CN105438896A - 一种行走式收放柔性管线的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种行走式收放柔性管线的装置，属于柔性管线收放作业器材技术领域；包括拉杆(1)、绕线机构(2)、行走机构(3)、调节座装配(4)、传动机构(5)、操纵机构(6)和底部支架(7)；绕线机构(2)通过调节座装配(4)安装于拉杆(1)中部，操纵机构(6)安装于拉杆(1)顶部，拉杆(1)底部和底部支架(7)固定安装于行走机构(3)上，绕线机构(2)通过传动机构(5)与行走机构(3)相连。对比已有技术，本发明具有体积小、重量轻、操作简单、维护方便的特点，利用车轮行走时与地面间的摩擦力驱动绕线机构，使得本发明具有劳动强度低，工作效率高以及节约能源的效果。

Description

一种行走式收放柔性管线的装置
技术领域
本发明属于柔性管线(含线缆)收放作业器材技术领域，涉及一种行走式收放柔性管线的装置。
背景技术
现有线缆/柔性管线的收放形式多为摇把(或无摇把)缠绕式，靠人力直接旋转装置带动柔性管线。放线时，需人力拖拽管线至目标点，(必要时还需另一人同时操作收放装置)。收线时，需人力摇动缠绕回收，(当管线过长时，还需另一人配合拖拽管线)。操作人体力消耗较大，耗时较多。管线收放作业普遍存在工作效率低下，且劳动强度较大的现象。本发明提出一种行走式收放柔性管线(含线缆)的装置，将牵引该装置行走时车轮与地面摩擦力转换为绕线机构的驱动力，适用于柔性管线的收放作业，可广泛应用于中远距离测试测绘、中远程(有线)控制、消防抢险、机电维修、建筑施工等多个行业。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决收放柔性管线时工作效率低，劳动强度大的问题，提出一种行走式收放柔性管线的装置/系统。
本发明装置/系统是通过下述技术方案实现的：
一种行走式收放柔性管线的装置，包括拉杆、绕线机构、行走机构、调节座装配、传动机构、操纵机构和底部支架；绕线机构通过调节座装配安装于拉杆中部，操纵机构安装于拉杆上，拉杆底部和底部支架固定安装于行走机构上，绕线机构通过传动机构与行走机构相连；
拉杆用于牵引行走机构，并给绕线机构提供安装位置；
绕线机构用于缠绕柔性管线；
行走机构用于支撑整个装置，在牵引装置行走时将车轮与地面的摩擦力转换为绕线机构的驱动力；
调节座装配用于调节绕线机构的位置，达到调节皮带张紧程度的目的，以此保证皮带的有效工作，提高其使用寿命；
传动机构，用以在行走机构和绕线机构之间传递扭矩；
操纵机构用于通过控制绕线机构是否随行走机构的行走而旋转实现柔性管线的收放；
底部支架在收放作业时对管线进行导向，并在停放时保持整个装置的平稳。
有益效果
本发明提出的装置/系统，对比已有技术，具有体积小、重量轻、操作简单、维护方便的特点，利用车轮行走时与地面间的摩擦力驱动绕线机构，使得本发明具有劳动强度低，工作效率高以及节约能源的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一种行走式收放柔性管线的装置的组成结构示意图；
图2为拉杆结构示意图；
图3为绕线机构结构示意图；
图4为行走机构结构示意图；
图5为离合器(贴合状态)结构示意图；
图6为调节座装配结构示意图；
图7为调节座装配安装过程示意图；
图8为传动机构结构示意图；
图9为操纵机构结构示意图；
图10为底部支架结构示意图；
附图标记：1-拉杆，2-绕线机构，21-绕线盘装配，221-绕线轴，222-轴承，223-锁紧螺母，224-套管，225-蝶形螺母，22-绕线轴装配，23-固定板装配，231-固定板，232-轴承座，2311-板，2312-套管，24-从动轮，25-绕线手柄，3-行走机构，31-车轮，32-车轴，33-离合器，331-主动轮，332-被动轮，333-滚动轴承，334-平面轴承，335-弹簧座，336-弹簧，337-平键，34-轴承座，35-轴承，4-调节座装配，41-调节座套管，42-固定小板，43-调节螺栓，44-螺母，5-传动机构，51-皮带，6-操纵机构，61-手柄，62-闸线，63-铰链装配，631-活动铰链，632-固定铰链，7-底部支架，71-U形支架，72-滚轮装配，721-卡簧，722-滚轮，723-销轴，724-小套管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的优选实施方式做详细说明。
一种行走式收放柔性管线的装置，如图1所示，包括拉杆1，绕线机构2，行走机构3，调节座装配4，传动机构5，操纵机构6，底部支架7，绕线机构2通过调节座装配4安装于拉杆1中部，操纵机构6安装于拉杆1顶部，拉杆1底部和底部支架7固定安装于行走机构3上，绕线机构2通过传动机构5与行走机构3相连。
其中，拉杆1，如图2所示，外形为U形管件。行走时用以牵引整个装置。两侧平行管件可作为绕线机构2上下调节时的轨道，U形管上端作为操纵机构6之手柄的安装平台。拉杆1底部与行走机构3固定连接，为便于拆装，可设为通过销钉连接。
绕线机构2，如图3所示，主要由绕线盘装配21、绕线轴装配22及固定板装配23、从动轮24(同时属于传动机构)组成，可沿拉杆上下移动。绕线盘装配21固位在绕线轴装配22上，绕线轴装配22固位于固定板装配23上，从动轮24固位于绕线轴装配22上，其转动会带动绕线轴装配22的转动，进而带动绕线盘装配21的转动。所述绕线盘装配21用于缠绕柔性管线，固定板装配23用于将所述绕线机构(2)安装于拉杆(1)上，从动轮24用于在所述绕线机构(2)和行走机构(3)之间传递扭矩。
绕线盘装配21外形为2～3层圆盘，用以容纳管线，每层圆盘中间留有与绕线轴221大小相配的通孔，用以穿过绕线轴221。一般而言，可以设置2层圆盘，在2层圆盘的中间位置缠绕柔性管线，本实施例设为3层，外层小圆盘上，可以预留电源开关或插座以与其它设备配合使用。此外，由于本实施例中使用的绕线盘为金属材料，为减轻本实施例装置的重量在圆盘上中心孔外侧盘面上开有多个通孔。当然，此处也可以根据待缠绕的柔性管线材质选择其它硬质轻型材料制造，只要其能够承载柔性管线重量即可。
固定板装配23，安装于拉杆1上，主要由固定板231及轴承座232组成，用于固定绕线轴装配22。固定板231由板2311和套管2312组成，板2311通过焊接于其两侧的套管2312套于拉杆1两侧将其安装于拉杆1上。板2311中间开通孔，用于固定安装轴承座232，如采用焊接方式。
绕线轴装配22由绕线轴221、轴承222、锁紧螺母223、套管224、蝶形螺母225组成，用于连接传动机构5和绕线盘装配21，并传递扭矩。绕线轴221一端通过轴承222联接于轴承座232上，具体是绕线轴221穿过轴承座232并以轴承座232为回转中心，在轴承座232内腔两端设置轴承222，以套管224保持两轴承间距，利用锁紧螺母223对轴承222进行轴向固定。绕线轴221另一端穿过绕线盘装配21，通过蝶形螺母225锁紧。绕线轴221上还装有从动轮24，二者间通过键传递扭矩，且通过挡圈轴向限位。
本实施例中绕线机构2还设有绕线手柄25，固定在外侧圆盘上，作为备用设备，当传动机构失效时，可用该手柄绕动绕线盘装配21，进行辅助收线作业。
行走机构3，如图4所示，主要由车轮31、车轴32、离合器33、轴承座34及轴承35组成，用以支撑整个装置，在通过拉杆1牵引该装置行走时将车轮与地面的摩擦力转换为绕线机构的驱动力；
车轮31与车轴32用紧固件固定连接。车轴32上左右对称布置两轴承座34，轴承座34内设轴承35，上方管形开口承插拉杆1，前端开孔承插底部支架7；车轴32中间安装离合器33。
如图5所示，离合器33主要由主动轮331、被动轮332(同时属于传动机构)、滚动轴承333、弹簧335、弹簧座336、平键337等组成。主动轮331与被动轮332贴合面既可设计为摩擦片式，也可设计为牙嵌式，只要主动轮331转动能够带动被动轮332的转动即可，本实施例中，采用牙嵌式结构，即主动轮331与被动轮332贴合面设有凸缘，被动轮332与主动轮331贴合面设有凹槽。
主动轮331通过平键337与车轴32联接，使主动轮331与车轴32周向固定，但主动轮331与平键337间隙配合，并涂以润滑油，以便于主动轮331在车轴32上轴向移动。
被动轮332与车轴32之间设有滚动轴承333，并利用车轴32上的轴肩进行轴向定位。
在主动轮331与被动轮332之间安装弹簧座335及弹簧336，弹簧336一端固定于弹簧座335上，在弹簧力作用下，主动轮331与被动轮332分离。
离合器31分离状态(不受外力)：在弹簧作用力下，主动轮331沿平键337轴向移动，如图中所示向右方向移动，与被动轮332保持一定间隙，车轮扭矩不能传递到被动轮332上，这是因为被动轮与车轴中间设有滚动轴承333，不能直接传递扭矩。
离合器31贴合状态：由操纵机构6施加外力，通过平面轴承将主动轮331沿平键337轴向移动，如图中所示克服弹簧力向左移动，与被动轮332贴合在一起。此时车轮扭矩通过车轴32、平键337、主动轮331，传递到被动轮332上。即将车轮与地面的摩擦力转换为被动轮332的转动，进而通过传动机构5转为绕线机构的驱动力。
调节座装配4，如图6所示，由套管41、固定小板42、调节螺栓43及螺母44组成，安装于拉杆1左右两侧。套管41与固定小板42采用焊接或铆接方式固定连接，套于拉杆1上并采用焊接或开口销方式固位，固定小板42中间加工螺纹通孔，用于旋入调节螺栓43，通过旋转螺栓43来调节绕线机构2的高低位置，在确定位置后，以螺母44固定，以此达到调节皮带(或链条)张紧程度的目的，从而保证皮带(或链条)的有效工作，提高其使用寿命；调解座装配4安装好后如图7所示。
传动机构5，如图8所示，主要由行走机构3之被动轮332、绕线机构2之从动轮24及皮带51(或链条)组成，用以在行走机构与绕线机构之间传递扭矩。
操纵机构6，如图9所示，主要由手柄61、闸线62和铰链装配63组成，用于控制离合器31的贴合或分离，以此实现控制绕线机构2的旋转或停止，即可实现柔性管线的收放。所述手柄61、闸线62可选用自行车通用手柄、闸线，安装方式同自行车。手柄61紧固于拉杆1上，铰链装配63固定于拉杆1上靠近主动轮331侧，闸线62一端固定于手柄61上，另一端固定于铰链装配63之活动铰链631上，活动铰链631固定于固定铰链632上，且可以固定点为轴转动，固定铰链632与拉杆1固定连接。当按压手柄61时，闸线62收缩带动铰链装配63之活动铰链631转动，活动铰链631拨动主动轮331轴向移动(向被动轮一侧移动，同时压缩弹簧336)，直止与被动轮332贴合，此时离合器处于贴合状态。车轮31及车轴32扭矩通过离合器33、传动机构5传递到绕线机构2，绕线机构开始工作。松开手柄，在手柄内扭簧及弹簧336(复位)共同作用下，离合器分离，绕线机构停止工作。为使主动轮331被活动铰链631拨动轴向移动过程保持转动灵活，在其右端开有沉孔用于容纳平面轴承334，以使平面轴承334与活动铰链631接触。
底部支架7，如图10所示，主要由U形支架71及滚轮装配72组成。U形支架紧固于行走机构3之轴承座34前端开孔处，用于停放时保持装置的平稳。滚轮装配72在收放作业时对管线进行导向，利于排线，其安装位置应在保证最大容绳量的基础上，避免管线在收放时被割伤。滚轮装配72由卡簧721、滚轮722、销轴723、小套管724组成。小套管724焊接在U形支架71侧边；销轴723底部焊接在小套管外侧，并保持销轴轴线与地面水平；滚轮722用于管线导向，套在销轴723上，并应保证其转动灵活。卡簧721焊接在销轴723顶端，与滚轮772共同限定管线位置。
上述组成部件间的连接关系为：行走机构位于整个装置底部，用于支撑整个装置。在牵引该装置行走时，车轮与车轴(固定连接)同步转动，主动轮(用键与车轴连接)也同步转动，当离合器贴合时，主动轮与从动轮通过凸缘、凹槽(或摩擦片等形式)联接在一起，从动轮也开始转动，通过传动机构带动绕线机构旋转，即将车轮与地面的摩擦力转换为绕线机构的驱动力。拉杆与行走机构相连，用以牵引整个装置行走。绕线机构通过固定板安装于拉杆上，并可通过调节座装配调整绕线机构的高低位置，以此调节皮带的张紧程度。传动机构通过被动轮、从动轮及皮带(或链条)连接行走机构与绕线机构，并传递扭矩。操纵机构安装于拉杆上，通过按压手柄，以闸线带动铰链装配转动，铰链装配拨动主动轮轴向移动(同时压缩弹簧)，直至离合器贴合(松开手柄，离合器在弹簧作用力下分离)，以控制绕线机构的旋转(或停止)，即可实现柔性管线的收放。底部支架与行走机构连接，停放时保持该装置的平稳，工作时(将装置倾斜，底部支架离地即可)利用其上的滚轮及卡簧对管线进行导向，利于排线。
本装置的具体工作过程如下：
一、放线
将管线出线端放置地面一段距离(该距离视地面摩擦力而定，以保证出线端具有一定的牵引力)，牵引该装置按管线安放路线行走，管线自动放出。
二、收线
按压手柄的同时，牵引该装置，逆向回走，管线自动回收。
虽然结合了附图描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：包括拉杆(1)、绕线机构(2)、行走机构(3)、调节座装配(4)、传动机构(5)、操纵机构(6)和底部支架(7)；绕线机构(2)通过调节座装配(4)安装于拉杆(1)中部，操纵机构安装于拉杆(1)上，拉杆(1)底部和底部支架(7)固定安装于行走机构(3)上，绕线机构(2)通过传动机构(5)与行走机构(3)相连；
拉杆(1)用于牵引行走机构(3)，并给绕线机构(2)提供安装位置；
绕线机构(2)用于缠绕柔性管线；
行走机构(3)用于支撑整个装置，在牵引所述装置行走时利用行走机构(3)行走时与地面间的摩擦力驱动绕线机构(2)；
调节座装配(4)用于调节绕线机构(2)的位置，达到调节皮带张紧程度的目的，以此保证皮带的有效工作，提高其使用寿命；
传动机构(5)，用以在行走机构(3)和绕线机构(2)之间传递扭矩；
操纵机构(6)用于通过控制绕线机构(2)是否随行走机构(3)的行走而旋转实现柔性管线的收放；
底部支架(7)在收放作业时对管线进行导向，在停放时保持整个装置的平稳。
2.根据权利要求1所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述拉杆(1)为U形管件，为便于拆装，通过销钉固定安装于行走机构(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述绕线机构(2)由绕线盘装配(21)、绕线轴装配(22)及固定板装配(23)、从动轮(24)组成，绕线盘装配(21)固位在绕线轴装配(22)上，绕线轴装配(22)固位于固定板装配(23)上，从动轮(24)固位于绕线轴装配(22)上，其转动会带动绕线轴装配(22)的转动，进而带动绕线盘装配(21)的转动；所述绕线盘装配(21)用于缠绕收纳柔性管线，固定板装配(23)用于将所述绕线机构(2)安装于拉杆(1)上，从动轮(24)用于在所述绕线机构(2)和行走机构(3)之间传递扭矩。
4.根据权利要求1所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述绕线机构(2)还设有绕线手柄(25)，作为备用设备，当传动机构失效时，可用该手柄绕动绕线盘装配(21)，进行辅助收线作业。
5.根据权利要求1所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述行走机构(3)由车轮(31)、车轴(32)、离合器(33)、轴承座(34)及轴承(35)组成，车轮(31)与车轴(32)用紧固件固定连接，车轴(32)上左右对称布置两轴承座(34)，轴承座(34)内设轴承(35)，上方管形开口承插拉杆(1)，前端开孔承插底部支架(7)；车轴(32)中间安装离合器(33)。
6.根据权利要求5所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述离合器(33)由主动轮(331)、被动轮(332)、滚动轴承(333)、弹簧(335)、弹簧座(336)、平键(337)组成，主动轮(331)通过与被动轮(332)间的贴合面带动被动轮(332)转动，被动轮(332)与车轴(32)之间设有滚动轴承(333)以使被动轮(332)不随车轴(32)转动，并利用车轴(32)上的轴肩进行轴向定位，主动轮(331)通过平键(337)与车轴(32)联接，使主动轮(331)与车轴(32)周向固定以便其随车轴(32)转动，但主动轮(331)与平键(337)间隙配合，并涂以润滑油，以便于主动轮(331)在车轴(32)上轴向移动，在主动轮(331)与被动轮(332)之间安装弹簧座(335)及弹簧(336)，在弹簧力作用下，主动轮(331)与被动轮(332)分离。
7.根据权利要求6所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：为使主动轮(331)轴向移动过程中保持转动灵活，在其右端开有沉孔用于容纳平面轴承(334)。
8.根据权利要求1所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述操纵机构(6)由手柄(61)、闸线(62)和铰链装配(63)组成，铰链装配(63)进一步由活动铰链(631)与固定铰链(632)组成，活动铰链(631)与固定铰链(632)固定连接，且可以固定点为轴转动，手柄(61)紧固于拉杆(1)上，铰链装配(63)固定于拉杆(1)上靠近主动轮(331)侧，闸线(62)一端固定于手柄(61)上，另一端固定于铰链装配(63)之活动铰链(631)上，固定铰链(632)与拉杆(1)固定连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述底部支架(7)由U形支架(71)及滚轮装配(72)组成，U形支架紧固于行走机构(3)上，用于停放时保持整个装置的平稳，滚轮装配(72)在收放作业时对管线进行导向，利于排线，其安装位置应在保证最大容绳量的基础上，避免管线在收放时被割伤。
10.根据权利要求9所述的一种行走式收放柔性管线的装置，其特征在于：所述滚轮装配(72)由卡簧(721)、滚轮(722)、销轴(723)、小套管(724)组成，小套管(724)固定于U形支架(71)侧边；销轴(723)底部固定于小套管(724)外侧，并保持销轴轴线与地面水平；滚轮(722)用于管线导向，套在销轴(723)上，并应保证其转动灵活；卡簧(721)固定于销轴(723)顶端，与滚轮(772)共同限定管线位置。
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