CN107628486A - 电缆收放装置、电缆收放设备及电缆收放方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种电缆收放装置、电缆收放设备及电缆收放方法，涉及电力设备技术领域，为解决电缆收放不便且现有吊运装置操作繁琐的问题而设计。该电缆收放装置包括转盘、旋转驱动装置、收放组件和支撑装置。转盘包括托盘，托盘与旋转驱动装置的动力输出轴固定连接。电缆盘组件包括电缆盘，电缆缠绕在电缆盘上。该电缆收放设备包括吊运装置、电缆盘组件和上述电缆收放装置。该电缆收放方法利用上述电缆收放设备对电缆进行吊运输送和收放。本发明提供的电缆收放装置、电缆收放设备及电缆收放方法用于对电缆进行吊运输送和收放。

Description

电缆收放装置、电缆收放设备及电缆收放方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种电缆收放装置、电缆收放设备及电缆收放方法。

背景技术

电力电缆一般缠绕在电缆盘上，以电缆盘作为载体进行运输、存放、保管和敷设施放。在使用时，通常需要先将电缆盘放平，然后由人工一圈一圈地进行拖拽。对于一些大型电缆，不仅劳动强度高，收放缆效率低下，而且在拖拽过程中，还极易将电缆外部的保护层划伤，安全隐患较高。

此外，由于电缆盘较重，故在电缆盘使用前，还需要利用吊车将电缆盘输送至指定位置处，不仅操作步骤繁琐，而且吊车自身体积较大，占据了大量的操作空间，十分不便。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电缆收放装置，以解决电缆收放效率低且劳动强度大的技术问题。

本发明提供的电缆收放装置，包括转盘、用于驱动所述转盘转动的旋转驱动装置、用于收放电缆的收放组件和用于支撑所述收放组件的支撑装置。

所述转盘包括用于盛放电缆盘组件的托盘，所述托盘与所述旋转驱动装置的动力输出轴固定连接。

所述电缆盘组件包括电缆盘，电缆缠绕在所述电缆盘上。

所述收放组件包括安装在所述支撑装置上的支撑板、设置在所述支撑板上的收放臂、用于对所述电缆进行抓取输送的夹爪气缸和用于承托所述电缆的承托件，所述收放臂能够相对所述支撑板水平移动，所述夹爪气缸和所述承托件均安装在所述收放臂上；所述承托件为两个，两个所述承托件沿所述收放臂的移动方向间隔设置，且两个所述承托件分别设置在所述夹爪气缸的两侧。

进一步的，所述收放组件还包括固设在所述支撑板上的固定齿圈、与所述固定齿圈啮合传动的齿轮、用于驱动所述齿轮运动的收放动力装置和用于控制所述收放臂运动的第一连杆。

所述第一连杆的一端铰接设置在所述齿轮的中心，另一端与所述收放臂铰接设置。

所述齿轮的分度圆半径等于所述固定齿圈的分度圆半径的一半。

所述固定齿圈的两端面分别固设有护罩。

进一步的，所述收放动力装置包括第二连杆和与所述固定齿圈同轴设置的转轴，所述第二连杆的一端铰接设置在所述齿轮的中心，另一端固设在所述转轴上。

所述第一连杆和所述第二连杆分别设置在所述齿轮的两侧。

所述转轴能够转动。

进一步的，所述电缆盘包括沿其中轴线方向开设的中心孔，所述动力输出轴空套在所述中心孔中。

所述转轴空套在所述中心孔中，且所述转轴与所述动力输出轴之间设置有用于限制二者相对转动的限位结构。

进一步的，所述限位结构包括用于检测所述动力输出轴与所述转轴之间距离的传感器组件、缠绕在所述动力输出轴上的电磁线圈、用于为所述电磁线圈供电的电源模块和用于控制所述电源模块通断的控制模块。

所述传感器组件与所述控制模块控制连接。

所述电源模块和所述控制模块均安装在所述动力输出轴上。

进一步的，还包括底盘和用于使所述底盘行走的行走轮，所述底盘上设置有环形轨道。

所述转盘还包括用于支撑所述托盘的支腿和设置在所述支腿末端的滚轮，所述托盘转动时，所述滚轮能够在所述环形轨道上滚动。

进一步的，所述支撑装置包括升降驱动装置和用于控制所述升降驱动装置摆动的摆动驱动装置。

所述升降驱动装置的一端铰接设置在所述底盘上，另一端铰接设置在所述支撑板上。

所述摆动驱动装置的一端铰接设置在所述底盘上，另一端铰接设置在所述升降驱动装置上。

所述升降驱动装置为四个，四个所述升降驱动装置对称设置在所述支撑板下方的四个角点位置处；所述摆动驱动装置与所述升降驱动装置匹配设置。

本发明电缆收放装置带来的有益效果是：

通过设置转盘、旋转驱动装置、收放组件和支撑装置，其中，旋转驱动装置用于驱动转盘转动，收放组件用于对电缆进行收放，支撑装置用于对收放组件进行支撑。转盘包括托盘，托盘与旋转驱动装置的动力输出轴固定连接，电缆盘组件放置在托盘上，能够随托盘一起转动。电缆盘组件包括电缆盘，电缆缠绕在电缆盘上。收放组件包括支撑板、收放臂、夹爪气缸和承托件，支撑板安装在支撑装置上，收放臂设置在支撑板上，夹爪气缸用于抓取电缆并对其进行输送，承托件用于承托电缆，收放臂能够相对支撑板水平移动，夹爪气缸和承托件均安装在收放臂上。承托件为两个，两个承托件沿收放臂的移动方向间隔设置，且两个承托件分别设置在夹爪气缸的两侧。

该电缆收放装置的工作原理和工作过程为：当需要对电缆进行放开操作时，将电缆盘组件放置在托盘上；然后，拽取一段电缆，使其自由端依次穿过两间隔设置的承托件，利用承托件对其进行承托；随后，旋转驱动装置动作，驱动托盘转动，从而使置于托盘上的电缆盘组件转动，以进行放卷动作，同时，收放组件动作，使收放臂水平移动。当收放臂向左运动时，夹爪气缸动作，夹住电缆，使得在收放臂向左运动的同时，电缆随之被向左拽动，在电缆盘组件转动放卷的同时对电缆进行移动拖拽放开；当收放臂向右运动时，夹爪气缸的夹爪松开，将电缆放开，在收放臂向右运动的同时，夹爪气缸水平复位，等待下一次对电缆的输送操作。电缆的收起过程与上述放开过程的动作顺序相反，在此不再赘述。

该电缆收放装置将旋转收放与移动输送相结合，利用二者之间的相互配合，实现了电缆的自动收放动作，基本无需人工干预，大大降低了工人的劳动强度，并提高了电缆的收放效率。并且，通过设置两个承托件，实现了对电缆的承托，使得电缆能够稳定地架设在两个承托件上，以保证夹爪气缸能够准确对电缆进行抓取操作。同时，这种自动化收放电缆的方式，很好地改善了以往电缆收放过程中因拖拽而造成的电缆保护层易被划伤的弊端。此外，该电缆收放装置结构较为简单，方案易于实现，成本较低，对于电力行业中的电缆收放操作具有重要意义。

本发明的第二个目的在于提供一种电缆收放设备，以解决现有吊运装置操作繁琐且占用空间较大的技术问题。

本发明提供的电缆收放设备，包括吊运装置、电缆盘组件和上述电缆收放装置。

所述吊运装置设置在底盘上，包括吊运组件、用于驱动所述吊运组件移动的滑动装置和用于驱动所述吊运组件转动的回转装置；所述回转装置安装在底盘上，所述滑动装置安装在所述回转装置上，所述吊运组件安装在所述滑动装置上。

所述吊运组件包括固定架、支杆、起吊驱动装置和用于吊运所述电缆盘组件的起吊件，所述固定架固设在所述滑动装置上，所述支杆通过一支点铰接在所述固定架上，所述支杆的一端与所述起吊驱动装置的动力输出端铰接于驱动点，另一端与所述起吊件相交于起吊点，所述起吊驱动装置安装在所述滑动装置上。

所述支点到所述驱动点之间的距离大于所述支点到所述起吊点之间的距离。

进一步的，所述电缆盘组件包括连接组件，所述起吊件包括绳索和用于抓取所述连接组件的抓钩，所述绳索固设于所述起吊点，所述抓钩固设在所述绳索的自由端，所述抓钩为多个。

所述电缆盘上固设有凸柱，所述连接组件包括固设在所述凸柱上的连接柱、空套在所述连接柱上的滑环和固设在所述连接柱自由端部的起吊把手，所述滑环包括扣合在一起的上斜面和下斜面，所述下斜面由下至上向外延伸倾斜，所述上斜面由下至上向内延伸倾斜，所述起吊把手为半球形，所述起吊把手与所述连接柱相连的平面设置有内陷的凹座，所述滑环的直径不小于所述起吊把手的直径；所述凸柱为多个，所述连接组件与所述凸柱匹配设置。

所述抓钩包括与所述绳索固定连接的抓手和用于提升所述电缆盘组件的卡紧件，所述抓手的内周设置有容置腔，所述卡紧件设置在所述容置腔中且能够沿所述抓手的径向在所述容置腔中滑动，所述抓手与所述卡紧件之间设置有弹簧，所述弹簧设置在所述容置腔中；所述容置腔为多个，各所述容置腔沿所述抓手的周向设置，所述弹簧和所述卡紧件与所述容置腔匹配设置。

所述抓钩下放时，所述卡紧件能够沿所述起吊把手的弧面运动并卡紧在所述凹座中。

本发明电缆收放设备带来的有益效果是：

通过设置吊运装置、电缆盘组件和上述电缆收放装置，其中，吊运装置设置在底盘上，且该吊运装置包括吊运组件、滑动装置和回转装置。回转装置安装在底盘上，用于驱动吊运组件转动；滑动装置安装在回转装置上，用于驱动吊运组件移动。吊运组件包括固定架、支杆、起吊驱动装置和起吊件，固定架固设在滑动装置上，支杆通过一支点铰接在固定架上，支杆的一端与起吊驱动装置的动力输出端铰接于驱动点，另一端与起吊件相交于起吊点，起吊件用于吊运电缆盘组件，起吊驱动装置安装在滑动装置上。其中，支点到驱动点之间的距离大于支点到起吊点之间的距离。

该电缆收放设备的工作原理与工作过程为：在需要对电缆进行收放操作时，先推动该电缆收放设备至电缆盘组件附近；然后，电缆收放装置的支撑板运动至远离起吊装置的一侧，同时，起吊件对电缆盘组件进行抓取；随后，起吊驱动装置动作，将电缆盘组件提起，然后，回转装置动作，使电缆盘组件转动至电缆收放装置的一侧，并利用滑动装置对电缆盘组件的水平位置进行调整；当电缆盘组件运动至转盘上方时，起吊驱动装置动作，将电缆盘组件放置在托盘上，并使起吊件与电缆盘组件分离；然后，支撑板复位，利用上述电缆收放装置的工作原理对电缆进行收放操作；电缆使用完后，可以再次将支撑板打开，利用起吊件将使用完毕的电缆盘组件吊运至预定位置，并更换新的电缆盘组件。

该电缆收放设备通过设置吊运装置，实现了对电缆盘组件的取放和输送，改善了现有电缆盘组件使用前需由吊车进行输送而占据大量空间、且操作步骤繁琐的弊端，大大简化了电缆盘的收放流程。同时，利用杠杆原理对电缆盘组件进行起吊，减少了起吊驱动装置的负载，使得电缆盘组件能够方便地被提起，十分省力。并且，该电缆收放设备同时具备吊运及电缆收放的功能，布局紧凑，空间利用合理，集成程度较高，使用较为方便。此外，该电缆收放设备结构简单，方案易于实现，成本较低，具有较高的经济价值与使用价值。

本发明的第三个目的在于提供一种电缆收放方法，以解决现有电缆收放不便的技术问题。

本发明提供的电缆收放方法，利用上述电缆收放设备对电缆进行吊运输送和收放，包括如下步骤：

S10：将电缆收放设备推动至电缆盘组件附近，并将抓钩与电缆盘组件固定连接；

S20：升降驱动装置动作，将支撑板抬起，随后，摆动驱动装置动作，使支撑板平动至远离吊运装置的一侧；

S30：起吊驱动装置动作，将电缆盘组件提起；

S40：回转装置动作，使电缆盘组件转向电缆收放装置一侧；随后，滑动装置动作，使电缆盘组件运动至转盘上方；

S50：起吊驱动装置动作，将电缆盘组件放下，并使电缆盘组件的中心孔正对旋转驱动装置的动力输出轴，同时将起吊装置与电缆盘组件分离；

S60：摆动驱动装置动作，使支撑板平动至电缆盘组件的正上方；随后，升降驱动装置动作，将支撑板放下，使转轴与旋转驱动装置的动力输出轴接触，并传递扭矩；

S70：旋转驱动装置动作，使电缆盘组件转动，同时，收放臂水平移动，对电缆进行收放；

放开电缆时，旋转驱动装置进行放卷动作，同时，当收放臂向靠近电缆盘组件的方向移动时，夹爪气缸松开；当收放臂向远离电缆盘组件的方向移动时，夹爪气缸动作，夹住电缆，在电缆盘组件转动放卷的同时对电缆进行移动拖拽放开；

收起电缆时，旋转驱动装置进行收卷动作，同时，当收放臂向远离电缆盘组件的方向移动时，夹爪气缸松开；当收放臂向靠近电缆盘组件的方向移动时，夹爪气缸动作，夹住电缆，在电缆盘组件转动收卷的同时对电缆进行移动拖拽收起。

本发明电缆收放方法带来的有益效果是：

该电缆收放方法利用上述电缆收放设备实现，以对电缆进行收放操作。相应的，该电缆收放方法具有上述电缆收放设备的所有优势，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例电缆收放设备在电缆收放状态下的主视结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视结构示意图；

图3为图1中电缆收放设备的左视结构示意图；

图4为图1中B处在剖视状态下的局部放大图；

图5为图1中C处在剖视状态下的局部放大图；

图6为本发明实施例电缆收放设备中转盘的俯视结构示意图；

图7为图1中电缆收放设备的局部剖视示意图；

图8为图1中电缆收放设备的另一种局部剖视示意图；

图9为本发明实施例电缆收放设备准备对电缆盘进行抓取时的主视结构示意图；

图10为本发明实施例电缆收放设备吊运电缆盘时的主视结构示意图；

图11为本发明实施例电缆收放设备中电缆盘组件的主视结构示意图；

图12为图11中电缆盘组件的俯视结构示意图；

图13为本发明实施例电缆收放设备中抓钩刚与起吊把手接触时的剖视结构示意图；

图14为图13中抓钩继续向下运动，直至卡紧件卡紧在起吊把手上时的剖视结构示意图；

图15为图14中抓钩继续向下运动，直至卡紧件运动至滑环的下斜面时的剖视结构示意图；

图16为图15中抓钩向上运动将滑环提起时的剖视结构示意图；

图17为图16中抓钩继续向上运动，直至与起吊把手分离的剖视结构示意图。

图标：10-底盘；20-转盘；30-电缆盘组件；40-升降驱动装置；50-摆动驱动装置；60-旋转驱动装置；70-电缆；80-支撑板；90-收放组件；100-吊运装置；110-中间轴；120-电磁线圈；130-传感器组件；11-行走轮；21-托盘；22-支腿；23-滚轮；31-电缆盘；32-凸柱；33-连接组件；34-中心孔；331-连接柱；332-滑环；333-起吊把手；334-凹座；3321-上斜面；3322-下斜面；81-限位件；91-收放臂；92-夹爪气缸；93-承托件；94-第一连杆；95-转轴；96-固定齿圈；97-第二连杆；98-齿轮；101-起吊驱动装置；102-固定架；103-支杆；104-绳索；105-抓钩；106-回转装置；107-滑台；108-导轨；1051-抓手；1052-弹簧；1053-卡紧件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1和图3所示，本实施例提供了一种电缆收放装置，包括转盘20、用于驱动转盘20转动的旋转驱动装置60、用于收放电缆70的收放组件90和用于支撑收放组件90的支撑装置。具体的，转盘20包括用于盛放电缆盘组件30的托盘21，且该托盘21与旋转驱动装置60的动力输出轴固定连接。如图11所示，电缆盘组件30包括电缆盘31，电缆70缠绕在电缆盘31上。

请继续参照图1和图3，本实施例中，收放组件90包括安装在支撑装置上的支撑板80、设置在支撑板80上的收放臂91、用于对电缆70进行抓取输送的夹爪气缸92和用于承托电缆70的承托件93。其中，收放臂91能够相对支撑板80水平移动，夹爪气缸92和承托件93均安装在收放臂91上，承托件93为两个，两个承托件93沿收放臂91的移动方向间隔设置，且两个承托件93分别设置在夹爪气缸92的两侧。

该电缆收放装置的工作原理和工作过程为：当需要对电缆70进行放开操作时，将电缆盘组件30放置在托盘21上；然后，拽取一段电缆70，使其自由端依次穿过两间隔设置的承托件93，利用承托件93对其进行承托；随后，旋转驱动装置60动作，驱动托盘21转动，从而使置于托盘21上的电缆盘组件30转动，以进行放卷动作，同时，收放组件90动作，使收放臂91水平移动。当收放臂91向左运动时，夹爪气缸92动作，夹住电缆70，使得在收放臂91向左运动的同时，电缆70随之被向左拽动，在电缆盘组件30转动放卷的同时对电缆70进行移动拖拽放开；当收放臂91向右运动时，夹爪气缸92的夹爪松开，将电缆70放开，在收放臂91向右运动的同时，夹爪气缸92水平复位，等待下一次对电缆70的输送操作。电缆70的收起过程与上述放开过程的动作顺序相反，在此不再赘述。

该电缆收放装置将旋转收放与移动输送相结合，利用二者之间的相互配合，实现了电缆70的自动收放动作，基本无需人工干预，大大降低了工人的劳动强度，并提高了电缆70的收放效率。并且，通过设置两个承托件93，实现了对电缆70的承托，使得电缆70能够稳定地架设在两个承托件93上，以保证夹爪气缸92能够准确对电缆70进行抓取操作。同时，这种自动化收放电缆70的方式，很好地改善了以往电缆70收放过程中因拖拽而造成的电缆70保护层易被划伤的弊端。此外，该电缆收放装置结构较为简单，方案易于实现，成本较低，对于电力行业中的电缆收放操作具有重要意义。

还需要说明的是，本实施例中，动力输出轴包括与旋转驱动装置60输出轴固连的中间轴110。

如图2所示，本实施例中，收放组件90还可以包括固设在支撑板80上的固定齿圈96、与固定齿圈96啮合传动的齿轮98、用于驱动齿轮98运动的收放动力装置和用于控制收放臂91运动的第一连杆94。具体的，第一连杆94的一端铰接设置在齿轮98的中心，另一端与收放臂91铰接设置。其中，齿轮98的分度圆半径等于固定齿圈96的分度圆半径的一半。并且，为了使齿轮98能够稳定在固定齿圈96上啮合传动而不致与其脱离，本实施例中，固定齿圈96的两端面分别固设有护罩。

内摆线齿轮98传动机构的设置，其中，齿轮98的分度圆直径等于固定齿圈96的分度圆直径的一半，使得齿轮98圆周上任意一点的轨迹退化为一条沿固定齿圈96径向的直线，以使齿轮98在固定齿圈96上啮合传动的同时，收放臂91能够一直在水平方向上沿直线运动，从而实现对电缆70的移动抓取输线。

请继续参照图1、图2和图3，本实施例中，收放动力装置可以包括第二连杆97和与固定齿圈96同轴设置的转轴95。具体的，第二连杆97的一端铰接设置在齿轮98的中心，另一端固设在转轴95上。并且，本实施例中，第一连杆94和第二连杆97分别设置在齿轮98的两侧，转轴95能够转动。

当转轴95转动时，第二连杆97跟随其转动，以带动齿轮98在固定齿圈96上啮合传动。在齿轮98啮合传动的同时，第一连杆94带动收放臂91运动，使收放臂91沿固定齿圈96的径向方向往复移动。

请继续参照图1和图3，本实施例中，支撑板80上还可以设置用于对收放臂91进行限位的限位件81。这样的设置，大大提高了收放臂91的运动稳定性，使其能够一直沿固定齿圈96的径向方向水平移动，从而保证了电缆70收放的可靠性。

如图12所示，本实施例中，电缆盘31包括沿其中轴线方向开设的中心孔34。如图7和图8所示，当电缆盘组件30放置在托盘21上时，动力输出轴能够空套在中心孔34中。并且，转轴95也空套在中心孔34中，且转轴95与动力输出轴之间设置有用于限制二者相对转动的限位结构。

当电缆盘组件30放置在托盘21上时，旋转驱动装置60的动力输出轴与转轴95均空套在电缆盘31的中心孔34中，并且，此时动力输出轴与转轴95之间的转动自由度被限制。当旋转驱动装置60动作时，驱动托盘21转动，以带动托盘21上的电缆盘组件30转动进行收放电缆70。同时，动力输出轴将旋转动力输出至转轴95上，以驱动齿轮98在固定齿圈96上啮合传动，从而实现收放臂91的水平移动。

通过在旋转动力装置的动力输出轴与转轴95之间设置用于限制二者转动自由度的限位结构，使得动力输出轴在驱动托盘21转动的同时，能够驱动转轴95转动，从而保证收放组件90的可靠工作。这样的设置，使得电缆70的旋转收放与移动收放可以共用一套驱动装置，从而大大降低了本实施例电缆收放装置的制造成本。

具体的，请继续参照图7，本实施例中，限位结构可以包括用于检测动力输出轴与转轴95之间距离的传感器组件130、缠绕在动力输出轴上电磁线圈120、用于为电磁线圈120供电的电源模块和用于控制电源模块通断的控制模块，其中，传感器组件130与控制模块控制连接，并且，电源模块和控制模块均安装在动力输出轴上。

该限位结构的工作原理为：当传感器组件130检测到动力输出轴与转轴95之间的距离小于一定值时，将感应信号输出至控制模块，从而控制电源模块开启，以为电磁线圈120供电。当电磁线圈120上有电流通过时，动力输出轴具有磁性，将转轴95吸合在动力输出轴上，从而实现二者的连接，进而将动力输出轴上的转矩传递至转轴95上。当切断电源后，电磁线圈120断开，此时，动力输出轴上无磁场，动力输出轴与转轴95分离。

该限位结构利用电磁原理，实现了动力输出轴用于转轴95的连接与分离，易于控制，且工作可靠性较高。

需要说明的是，本实施例中，限位结构可以是上述利用电磁线圈120进行限位的形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他形式的限位结构，如：采用机械结构进行限位的方式。具体的，请继续参照图8，限位结构可以包括设置在动力输出轴上的花键和设置在转轴95上的花键套。其中，花键与花键套匹配设置，花键套能够套设在花键上，以对动力输出轴与转轴95之间的转动自由度进行限制。这种限位结构方案简单，转矩传递可靠，易于实现。故只要是通过设置这种限位结构，能够实现对动力输出轴与转轴95之间转动自由度的限制即可。

请继续参照图1和图3，本实施例中，该电缆收放装置还可以包括底盘10和用于使底盘10行走的行走轮11，并且，底盘10上设置有环形轨道。转盘20还可以包括用于支撑托盘21的支腿22和设置在支腿22末端的滚轮23，当托盘21转动时，滚轮23能够在环形轨道上滚动。

当旋转驱动装置60动作以驱动托盘21转动时，位于托盘21下方的滚轮23在环形轨道上滚动，大大减小了托盘21转动过程中的阻力，使电缆盘组件30能够顺利转动以对电缆70进行收放操作。同时，通过设置支腿22，还大大降低了旋转驱动装置60受到的负载，不仅使旋转驱动装置60能够可靠地对托盘21进行驱动，而且延长了旋转驱动装置60的工作寿命，从而提高了本实施例电缆收放装置的工作可靠性。

本实施例中，托盘21可以为图6中示出的结构。其中，托盘21上设置有若干减重孔。这样的设置，不仅降低了托盘21的重量，而且还节约了材料，节省了制造成本。

请继续参照图1-图3，本实施例中，支撑装置可以包括升降驱动装置40和用于控制升降驱动装置40摆动的摆动驱动装置50。具体的，升降驱动装置40的一端铰接设置在底盘10上，另一端铰接设置在支撑板80上。摆动装置的一端铰接设置在底盘10上，另一端铰接设置在升降驱动装置40上。并且，本实施例中，升降驱动装置40可以为四个，四个升降驱动装置40对称设置在支撑板80下放的四个角点位置处，且摆动驱动装置50与升降驱动装置40匹配设置。

当需要将电缆盘组件30放置在托盘21上或者需要将用完的电缆盘组件30从托盘21上取下时，可以先利用升降驱动装置40将支撑板80抬起，然后，摆动驱动装置50动作，使四个升降驱动装置40摆动一定角度，从而使支撑板80水平移动实现让位，以将电缆盘组件30放置在托盘21上或者将托盘21上用完的电缆盘组件30取下。

四个升降驱动装置40组成平行四边形机构，以使支撑板80水平移动。平行四边形结构工作稳定，保证了支撑板80的可靠移动，从而提高了本实施例电缆收放装置的工作可靠性。

本实施例中，升降驱动装置40和摆动驱动装置50可以为液压缸或气压缸。

请继续参照图1和图3，本实施例还提供了一种电缆收放设备，包括吊运组件、用于驱动吊运组件移动的滑动装置和用于驱动吊运组件转动的回转装置106。具体的，回转装置106安装在底盘10上，滑动装置安装在回转装置106上，吊运组件安装在滑动装置上。

具体的，吊运组件包括固定架102、支杆103、起吊驱动装置101和用于吊运电缆盘组件30的起吊件。其中，固定架102固设在滑动装置上，支杆103通过一支点铰接在固定架102上，支杆103的一端与起吊驱动装置101的动力输出端铰接于驱动点，另一端与起吊件相交于起吊点，起吊驱动装置101安装在滑动装置上。并且，本实施例中，支点到驱动点之间的距离大于支点到起吊点之间的距离。

该电缆收放设备的工作原理与工作过程为：在需要对电缆70进行收放操作时，先推动该电缆收放设备至电缆盘组件30附近；然后，电缆收放装置的支撑板80运动至远离起吊装置的一侧，同时，起吊件对电缆盘组件30进行抓取；随后，起吊驱动装置101动作，将电缆盘组件30提起，然后，回转装置106动作，使电缆盘组件30转动至电缆收放装置的一侧，并利用滑动装置对电缆盘组件30的水平位置进行调整；当电缆盘组件30运动至转盘20上方时，起吊驱动装置101动作，将电缆盘组件30放置在托盘21上，并使起吊件与电缆盘组件30分离；然后，支撑板80复位，利用上述电缆收放装置的工作原理对电缆70进行收放操作；电缆70使用完后，可以再次将支撑板80打开，利用起吊件将使用完毕的电缆盘组件30吊运至预定位置，并更换新的电缆盘组件30。

该电缆收放设备通过设置吊运装置100，实现了对电缆盘组件30的取放和输送，改善了现有电缆盘组件30使用前需由吊车进行输送而占据大量空间、且操作步骤繁琐的弊端，大大简化了电缆盘31的收放流程。同时，利用杠杆原理对电缆盘组件30进行起吊，减少了起吊驱动装置101的负载，使得电缆盘组件30能够方便地被提起，十分省力。并且，该电缆收放设备同时具备吊运及对电缆70收放的功能，布局紧凑，空间利用合理，集成程度较高，使用较为方便。此外，该电缆收放设备结构简单，方案易于实现，成本较低，具有较高的经济价值与使用价值。

需要说明的是，本实施例中，固定架102可以为龙门支架的结构形式。这样的设置，在一定程度上避免了电缆盘组件30提升过程中的干涉现象，以保证电缆盘组件30能够被顺利吊运至指定位置处。

还需要说明的是，本实施例中，滑动装置包括固设在回转装置106上的导轨108、与导轨108配合滑动的滑台107和用于驱动滑台107在导轨108上滑动的滑动驱动装置(其中，滑动驱动装置在图中未示出)。其中，起吊驱动装置101和固定架102安装在滑台107上。

请继续参照图11和图12，本实施例中，电缆盘组件30包括连接组件33，起吊件包括绳索104和用于抓取连接组件33的抓钩105，绳索104固设于起吊点位置处，抓钩105设置在绳索104的自由端，且抓钩105为多个。

如图4所示，本实施例中，电缆盘31上固设有凸柱32。连接组件33包括固设在凸柱32上的连接柱331、空套在连接柱331上的滑环332和固设在连接柱331自由端部的起吊把手333。具体的，滑环332包括扣合在一起的上斜面3321和下斜面3322，其中，下斜面3322由下至上向外延伸倾斜，上斜面3321由下至上向内延伸倾斜。起吊把手333为半球形，起吊把手333与连接柱331相连的平面设置有内陷的凹座334。并且，滑环332的直径不小于起吊把手333的直径，凸柱32可以为多个，且连接组件33与凸柱32匹配设置。

如图5所示，抓钩105包括与绳索104固定连接的抓手1051和用于提升电缆盘组件30的卡紧件1053。具体的，抓手1051的内周设置有容置腔，卡紧件1053设置在容置腔中且能够沿抓手1051的径向在容置腔中滑动，抓手1051与卡紧件1053之间设置有弹簧1052，弹簧1052设置在容置腔中。本实施例中，容置腔为多个，各容置腔沿抓手1051的周向设置，且弹簧1052和卡紧件1053与容置腔匹配设置。当抓钩105下放时，卡紧件1053能够沿起吊把手333的弧面运动并卡紧在凹座334中。

该抓钩105用于抓取连接组件33以将电缆盘组件30吊运的工作原理为：如图13所示，在抓钩105下放的过程中，卡紧件1053最先与起吊把手333的上弧面接触，在逐渐向下运动的过程中，卡紧件1053将弹簧1052逐渐压紧；如图14所示，当卡紧件1053滑动至起吊把手333的最下端时，弹簧1052释放，卡紧件1053弹出，卡紧在起吊把手333的下端面上，此时，便可将电缆盘组件30抓起；如图15所示，当电缆盘组件30被放置在预定位置后，使抓钩105继续向下运动，在抓钩105向下运动的过程中，卡紧件1053先与滑环332的上斜面3321接触，并且，卡紧件1053在上斜面3321向下滑动的过程中，弹簧1052被压紧，卡紧件1053缩回；当卡紧件1053越过滑环332的中间位置时，弹簧1052释放，卡紧件1053弹出，并抵接在滑环332的下斜面3322上；如图16所示，将抓钩105提起，由于滑环332是空套在连接柱331上的，故在抓钩105向上提起的过程中，滑环332逐渐滑动至起吊把手333下部的凹座334中限位，当抓钩105被继续向上提起时，卡紧件1053在滑环332的下斜面3322滑动，在经过下斜面3322与起吊把手333上弧面的衔接位置处时，卡紧件1053弹出，抓钩105脱离起吊把手333，滑环332落回至凸柱32上，如图17所示。

通过在抓钩105中设置具有双斜面结构的滑环332，实现了抓钩105与连接组件33之间的分离释放，使抓钩105不仅能够实现电缆盘组件30的抓取吊运，还能够实现吊运后抓钩105与电缆盘组件30之间的快速分离，以使电缆盘组件30能够顺利地完成后续的收放动作。

需要说明的是，本实施例中，连接柱331与凸柱32之间可以为可拆卸式固定连接。具体的，连接柱331与凸柱32之间可以为螺纹连接。这样的设置，实现了连接组件33的重复利用，从而降低了制造成本。

还需要说明的是，本实施例中，如图12所示，凸柱32可以为四个，且四个凸柱32环形均布在电缆盘31上。并且，抓钩105也可以为四个，在对电缆盘组件30进行吊运时，四个抓钩105分别对四个凸柱32上的连接组件33进行抓取。这样的设置，使得电缆盘组件30能够稳定地被吊运至预定位置处，进一步提高了本实施例电缆收放设备的工作可靠性。

此外，本实施例中，抓手1051上的容置腔可以为2-6个，且各容置腔环设在抓手1051上。这样的设置，使得抓钩105在对连接组件33进行抓取时，各卡紧件1053受到的载荷较为均匀，在一定程度上避免了因卡紧件1053受力不均而造成的卡紧抓取失效的情形，保证了对电缆盘组件30的可靠抓取，从而进一步提高了本实施例电缆收放设备的工作可靠性。

在需要对电缆70进行收放操作时，如图9所示，先推动该电缆收放设备至电缆盘组件30附近，然后，升降驱动装置40动作，将支撑板80抬起，此时，转轴95与中间轴110分离，摆动驱动装置50动作，使支撑板80连同收放组件90及转轴95一起平行移动至远离电缆盘组件30的一侧；如图10所示，先将抓钩105与连接组件33固定连接，然后，起吊驱动装置101动作，驱动支杆103逆时针转动，以将电缆盘组件30提起；随后，回转装置106动作，使设置在回转装置106上的吊运装置100转动，以使电缆盘组件30转动至电缆收放装置的一侧；之后，利用滑台107在导轨108上的移动，实现电缆盘组件30在水平方向上的位置调整，以保证电缆盘组件30能够被顺利放置在转盘20上。

当电缆盘组件30被放置在转盘20上后，此时，中间轴110插入在电缆盘31的中心孔34中，如图7所示；然后，将抓钩105取下，吊运装置100复位，摆动驱动装置50动作，使支撑板80摆动至电缆盘组件30的上方，随后，升降驱动装置40动作，使支撑板80下降，以使转轴95插入至中心孔34中。当传感器组件130感应到转轴95已经接触到中心轴后，感应信号传递至控制模块，使电磁线圈120得电，中间轴110形成磁场，将转轴95吸合固定在中间轴110上。

旋转驱动装置60动作，驱动中间轴110转动，进而带动转轴95转动。同时，固定套装在中间轴110上的托盘21随之转动，从而使电缆盘组件30在托盘21上转动，此时，支腿22带动滚轮23在底盘10上做圆周运动。如图2所示，当转轴95转动时，第一连杆94转动，带动齿轮98在固定齿圈96上啮合转动，同时，铰接在齿轮98上的第二连杆97带动收放臂91沿固定齿圈96的径向作直线运动。

如图1所示，以电缆70的放线过程为例，在转盘20带动电缆盘组件30转动放线的同时，转轴95转动使收放臂91水平移动。当收放臂91向左运动时，夹爪气缸92动作，夹住电缆70，使得在收放臂91向左运动的同时，电缆70随之被向左拽动；当收放臂91向右运动时，夹爪气缸92的夹爪松开，将电缆70放开，在收放臂91向右运动的同时，夹爪气缸92水平复位，等待下一次对电缆70的输送操作。电缆70的收起过程与上述放开过程的动作顺序相反，在此不再赘述。

当电缆盘31上缠绕的电缆70用光后，控制模块发出断开信号，电磁线圈120不再得电，转轴95与中间轴110分离。随后，利用升降驱动装置40和摆动驱动装置50使支撑板80让位，利用吊运装置100将用光的电缆盘组件30拿下，并将新的电缆盘组件30放置在转盘20上，以进行后续的电缆70收放操作。

本实施例还提供了一种电缆收放方法，该电缆收放方法利用上述电缆收放设备对电缆进行吊运输送和收放，具体包括如下步骤：

S10：将电缆收放设备推动至电缆盘组件30附近，并将抓钩105与电缆盘组件30固定连接；

S20：升降驱动装置40动作，将支撑板80抬起，随后，摆动驱动装置50动作，使支撑板80平动至远离吊运装置100的一侧；

S30：起吊驱动装置101动作，将电缆盘组件30提起；

S40：回转装置106动作，使电缆盘组件30转向电缆收放装置一侧；随后，滑动装置动作，使电缆盘组件30运动至转盘20上方；

S50：起吊驱动装置101动作，将电缆盘组件30放下，并使电缆盘组件30的中心孔34正对旋转驱动装置60的动力输出轴，同时将起吊装置与电缆盘组件30分离；

S60：摆动驱动装置50动作，使支撑板80平动至电缆盘组件30的正上方；随后，升降驱动装置40动作，将支撑板80放下，使转轴95与旋转驱动装置60的动力输出轴接触，并传递扭矩；

S70：旋转驱动装置60动作，使电缆盘组件30转动，同时，收放臂91水平移动，对电缆70进行收放；

放开电缆70时，旋转驱动装置60进行放卷动作，同时，当收放臂91向靠近电缆盘组件30的方向移动时，夹爪气缸92松开；当收放臂91向远离电缆盘组件30的方向移动时，夹住气缸动作，夹住电缆70，在电缆盘组件30转动放卷的同时对电缆70进行移动拖拽放开；

收起电缆70时，旋转驱动装置60进行收卷动作，同时，当收放臂91向远离电缆盘组件30的方向移动时，夹爪气缸92松开；当收放臂91向靠近电缆盘组件30的方向移动时，夹住气缸动作，夹住电缆70，在电缆盘组件30转动收卷的同时对电缆70进行移动拖拽收起。

相应的，该电缆收放方法具有上述电缆收放设备的所有优势，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电缆收放装置，其特征在于，包括转盘(20)、用于驱动所述转盘(20)转动的旋转驱动装置(60)、用于收放电缆(70)的收放组件(90)和用于支撑所述收放组件(90)的支撑装置；

所述转盘(20)包括用于盛放电缆盘组件(30)的托盘(21)，所述托盘(21)与所述旋转驱动装置(60)的动力输出轴固定连接；

所述电缆盘组件(30)包括电缆盘(31)，电缆(70)缠绕在所述电缆盘(31)上；

所述收放组件(90)包括安装在所述支撑装置上的支撑板(80)、设置在所述支撑板(80)上的收放臂(91)、用于对所述电缆(70)进行抓取输送的夹爪气缸(92)和用于承托所述电缆(70)的承托件(93)，所述收放臂(91)能够相对所述支撑板(80)水平移动，所述夹爪气缸(92)和所述承托件(93)均安装在所述收放臂(91)上；所述承托件(93)为两个，两个所述承托件(93)沿所述收放臂(91)的移动方向间隔设置，且两个所述承托件(93)分别设置在所述夹爪气缸(92)的两侧。

2.根据权利要求1所述的电缆收放装置，其特征在于，所述收放组件(90)还包括固设在所述支撑板(80)上的固定齿圈(96)、与所述固定齿圈(96)啮合传动的齿轮(98)、用于驱动所述齿轮(98)运动的收放动力装置和用于控制所述收放臂(91)运动的第一连杆(94)；

所述第一连杆(94)的一端铰接设置在所述齿轮(98)的中心，另一端与所述收放臂(91)铰接设置；

所述齿轮(98)的分度圆半径等于所述固定齿圈(96)的分度圆半径的一半；

所述固定齿圈(96)的两端面分别固设有护罩。

3.根据权利要求2所述的电缆收放装置，其特征在于，所述收放动力装置包括第二连杆(97)和与所述固定齿圈(96)同轴设置的转轴(95)，所述第二连杆(97)的一端铰接设置在所述齿轮(98)的中心，另一端固设在所述转轴(95)上；

所述第一连杆(94)和所述第二连杆(97)分别设置在所述齿轮(98)的两侧；

所述转轴(95)能够转动。

4.根据权利要求3所述的电缆收放装置，其特征在于，所述电缆盘(31)包括沿其中轴线方向开设的中心孔(34)，所述动力输出轴空套在所述中心孔(34)中；

所述转轴(95)空套在所述中心孔(34)中，且所述转轴(95)与所述动力输出轴之间设置有用于限制二者相对转动的限位结构。

5.根据权利要求4所述的电缆收放装置，其特征在于，所述限位结构包括用于检测所述动力输出轴与所述转轴(95)之间距离的传感器组件(130)、缠绕在所述动力输出轴上的电磁线圈(120)、用于为所述电磁线圈(120)供电的电源模块和用于控制所述电源模块通断的控制模块；

所述传感器组件(130)与所述控制模块控制连接；

所述电源模块和所述控制模块均安装在所述动力输出轴上。

6.根据权利要求1所述的电缆收放装置，其特征在于，还包括底盘(10)和用于使所述底盘(10)行走的行走轮(11)，所述底盘(10)上设置有环形轨道；

所述转盘(20)还包括用于支撑所述托盘(21)的支腿(22)和设置在所述支腿(22)末端的滚轮(23)，所述托盘(21)转动时，所述滚轮(23)能够在所述环形轨道上滚动。

7.根据权利要求1所述的电缆收放装置，其特征在于，所述支撑装置包括升降驱动装置(40)和用于控制所述升降驱动装置(40)摆动的摆动驱动装置(50)；

所述升降驱动装置(40)的一端铰接设置在所述底盘(10)上，另一端铰接设置在所述支撑板(80)上；

所述摆动驱动装置(50)的一端铰接设置在所述底盘(10)上，另一端铰接设置在所述升降驱动装置(40)上；

所述升降驱动装置(40)为四个，四个所述升降驱动装置(40)对称设置在所述支撑板(80)下方的四个角点位置处；所述摆动驱动装置(50)与所述升降驱动装置(40)匹配设置。

8.一种电缆收放设备，其特征在于，包括吊运装置(100)、电缆盘组件(30)和权利要求1-7任一项所述的电缆收放装置；

所述吊运装置(100)设置在底盘(10)上，包括吊运组件、用于驱动所述吊运组件移动的滑动装置和用于驱动所述吊运组件转动的回转装置(106)；所述回转装置(106)安装在底盘(10)上，所述滑动装置安装在所述回转装置(106)上，所述吊运组件安装在所述滑动装置上；

所述吊运组件包括固定架(102)、支杆(103)、起吊驱动装置(101)和用于吊运所述电缆盘组件(30)的起吊件，所述固定架(102)固设在所述滑动装置上，所述支杆(103)通过一支点铰接在所述固定架(102)上，所述支杆(103)的一端与所述起吊驱动装置(101)的动力输出端铰接于驱动点，另一端与所述起吊件相交于起吊点，所述起吊驱动装置(101)安装在所述滑动装置上；

所述支点到所述驱动点之间的距离大于所述支点到所述起吊点之间的距离。

9.根据权利要求8所述的电缆收放设备，其特征在于，所述电缆盘组件(30)包括连接组件(33)，所述起吊件包括绳索(104)和用于抓取所述连接组件(33)的抓钩(105)，所述绳索(104)固设于所述起吊点，所述抓钩(105)固设在所述绳索(104)的自由端，所述抓钩(105)为多个；

所述电缆盘(31)上固设有凸柱(32)，所述连接组件(33)包括固设在所述凸柱(32)上的连接柱(331)、空套在所述连接柱(331)上的滑环(332)和固设在所述连接柱(331)自由端部的起吊把手(333)，所述滑环(332)包括扣合在一起的上斜面(3321)和下斜面(3322)，所述下斜面(3322)由下至上向外延伸倾斜，所述上斜面(3321)由下至上向内延伸倾斜，所述起吊把手(333)为半球形，所述起吊把手(333)与所述连接柱(331)相连的平面设置有内陷的凹座(334)，所述滑环(332)的直径不小于所述起吊把手(333)的直径；所述凸柱(32)为多个，所述连接组件(33)与所述凸柱(32)匹配设置；

所述抓钩(105)包括与所述绳索(104)固定连接的抓手(1051)和用于提升所述电缆盘组件(30)的卡紧件(1053)，所述抓手(1051)的内周设置有容置腔，所述卡紧件(1053)设置在所述容置腔中且能够沿所述抓手(1051)的径向在所述容置腔中滑动，所述抓手(1051)与所述卡紧件(1053)之间设置有弹簧(1052)，所述弹簧(1052)设置在所述容置腔中；所述容置腔为多个，各所述容置腔沿所述抓手(1051)的周向设置，所述弹簧(1052)和所述卡紧件(1053)与所述容置腔匹配设置；

所述抓钩(105)下放时，所述卡紧件(1053)能够沿所述起吊把手(333)的弧面运动并卡紧在所述凹座(334)中。

10.一种电缆收放方法，其特征在于，利用权利要求8或9所述的电缆收放设备对电缆(70)进行吊运输送和收放，包括如下步骤：

S10：将电缆收放设备推动至电缆盘组件(30)附近，并将抓钩(105)与电缆盘组件(30)固定连接；

S20：升降驱动装置(40)动作，将支撑板(80)抬起，随后，摆动驱动装置(50)动作，使支撑板(80)平动至远离吊运装置(100)的一侧；

S30：起吊驱动装置(101)动作，将电缆盘组件(30)提起；

S40：回转装置(106)动作，使电缆盘组件(30)转向电缆收放装置一侧；随后，滑动装置动作，使电缆盘组件(30)运动至转盘(20)上方；

S50：起吊驱动装置(101)动作，将电缆盘组件(30)放下，并使电缆盘组件(30)的中心孔(34)正对旋转驱动装置(60)的动力输出轴，同时将起吊装置与电缆盘组件(30)分离；

S60：摆动驱动装置(50)动作，使支撑板(80)平动至电缆盘组件(30)的正上方；随后，升降驱动装置(40)动作，将支撑板(80)放下，使转轴(95)与旋转驱动装置(60)的动力输出轴接触，并传递扭矩；

S70：旋转驱动装置(60)动作，使电缆盘组件(30)转动，同时，收放臂(91)水平移动，对电缆进行收放；

放开电缆(70)时，旋转驱动装置(60)进行放卷动作，同时，当收放臂(91)向靠近电缆盘组件(30)的方向移动时，夹爪气缸(92)松开；当收放臂(91)向远离电缆盘组件(30)的方向移动时，夹爪气缸(92)动作，夹住电缆(70)，在电缆盘组件(30)转动放卷的同时对电缆(70)进行移动拖拽放开；

收起电缆(70)时，旋转驱动装置(60)进行收卷动作，同时，当收放臂(91)向远离电缆盘组件(30)的方向移动时，夹爪气缸(92)松开；当收放臂(91)向靠近电缆盘组件(30)的方向移动时，夹爪气缸(92)动作，夹住电缆(70)，在电缆盘组件(30)转动收卷的同时对电缆(70)进行移动拖拽收起。