CN100528495C - 基于水敷法的电缆敷设作业机器人电缆推进器 - Google Patents

Abstract

一种机械技术领域的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器结构，包括传送机构、压紧机构、变径机构和锁紧机构。两个传送机构关于电缆中心线对称放置，并由变径机构支撑，位于电缆的下方，支撑并传送电缆；压紧机构安装在支架上，位于电缆的上方，压紧机构通过上下移动从而压紧电缆，保证电缆承受的压力的同时，进而保证电缆传送过程中受到的摩擦力；变径机构安装在支架上，与压紧机构配合，完成传送不同直径电缆的功能；两个锁紧机构分别安装在两个传送机构外侧，随传送机构运动，同时锁紧变径机构。本发明不但可以完成电缆的推进，同时具有变径结构以及锁紧结构，能够推进不同直径的电缆。

Description

基于水敷法的电缆敷设作业机器人电缆推进器

技术领域

本发明涉及一种机械工程技术领域的装置，具体为一种基于水敷法的电缆敷设作业机器人电缆推进器。

背景技术

目前敷设电缆主要采用机械手段实现电缆的牵引，主要方法包括机械牵引法、直埋光缆法、架空光缆、水底光缆和管道光缆等。由于这些方法都是用机械牵引法来敷设电缆，在牵拉的敷设过程中会产生很多的问题，如：牵引力过大会产生光缆的拉伸过度，这将损坏光缆；光缆升级时不能把已经敷设好的光缆直接替换掉等。

水敷法又称“水流安装技术”、“漂浮法”等，与牵拉和气吹的方法不同的是：水敷法在管道空间很小的情况下由于水的漂浮作用仍能保持很高的效率；在敷设时不必像气吹敷设那样考虑管道和电缆/微管之间的比值是否合适，较小内径的管道敷设较粗的光缆，面积较大的微管束不仅可以减低管道的投资同样可以减少施工时水的使用量；并且因为不需要空气压缩机，减轻了设备重量和便于运输，转移工地更容易。水敷法同气吹法一样在管道弯曲处不产生阻力的影响，所以对在弯曲的管道中敷设电缆有非常重要的作用。水敷法作业机器人主要包括电缆推进机构以及水压驱动部分，两者需要很好的配合才能完成电缆的高效率敷设。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利92212415.9发明了一种电缆输送机，用于敷设大直径电力电缆的电动机械。主要由立式双履带，双减速箱，双头丝杆等组成。这种电缆输送机由于采用了牵引法没有采用水敷法，因此所需的功率很大，效率不高。而且该输送机没有变径机构，不能输送不同直径的电缆。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提出一种基于水敷法的电缆敷设作业机器人电缆推进器，使其不但可以完成电缆的推进，同时具有变径结构以及锁紧结构，能够推进不同直径的电缆。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：两个传送机构，压紧机构，支架，变径机构和两个锁紧机构。两个传送机构关于电缆中心线对称放置，并由变径机构支撑，位于电缆的下方，支撑并传送电缆；压紧机构安装在支架上，位于电缆的上方，压紧机构可以通过上下移动从而压紧电缆，保证电缆承受的压力的同时，进而保证电缆传送过程中受到的摩擦力，不发生打滑现象；变径机构安装在支架上，与压紧机构配合，完成传送不同直径电缆的功能；两个锁紧机构分别安装在两个传送机构外侧，随传送机构运动，同时锁紧变径机构。

所述传送机构，包括传送带、电机支架、传送带支座、主动锥齿轮、被动锥齿轮、电机；电机安装在电机支架上，其输出轴与主动锥齿轮连接。传送带安装在传送带支座上，其传送面与地面成30°。与主动锥齿轮啮合的被动锥齿轮也安装在该传送带支座上，带动传送带动作。两个传送机构传送面夹角120°，同时支撑电缆并在电机的驱动下完成输送电缆的任务。

所述变径机构包括，底座、变径螺杆、左滑动底座、右滑动底座；变径机构是为了使本发明能输送不同直径的电缆而设计，底座上安装变径螺杆，变径螺杆上加工有两部分旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与左滑动底座、右滑动底座配合，两个传送机构分别安装在两个滑动底座上，这样，当转动变径螺杆时，两个滑动底座带着传动机构向两侧运动，与压紧机构配合即可以传送不同直径的电缆。

所述压紧机构，包括滑动轮、滑动轮支架、压紧机构支板、滑动套和压紧螺杆；压紧机构支板两侧分别安装两个滑动轮支架，两个滑动轮安装在滑动轮支架上，另两个滑动轮安装在压紧机构支板上，这四个滑动轮在电缆的传送过程中被动转动。滑动套与压紧螺杆螺纹配合，同时与压紧机构支板固联，转动压紧螺杆可以带动滑动套以及压紧机构支板上下移动，从而达到调节施加到电缆的压力的目的。

所述锁紧机构，包括滑杆、锁紧支座、锁紧螺杆、左锁紧圈、右锁紧圈。锁紧机构是为了在变径时使滑动底座锁紧设计的。半圆形的左锁紧圈和右锁紧圈成对使用，其中每个锁紧圈上面有一个螺纹孔与锁紧螺杆配合，还有一个光孔与滑杆配合，两个锁紧圈结构一样，改变螺纹的旋向相反。锁紧螺杆与滑杆安装在两个锁紧支座上。为了实现可靠锁紧，该机构上采用两对锁紧圈共同作用。当转动锁紧螺杆时，两片锁紧圈相对或者相反移动即完成了对滑动底座的锁紧以及松开。

本发明两个传送机构左右关于电缆中心线对称布置支撑电缆，控制电机转动，通过主动锥齿轮、被动锥齿轮进而带动传送带动作，即完成了电缆的输送。压紧机构能调节施加给电缆的压力，转动压紧螺杆，使滑动套带动压紧机构支板以及其上的四个滑动轮上下移动，即完成了电缆承受的压力的调整。变径机构可以调节电缆推进器使其能够输送不同直径的电缆，转动变径螺杆，左滑动底座和右滑动底座带动两个传送机构相反方向移动，与压紧机构配合即可以输送不同直径的电缆。锁紧机构具有锁紧变径机构的作用，转动锁紧螺杆控制左右锁紧圈相反方向移动，即可以放松或者夹紧变径螺杆，保证推进器的可靠工作。

本发明中的变径机构和锁紧机构都是采用双螺旋机构完成的。采用了双螺旋机构，转动螺杆即可以实现两个滑动底座或者两片锁紧圈相反方向的移动，不但简化了操作步骤，提高了工作效率，同时该机构也具有自锁功能，进一步保证电缆推进器的可靠工作。本发明在敷设不同直径的电缆时，避免了更换推进器带来的效率低下，成本增加等问题，该结构配合水压驱动部分完成基于水敷法的电缆敷设作业，可以使敷设电缆设备效率提高，成本降低。本发明的电缆推进器不仅可以用在水敷缆作业机器人中，也可以用在其他需要传送功能的场合。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图。

图2为传送机构和变径机构示意图。

图3为压紧机构示意图。

图4为锁紧机构示意图。

图中，1为传送机构、2为电缆、3为压紧机构、4为支架、5为变径机构、6为锁紧机构、7为底座、8为左滑动底座、9为变径螺杆、10为传送带、11为电机、12为主动锥齿轮、13为被动锥齿轮、14为电机支架、15为传送带支座、16为右滑动底座、17为滑动轮支架、18为滑动轮、19为压紧机构支板、20为滑动套、21为压紧螺杆、22为锁紧支座、23为左锁紧圈、24为锁紧螺杆、25为滑杆、26为右锁紧圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例中用于水敷缆法的电缆作业机器人的电缆推进器的总体结构如图1所示，包括：两个传送机构1，压紧机构3，支架4，变径机构5和两个锁紧机构6。两个传送机构1关于电缆2中心线对称放置，并由变径机构5支撑，位于电缆2的下面；压紧机构3安装在支架4上，位于电缆2的上方并通过上下移动压紧电缆2；变径机构5安装在支架4上与压紧机构3配合；两个锁紧机构6分别设置在两个传送机构1外侧，随传送机构1运动，同时锁紧变径机构5。

图2是本实施例的传送机构和变径机构的示意图。所述传送机构包括传送带10、电机11、主动锥齿轮12、被动锥齿轮13、电机支架14、传送带支座15；电机11安装在电机支架14上，其输出轴与主动锥齿轮12连接。传送带10安装在传送带支座15上，其传送面与地面成30°。与主动锥齿轮12啮合的被动锥齿轮13也安装在该传送带支座15上，经电机11、主动锥齿轮12带动传送带10动作，这样构成一套传送机构。两套传送机构关于电缆中心线左右对称放置，传送面夹角120°，同时支撑电缆并在压紧机构3的作用下输送电缆2。

所述变径机构包括底座7、左滑动底座8、变径螺杆9、右滑动底座16；安装在底座7上的变径螺杆9上加工有两部分旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与左滑动底座8和右滑动底座16配合，两套传送机构分别安装在这个滑动底座8和16上，这样，当旋动变径螺杆9时，左滑动底座8和右滑动底座16分别带动2套传动机构1向两侧运动，该变径机构与压紧机构3配合即可以传送不同直径的电缆2，变径后可以通过锁紧机构6锁紧左滑动底座8和右滑动底座16，保证推进器的可靠工作。

图3是本实施例的压紧机构3示意图，包括滑动轮支架17、滑动轮18、压紧机构支板19、滑动套20、压紧螺杆21。两个滑动轮支架17分别安装在压紧机构支板19的两侧。四个滑动轮18中间两个安装在压紧机构支板19上，另外两个安装在滑动轮支架17上，在电缆2的传送过程中被动转动。滑动套20与压紧螺杆21螺纹配合，同时与压紧机构支板19固联，转动压紧螺杆21可以带动滑动套20、压紧机构支板19以及四个滑动轮18上下移动，从而达到调节施加到电缆的压力的目的。

图4是本实施例的锁紧机构6示意图，包括锁紧支座22、左锁紧圈23、锁紧螺杆24、滑杆25、右锁紧圈26。半圆形的左锁紧圈23和右锁紧圈26成对使用，其中每个锁紧圈上面有一个螺纹孔与锁紧螺杆24配合，还有一个光孔与滑杆25配合，两个锁紧圈结构一样，只是螺纹的旋向相反。锁紧螺杆24与滑杆25安装在锁紧支座22上。为了实现可靠锁紧，该机构上采用两对锁紧圈共同作用。当转动锁紧螺杆24时，两片锁紧圈相对或者相反方向移动即完成了对两个滑动底座的锁紧。

本实施例具体工作的时候，预先要根据输送的电缆直径计算变径机构移动量。首先转动锁紧螺杆24，两片锁紧圈相反方向移动，即打开锁紧机构6，然后转动变径螺杆9，使两个滑动底座8和16分别带动传送机构向两侧运动，到预定位置后，旋动锁紧螺杆24，两片锁紧圈23和26相对移动，夹紧变径螺杆9，使变径机构锁住。转动压紧螺杆21，使滑动套20带动压紧机构支板19以及四个滑动轮18向上移动。这时，放入电缆2，转动压紧螺杆21，使电缆2压紧，保证其传送过程中的摩擦力。这时，同时驱动两个电机11，两侧传送带10动作的同时带动电缆2运动，该电缆推进器与水压驱动部分配合即完成水敷缆作业机器人中电缆的输送。

Claims (9)

1一种用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，包括两个传送机构，其特征在于，还包括：压紧机构、支架、变径机构和两个锁紧机构；两个传送机构关于电缆中心线对称放置，并由变径机构支撑，位于电缆的下方；压紧机构安装在支架上，位于电缆的上方并通过上下移动压紧电缆；变径机构安装在支架上，与压紧机构配合；两个锁紧机构分别设置在两个传送机构外侧，随传送机构运动，同时锁紧变径机构；

所述锁紧机构包括滑杆、锁紧支座、锁紧螺杆、左锁紧圈、右锁紧圈；半圆形的左锁紧圈和右锁紧圈成对使用，其中每个锁紧圈上面有一个螺纹孔与锁紧螺杆配合，还有一个光孔与滑杆配合，锁紧螺杆与滑杆设置在两个锁紧支座上。

2、根据权利要求1所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述传送机构包括传送带、电机支架、传送带支座、主动锥齿轮、被动锥齿轮、电机；电机设置在电机支架上，其输出轴与主动锥齿轮连接；传送带设置在传送带支座上，主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合，主动锥齿轮、被动锥齿轮也设置在该传送带支座上，带动传送带动作。

3、根据权利要求2所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述传送带，其传送面与地面成30°。

4、根据权利要求1或2所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述传送机构，其传送面夹角为120°。

5、根据权利要求1所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述变径机构包括底座、变径螺杆、左滑动底座、右滑动底座；底座上设置变径螺杆，变径螺杆上有两部分旋向相反的螺纹，两段螺纹分别与左滑动底座、右滑动底座配合，两个传送机构分别设置在两个滑动底座上。

6、根据权利要求5所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述变径螺杆带动两个滑动底座，两个滑动底座带着传送机构向两侧运动。

7、根据权利要求1所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述压紧机构包括滑动轮、滑动轮支架、压紧机构支板、滑动套和压紧螺杆；压紧机构支板两侧分别设置两个滑动轮支架，两个滑动轮设置在滑动轮支架上，另两个滑动轮设置在压紧机构支板上，这四个滑动轮在电缆的传送过程中被动转动，滑动套与压紧螺杆螺纹配合，同时与压紧机构支板固联。

8、根据权利要求7所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述压紧螺杆带动滑动套以及压紧机构支板上下移动。

9、根据权利要求1所述的用于水敷法的电缆作业机器人的电缆推进器，其特征是，所述左锁紧圈、右锁紧圈有两对，锁紧螺杆带动两片锁紧圈相对或者相反移动完成对滑动底座的锁紧以及松开。

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