CN104344080B - 一种用于曲线供电的电缆拖链移动装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于曲线供电的拖链移动装置及其工作方法，包括：拖链侧立设置在导向槽内，所述导向槽形状根据移动设备的运行轨迹曲线设定；拖链一端与电源支架连接，另一端固定在移动设备的连接架上，所述移动架与移动架驱动装置连接，所述移动架上加工有支撑拖链的弧形凹槽。本发明有益效果：本发明拖链与导向槽接触的3个面上均安装有滚轮，可在导向槽和移动架上滚动运行，不会出现拖链磨损过度的现象。可用于要求拖链沿曲线运行的场合，尤其适用于对电火花有限制的场合。

Description

一种用于曲线供电的电缆拖链移动装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种用于曲线供电的拖链移动装置及其工作方法。

背景技术

目前移动取电主要采用拖链电缆、滑车电缆以及滑触线在线取电三种方式。

滑车电缆可适应于复杂运动的取电需求，但是当电缆股数较多，就显得比较杂乱，严重影响美观；为了防止钩挂或接触，在使用时下垂的电缆需要与外部的支架、设备等要保持一定距离，因此其对安装空间有要求，多应用于空旷场合。

滑触线取电可适应于各种复杂运动的取电需求，安装较为灵活，但由于是在线取电，会出现电火花现象，存在一定的安全隐患，对于有防爆或限制电火花要求的场合，滑触线的使用受到限制。

拖链电缆多位塑料拖链或金属拖链，为防止折断、摩擦等事故拖链在安装时都需要有可靠的支撑；一般现有的拖链多用于简单直线运动的场合。对于需要进行曲线运动的场合，由于缺少相关的研究，拖链一直没有得到广泛应用。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种用于曲线供电的拖链移动装置及其工作方法，该装置结构简单，不受安装空间限制、不会产生电火花，还能适用于各种曲线运动的取电需求。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种用于曲线供电的拖链移动装置，包括：导向槽、拖链、移动架和移动架驱动装置；

所述拖链侧立设置在导向槽内，所述导向槽形状根据移动设备的运行轨迹曲线设定；拖链一端与电源支架连接，另一端固定在移动设备的连接架上，所述移动架与移动架驱动装置连接，所述移动架上加工有支撑拖链的弧形凹槽。

所述拖链两侧面与低面分别等间距的安装滚轮，所述拖链两侧面的滚轮与导向槽两侧面接触，拖链底面的滚轮与导向槽底面接触。

在移动设备运行行程的2个极限位置处安装有限位开关。

所述移动架凹槽的两端以及导向槽靠近移动架的一端均加工成向外打开的圆弧形状。

所述移动架驱动装置包括动滑轮、定滑轮、定滑轮安装架、钢丝绳、配重和钢丝绳支架；

所述定滑轮安装架安装在支撑板上；所述钢丝绳支架安装在移动架中心平面内，钢丝绳的一端固定在钢丝绳支架上，钢丝绳的另一端绕过动滑轮和定滑轮与配重相连接；所述动滑轮、定滑轮和配重的数目根据垂直空间的大小以及移动设备的运行行程确定。

所述移动架驱动装置还允许为驱动电机，所述驱动电机与移动架连接，在移动架运行的两个行程位置处安装限位开关，控制移动架驱动电机的运行与停止。

所述移动架上安装有滑块，滑块安装在光轴上，光轴通过光轴支架固定在支撑板上；所述支撑板一端开有矩形通槽，所述矩形通槽的长度大于定滑轮安装架的长度。

所述光轴有2根，在其中一根光轴上滑块运行的两个极限位置处分别安装限位块。

一种用于曲线供电的拖链移动装置的工作方法，包括：

当移动架运行至左极限位置C时，此时对应于移动设备运行的一个极限位置E；当移动架运行至右极限位置D时，此时对应于移动设备运行的另一个极限位置F；当移动设备在两个极限位置E与F之间运行时，牵引拖链运动，移动架在两个极限位置C与D之间运动。

所述移动设备与连接架之间的一种移动关系为：

当移动设备带动连接架由F向E方向的运行时，带动与连接架固接的拖链牵引移动架沿光轴运动，移动架在运动时，牵引钢丝绳沿滑轮组运动，进而带动配重沿竖直方向的运动；

当移动设备带动连接架由E向F方向的运行时，配重的重力载荷克服摩擦阻力，进而牵引钢丝绳带动移动架由C向D运行。

在所述每个动滑轮下均悬挂配重；定义所有配重的重力之和为G1，动滑轮的重力之和为G2；移动架运行时光轴和滑块间的摩擦力为F1，钢丝绳和滑轮之间的摩擦力为F2，移动设备沿曲线导轨运行时所受到的摩擦力为F3，拖链滚轮与导向槽、移动架凹槽之间的摩擦力之和为F4，则所述配重满足：F1+F2+F4＜G1+G2＜F1+F2+F3+F4。

所述移动设备与连接架之间的移动关系还允许为：

设置运行时移动架的移动速度与移动设备运行的速度保持一致，移动架在随移动设备往返运行过程中的驱动力由自身携带的驱动电机提供，在移动架运行的两个行程位置处安装限位开关，通过限位开关控制驱动电机的运行与停止；

在移动设备运行完一个行程后对驱动电机进行清零操作，防止累积误差。

本发明的有益效果：

(1)本发明拖链与导向槽接触的3个面上均安装有滚轮，可在导向槽和移动架上滚动运行，不会出现拖链磨损过度的现象。

(2)本发明可用于要求拖链沿曲线供电的场合，尤其适用于对电火花有限制的场合。

(3)本发明采用带配重的移动架驱动装置，可保证拖链有可靠支撑，同时可根据垂直空间来合理增减动滑轮和定滑轮的数目。

(4)本发明拖链侧装在导向槽内，对于移动设备的不同运行曲线，可设计相应形状的导向槽，即能够实现拖链的可靠供电。

(5)本发明不仅适用于L型曲线导轨，还能适用于各种复杂形状的曲线导轨。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明移动设备运行至极限位置F时的俯视图；

图3为本发明的三维结构示意图；

图4为本发明图3中Ⅰ的局部放大图；

图5为本发明移动架的三维结构图；

图6为被发明图3中Ⅱ的局部放大图；

图7为本发明图1中A-A的剖视图；

图8为本发明移动设备运行至极限位置F时移动架驱动装置沿A-A方向的剖视图。

其中，1、导向槽；2、连接架；3、滚轮；4、拖链；5、限位开关；6、电源支架；7、限位块；8、移动架；9、移动架驱动装置；901、钢丝绳支架；902、定滑轮；903、动滑轮；904、定滑轮安装架；905、配重；906、钢丝绳；10、光轴支架；11、支撑板；111、矩形通槽；12、光轴；13、滑块。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明进行详细说明：

实施例一

如图1～图3所示，一种用于曲线供电的拖链移动装置，主要包括：导向槽1、连接架2、滚轮3、拖链4、限位块7、移动架8、移动架驱动装置9、限位开关5、光轴12、滑块13等，电缆拖链移动装置通过支架安装在墙壁或立柱等基体上。

拖链4侧装在导向槽1内，与导向槽1接触的侧面上等间距的安装有滚轮3；所述导向槽1形状与移动设备的运行轨迹曲线基本相同；拖链4一端与电源支架6连接，另一端固定在移动设备的连接架2上，在移动设备运行行程的2个极限位置处安装有限位开关5；

移动架8上加工有支撑拖链4的弧形凹槽，所述移动架8凹槽和导向槽1一端均加工成向外打开的圆弧形状，防止拖链4在移动过程中发生磨损；凹槽在满足要求的情况下要求半径大尽可能大，同时保证安装便捷、外观美丽。导向槽的弯曲半径和移动架凹槽的半径不小于拖链的弯曲半径。

移动架驱动装置9包括动滑轮903、定滑轮902、定滑轮安装架904、钢丝绳906、配重905、钢丝绳支架901；

定滑轮安装架904通过螺栓安装在支撑板11上；可根据垂直空间的大小合理增减动滑轮903和定滑轮902的数目；钢丝绳支架901安装在移动架8中心平面内，钢丝绳906的另一端绕过动滑轮903和定滑轮902与配重905相连接，每个动滑轮903下均悬挂一配重905；具体如图7所示。

定义所有配重905的重量之和为G1，动滑轮903的重量之和为G2；移动架8运行时光轴12和滑块13间的摩擦阻为F1，钢丝绳906和滑轮之间的摩擦力为F2，移动设备沿导轨运行时所收到的摩擦力为F3，拖链滚轮3与导向槽1、移动架8凹槽之间的摩擦力之和为F4，则有F1+F2+F4＜G1+G2＜F1+F2+F3+F4

滑块13通过螺栓连接安装在移动架8上，所述滑块13为带保持架的滚珠式或滚柱式，滑块13安装在光轴12上，光轴12通过光轴支架10固定在支撑板上；所述支撑板一端开有矩形通槽111，槽的长度大于定滑轮安装架904长度；光轴12有2根，在其中一根光轴12上滑块13运行的两个极限位置处分别安装限位块5；

如图4所示为滚轮刚进入导向槽1时的结构图即图3中Ⅰ的局部放大图，如图5所示为本发明移动架8的三维结构图，导向槽1和移动架8的端部均加工成向外打开的圆弧状，方便拖链上滚轮3的进出。

如图6所示为移动架驱动装置的三维结构图，即图3中Ⅱ的局部放大图，上图中图7为本发明图1中A-A的剖视图(拖链采用简化画法，只显示局部拖链长度)。图8为本发明移动架驱动装置的结构示意图(移动设备运行由E向F运行时，拖链采用简化画法，只显示局部拖链长度)。

当移动架8运行至左极限位置C时，此时对应于移动设备运行的一个极限位置E；当移动架8运行至右极限位置D时，此时对应于移动设备运行的另一个极限位置F。

如图2中所示，当移动设备带动连接架8由F向E方向的运行时，与连接架2固接的拖链4进而牵引移动架8运行，进而带动滑块13沿光轴12运行，于是实现了移动架8的运动。移动架8在运动时，牵引钢丝绳906沿滑轮组运动，进而带动配重905进行竖直方向的运动，此时来自拖链4的牵引力通过克服配重905的重力载荷实现移动架8由D向C方向的运动。

当移动设备带动连接架8由E向F方向的运行时，此时拖链4不在为移动架8提供牵引力。此时移动架8运行的驱动力来自配重905的重力载荷。配重905的重力载荷牵引钢丝绳906克服滑块13与光轴12间的摩擦阻力带动移动架8由C向D运行。由于配重905的重力载荷小于移动设备与移动架8运行时的摩擦阻力之和，因此不会带动移动设备一同运行。移动设备运行时的动力来自匹配的电动机。

当移动设备在两个极限位置E与F之间运行时，牵引拖链4运动，进而驱动移动架8在两个极限位置C与D之间运动。在移动设备的运行的两个极限位置安装限位开关5，在其中一根光轴12上滑块运行的极限位置处安装有限位块7，起到双重保护作用。

实施例二：

本发明的另一种实施方式是采用电机驱动的移动架代替上述配重和滑轮组驱动的移动架。这样移动架在往返运行过程中的驱动力由自身携带的电机提供。此外，在移动架运行的两个行程位置也安装限位开关，控制移动架驱动电机的运行与停止。

这样只需设置运行时移动架的移动速度与移动设备运行的速度保持一致即可，尤其是移动设备由E向F运行时对二者的运行速度要求较高。可在设备运行完一个行程后对电机进行清零操作，防止累积误差。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (11)

1.一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，包括：导向槽、拖链、移动架和移动架驱动装置；

所述拖链侧立设置在导向槽内，所述导向槽形状根据移动设备的运行轨迹曲线设定；拖链一端与电源支架连接，另一端固定在移动设备的连接架上，所述移动架与移动架驱动装置连接，所述移动架上加工有支撑拖链的弧形凹槽；

所述移动架上安装有滑块，滑块安装在光轴上，光轴通过光轴支架固定在支撑板上；

所述移动架驱动装置包括动滑轮、定滑轮、定滑轮安装架、钢丝绳、配重和钢丝绳支架；

所述定滑轮安装架安装在支撑板上；所述钢丝绳支架安装在移动架中心平面内，钢丝绳的一端固定在钢丝绳支架上，钢丝绳的另一端绕过动滑轮和定滑轮与配重相连接；所述动滑轮、定滑轮和配重的数目根据垂直空间的大小以及移动设备的运行行程确定。

2.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，所述拖链两侧面与底面分别等间距的安装滚轮，所述拖链两侧面的滚轮与导向槽两侧面接触，拖链底面的滚轮与导向槽底面接触。

3.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，在移动设备运行行程的2个极限位置处安装有限位开关。

4.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，所述移动架凹槽的两端以及导向槽靠近移动架的一端均加工成向外打开的圆弧形状。

5.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，所述移动架驱动装置还允许为驱动电机，所述驱动电机与移动架连接，在移动架运行的两个行程位置处安装限位开关，控制移动架驱动电机的运行与停止。

6.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，所述支撑板一端开有矩形通槽，所述矩形通槽的长度大于定滑轮安装架的长度。

7.如权利要求1所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置，其特征是，所述光轴有2根，在其中一根光轴上滑块运行的两个极限位置处分别安装限位块。

8.一种如权利要求1所述的用于曲线供电的拖链移动装置的工作方法，其特征是，包括：

当移动架运行至左极限位置C时，此时对应于移动设备运行的一个极限位置E；当移动架运行至右极限位置D时，此时对应于移动设备运行的另一个极限位置F；当移动设备在两个极限位置E与F之间运行时，牵引拖链运动，移动架在两个极限位置C与D之间运动。

9.如权利要求8所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置的工作方法，其特征是，所述移动设备与连接架之间的一种移动关系为：

当移动设备带动连接架由F向E方向的运行时，带动与连接架固接的拖链牵引移动架沿光轴运动，移动架在运动时，牵引钢丝绳沿动滑轮和定滑轮组成的滑轮组运动，进而带动配重沿竖直方向的运动；

当移动设备带动连接架由E向F方向的运行时，配重的重力载荷克服摩擦阻力，进而牵引钢丝绳带动移动架由C向D运行。

10.如权利要求9所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置的工作方法，其特征是，在每个所述动滑轮下均悬挂配重；定义所有配重的重力之和为G1，动滑轮的重力之和为G2；移动架运行时光轴和滑块间的摩擦力为F1，钢丝绳和滑轮之间的摩擦力为F2，移动设备沿曲线导轨运行时所受到的摩擦力为F3，拖链滚轮与导向槽、移动架凹槽之间的摩擦力之和为F4，则所述配重满足：F1+F2+F4＜G1+G2＜F1+F2+F3+F4。

11.如权利要求8所述的一种用于曲线供电的拖链移动装置的工作方法，其特征是，所述移动设备与连接架之间的移动关系还允许为：

设置运行时移动架的移动速度与移动设备运行的速度保持一致，移动架在随移动设备往返运行过程中的驱动力由自身携带的驱动电机提供，在移动架运行的两个行程位置处安装限位开关，通过限位开关控制驱动电机的运行与停止；

在移动设备运行完一个行程后对驱动电机进行清零操作，防止累积误差。