CN101527439A

CN101527439A - 柔性件自动张力补偿器

Info

Publication number: CN101527439A
Application number: CN200810242559A
Authority: CN
Inventors: 周原; 梁泉; 关湘亭
Original assignee: CHANGZHOU MINGJIN SPRING Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU MINGJIN SPRING Co Ltd
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2009-09-09

Abstract

本发明涉及一种柔性件自动张力补偿器，包括电机、减速器、轴向定位丝杆、螺母、固定套管和红外线开关体；所述电机设有控制器，所说的丝杆与螺母的中心螺纹孔组成螺旋副，螺母设有柔性件连接构件；螺母位于固定套管内，螺母与固定套管之间互相以凹、凸吻合的轨道相配合，螺母沿定轨道滑动。本发明改变传统势能元件补偿器被动的适应性补偿的工作方式，其可根据使用要求，适时、主动地控制负荷的变化。

Description

柔性件自动张力补偿器

技术领域

本发明涉及一种柔性件自动张力补偿器，具体涉及使大跨度架设的电缆、拉索之类的柔性线材保持张紧状态的张力补偿器，特别适用于轨道交通系统中输变电领域。

背景技术

柔性件主要是指电缆或各种材料制成的绳索等线材。它们往往作为输电线或拉索等应用各种场合中，它们与刚性件的主要区别在于只能传递拉力，不能传递推力。对于野外大跨度架设的电缆线等柔性件，为确保柔性件处于张紧状态，需要在柔性件的跨度两端连接预张力势能元件，以防止因柔性件自身重力作用而弯曲松弛。目前，这种势能元件多为以弹簧为单一势能元件的各种型式的线路拉伸器具，通过预先存贮在弹簧内的能量来提供拉索所需的预张力或恒张力。然而这种以弹簧为单一势能元件的线路拉伸器具往往随着时间推移，其性能下降，特别是野外较恶力的环境条件下，势能可能随着环境气候、温度变化而向周围转移、耗散，势能元件的性能及参数会发生变化(如屈服、蠕变、滑移)；其次，柔性件的负荷也会在自然环境的影响下发生一定变化，例如冬季的冰雪等会造成线材负荷的增大，如果预张力或恒张力不能及时作出相应的调整，这将影响使用效果或影响工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种柔性件自动张力补偿器，使柔性件始终处于张紧状态，而不会发生张力衰减的情况。

本发明柔性件自动张力补偿器，含有电机、减速器、轴向定位丝杆、螺母、固定套管、红外线开关体，电机设有控制器；所说的丝杆与螺母的中心螺纹孔组成螺旋副，螺母设有柔性件连接构件；螺母位于固定套管内，螺母与固定套管之间互相以凹、凸吻合的轨道相配合，螺母沿定轨道滑动。

所说的螺母可以是一个U型螺母，该U型螺母的顶端含有与所说丝杆相配合的内螺纹孔。

设有防止丝杆径向挠动的支撑板，该支撑板径向固定在所说的套管内，支撑板的中心设有通孔，丝杆的一端与电机驱动机构相连，另一端从支撑板的通孔中穿过。

所述红外线开关体通过支架连接在套管的前方并位于柔性件的正下方。

所述红外线开关体设有两对应侧壁，其侧壁上设有上下错开的两个红外线开关器，所述控制器的驱动信号输出端与驱动装置的电源控制端相连；所述红外线开关器的开关量信号与控制器的信号输入端相连形成检测回路；安装时，所述柔性件位于上下红外线开关器之间。

设置在U型螺母上的柔性件挂接机构是固定于U型螺母两叉杆之间的绝缘杆。

本张力补偿器还设有由弹簧和压力传感器组成的应变测控保护装置，所说弹簧套装在螺母与压力传感器之间的丝杆上。压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连。

本发明采用红外线开关体对柔性件的形变进行检测，当柔性件向下垂落弯曲度达到一定程度时，柔性件向下的弧线进入红外开关触动区域内，其结果被及时反馈到控制器并控制电机转向，使电机带动丝杆旋转；由于丝杆轴向不动，因此它旋转时，螺母则作轴向移动，从而带动柔性件，使其张紧或放松，实现对柔性件的张紧度的自动补偿。

本发明采用压力传感器作为保护件对柔性件的应变进行监控，只有当电机或红外线开关器失控等特殊情况时才会启动，其根据检测弹簧的应变量来控制电机的转向。

本补偿器确保拉索(柔性件)在使用过程中始终处于较精确的张力值区域内和允许的形变范围内。当同时设有压力传感器和红外开关器时，可分别对负荷的应变和形变进行检测，实现双保险，保护柔性件的正常工作。本发明改变传统势能元件补偿器被动的适应性补偿的工作方式，其可根据使用要求，适时、主动地控制负荷的变化。

附图说明

图1是本柔性件自动张力补偿器的剖视结构示意图。

图2是U型螺母的立体结构图。

图3是图1的A-A剖面图。

图4为套筒及与之相连的红外线开关体的立体结构图。

图中：1-电机，2-减速器，3-压力传感器，4-弹簧，5-U型螺母，5-1-U型螺母螺孔，5-2-凸轨，5-U型螺母，6-套管，7-丝杆，8-支撑板，9-挂接柔性件的绝缘杆，10-柔性件，11-红外线开关体，11-1-红外线开关器，11-2-侧壁，12-支架，13-控制器。

具体实施方式

下面结合附图说明本柔性件自动张力补偿器的实施例结构及工作原理。

如图1，柔性件自动张力补偿器中，电机1设有控制器13，丝杆7与电机1、减速器2相连，可旋转，丝杆7与U型螺母5顶端的螺孔5-1以螺纹相连接，U型螺母5与减速器2之间的丝杆3上套接有压力传感器3和弹簧4；U型螺母5的立体结构(见图2)，它的外侧设有凸轨5-2，U型螺母5的两叉杆之间固定有绝缘杆9，用于挂接电缆线10(即柔性件)。U型螺母5位于套管6内，其凸轨5-2与套管6内侧的凹轨相配合(见图3)，二者组成凹凸轨道，使U型螺母5沿轨道滑动。套管6内设置有支撑板8，丝杆7中从支撑板8的中心孔中穿过，支撑板8对丝杆7起径向定位作用。红外线开关体11通过支架12与套管6相连接，红外线开关体11位于套管6的正前方及电缆线10的下方(见图1)，红外线开关体11设有两侧壁11-2，其侧壁11-2上设有上下错开的两个红外线开关器11-1，安装时，所述电缆线10(即柔性件)位于上下两红外线开关器11-1之间(见图1)。

本发明的红外线开关器11-1的开关量信号输出端和压力传感器3的信号输出端与控制器13的信号输入端相连，形成检测回路；分别对负荷的应变和形变进行检测，并将其结果及时反馈到控制器13。

本发明的工作原理如下：

通过控制器13预置各种张力的区间值和红外线检测开关器11-1的通断功能，然后根据区间值设置上、下红外线开关器11-1的触发位置以及压力传感器3的上、下触发值；当电缆10向下的弧线增加而触发下红外线开关器11-1时，控制器13根据反馈信息驱动电机1顺时针转动，通过减小减速器2与螺母5之间的距离来拉紧电缆10；反之，当触发上红外线开关器11-1时，电机1反向转动；压力传感器3作为保护件，其根据检测弹簧4的应变量来控制电机1，工作方式与红外线开关器11-1的工作方式基本相同。

本发明结构简单，工作可靠、实用，可根据情况可在一定范围内实时主动检测控制负荷的变化，始终保持其在正常使用的范围。

本发明由于属微调补偿工作性质，因此属小功率瞬时低耗能产品，所以可以采用例如外接电源；以蓄电池为主，太阳能、风能补充为辅的结构形式等多种供电方式。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，并不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.柔性件自动张力补偿器，其特征是含有电机、减速器、轴向定位丝杆、螺母、固定套管和红外线开关体；所述电机设有控制器，所说的丝杆与螺母的中心螺纹孔组成螺旋副，螺母设有柔性件连接构件；螺母位于固定套管内，螺母与固定套管之间互相以凹、凸吻合的轨道相配合，螺母沿定轨道滑动。

2.根据权利要求1所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是螺母是一个U型螺母，该U型螺母的顶端含有与所说丝杆相配合的内螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是设有防止丝杆径向挠动的支撑板，该支撑板径向固定在固定套管内，支撑板的中心设有通孔，丝杆的一端与电机驱动机构相连，另一端从支撑板的通孔中穿过。

4.根据权利要求1所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是所述红外线开关体通过支架连接在套管的前方并位于柔性件的正下方。

5.根据权利要求1所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是所述红外线开关体设有两对应侧壁，其侧壁上设有上下错开的两个红外线开关器，所述控制器的驱动信号输出端与驱动装置的电源控制端相连；所述红外线开关器的开关量信号与控制器的信号输入端相连形成检测回路；安装时，所述柔性件位于上下红外线开关器之间。

6.根据权利要求2所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是所说的柔性件连接构件是固定于U型螺母两叉杆之间的绝缘杆。

7.根据权利要求1所述的柔性件自动张力补偿器，其特征是螺母与压力传感器之间的丝杆上套装有由弹簧和压力传感器组成的应变测控保护装置，压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连。