CN104201618A - 一种电缆敷设牵引装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆敷设牵引装置，包括驱动系统、牵引力调节系统、牵引系统、电气联锁控制系统，牵引力调节系统可以控制从动摩擦轮与主动摩擦轮之间的压力，当牵引力超过设定值时，主动摩擦轮与从动摩擦轮之间会产生相对滑动；电气联锁控制系统可以根据需要设定最大输出牵引力，当牵引力超过设定值时实现联锁停机及有效制动。本发明一种电缆敷设牵引装置，可以实时监测牵引力的大小，当超过设定值时，主、从动摩擦轮产生相对滑动，并停机保护，完全杜绝了牵引力过大而损伤电缆的现象发生；采用双速电机，有效的提高了施工效率。本发明有效的降低了企业的施工成本，同时大大的提高了电缆的敷设质量。

Description

一种电缆敷设牵引装置

技术领域

本发明涉及一种大型电缆的敷设装置，特别涉及一种电缆敷设牵引装置。

背景技术

在大型电缆敷设过程中，由于电缆截面较大，在采用机械牵引敷设时，电缆在移动的途中，由于各种阻力的作用，有时会使得机械对电缆的牵引力忽然增大，若牵引力超过电缆允许牵引力，就会损伤电缆，而传统慢速卷扬不能有效控制牵引力，在施工操作的过程中时常会有对电缆造成伤害的现象发生。同时卷扬的转速不可调，使得工作效率降低。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电缆敷设牵引装置，可以实时监测牵引力的大小，当超过设定值时，停机保护，防止牵引力过大损伤电缆；同时利用主动摩擦轮与从动摩擦轮之间的压力可调性，从而间接控制从动摩擦轮的输出转矩，当超过设定的牵引力时，主、从动摩擦轮产生相对滑动，避免损伤电缆，对电缆起到了双重保护的作用，完全杜绝了牵引力过大而损伤电缆的现象发生；另外，采用的是双速电机，有效的提高了施工效率。本发明有效地降低了企业的施工成本，同时大大提高了电缆的敷设质量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种电缆敷设牵引装置，包括驱动系统、牵引力调节系统、牵引系统、电气联锁控制系统，所述驱动系统为牵引力调节系统和牵引系统提供电机动力，通过主动摩擦轮带动牵引力调节系统中的从动摩擦轮滚动，从而带动与从动摩擦轮同轴的卷筒同速转动，卷筒牵动牵引系统中的牵引钢绳运动，牵引钢绳牵动电缆完成敷设工作；所述牵引力调节系统可以控制从动摩擦轮与主动摩擦轮之间的压力，当牵引力超过设定值时，主动摩擦轮与从动摩擦轮之间会产生相对滑动，从而间接控制从动摩擦轮的输出转矩；所述电气联锁控制系统可以根据需要设定最大输出牵引力，当牵引力超过设定值时输出保护信号，在保护信号发出后实现联锁停机及有效制动。

所述驱动系统包括双速电机、减速机、主动摩擦轮、轴承支座，双速电机连接减速机，主动摩擦轮固定在减速机的输出轴上，减速机输出轴的另一端固定在轴承支座上。

所述牵引力调节系统包括支架、滑动台架、压力调节弹簧、滑动挡块、压力调节丝杠、牵引力调节标尺、调节扳手、固定支架导轨、压缩弹簧、卷筒、从动摩擦轮、传动轴，从动摩擦轮和卷筒分别固定在传动轴上，传动轴的两端分别安装在两个滑动台架上，两个滑动台架分别放置在两个固定支架导轨上，固定支架导轨与支架固定连接，带有螺纹孔的滑动挡块放置在固定支架导轨上，压力调节丝杠的一端固定调节扳手，另一端旋拧进滑动挡块的螺纹孔并依次穿过压力调节弹簧、滑动台架、压缩弹簧最后固定在支架上，固定支架导轨的侧面设置有牵引力调节标尺。

牵引系统包括牵引钢绳、导向轮，牵引钢绳缠绕在卷筒上，牵引钢绳的端部与电缆连接，在牵引钢绳的行走轨道处架设有导向轮。

所述的电气联锁控制系统包括牵引力检测装置、打滑检测装置、电磁抱闸，牵引力检测装置与牵引钢绳接触连接；电磁抱闸安装在传动轴的两端并固定在滑动台架上；打滑检测装置与从动摩擦轮接触连接，当从动摩擦轮与主动摩擦轮相对滑动时，打滑检测装置设定为延时N秒停机。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

一种电缆敷设牵引装置，可以实时监测牵引力的大小，当超过设定值时，停机保护，防止牵引力过大损伤电缆；同时利用主动摩擦轮与从动摩擦轮之间的压力可调性，从而间接控制从动摩擦轮的输出转矩，当超过设定的牵引力时，主、从动摩擦轮产生相对滑动，避免损伤电缆，对电缆起到了双重保护的作用，完全杜绝了牵引力过大而损伤电缆的现象发生；另外，采用双速电机，有效的提高了施工效率。本发明有效地降低了企业的施工成本，同时大大提高了电缆的敷设质量。

附图说明

图1是本发明一种电缆敷设牵引装置的结构示意图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是电气联锁控制系统中打滑检测装置及牵引力检测装置的接线原理图。

图4是电气联锁控制系统中电磁抱闸的接线原理图。

图中：1.双速电机.2.减速机.3.卷筒.4.支架.5.压缩弹簧.6.电磁抱闸.7.滑动台架.8.压力调节弹簧.9.滑动挡块.10.压力调节丝杠.11.牵引力调节标尺.12.调节扳手.13.主动摩擦轮.14.轴承支座.15.打滑检测装置.16.从动摩擦轮.17.牵引力检测装置.18.牵引钢绳.19.导向轮.20.传动轴.21.固定支架导轨.22.打滑保护.23.牵引力保护.24.电机热保护.25.电机接触器线圈.26.电机接触器辅助触点.27.抱闸线圈。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1、图2，一种电缆敷设牵引装置，包括驱动系统、牵引力调节系统、牵引系统、电气联锁控制系统，驱动系统为牵引力调节系统和牵引系统提供电机动力，通过主动摩擦轮13带动牵引力调节系统中的从动摩擦轮16滚动，从而带动与从动摩擦轮16同轴的卷筒3同速转动，卷筒3牵动牵引系统中的牵引钢绳18运动，牵引钢绳18牵动电缆完成敷设工作；所述牵引力调节系统可以控制从动摩擦轮16与主动摩擦轮13之间的压力，当牵引力超过设定值时，主动摩擦轮13与从动摩擦轮16之间会产生相对滑动，从而间接的控制从动摩擦轮16的输出转矩；所述电气联锁控制系统可以根据需要设定最大输出牵引力，当牵引力超过设定值时输出保护信号，在保护信号发出后实现联锁停机及有效制动。

驱动系统包括双速电机1、减速机2、主动摩擦轮13、轴承支座14。双速电机1连接减速机2，主动摩擦轮13固定在减速机2的输出轴上，减速机2输出轴的另一端固定在轴承支座14上。

双速电机1主要是为了改变牵引速度和回绳速度，当牵引时使用低速，当回绳时使用用高速。

牵引力调节系统包括支架4、滑动台架7、压力调节弹簧8、滑动挡块9、压力调节丝杠10、牵引力调节标尺11、调节扳手12、固定支架导轨21、压缩弹簧5、卷筒3、从动摩擦轮16、传动轴20。从动摩擦轮16和卷筒3分别固定在传动轴20上，传动轴20的两端分别安装在两个滑动台架7上，两个滑动台架7分别放置在两个固定支架导轨21上，固定支架导轨21与支架4固定连接，带有螺纹孔的滑动挡块9放置在固定支架导轨21上，压力调节丝杠10的一端固定调节扳手12，另一端旋拧进滑动挡块9的螺纹孔并依次穿过压力调节弹簧8、滑动台架7、压缩弹簧5最后固定在支架4上，固定支架导轨21的侧面设置有牵引力调节标尺11。

本装置的实施原理是：滑动摩擦力＝正压力×滑动摩擦系数，计算出单位正压力所对应的滑动摩擦力(即从动摩擦轮所承受的牵引力)，将计算出来的数值制成牵引力调节标尺11，作为设定从动摩擦轮16最大牵引力(即打滑牵引力)的度量衡。

根据不同型号电缆及牵引方式设定从动摩擦轮16最大牵引力，通过调节扳手12转动压力调节丝杠10，带动滑动挡块9调节压力调节弹簧8，将滑动挡块9调至设定刻度值处，从而确定主动摩擦轮13与从动摩擦轮16之间的压力，也即确定从动摩擦轮16的最大牵引力。

牵引系统包括牵引钢绳18、导向轮19，牵引钢绳18缠绕在卷筒3上，牵引钢绳18的端部与电缆连接，在牵引钢绳18的行走轨道处架设有导向轮19。

电气联锁控制系统包括牵引力检测装置17、打滑检测装置15、电磁抱闸6，牵引力检测装置17与牵引钢绳18接触连接；电磁抱闸6安装在传动轴20的两端并固定在滑动台架7上；打滑检测装置15与从动摩擦轮16接触连接，当从动摩擦轮16与主动摩擦轮13相对滑动时，打滑检测装置15设定为延时N(N＞1)秒停机，延时的目的是为了防止由于拉力波动，造成不必要的停机。当停机后，电磁抱闸6会同时制动，以防止由于被牵引电缆存在势能，而造成的电缆滑落。见图4为电磁抱闸的接线原理图。

打滑检测装置15主要由支座、触轮旋转部分、脉冲计数放大、信号比较、驱动输出及延时部分组成。支座通过弹簧压力使旋转触轮与从动摩擦轮16始终保持一定的压力，使其与从动摩擦轮16一同旋转，从而带动内部的脉冲盘旋转，使触轮转速与脉冲数成正比，通过脉冲放大计数与设定值进行比较，设定值为从动摩擦轮16正常运转时的转速，当从动摩擦轮16打滑时，检测到的脉冲放电计数低于设定值，输出继电器触点动作启动延时继电器，延时继电器根据需要设定动作时间断开电动机主接触器，从而实现停机保护。

牵引力检测装置17主要由支座、拉力传感器、比例运算放大器、比较电路、继电器输出回路组成。通过拉力传感器将拉力转换成模拟量电信号，经过比例放大器处理后与设定值进行比较，设定值为根据需要设定的最大输出牵引力，当检测到的信号大于设定值时驱动继电器动作，使电动机主接触器线圈断电，实现停机保护。见图3为打滑检测装置15及牵引力检测装置17的接线原理图。

以下为常用的几类电缆的最大牵引力值的计算公式：

铜芯电缆导体：T＝68Ac

铝芯电缆导体：T＝39Ac

聚氯乙烯绝缘：T＝4At

交联聚氯乙烯绝缘：T＝6At

聚氯乙烯护套：T＝7Af

铝合金护套：T＝10As

铝护套(波纹套除外)：T＝19As

式中：T：最大允许牵引力、Ac：导体截面积、At：绝缘层截面积、Af：护套层截面积、As：金属护层截面积。

具体实施例1：电缆型号：ZRYJV22—8.7/10  3×120mm²，这种电缆为铜芯电缆，截面积为3×120mm²，若同时牵引3相铜芯其截面积为360mm²，最大牵引力Tmax＝68Ac＝68×360＝24480牛顿。若牵引其中两芯，Tmax＝68Ac＝68×240＝16320牛顿。根据以上计算值，当牵引型号为ZRYJV22—8.7/10的3相铜芯电缆时，先设定牵引力检测装置17的保护动作值为24480牛顿。然后设定从动摩擦轮16最大牵引力值，从动摩擦轮16最大牵引力值略小于24480牛顿即可，通过调节扳手12调节压力调节丝杠10，使滑动挡块9指针指在从动摩擦轮16最大牵引力标尺值的位置处。最后装置上电开始电缆敷设牵引工作。

如果牵引型号为ZRYJV22—8.7/10的2相铜芯电缆时，将牵引力检测装置17的保护动作值设定为16320牛顿，从动摩擦轮16最大牵引力值的设定略小于16320牛顿即可。

在电缆敷设牵引的过程中，如果发生牵引阻力超过设定的打滑牵引力时，从动摩擦轮16打滑，同时系统会启动延时停机，若在延时停机的过程中，有瞬时牵引阻力过大并超过了设定的最大牵引力保护动作值时，系统会立即停机，从而实现对电缆的双重保护。

Claims (5)

1.一种电缆敷设牵引装置，其特征在于，包括驱动系统、牵引力调节系统、牵引系统、电气联锁控制系统，所述驱动系统为牵引力调节系统和牵引系统提供电机动力，通过主动摩擦轮带动牵引力调节系统中的从动摩擦轮滚动，从而带动与从动摩擦轮同轴的卷筒同速转动，卷筒牵动牵引系统中的牵引钢绳运动，牵引钢绳牵动电缆完成敷设工作；所述牵引力调节系统可以控制从动摩擦轮与主动摩擦轮之间的压力，当牵引力超过设定值时，主动摩擦轮与从动摩擦轮之间会产生相对滑动，从而间接的控制从动摩擦轮的输出转矩；所述电气联锁控制系统可以根据需要设定最大输出牵引力，当牵引力超过设定值时输出保护信号，在保护信号发出后实现联锁停机及有效制动。

2.根据权利要求1所述的一种电缆敷设牵引装置，其特征在于，所述驱动系统包括双速电机、减速机、主动摩擦轮、轴承支座，双速电机连接减速机，主动摩擦轮固定在减速机的输出轴上，减速机输出轴的另一端固定在轴承支座上。

3.根据权利要求1所述的一种电缆敷设牵引装置，其特征在于，所述牵引力调节系统包括支架、滑动台架、压力调节弹簧、滑动挡块、压力调节丝杠、牵引力调节标尺、调节扳手、固定支架导轨、压缩弹簧、卷筒、从动摩擦轮、传动轴，从动摩擦轮和卷筒分别固定在传动轴上，传动轴的两端分别安装在两个滑动台架上，两个滑动台架分别放置在两个固定支架导轨上，固定支架导轨与支架固定连接，带有螺纹孔的滑动挡块放置在固定支架导轨上，压力调节丝杠的一端固定调节扳手，另一端旋拧进滑动挡块的螺纹孔并依次穿过压力调节弹簧、滑动台架、压缩弹簧最后固定在支架上，固定支架导轨的侧面设置有牵引力调节标尺。

4.根据权利要求1所述的一种电缆敷设牵引装置，其特征在于，牵引系统包括牵引钢绳、导向轮，牵引钢绳缠绕在卷筒上，牵引钢绳的端部与电缆连接，在牵引钢绳的行走轨道处架设有导向轮。

5.根据权利要求1所述的一种电缆敷设牵引装置，其特征在于，所述的电气联锁控制系统包括牵引力检测装置、打滑检测装置、电磁抱闸，牵引力检测装置与牵引钢绳接触连接；电磁抱闸安装在传动轴的两端并固定在滑动台架上；打滑检测装置与从动摩擦轮接触连接，当从动摩擦轮与主动摩擦轮相对滑动时，打滑检测装置设定为延时N秒停机。