CN105692354A - 一种自动收放线盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动收放线盘，该收放线盘的总支架上设置电缆卷筒，电缆卷筒的中心装有总轴，该总轴固连在总支架上，电缆卷筒可绕总轴旋转，电缆卷筒内部设置发条，该发条与电缆卷筒的侧壁固连，在电缆卷筒旋转时收力或放力，电缆卷筒的内壁固连滑环支架，滑环支架上设置滑环系统，该滑环系统一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴端部的固定线孔引出，收放线的另一端从电缆卷筒的筒壁上的收放线孔引出。本发明的自动收放线盘在收线和放线时可以保持电气贯通，线的两端均不需要解开，大大加快了收放线的效率。

Description

一种自动收放线盘

技术领域

本发明涉及一种防雷装置，特别是一种自动收放线盘。

背景技术

随着雷电防护的广泛应用，传统固定的直击雷防护装置已经不能满足市场的需求，目前出现了很多可移动式的防雷系统。

现有的可移动式直击雷防护系统是由升降避雷装置(手动、电动、气动)、卷线盘和简易接地装置组成的。升降避雷装置收起时方便移动，接地装置无任何焊接，这样就做到了防雷系统的缠绕线可以收放，且收放时间较短，需要的人力较少。

但是传统的移动式直击雷防护系统中，卷线盘一般采用最简易的线盘，只能做到将线卷起或者放出，其弊端很多：1)升降装置升起后再降落，引下线无法自动收回到线盘中，只能散落在周围，容易造成线的缠绕；2)人工进行收线时，接地端的线需要解开，不然会出现线的缠绕，严重时还会导致线的损伤，且收线需要至少2人操作，较为繁琐；3)传统的移动式直击雷防护系统不能应用在自动防雷系统中。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种自动收放线盘。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种自动收放线盘，包括滑环支架、发条、总轴、总支架、电缆卷筒、滑环系统、固定线孔、收放线孔；

总支架上设置电缆卷筒，电缆卷筒的中心装有总轴，该总轴固连在总支架上，电缆卷筒可绕总轴旋转，电缆卷筒内部设置发条，该发条与电缆卷筒的侧壁固连，在电缆卷筒旋转时收力或放力，电缆卷筒的内壁固连滑环支架，滑环支架上设置滑环系统，该滑环系统一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴端部的固定线孔引出，收放线的另一端从电缆卷筒的筒壁上的收放线孔引出。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的自动收放线盘在收线和放线时可以保持电气贯通，线的两端均不需要解开，大大加快了收放线的效率；2)由于线盘内部设置发条，可以实现线盘自动收线或放线，节省了人力；3)由于具备四个刷块，并且刷块的材料为紫铜，可以安全通过150000A强度的电流；4)底部四个可锁万向轮，方便移动和固定；5)节能、环保，安装简单、方便，无须特殊维护，全系统采用无源模式、完全靠物理机能收放线。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的自动收放线盘的结构示意图。

图2为自动收放线盘的侧视图。

图3为滑环系统结构示意图。

具体实施方式

结合附图，本发明的一种自动收放线盘，包括滑环支架1、发条2、总轴3、总支架5、电缆卷筒5-1、滑环系统7、固定线孔8、收放线孔9；

总支架5上设置电缆卷筒5-1，电缆卷筒5-1的中心装有总轴3，该总轴3固连在总支架5上，电缆卷筒5-1可绕总轴3旋转，电缆卷筒5-1内部设置发条2，该发条2与电缆卷筒5-1的侧壁固连，在电缆卷筒5-1旋转时收力或放力，电缆卷筒5-1的内壁固连滑环支架1，滑环支架1上设置滑环系统7，该滑环系统7一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴3端部的固定线孔8引出，收放线的另一端从电缆卷筒5-1的筒壁上的收放线孔9引出。

滑环系统7包括滑环架体14、两个刷架和定子13，所述定子13包裹在总轴3外周，两个刷架结构相同并固定在滑环架体14上，该两个刷架与定子13相接触，每个刷架均包括固定件16、两个连接件15和两个刷块10，所述固定件16的两端分别通过连接件15与对应的刷块10相连，两个连接件15之间设置弹簧12，该弹簧用于将刷块10压紧在定子13上，固定件16上设置接线端11，该接线端11与收放线相连，所述定子13与固定线相连。

收线或者放线的时候，当电缆卷筒5-1旋转时，滑环系统7也跟着一起旋转，由于刷块10是通过弹簧压紧在定子13上的，滑环系统旋转时刷块10与定子13会保持一直接触的，而刷块10最终是与收放线相连的，定子13是与固定线相连的；这样保证了电路的实时导通。可以实现当电缆卷筒旋转的时候，所有连接线都是导通的，大大加快了收放线的效率。

具体而言，收线的时候，当线盘在旋转时，线盘缠绕收放线，在线盘旋转的过程中转轴上的定子不动，刷块10相对定子滑动，在相对滑动的过程中二者保持接触导通，与定子相连的固定线接地，刷块与收放线相连，整个线路是导通的。

同理，在放线的时候，线盘旋转，在旋转的过程中转轴上的定子不动，刷块10相对定子滑动，在相对滑动的过程中二者保持接触导通，与定子相连的固定线接地，刷块与收放线相连，整个线路是导通的。

上述发条可以根据需要进行设置，当设置成自动收线的发条时，在放线的过程中，外力带动缠绕盘旋转，发条储能，收线的时候发条放能，实现电缆卷筒5-1的反向转动，完成自动收线。

同理，设置成自动放线发条时，在收线的过程中，外力带动缠绕盘旋转，发条储能，放线的时候发条放能，实现电缆卷筒5-1的反向转动，完成自动放线。

每个固定件16设置两个接线端，所有的接线端电气相连。这样可以保证只要连接一个接线端就可以实现整个接线端与收放线连通。

总支架5的底部设置可锁万向轮6，便于移动整个装置。总支架5上固连扶手4，也便于移动整个装置。

刷块10和定子13的材料为紫铜或黄铜。导电性能好，可安全通过雷电流。

所述电缆卷筒5-1、总支架5和总轴3材质为铝合金，减少了整个装置的重量，便于移动。

电缆卷筒5-1的侧壁上设置旋转把手，该旋转把手与电缆卷筒5-1相固连。可以实现人工缠绕线。

总支架5上设置接地端，保证了整个装置的安全。

上述弹簧12用于拉紧紫铜刷块10，每两个紫铜刷块10一个弹簧，共四个紫铜刷块10和两个弹簧12，所述总轴3为定子。紫铜刷块10、弹簧12、接线端11与电缆卷筒5-1固定，紫铜定子13位于总轴3之外，一同固定。收放线时，电缆卷筒5-1转动、紫铜刷块10、接线端11、弹簧12跟随转动，紫铜刷块10与紫铜定子13接触摩擦，实现导通，最终传导电流。

所述自动收放线盘在固定线孔8处接线的线可在自动收放线时保持固定不动，不跟随绕线且不自旋转。

发条2的发条芯固连在总轴3上，发条2的另一端与电缆卷筒5-1相固连。当将其设置成自动收线的线盘时，放线时，卷筒在电缆拉力的作用下转动，此时，发条储备能量，收线时，发条释放能量驱动卷筒收缆，从而实现自动收线。

当将其设置成自动放线的线盘时，收线时，卷筒在电缆拉力的作用下转动，此时，发条储备能量，放线时，发条释放能量驱动卷筒收缆，从而实现自动放线。

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述：

实施例1

一种自动收线盘，包括滑环支架1、发条2、总轴3、总支架5、电缆卷筒5-1、滑环系统7、固定线孔8、收放线孔9；

总支架5上设置电缆卷筒5-1，电缆卷筒5-1的中心装有总轴3，该总轴3固连在总支架5上，电缆卷筒5-1可绕总轴3旋转，电缆卷筒5-1内部设置发条2，该发条2与电缆卷筒5-1的侧壁固连，在电缆卷筒5-1旋转时收力或放力，电缆卷筒5-1的内壁固连滑环支架1，滑环支架1上设置滑环系统7，该滑环系统7一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴3端部的固定线孔8引出，收放线的另一端从电缆卷筒5-1的筒壁上的收放线孔9引出。

滑环系统7包括滑环架体14、两个刷架和定子13，所述定子13包裹在总轴3外周，两个刷架结构相同并固定在滑环架体14上，该两个刷架与定子13相接触，每个刷架均包括固定件16、两个连接件15和两个刷块10，所述固定件16的两端分别通过连接件15与对应的刷块10相连，两个连接件15之间设置弹簧12，该弹簧用于将刷块10压紧在定子13上，固定件16上设置接线端11，该接线端11与收放线相连，所述定子13与固定线相连。

每个固定件16设置两个接线端，所有的接线端电气相连。总支架5的底部设置可锁万向轮6。总支架5上固连扶手4。刷块10和定子13的材料为紫铜。所述电缆卷筒5-1、总支架5和总轴3材质为铝合金。电缆卷筒5-1的侧壁上设置旋转把手，该旋转把手与电缆卷筒5-1相固连。总支架5上设置接地端。发条2的发条芯固连在总轴3上，发条2的另一端与电缆卷筒5-1相固连。所述发条设置成自动收线发条，放线时，卷筒在电缆拉力的作用下转动，此时，发条储备能量，收线时，发条释放能量驱动卷筒收缆，从而实现自动收线。

本发明在收线和放线时可以保持电气贯通，线的两端均不需要解开，大大加快了收放线的效率；由于线盘内部设置发条，可以实现线盘自动收线，节省了人力；底部四个可锁万向轮，方便移动和固定。

实施例2

一种自动放线盘，包括滑环支架1、发条2、总轴3、总支架5、电缆卷筒5-1、滑环系统7、固定线孔8、收放线孔9；

总支架5上设置电缆卷筒5-1，电缆卷筒5-1的中心装有总轴3，该总轴3固连在总支架5上，电缆卷筒5-1可绕总轴3旋转，电缆卷筒5-1内部设置发条2，该发条2与电缆卷筒5-1的侧壁固连，在电缆卷筒5-1旋转时收力或放力，电缆卷筒5-1的内壁固连滑环支架1，滑环支架1上设置滑环系统7，该滑环系统7一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴3端部的固定线孔8引出，收放线的另一端从电缆卷筒5-1的筒壁上的收放线孔9引出。

滑环系统7包括滑环架体14、两个刷架和定子13，所述定子13包裹在总轴3外周，两个刷架结构相同并固定在滑环架体14上，该两个刷架与定子13相接触，每个刷架均包括固定件16、两个连接件15和两个刷块10，所述固定件16的两端分别通过连接件15与对应的刷块10相连，两个连接件15之间设置弹簧12，该弹簧用于将刷块10压紧在定子13上，固定件16上设置接线端11，该接线端11与收放线相连，所述定子13与固定线相连。

每个固定件16设置两个接线端，所有的接线端电气相连。总支架5的底部设置万向轮6。总支架5上固连扶手4。刷块10和定子13的材料为黄铜。所述电缆卷筒5-1、总支架5和总轴3材质为铝合金。电缆卷筒5-1的侧壁上设置旋转把手，该旋转把手与电缆卷筒5-1相固连。总支架5上设置接地端。发条2的发条芯固连在总轴3上，发条2的另一端与电缆卷筒5-1相固连。

所述发条设置成自动放线发条，在收线的过程中，外力带动缠绕盘旋转，发条储能，放线的时候发条放能，实现电缆卷筒5-1的反向转动，完成自动放线。

关于滑环最大通流量的论证

考虑熔点：黄铜1083℃。石墨3500℃。所以只计算黄铜的情况。滑环自重1kg。室温按照20℃考虑。黄铜比热容：0.39×103J/kg.℃，电导率：0.062Ωmm2/m。滑环直径φ170mm，厚度10mm，宽度18mm。按滑环中径展开得铜带长度502mm。因为是四触点，每段长度125.5mm圆整为125mm；截面尺寸18×10＝180mm2。每段铜环电阻：R＝pl/s＝0.062×0.125/180＝4.3×10-5Ω四段并联则总电阻＝1.1×10-5Ω

150kA雷电流瞬间热量：Q＝I2Rt＝150000×150000×1.1×10-5×0.01＝2475J黄铜从20℃升至熔点1083℃温度差为1063℃。

需要吸收热量：1063×0.39×103＝414570J远大于2475J

其中掺杂热传导，热辐射等复杂散热情况不好估算。参照普通钢铁避雷针设计一般为4～10Ω，可以使用；电缆为50mm2，本设计刷架和滑环是185mm2；因为引雷时刷架和滑环相对静止，所以该发明可以安全使用。

具体的参数为：

由上可知，本发明在收线和放线时可以保持电气贯通，线的两端均不需要解开，大大加快了收放线的效率，并且本发明安全可靠，可以广泛使用。

Claims (10)

1.一种自动收放线盘，其特征在于，包括滑环支架[1]、发条[2]、总轴[3]、总支架[5]、电缆卷筒[5-1]、滑环系统[7]、固定线孔[8]、收放线孔[9]；

总支架[5]上设置电缆卷筒[5-1]，电缆卷筒[5-1]的中心装有总轴[3]，该总轴[3]固连在总支架[5]上，电缆卷筒[5-1]可绕总轴[3]旋转，电缆卷筒[5-1]内部设置发条[2]，该发条[2]与电缆卷筒[5-1]的侧壁固连，在电缆卷筒[5-1]旋转时收力或放力，电缆卷筒[5-1]的内壁固连滑环支架[1]，滑环支架[1]上设置滑环系统[7]，该滑环系统[7]一端与固定线相连，另一端与收放线相连，所述固定线的另一端从总轴[3]端部的固定线孔[8]引出，收放线的另一端从电缆卷筒[5-1]的筒壁上的收放线孔[9]引出。

2.根据权利要求1所述的自动收放线盘，其特征在于，滑环系统[7]包括滑环架体[14]、两个刷架和定子[13]，所述定子[13]包裹在总轴[3]外周，两个刷架结构相同并固定在滑环架体[14]上，该两个刷架与定子[13]相接触，每个刷架均包括固定件[16]、两个连接件[15]和两个刷块[10]，所述固定件[16]的两端分别通过连接件[15]与对应的刷块[10]相连，两个连接件[15]之间设置弹簧[12]，该弹簧用于将刷块[10]压紧在定子[13]上，固定件[16]上设置接线端[11]，该接线端[11]与收放线相连，所述定子[13]与固定线相连。

3.根据权利要求2所述的自动收放线盘，其特征在于，每个固定件[16]设置两个接线端，所有的接线端电气相连。

4.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，总支架[5]的底部设置万向轮[6]。

5.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，总支架[5]上固连扶手[4]。

6.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，刷块[10]和定子[13]的材料为紫铜或黄铜。

7.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，所述电缆卷筒[5-1]、总支架[5]和总轴[3]材质为铝合金。

8.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，电缆卷筒[5-1]的侧壁上设置旋转把手，该旋转把手与电缆卷筒[5-1]相固连。

9.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，总支架[5]上设置接地端。

10.根据权利要求1或2所述的自动收放线盘，其特征在于，发条[2]的发条芯固连在总轴[3]上，发条[2]的另一端与电缆卷筒[5-1]相固连。