CN107473023B - 一种卷线筒卷线防松装置及防松方法 - Google Patents

一种卷线筒卷线防松装置及防松方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种卷线筒卷线防松装置及放松方法，包括卷线筒、出线口、出线检测器、放线检测器和卷线筒回转电机；出线口设置于卷线筒的前端，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力；出线检测器用于检测出线口的出线参数；放线检测器用于检测卷线筒放出的卷线的放线参数；回转电机通过转动带动机构与卷线筒连接，带动卷线筒转动；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转电机，使卷线筒回转，消除卷线松弛现象。能够有效防止卷线筒卷线在放线过程中出现卷线松弛现象，在很大程度上减少了人工干预。

Description

一种卷线筒卷线防松装置及防松方法
技术领域
本发明涉及卷线筒收放卷线装置结构及方法领域，特别是涉及一种卷线筒卷线防松装置及防松方法。
背景技术
400HZ飞机地面固定电源在国内一些机场已投入使用，出于安全性考虑，固定式地面电源与飞机有一定的距离，对于较短距离，例如10-25m的距离，固定式卷线器无疑是非常合适的选择。一般而言，固定式卷线器都需安装在地面电源内部，尺寸受到较大的限制，所以，卷多层的卷线器应运而生。此外，给飞机充电的400HZ电缆直径较粗，硬度较高，对卷线有一定的要求。对于电动收放线的情况，电动放线时，人的行走速度不可能完全与放线速度同步，卷线筒不可避免要出现松线的问题。对于电动收线，人工放线的情况，电动收线时，由于电缆与地面的摩擦，卷线筒处的电缆始终有张力，能够正常有序收线。人工放线时，卷线筒由于惯性，电缆很有可能会松驰，很可能会出现电缆放不出去或者收不进来的情况，此时需要人工干预。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够在手动放线的场合有效防止卷线筒卷线在收放线过程中出现卷线松弛现象，且节省人力的卷线筒卷线防松装置及防松方法。
本发明采用的技术方案如下：一种卷线筒卷线防松装置，包括卷线筒，其特征在于：还包括出线口、出线检测器、放线检测器和卷线筒回转电机；所述出线口设置于卷线筒的前端，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；所述出线检测器用于检测出线口的出线参数；所述放线检测器用于检测卷线筒放出的卷线的放线参数；所述回转电机通过转动带动机构与卷线筒连接，带动卷线筒转动；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转电机，使卷线筒回转，消除卷线松弛现象。
所述出线口设置有U型滑轮，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动。
还包括卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动。
所述同步转轮通过链条、皮带或齿轮与卷线筒连接，实现卷线筒与同步转轮的同步传动。
所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动。
所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数。
所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数。
一种卷线筒卷线防松方法，具体方法为：在卷线筒前端设置出线口，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；检测出线口的出线参数和卷线筒放线的放线参数；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转，消除卷线松弛现象。
所述出线口设置有U型滑轮，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动；设置有卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动；所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动；所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数；
所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数；所述出线参数包括U型滑轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数；所述放线检测器通过同步转轮检测卷线筒的放线参数；所述放线参数包括同步转轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数。
所述方法还包括，自动计算卷线筒需要回转的量，实现对卷线筒回转量的自动控制，具体方法为：记录同一次放线过程中U型滑轮停止转动的停止时刻t1，和同步转轮停止转动的停止时刻t2，并根据放线参数计算得到t1到t2时刻，放线的量，从而得到需要卷线筒需要回转的量。
所述方法还包括，根据卷线筒卷线防松装置结构，得到不同卷线松弛情况下U型滑轮和同步转轮的角速度和/或线速度比值，及相应比值下应该回收的卷线的量，来控制卷线筒自动回转，实现对相应的卷线的量的回收。
述方法还包括，设置人工拉线的最高速率，当人工拉线的最高速率达到所设定的最高速率时，控制回转电机以设定的较小力矩对卷线筒施加放线阻力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够有效防止卷线筒卷线在放线过程中出现卷线松弛现象，且能够针对多层卷线的收放线工作正常，可靠性高，在很大程度上减少了人工干预。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
具体实施例1
一种卷线筒卷线防松装置，包括卷线筒；还包括出线口、出线检测器、放线检测器和卷线筒回转电机；所述出线口设置于卷线筒的前端，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；所述出线检测器用于检测出线口的出线参数；所述放线检测器用于检测卷线筒放出的卷线的放线参数；所述回转电机通过转动带动机构与卷线筒连接，带动卷线筒转动；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转电机，使卷线筒回转，消除卷线松弛现象。
在本具体实施例中，如图1所示，以航空地面移动电源的电缆卷线装置收放线为例进行具体说明。出线口对通过的电缆施加一定大小的过线阻力，该过线阻力满足工作人员人工放线时能够轻易拉动电缆卷线，但一旦停止对电缆卷线拉动，则在过线阻力的作用下，能够阻止电缆卷线由于惯性等情况而自由通过出线口。
出线检测器8对出线参数进行检测，如出线速率和/或出线长度等参数；放线检测器3对放线参数进行检测，如放线速率和/或放线长度等参数；通过对出线参数和放线参数的实时比较，如出线长度和放线长度的比较，或者出线速率与放线速率的比较，或者参数换算之后的比较，或者其他形式的比较，能够得出在收放线过程中是否有电缆卷线松弛的现象，从而通过回转电机4控制卷线筒6回转，消除卷线松弛现象。另外，从出放线参数的比较也能够得出卷线出现松弛现象的情况下，需要控制卷线筒需回转的量。
具体实施例2
在具体实施例1的基础上，如图1所示，所述出线口设置有U型滑轮9，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动。压力和摩擦力形成了出线口对卷线的过线阻力，从而消除了在外界作用力消除的情况下，电缆线在还能由于惯性通过出线口的情况。
具体实施例3
在具体实施例1或2的基础上，还包括卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动。卷线筒同步传动同步转轮，能够通过同步转轮测得卷线筒的放线参数。同步转轮同步传动卷线筒，又能够通过控制同步转轮转动来控制卷线筒的转动。
具体实施例4
在具体实施例3的基础上，所述同步转轮通过链条、皮带或齿轮与卷线筒连接，实现卷线筒与同步转轮的同步传动。在本具体实施例中，如图1所示，同步转轮通过皮带与卷线筒连接，实现卷线筒与同步转轮的同步传动，但本领域技术人员应该悉知，无论是通过皮带传动还是通过链条或齿轮实现传动，都是常规传动方式的等同置换，均在本发明申请的保护范围之内。
具体实施例5
在具体实施例3或4的基础上，所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动。在本具体实施例中，回转电机通过同步转轮对卷线筒的同步传动来实现对卷线筒的转动控制，当然，回转电机也可以直接控制卷线筒的转动控制。
具体实施例6
在具体实施例2到5之一的基础上，所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数。
所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数。
具体实施例7
在具体实施例3到7之一的基础上，所述U型滑轮和同步转轮被带动或者带动传动的传动半径相同。所述U型滑轮和同步转轮采用相同的传动半径，则只要比较两者之间的同类线参数（如角速度和线速度），就可以很方便的判断是否出现卷线松弛和需要卷线筒需要回转的量。当然，根据其他方面的实际需求，如果所述U型滑轮和同步转轮没有采用相同的传动半径，也可以根据比例关系进行换算或经验获得进行判断。
具体实施例8
在本具体实施例中，如图1所示，电缆卷线筒安装在卷线筒支架1上， 卷线筒支架安装在底板2上；回转电机安转在卷线筒的左侧，与卷线筒通过皮带传动；还设置有排线器11，设置在卷线筒的右侧，与卷线筒通过皮带传动；控制回转电机的变频器7设置在卷线筒支架上；出线检测器设置在U型滑轮的传动轴上，通过U型滑轮检测出线参数。放线检测器设置在同步转轮的传动轴上，通过同步转轮检测放线参数。当人工均匀放线时，出线检测器和放线检测器根据尺寸关系是一个固定的转速比，当该转速比发生变化时，则说明卷线发生了松弛现象，可以设定一个固定的界限比值，例如该比值小于某个设定比值时，控制卷线筒回转，实现该设定比值情况下控制卷线筒回转需要回转的量。
为了防止卷线筒回转量不足以收回松弛的电缆卷线，可以设置控制人工放线的最高速度，当人工放线的速度达到该设定值时，控制电机以设定较小力矩反转，提供适当的阻力。
在本具体实施例中，通过控制器5来实现各个参数的设置以及收集各个检测参数，并进行比较和做出发出控制信号。所述控制器设置在卷线筒支架上。
还包括滚杠10，共四组，设置于卷线筒底部，防止电缆卷线过度松弛带来的隐患。
电动收线时，回转以适当的速度带动卷线筒收线，由于电缆与地面的摩擦，卷线筒进线处的电缆始终处于张紧状态，卷线筒能够正常有序地收电缆。
具体实施例9
一种卷线筒卷线防松方法，具体方法为：在卷线筒前端设置出线口，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；检测出线口的出线参数和卷线筒放线的放线参数；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转，消除卷线松弛现象。
出线口对通过的电缆施加一定大小的过线阻力，该过线阻力满足工作人员人工放线时能够轻易拉动电缆卷线，但一旦停止对电缆卷线拉动，则在过线阻力的作用下，能够阻止电缆卷线由于惯性等情况而自由通过出线口。
出线参数包括出线速率和/或出线长度等参数；放线参数包括放线速率和/或放线长度等参数；通过对出线参数和放线参数的实时比较，如出线长度和放线长度的比较，或者出线速率与放线速率的比较，或者参数换算之后的比较，或者其他形式的比较，能够得出在收放线过程中是否有电缆卷线松弛的现象，从而控制卷线筒回转，消除卷线松弛现象。另外，从出放线参数的比较也能够得出卷线出现松弛现象的情况下，需要控制卷线筒需回转的量。
具体实施例10
在具体实施9的基础上，所述出线口设置有U型滑轮，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动；设置有卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动；所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动；所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数；
所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数；所述出线参数包括U型滑轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数；所述放线检测器通过同步转轮检测卷线筒的放线参数；所述放线参数包括同步转轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数。
具体实施例11
在具体实施例10的基础上，所述方法还包括，自动计算卷线筒需要回转的量，实现对卷线筒回转量的自动控制，具体方法为：记录同一次放线过程中U型滑轮停止转动的停止时刻t1，和同步转轮停止转动的停止时刻t2，并根据放线参数计算得到t1到t2时刻，放线的量，从而得到需要卷线筒需要回转的量。
具体实施例12
在具体实施例10或11的基础上，所述方法还包括，根据卷线筒卷线防松装置结构，得到不同卷线松弛情况下U型滑轮和同步转轮的角速度和/或线速度比值，及相应比值下应该回收的卷线的量，来控制卷线筒自动回转，实现对相应的卷线的量的回收。
具体实施例13
在具体实施例9到12之一的基础上，所述方法还包括，设置人工拉线的最高速率，控制回转电机以设定的较小力矩对卷线筒施加放线阻力，以避免放线过快造成的卷线松弛现象。

Claims (4)

1.一种卷线筒卷线防松装置，包括卷线筒，其特征在于：还包括出线口、出线检测器、放线检测器和卷线筒回转电机；所述出线口设置于卷线筒的前端，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；所述出线检测器用于检测出线口的出线参数；所述放线检测器用于检测卷线筒放出的卷线的放线参数；所述回转电机通过转动带动机构与卷线筒连接，带动卷线筒转动；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转电机，使卷线筒回转，消除卷线松弛现象；
所述出线口设置有U型滑轮，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动；
还包括卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动；
同步转轮通过链条、皮带或齿轮与卷线筒连接，实现卷线筒与同步转轮的同步传动；
所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动；
所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数；
所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数。
2.一种卷线筒卷线防松方法，具体方法为：在卷线筒前端设置出线口，对通过的卷线施加一定大小的过线阻力，满足使用者人工拉动的情况下，能够顺利的拉动，但是一旦停止拉动则在所述过线阻力的作用下，阻止卷线自由通过；检测出线口的出线参数和卷线筒放线的放线参数；根据出线参数和放线参数判断放线过程中是否有由于多余放线而导致的卷线松弛现象，如果有，则控制卷线筒回转，消除卷线松弛现象；
所述出线口设置有U型滑轮，U型滑轮对卷线施加一定大小的压力，在摩擦力的作用下，出线时，U型滑轮在卷线的带动下同步转动；设置有卷线筒的同步转轮，在卷线筒转动时，同步转动；所述回转电机与同步转轮相连，能够驱动同步转轮旋转并通过同步转轮实现与卷线筒的同步传动；所述放线检测器通过同步转轮检测出线口的放线参数；
所述出线检测器通过U型滑轮检测出线口的出线参数；所述出线参数包括U型滑轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数；所述放线检测器通过同步转轮检测卷线筒的放线参数；所述放线参数包括同步转轮的转动角速度、转动线速度和转动圈数，三个检测参数中的任意一个、两个或三个参数；
所述方法还包括，自动计算卷线筒需要回转的量，实现对卷线筒回转量的自动控制，具体方法为：记录同一次放线过程中U型滑轮停止转动的停止时刻t1，和同步转轮停止转动的停止时刻t2，并根据放线参数计算得到t1到t2时刻，放线的量，从而得到需要卷线筒需要回转的量。
3.根据权利要求2所述的卷线筒卷线防松方法，所述方法还包括，根据卷线筒卷线防松装置结构，得到不同卷线松弛情况下U型滑轮和同步转轮的角速度和/或线速度比值，及相应比值下应该回收的卷线的量，来控制卷线筒自动回转，实现对相应的卷线的量的回收。
4.根据权利要求2之一所述的卷线筒卷线防松方法，所述方法还包括，设置人工拉线的最高速率，当人工拉线的最高速率达到所设定的最高速率时，控制回转电机以设定的较小力矩对卷线筒施加放线阻力。
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