CN107324160A

CN107324160A - 基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备

Info

Publication number: CN107324160A
Application number: CN201710512711.0A
Authority: CN
Inventors: 叶中樵; 单佳佳; 王本立; 周厚强; 张振良; 胡光宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2017-11-07
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: CN107324160B

Abstract

本发明为一种基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，包括有驱动架构部件（1），执行架构部件（2），且驱动架构部件（1）中的减速机法兰（14）与执行架构部件（2）中的盒盖（213）相连接，构成一个整体。利用驱动架构部件（2）中的电机（11）做动力源，连接减速机（13），进而连接轮轴（23261），且再结合传感器组件（2323）和传感器触发组件（2324），执行架构部件（2）实现其保持恒定拉力自动收/放线缆的功能，具有整体结构合理，实际操作简单可靠，工作运行灵活快捷，维修护理方便，效率高，性价比好等特点。

Description

基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备

技术领域

本发明涉及一种工程线缆收/放控制设备，特别是一种基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备。

背景技术

随着工程机械产品的应用越来越广泛，对工程机械产品的控制距离要求也越来越远，控制线缆的长度也越来越长，工程线缆的收回和放伸要求能够快速、便捷，以确保工程机械产品的正常、高效的使用。目前，对于长度较短的线缆，常用的方法是用固定的涡卷弹簧收/放线缆装置；对于长度较长的线缆，常用的方法是用人工手摇的方式收/放线缆。然而，固定的涡卷弹簧的有效长度较短，人工手摇则不能保持同步收/放，且劳动强度较大，均达不到要求。因此，人们期待着一种理想的线缆收/放装置问世，服务社会。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足，提供一种结构简单，工作可靠，快捷方便的基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，包括有驱动动架构部件1，执行架构部件2，且驱动架构部件1中的减速机法兰14与执行架构部件2中的盒盖213相连接，将二者紧密结合构成一个整体。其中：

所述驱动架构部件1设有1个电机11， 1个电机过渡法兰12，1个减速机13，1个减速机法兰14，且电机11与电机过渡法兰12相连接，同时电机过渡法兰12与减速机13相连接，继而减速机13与减速机法兰14相连接，将四者紧密结合构成一个部件，用以提供执行架构部件2收/放线缆的动力；

所述执行架构部件2设有1个安装盒21，1个执行器23，且执行器23分别与安装盒21中的盒体212和盒盖213通过轴承Ⅱ236和轴承Ⅳ2325相连接，将二者紧密结合构成一个部件，用以完成线缆的自动收/放功能。

本发明的总体设计思想是基于物理学恒定拉力的原理，采用驱动架构部件1中的电机11做动力源连接执行器23实现收/放线补偿。往外放伸线缆22时，线缆22带动卷线轮233向放伸方向转动，涡卷弹簧23264收紧，同时磁珠23244随感应齿轮23241绕销轴23242向感应开关座23231上的放线感应开关23233方向转动，当磁珠23244转至放线感应开关23233的感应区域时，放线感应开关23233被触发，并发出信号控制电机11向放线方向转动，通过减速机13带动轮轴23261向放线方向转动，涡卷弹簧23264放松，当磁珠23244转至停止感应开关23232的感应区域时，停止感应开关23232被触发，并发出信号控制电机11停止转动，如此反复，线缆可被放伸至所需位置；往内收回线缆22时，涡卷弹簧23264的缩紧力带动卷线轮233向收回方向转动，线缆22被缠绕在卷线轮233的卷线槽内，涡卷弹簧23264放松，同时磁珠23244随感应齿轮23241绕销轴23242向感应开关座23231上的收线感应开关23234方向转动，当磁珠23244转至收线感应开关23234的感应区域时，收线感应开关23234被触发，并发出信号控制电机11向收线方向转动，通过减速机13带动轮轴23261向收线方向转动，涡卷弹簧23264收紧，当磁珠23244转至停止感应开关23232的感应区域时，停止感应开关23232被触发，并发出信号控制电机11停止转动，如此反复，线缆可被收回至所需位置。

整个过程中涡卷弹簧23264的缩紧力在一个较小的范围内变化，保持拉力基本保持恒定，且通过电机的补偿，理论上可以放伸线缆的长度为无限长。目前，已实现3毫米直径线缆放伸长度达100米。具有整体结构合理，工作运行灵活快捷，维修护理方便，效率高，性价比好等特点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的驱动架构部件1结构示意图；

图3为本发明的执行架构部件2结构示意图；

图4为本发明的安装盒21结构示意图；

图5为本发明的执行器23结构示意图；

图6为本发明的控制组件232结构示意图；

图7为本发明的卷线轮233结构示意图；

图8为本发明的传感器组件2323结构示意图；

图9为本发明的传感器触发组件2324结构示意图；

图10为本发明的缩紧组件2326结构示意图。

图中符号说明：

1是驱动架构部件，

11是电机，12是电机过渡法兰，13是减速机，14是减速机法兰；

2是执行架构部件，

21是安装盒，22是线缆，23是执行器，

211是导向轮，212是盒体，213是盒盖，

231是平键，232是控制组件，233是卷线轮，234是轴承Ⅰ，235是汇流环，236是轴承Ⅱ，

2321是轴承Ⅲ，2322是衬套，2323是传感器组件，2324是传感器触发组件，2325是轴承Ⅳ，2326是缩紧组件，

2331是上卷线盘，2332是卷线筒，2333是下卷线盘，

23231是感应开关座，23232是停止感应开关，23233是放线感应开关，23234是收线感应开关，23235是垫柱，

23241是感应齿轮，23242是销轴，23243是垫片，23244是磁珠，23245是调节齿轮，

23261是轮轴，23262是轴键，23263是销，23264是涡卷弹簧。

具体实施方式

请参阅图1至图10所示，为本发明具体实施例。

结合图1至图4可以看出：

一种基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，包括有驱动架构部件1，执行架构部件2，且驱动架构部件1中的减速机法兰14与执行架构部件2中的盒盖213相连接，将二者紧密结合构成一个整体。

结合图1、图2和图10可以看出：

所述驱动架构部件1设有1个电机11，1个电机过渡法兰12，1个减速机13，1个减速机法兰14，且电机11与电机过渡法兰12相连接，同时电机过渡法兰12与减速机13相连接，继而减速机13与减速机法兰14相连接，将四者紧密结合构成一个部件，用以调节执行架构部件2中涡卷弹簧23264的缩紧力；

结合图3至图6可以看出：

所述执行架构部件2设有1个安装盒21，1个执行器23，且执行器23分别与安装盒21中的盒体212和盒盖213通过轴承Ⅱ236与轴承Ⅲ2321相连接，将二者紧密结合构成一个部件，用以完成自动收/放线缆的功能；

结合图3和图4可以看出：

所述安装盒21设有1个导向轮211，1个盒体212，1个盒盖213，且导向轮211置于盒体212与盒盖213之间，将三者相结合构成一个组件，用以引导线缆22的伸缩位置；

结合图3、图5、图6、图7和图10可以看出：

所述执行器23设有1个平键231，1个控制组件232，1个卷线轮233，1个轴承Ⅰ234，1个汇流环235，1个轴承Ⅱ236，且平键231嵌入轮轴23261侧面，控制组件232通过轴承Ⅰ234和轴承Ⅳ2325与卷线轮233相连接，汇流环235定子端固定在卷线筒2332内侧，将六者相结合构成一个组件，用以实现自动控制收/放线缆的功能；

结合图5、图6和图9可以看出：

所述控制组件232设有1个轴承Ⅲ2321，1个衬套2322，1个传感器组件2323，1个传感器触发组件2324，1个轴承Ⅳ2325，1个缩紧组件2326，且衬套2322置于轴承Ⅲ2321与感应齿轮23241之间，传感器组件2323固定于卷线轮233端面上，传感器触发组件2324分别与传感器组件2323和缩紧组件2326相连接，将六者相结合构成一个组件，用以实现控制收/放线缆；

结合图3、图5和图7可以看出：

所述卷线轮233设有1个上卷线盘2331，1个卷线筒2332，1个下卷线盘2333，且上卷线盘2331与卷线筒2332相连接，卷线筒2332与下卷线盘2333相连接，将三者相结合构成一个器件，用以固定和缠绕线缆22；

结合图5、图6、图8和图10可以看出：

所述传感器组件2323设有1个感应开关座23231，1个停止感应开关23232，1个放线感应开关23233，1个收线感应开关23234，3个垫柱23235，且感应开关座23231置于垫柱23235上方，与卷线轮233相连接，感应开关座23231上设有A停止位，B放线位和C收线位，停止感应开关23232置于感应开关座23231的A停止位，放线感应开关23233置于感应开关座23231的B放线位，收线感应开关23234置于感应开关座23231的C收线位，将五者相结合构成一个组件，用以控制电机11的转动和停止；

结合图5、图6和图9可以看出：

所述传感器触发组件2324设有1个感应齿轮23241，1个销轴23242，2个垫片23243，1个磁珠23244，1个调节齿轮23245，且感应齿轮23241中心套于销轴23242外，同时与调节齿轮23245相啮合，垫片23243置于感应齿轮23241两端，磁珠23244嵌在感应齿轮23241内，将五者相结合构成一个组件，用以触发传感器感应开关；

结合图5、图6和图10可以看出：

所述缩紧组件2326设有1个轮轴23261，1个轴键23262，1个销23263，1个涡卷弹簧23264，且轴键23262嵌于轮轴23261侧面，涡卷弹簧23264内端与轮轴23261相连接，同时外端与销23263相连接，将四者相结合构成一个组件，用以提供收线时的缩紧力；

从图2可以看出：

所述减速机法兰14设置在减速机13下端，用以安装减速机；

从图2可以看出：

所述减速机13设置在电机过渡法兰12前端，用以转换电机11旋转方向；

从图2可以看出：

所述电机过渡法兰12设置在电机11前端，用以安装电机；

从图2可以看出：

所述电机11设置在电机过渡法兰12后端，用以提供动力；

从图4可以看出：

所述导向轮211设置在盒体212内部，用以引导线缆伸缩位置；

结合图3和图4可以看出：

所述盒体212设置在执行器23外部，用以安装执行器；

结合图1、图3和图4可以看出：

所述盒盖213设置在执行器23外部，用以安装减速机法兰14；

结合图1、图2、图3、图5和图10可以看出：

所述平键231设置在轮轴23261侧面，用以连接减速机13；

结合图5和图7可以看出：

所述轴承Ⅰ234设置在卷线筒2332内部，用以支撑卷线筒；

结合图3、图5和图7可以看出：

所述汇流环235设置在卷线筒2332内部，用以连接线缆22；

结合图3、图5和图10可以看出：

所述轴承Ⅱ236设置在轮轴23261外部，用以支撑轮轴；

结合图5、图6和图7可以看出：

所述轴承Ⅲ2321设置在上卷线盘2331内部，用以支撑上卷线盘；

结合图6和图9可以看出：

所述衬套2322设置在调节齿轮23245前端，用以固定调节齿轮；

结合图5和图7可以看出：

所述上卷线盘2331设置在传感器组件2323下端，用以固定传感器组件；

从图7可以看出：

所述卷线筒2332设置在上卷线盘2331和下卷线盘2333之间，用以连接上卷线盘和下卷线盘；

从图7可以看出：

所述下卷线盘2333设置在卷线筒2332下端，用以支撑卷线筒；

从图8可以看出：

所述感应开关座23231设置在垫柱23235上端，其上设有A停止位，B放线位和C收线位，分别用以固定停止感应开关23232，放线感应开关23233和收线感应开关23234；

从图8可以看出：

所述停止感应开关23232设置在感应开关座23231的A停止位，用以触发停止信号；

从图8可以看出：

所述放线感应开关23233设置在感应开关座23231的B放线位，用以触发放线信号；

从图8可以看出：

所述收线感应开关23234设置在感应开关座23231的C收线位，用以触发收线信号；

从图8可以看出：

所述垫柱23235设置在感应开关座23231下端，用以支撑感应开关座；

从图9可以看出：

所述感应齿轮23241设置在磁珠23244外部，用以固定磁珠；

从图9可以看出：

所述销轴23242设置在感应齿轮23241内部，用以支撑感应齿轮旋转；

从图9可以看出：

所述垫片23243设置在感应齿轮23241两端，用以限制感应齿轮位置；

从图9可以看出：

所述磁珠23244设置在感应齿轮23241内部，用以触发感应开关；

从图9可以看出：

所述调节齿轮23245设置在感应齿轮23241侧面，用以调节感应齿轮23241上的磁珠23244的位置；

从图10可以看出：

所述轮轴23261设置在涡卷弹簧23264中部，用以调节涡卷弹簧松紧；

从图10可以看出：

所述轴键23262设置在轮轴23261侧面，用以连接调节齿轮23245；

从图10可以看出：

所述销23263设置在涡卷弹簧23264外端，用以固定涡卷弹簧；

从图10可以看出：

所述涡卷弹簧23264设置在轮轴23261外部，用以提供缩紧力。

值得说明的是本发明中的销轴23242，调节齿轮23245，轮轴23261，销23263均为不锈钢制品；减速机法兰14，电机过渡法兰12，导向轮211，盒体212，盒盖213，衬套2322，感应开关座23231，感应齿轮23241，垫片23243，上卷线盘2331，卷线筒2332，下卷线盘2333均为铝制品；垫柱23235为尼龙制品；电机11，减速机13，停止感应开关23232，放线感应开关23233，收线感应开关23234，磁珠23244，涡卷弹簧23264，汇流环235均为外协专用件；其余均为工业级产品。

以上实施例，仅为本发明的较佳施例，用以说明本发明的技术特征和可实施性，并非用以限定本发明的申请专利权利；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专业人士可明了加以实施，因此，其他在未脱离本发明所揭示的前提下所完成的等效的改变或修饰，均应包含在所述的申请专利权利范围之内。

Claims

1.一种基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，包括有驱动架构部件（1），执行架构部件（2），且驱动架构部件（1）中的减速机法兰（14）与执行架构部件（2）中的盒盖（213）相连接，将二者紧密结合构成一个整体，其特征是：

a. 所述驱动架构部件（1）设有1个电机（11），1个电机过渡法兰（12），1个减速机（13），1个减速机法兰（14），且电机（11）与电机过渡法兰（12）相连接，同时电机过渡法兰（12）与减速机（13）相连接，继而减速机（13）与减速机法兰（14）相连接，将四者紧密结合构成一个部件，用以调节执行架构部件（2）中涡卷弹簧（23264）的缩紧力；

b. 所述执行架构部件（2）设有1个安装盒（21），1个执行器（23），且执行器（23）分别与安装盒（21）中的盒体（212）和盒盖（213）通过轴承Ⅱ（236）与轴承Ⅲ（2321）相连接，将二者紧密结合构成一个部件，用以完成自动收/放线缆的功能；

c. 所述执行架构部件（2）中的执行器（23）设有1个平键（231），1个控制组件（232），1个卷线轮（233），1个轴承Ⅰ（234），1个汇流环（235），1个轴承Ⅱ（236），且平键（231）嵌入轮轴（23261）侧面，控制组件（232）通过轴承Ⅰ（234）和轴承Ⅳ（2325）与卷线轮（233）相连接，汇流环（235）定子端固定在卷线筒（2332）内侧，将六者相结合构成一个组件，用以实现自动控制收/放线缆的功能。

2.如权利要求1所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

a. 所述控制组件（232）设有1个轴承Ⅲ（2321），1个衬套（2322），1个传感器组件（2323），1个传感器触发组件（2324），1个轴承Ⅳ（2325），1个缩紧组件（2326），且衬套（2322）置于轴承Ⅲ（2321）与感应齿轮（23241）之间，传感器组件（2323）固定于卷线轮（233）端面上，传感器触发组件（2324）分别与传感器组件（2323）和缩紧组件（2326）相连接，将六者相结合构成一个组件，用以实现控制收/放线缆；

b. 所述卷线轮（233）设有1个上卷线盘（2331），1个卷线筒（2332），1个下卷线盘（2333），且上卷线盘（2331）与卷线筒（2332）相连接，卷线筒（2332）与下卷线盘（2333）相连接，将三者相结合构成一个器件，用以固定和缠绕线缆（22）。

3.如权利要求2所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

a. 所述传感器组件（2323）设有1个感应开关座（23231），1个停止感应开关（23232），1个放线感应开关（23233），1个收线感应开关（23234），3个垫柱（23235），且感应开关座（23231）置于垫柱（23235）上方，与卷线轮（233）相连接，感应开关座（23231）上设有A停止位，B放线位和C收线位，停止感应开关（23232）置于感应开关座（23231）的A停止位，放线感应开关（23233）置于感应开关座（23231）的B放线位，收线感应开关（23234）置于感应开关座（23231）的C收线位，将五者相结合构成一个组件，用以控制电机（11）的转动和停止；

b. 所述传感器触发组件（2324）设有1个感应齿轮（23241），1个销轴（23242），2个垫片（23243），1个磁珠（23244），1个调节齿轮（23245），且感应齿轮（23241）中心套于销轴（23242）外，同时与调节齿轮（23245）相啮合，垫片（23243）置于感应齿轮（23241）两端，磁珠（23244）嵌在感应齿轮（23241）内，将五者相结合构成一个组件，用以触发传感器感应开关；

c. 所述缩紧组件（2326）设有1个轮轴（23261），1个轴键（23262），1个销（23263），1个涡卷弹簧（23264），且轴键（23262）嵌于轮轴（23261）侧面，涡卷弹簧（23264）内端与轮轴（23261）相连接，同时外端与销（23263）相连接，将四者相结合构成一个组件，用以提供收线时的缩紧力。

4.如权利要求1所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

所述安装盒（21）设有1个导向轮（211），1个盒体（212），1个盒盖（213），且导向轮（211）置于盒体（212）与盒盖（213）之间，将三者相结合构成一个组件，用以引导线缆（22）的伸缩位置。

5.如权利要求3所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

a. 所述感应开关座（23231）设置在垫柱（23235）下端，其上设有A停止位，B放线位和C收线位，分别用以固定停止感应开关（23232），放线感应开关（23233）和收线感应开关（23234）；

b. 所述停止感应开关（23232）设置在感应开关座（23231）的A停止位，用以触发停止信号；

c. 所述放线感应开关（23233）设置在感应开关座（23231）的B放线位，用以触发放线信号；

d. 所述收线感应开关（23234）设置在感应开关座（23231）的C收线位，用以触发收线信号；

e. 所述垫柱（23235）设置在感应开关座（23231）下端，用以支撑感应开关座。

6.如权利要求3所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

a. 所述感应齿轮（23241）设置在磁珠（23244）外部，用以固定磁珠；

b. 所述销轴（23242）设置在感应齿轮（23241）内部，用以支撑感应齿轮旋转；

c. 所述垫片（23243）设置在感应齿轮（23241）两端，用以限制感应齿轮位置；

d. 所述磁珠（23244）设置在感应齿轮（23241）内部，用以触发感应开关；

e. 所述调节齿轮（23245）设置在感应齿轮（23241）侧面，用以调节感应齿轮（23241）上的磁珠（23244）的位置。

7.如权利要求3所述基于恒定拉力原理的工程线缆自动收/放控制设备，其特征是：

a. 所述轮轴（23261）设置在涡卷弹簧（23264）中部，用以调节涡卷弹簧松紧；

b. 所述轴键（23262）设置在轮轴（23261）侧面，用以连接调节齿轮（23245）；

c. 所述销（23263）设置在涡卷弹簧（23264）外端，用以固定涡卷弹簧；

d. 所述涡卷弹簧（23264）设置在轮轴（23261）外部，用以提供缩紧力。