置ずれ、衝撃、または不適切な低温潤滑剤によるもの。ベアリングの選択と確実な取り付けによって解決されます。
- 接点過熱- は、定格電流容量が過小であるか、密閉ハウジング内の熱放散が不十分であることが原因です。-適切な電流定格と熱ヘッドルームによって対処されます。
- 絶縁破壊- は、不適切な誘電定格または湿気によるものです。適切な絶縁クラスと適切な侵入保護によって対処します。
避けるべきよくある間違い
電流定格のみで選択してください。電流容量は必要ですが十分ではありません。屋内で適切な電流が流れるユニットでも、密閉性、耐腐食性、または耐振動性が不十分な場合、屋外では故障する可能性があります。
低温での行動を無視する。-シール、断熱材、潤滑剤、プラスチックは低温で変化するため、すべての材料を予想される最低温度に対して確認してください。
湿気と結露を過小評価している。雪や氷が溶けたり再凍結したり、グランドから水が侵入したり、エンクロージャ内で湿気が結露したりする可能性があるため、設計では音の基礎となる外部の水への曝露と内部結露の両方に同時に対処する必要があります-防水スリップリング設計.
ハウジングのサイズが小さすぎます。-ユニットが小さいと魅力的に見えますが、密閉、絶縁、配線、保守が難しくなる可能性があります。コンパクトでも安全に構築できる余地が残されているはずです。
ケーブルの取り回しが悪い。たとえよく作られたスリップ リングであっても、ケーブルが急激に曲がったり、使用中に引っ張られたり、磨耗したり、可動部品に近づきすぎたりすると、故障します。{0}
よくある質問
Q: 加熱コンベヤ用のスリップリングとは何ですか?
A: これは、固定電源から回転コンベア プーリー内の発熱体に電力を供給する回転電気装置です。そのため、プーリーが回転している間、ヒーターは通電されたままになります。
Q: 加熱プーリーに固定ケーブルを使用しないのはなぜですか?
A: 固定ケーブルはドラムが回転するとねじれ、最終的には疲労したり、破損したり、危険になったりします。スリップリングは、回転を通じて接続を継続します。
Q: 標準スリップリングは加熱されたコンベヤプーリーに使用できますか?
A: 場合によってはありますが、電気負荷、温度、密閉、振動、取り付けの要求が軽い場合に限ります。屋外の加熱プーリーには通常、頑丈なユニットまたはカスタムユニットが必要です。
Q: 屋外コンベヤのスリップリングにはどのような IP 定格が必要ですか?
A: 露出によって異なります。雨、雪、粉塵、洗い流し、浸水の可能性などは条件が異なるため、評価は一般的な「屋外」というラベルではなく、実際の環境に従う必要があります。
Q: ステンレス鋼は必ず必要ですか?
A: いいえ。ステンレス鋼は、錆、水、塩分、または激しい粉塵が実際に懸念される場合には役に立ちますが、適切なハウジングは、存在する腐食剤に加えて、コストと強度によって決まります。これは環境に基づいて選択されるものであり、自動的なデフォルトではありません。
Q: 停止中にプーリーを加熱すると問題はありますか?
A: できます。固定ドラムを加熱すると、固定接触点および密閉された筐体内部で温度上昇が集中するため、この場合は熱設計の制限となることが多く、温度センサーまたは制御回路が必要になる場合があります。
Q: カスタム加熱コンベヤスリップリングを設計するにはどのような情報が必要ですか?
A: 電圧、電流、回路数、位相、RPM とデューティ サイクル、温度範囲、IP または NEMA ターゲット、取り付けスペース、シャフトの詳細、ケーブル配線、および環境暴露。
まとめ
加熱されたコンベアプーリー用のスリップリングは、重要な付属品ではありません。これは、コンベアの稼働中にドラム内のヒーターに電力を供給する回転インターフェイスです。長持ちするかどうかは3つの判断で決まる：信頼できる電力伝達ヒーターに合わせたサイズで、封印実際の露出と一致し、機械的安定性コンベアの振動を受けます。ヒーターの電力から始めて、電流、回路、保護、取り付け、ケーブルの配線に至るまで、これらを適切に実行します。-、カスタムの加熱プーリー スリップ リングは、寒さ、湿気、埃、振動の多い使用にも耐えます。実際的な最初のステップは、動作条件と電気要件を明確に定義することです。