CN108861898B - 一种电铲尾线电缆收放车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电铲尾线电缆收放车装置，包括用于支撑并带动电铲尾线电缆收放车装置跟随电铲车自动行走的行走总成；用于安装电铲尾线电缆收放车装置的各个部件的平台总成；用于电缆的放开和回收的放收线总成；用于控制电铲尾线电缆收放车装置的行走和控制所述放收线总成随着电铲车的运行进行电缆的放开和回收的电控系统总成；用于防止电铲车过力拉伸电缆而使电缆断折的距离检测防拽器。本发明的电铲尾线电缆收放车装置解决了电铲车高压输电电缆不再在地面拖拉，根据电铲车作业状况实时进行电缆的放松延长和回卷缩短，保证电缆时时处于安全受保护状态而不发生磨损和破损，进而保障生产和作业人员的安全。

Description

一种电铲尾线电缆收放车装置

技术领域

本发明属于大型露天作业机械的技术领域，尤其涉及一种电铲尾线电缆收放车装置。

背景技术

露天矿山和大型土木工程施工工程中，一般都会使用电铲车进行采剥和土石方装载，电铲车依赖通过电缆输送的高压电作为动力源。现场作业时，电铲车不停地进行前进与后退和左行与右行的动作，供电电缆也将随其上述动作不停地在地面摆动、处于不安全的状态中。

目前，露天矿山和土木工程施工工程中，电铲在作业过程中均采用地面拖拽电缆方式，高压供电电缆在地面拖行存在两个方面的潜在不安全因素甚至危害因素，其一，电缆经常在地面拖行会造成电缆破损、漏电，引发事故；其二，电缆完全暴露地面，由于疏忽(比如夜间作业)会受到现场工程车辆的碾压(曾发生过类似的事故)和边坡石块滚落砸压而破损，进而引发事故。现有技术中，针对上述出现的问题，更多的是生产或供应抗拉、抗弯抗和扭转与耐磨性能高的可拖拽电缆，还没有跟随电铲车作业实时进行电缆的合适的长度与位置的自动收放调整的装置。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种电铲尾线电缆收放车装置，根据电铲车作业状况实时进行电缆的放松延长和回卷缩短，保证电缆不再在地面上拖拽移动、时时处于安全受保护状态而不发生磨损和破损，保障生产和人机安全。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种电铲尾线电缆收放车装置，包括：

行走总成，用于支撑并带动电铲尾线电缆收放车装置跟随电铲车自动行走；

平台总成，位于所述行走总成上，用于安装电铲尾线电缆收放车装置的各个部件；

放收线总成，安装在所述平台总成上，用于电缆的放开和回收；

电控系统总成，安装在所述平台总成上，与所述行走总成和放收线总成电性连接，用于控制电铲尾线电缆收放车装置的行走和控制所述放收线总成随着电铲车的运行进行电缆的放开和回收；

距离检测防拽器，安装在所述平台总成上，用于防止电铲车过力拉伸电缆而使电缆断折。

进一步的，所述放收线总成包括放线支架、置于所述放线支架上的卷筒机构、与所述卷筒机构连接的减速转向链轮组。

进一步的，所述卷筒机构包括由固定轴座和驱动轴座支承的转轴、套装在所述转轴上的卷筒体、驱动所述转轴转动的力矩电机。

在本发明的一个实施例中，所述行走总成包括行走电机、与所述行走电机连接的行走减速机、与所述行走减速机连接的驱动轮、包覆在所述驱动轮外围的履带链，所述行走电机通过行走减速机及驱动轮带动履带链实现电缆收放车装置的行走。本发明的行走总成包括但不限于履带式行走。

具体地，所述电铲车的尾端设有用于支撑高压电缆的电缆支撑架，所述电缆支撑架包括安装于电铲车的尾端的支架座、通过销轴固定在所述支架座上的支臂和连接在所述支臂自由端的电缆夹；

所述电缆支撑架上安装有电铲端链条固定器。

进一步的，所述距离检测防拽器安装于朝向所述电铲车的尾端的平台总成的前端，所述距离检测防拽器包括缓冲器、圆环链和行程开关；

所述圆环链连接在所述电铲端链条固定器和缓冲器之间。

在本发明的一个实施例中，所述平台总成由H型钢为主材焊接而成，并通过四个连接座与所述行走总成连接。

优选的，还包括围栏总成，所述围栏总成设置于平台总成的两侧边缘，用于保护在平台总成上的作业人员的安全；

所述围栏总成包括左侧前围栏、左侧后围栏、右侧前围栏、右侧后围栏和竖直梯，所述围栏采用无缝钢管焊接而成，围栏和设置在围栏总成旁的竖直梯通过螺栓和所述平台总成连接。

进一步的，所述平台总成上还设有机房总成，所述机房总成采用标准的矩形、方形管和薄板焊接而成，并通过机房连接件与所述平台总成连接。

另外，本发明的电缆收放车装置对电铲车尾线电缆的收放，可适用于各种直径和型号的电缆。

由上，本发明的电铲尾线电缆收放车装置通过履带式但不限于履带式行走总成，在电控系统总成的操纵下可360度跟随电铲车的后部自动运行，距离检测防拽器在电缆收放车装置工作时防止电铲车过力拉伸电缆而断折，避免当电铲车前进距离过远而电缆收放车装置未动或行走缓慢，会出现电缆的过力拉拽现象；动力系统为电缆收放车装置的行走、电缆的收放提供动力，保证电缆收放车装置的正常运行，解决了电铲车高压输电电缆不再在地面拖拉，根据电铲车作业状况实时进行电缆的放松延长和回卷缩短，保证电缆时时处于安全受保护状态而不发生磨损和破损，进而保障生产和作业人员的安全。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的结构示意图；

图2为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的行走总成的结构示意图；

图3为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的放收线总成的结构示意图；

图4为图3的放收线总成中的卷筒机构的结构示意图；

图5为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的电缆支撑架的结构示意图；

图6为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的机房总成的结构示意图；

图7为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的平台总成的结构示意图；

图8为图7的仰视结构示意图；

图9为本发明优选实施例的电铲尾线电缆收放车装置的距离检测防拽器和电铲端链条固定器的结构示意图；

图10为图9的剖视图；

图11为图9的A向视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

如图1-11所示，本发明涉及露天矿山和大型土木工程施工电铲车等配套的输送高压电线缆的电缆收放装置。本发明的电铲尾线电缆收放车装置包括：

行走总成10，所述行走总成10为履带式行走装置，用于支撑并带动电铲尾线电缆收放车装置跟随电铲车自动行走，其主要由行走电机11、行走减速机12、驱动轮13、履带架14、支重轮15、履带链16、张紧装置17、引导轮18组成，所述行走减速机12与所述行走电机11连接，所述驱动轮13与所述行走减速机12连接，所述履带链16包覆在所述驱动轮13的外围，所述履带架14位于所述驱动轮13和引导轮18之间，所述张紧装置17与所述引导轮18连接，并用于调节引导轮18和驱动轮13之间的距离，进而调节履带链16的张紧度，所述行走电机11通过行走减速机12及驱动轮13带动履带链16实现电铲尾线电缆收放车装置的行走功能。

平台总成20，位于行走总成10的上部，支撑于行走总成10的前面的驱动轮13和后面的支重轮15上，由高强度H型钢为主材焊接而成，高强度H型钢和其它副型材组成平台主体21，并通过四个连接座22与行走总成10连接，用于在其上安装电铲尾线电缆收放车装置的各个部件。

机房总成30，位于所述平台总成20上，所述机房总成30采用标准的矩形、方形管和薄板焊接而成，并通过机房连接件与平台总成20连接。机房总成30具有防尘防水功能，本发明的电铲尾线电缆收放车装置的动力系统放置在机房总成30内，保证安全。

围栏总成40，所述围栏总成40包括左侧前围栏、左侧后围栏、右侧前围栏、右侧后围栏和竖直梯。围栏采用无缝钢管焊接而成，牢固可靠。围栏和围栏总成40旁边设置的竖直梯通过螺栓和平台总成20连接，可方便拆卸。并且，围栏总成40置于平台总成20的两侧边缘，由无缝钢管焊接而成，具有安全防护功能。

放收线总成50，安装在所述平台总成20上，如图3所示，所述放收线总成50主要由放线支架51、卷筒机构52、张紧链轮组53、减速转向链轮组54、摆线导向装置55、导向链组56、导向链轮组57和护罩58组成，所述卷筒机构52位于所述放线支架51上，所述减速转向链轮组54通过链条与所述卷筒机构52相连，所述张紧链轮组53位于所述卷筒机构52和减速转向链轮组54之间的链条旁，用于张紧卷筒机构52和减速转向链轮组54之间的链条。卷筒机构52通过所述卷筒机构52和减速转向链轮组54之间的链条带动减速转向链轮组54转动，减速转向链轮组54通过导向链轮组57带动导向链组56转动，导向链组56中的销轴在导向链组56转动过程中带动摆线导向装置55往复运动，完成布线动作。摆线导向装置55同步配合卷筒机构52进行电缆依层次顺次放松或收卷电缆，本发明通过放收线总成50对电缆进行放开和回收。

另外，如图4所示，所述卷筒机构52主要由固定轴座521、转轴、卷筒体522、高压电滑环523、驱动轴座524、减速机座525和力矩电机526组成，减速机座525中安装有与所述力矩电机526连接的卷筒减速机，所述转轴的两端分别由固定轴座521和驱动轴座524进行支承，所述卷筒体522套装在所述转轴上并随转轴一起转动，力矩电机526和卷筒减速机通过驱动转轴的转动进而带动卷筒体522转动，通过卷筒机构52对电缆进行缠绕和放松。高压电滑环523解决了缠绕着带高压电的电缆卷筒体522在旋转运动时将高压电和信号传输给相对静止的用电器端。

电控系统总成60，安装在所述平台总成20上，与所述行走总成10和放收线总成50电性连接，所述电控系统总成主要由电滑环、高压分线箱、高压开关柜、变压器柜、低压电控柜、遥控器、防爆电铃、防爆急停按钮、防爆组合声光报警器、防爆旋转式声光报警器、空调、各电机、各传感器组成。空调、照明灯的操作在低压电控柜的柜门上完成，本发明的电铲尾线电缆收放车装置的控制系统电控系统总成60以西门子PLC为核心，用于控制电铲尾线电缆收放车装置的行走和控制所述放收线总成50随着电铲车的运行进行电缆的放开和回收。

电缆支撑架，设置在电铲车的尾端并用于支撑高压电缆，如图5所示，所述电缆支撑架包括安装于电铲车的尾端的支架座71、通过销轴72固定在所述支架座上的支臂73和连接在所述支臂自由端的电缆夹74，另外，在所述电缆支撑架70上安装有电铲端链条固定器。

距离检测防拽器80，安装于朝向所述电铲车的尾端的平台总成20的前端，如图9-11所示，所述距离检测防拽器80主要由安装架801、缓冲器802、导向筒803、拉杆804、压块805、圆环链806和行程开关807组成。距离检测防拽器80中的缓冲器802和导向筒803通过4个螺栓和4个螺母安装于安装架801上，拉杆804通过尾端的螺纹孔与缓冲器802的螺杆8021连接，压块805将圆环链806夹于压块805和拉杆804之间的凹槽内，并通过4个内六角螺钉808进行固定。行程开关807通过4个螺钉安装于安装架801的侧面。距离检测防拽器80主要用于保证电铲尾线电缆收放车和电铲车之间的电缆不被拉扯。距离检测防拽器80和电铲端链条固定器之间用圆环链806连接，长度小于电缆长度，当电铲行走时，操作工人未及时操作电铲尾线电缆收放车跟随，导致电铲车和电铲尾线电缆收放车之间的距离超出预定距离，此时圆环链806被拉直，当圆环链806被牵拉的力量足够大时，通过拉杆804带动螺杆8021沿导向筒803向前移动，缓冲器内部弹簧8022被压缩，缓冲器802的尾板8023压动行程开关807并输出报警信号，机房总成顶部的旋转式报警器报警，提示操作人员停止电铲车行走或及时操作电铲尾线电缆收放车跟随行走。

动力系统，设置在所述机房总成30内，所述动力系统主要由行走电机11、力矩电机526、行走减速机12、卷筒减速机、转向器组成，用于对电缆收放车装置的行走、电缆的收放提供动力，执行电铲尾线电缆收放车的行走、电缆收放功能。

下面，参照图1～图7并结合上述结构描述，对本发明的电铲尾线电缆收放车装置的工作原理进行描述：

本发明的安全围栏设置于平台总成20的两侧边缘，对平台上的作业人员起安全保护作用；通过履带式行走总成10，在电控系统总成60的操纵下自动运行并可360度跟随电铲车的后部；在电缆收放时通过放线支架51和卷筒机构52使电缆顺次缠绕和放松，整个放收线总成50在电控系统总成60的控制下随着电铲车的运行进行高压电缆的放开与回收，生产时电铲车前进电缆放开、完成当前作业面的产装电铲车后退电缆回收，电控系统总成60控制电缆收放车装置正常工作；另外，距离检测防拽器80在电缆收放车装置工作时防止电铲车过力拉伸电缆而断折，避免当电铲车前进距离过远而电缆收放车装置未动或行走缓慢，会出现电缆的过力拉拽现象；动力系统为电缆收放车装置的行走、电缆的收放提供动力，保证电缆收放车装置的正常运行，保障生产和作业人员的安全。

本发明的电铲尾线电缆收放车装置主要用于露天矿配合电铲行走，收放电缆时使用，解决了电铲车高压输电电缆不再在地面拖拉，根据电铲车作业状况实时进行电缆的放松延长和回卷缩短，保证电缆时时处于安全受保护状态而不发生磨损和破损，进而保障生产和作业人员的安全。电铲车作业过程中，前行、平移或后退，电缆尾线会收到拉伸、弯曲和扭转等受力作用，易发生电缆破裂、短路等故障，一方面影响电缆使用寿命，另一方面引发安全事故，本发明完全能够解决上述问题，保障生产和人机安全，并具有以下优点：

行走总成采用行走电机和行走减速机，配有制动装置，坡道制动可靠，电机配有PTC热敏电阻用于报警和跳闸；行走履带架采用高强度钢板焊接的箱型结构，结构刚性好，可靠性高；

平台总成采用高强度H型钢焊接而成，结构刚性好，受力变形量小，承载能力强；

机房总成采用标准矩形和方形管材焊接而成，防尘防水，造型简洁美观；

放收线总成采用力矩电机带减速机驱动卷缆滚筒正反向旋转，电缆滚筒转动和布线装置采用传动链条驱动的联动设计，高压电滑环及绝缘子耐压等级高于国家标准要求；

整机设置距离检测电缆防拽器，防止超距扯断电缆；

电气系统保护齐全，高压开关柜装机容量富裕，耐压等级高于国家标准要求。

行走、卷缆动作具有遥控控制和车上有线手柄操作两种操作方式。

整机重心低，稳定性好。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，包括：

行走总成，用于支撑并带动电铲尾线电缆收放车装置跟随电铲车自动行走；

平台总成，位于所述行走总成上，用于安装电铲尾线电缆收放车装置的各个部件；

放收线总成，安装在所述平台总成上，用于电缆的放开和回收；

电控系统总成，安装在所述平台总成上，与所述行走总成和放收线总成电性连接，用于控制电铲尾线电缆收放车装置的行走和控制所述放收线总成随着电铲车的运行进行电缆的放开和回收；

距离检测防拽器，安装在所述平台总成上，用于防止电铲车过力拉伸电缆而使电缆断折；

所述电铲车的尾端设有用于支撑高压电缆的电缆支撑架，所述电缆支撑架包括安装于电铲车的尾端的支架座、通过销轴固定在所述支架座上的支臂和连接在所述支臂自由端的电缆夹；

所述电缆支撑架上安装有电铲端链条固定器，所述距离检测防拽器安装于朝向所述电铲车的尾端的平台总成的前端，所述距离检测防拽器主要由安装架、缓冲器、导向筒、拉杆、压块、圆环链和行程开关组成；距离检测防拽器中的缓冲器和导向筒通过4个螺栓和4个螺母安装于安装架上，所述拉杆通过尾端的螺纹孔与缓冲器的螺杆连接，所述压块将圆环链夹于压块和拉杆之间的凹槽内，并通过4个内六角螺钉进行固定；所述行程开关通过4个螺钉安装于安装架的侧面；

所述距离检测防拽器用于保证电铲尾线电缆收放车和电铲车之间的电缆不被拉扯，所述距离检测防拽器和电铲端链条固定器之间用圆环链连接，长度小于电缆长度，当电铲行走时，操作工人未及时操作电铲尾线电缆收放车跟随，导致电铲车和电铲尾线电缆收放车之间的距离超出预定距离，此时圆环链被拉直，当圆环链被牵拉的力量足够大时，通过拉杆带动螺杆沿导向筒向前移动，缓冲器的内部弹簧被压缩，缓冲器的尾板压动行程开关并输出报警信号，机房总成顶部的旋转式报警器报警，提示操作人员停止电铲车行走或及时操作电铲尾线电缆收放车跟随行走。

2.如权利要求1所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，所述放收线总成包括放线支架、置于所述放线支架上的卷筒机构、与所述卷筒机构连接的减速转向链轮组。

3.如权利要求2所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，所述卷筒机构包括由固定轴座和驱动轴座支承的转轴、套装在所述转轴上的卷筒体、驱动所述转轴转动的力矩电机。

4.如权利要求1所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，所述行走总成包括行走电机、与所述行走电机连接的行走减速机、与所述行走减速机连接的驱动轮、包覆在所述驱动轮外围的履带链，所述行走电机通过行走减速机及驱动轮带动履带链实现电缆收放车装置的行走。

5.如权利要求1所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，所述平台总成由H型钢为主材焊接而成，并通过四个连接座与所述行走总成连接。

6.如权利要求1所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，还包括围栏总成，所述围栏总成设置于平台总成的两侧边缘，用于保护在平台总成上的作业人员的安全；

所述围栏总成包括左侧前围栏、左侧后围栏、右侧前围栏、右侧后围栏和竖直梯，所述围栏采用无缝钢管焊接而成，围栏和设置在围栏总成旁的竖直梯通过螺栓和所述平台总成连接。

7.如权利要求1所述的电铲尾线电缆收放车装置，其特征在于，所述平台总成上还设有机房总成，所述机房总成采用标准的矩形、方形管和薄板焊接而成，并通过机房连接件与所述平台总成连接。