CN109132695A - 缆线放线器及无人机缆线敷设装置 - Google Patents

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刘步勇
梅林�
王东雪
石玉龙
何新东
程学博
李越
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Abstract

本发明提供一种缆线放线器及无人机缆线敷设装置,属于缆线敷设技术领域。缆线放线器包括主体框架、绕线轮盘和驱动器,驱动器和绕线轮盘均与主体框架连接,驱动器与绕线轮盘传动连接。无人机缆线敷设装置包括无人机和上述的缆线放线器,缆线放线器连接于无人机上。本发明的目的在于提供一种缆线放线器及无人机缆线敷设装置,能够通过设置有驱动器和绕线轮盘的缆线放线器对缆线主动放线,减轻缆线受到的拉拽力,进而减轻缆线内部的光纤因受到外力破坏而影响其信号传输性能。

Description

缆线放线器及无人机缆线敷设装置
技术领域
本发明涉及缆线敷设技术领域,具体而言,涉及一种缆线放线器及无人机缆线敷设装置。
背景技术
近年来,使用无人机实现对架空电缆及ADSS光缆(非金属架空光缆)的高空敷设技术已经基本成型。一种方式是,起飞前,施工人员将轻质高强度的初级引绳挂在无人机上,通过无人机将初级引绳挂在塔杆顶端导轮上,操纵无人机使其飞行至下一个塔杆的导轮,将初级引绳挂在导轮上并抛下,再通过人工来拖拽初级引绳将与其连接的二级引绳和电缆牵引敷设在两塔杆之间。另一种方式是,将无人机与放线器直接连接在一起,依靠重力被动放线,将电缆由塔杆顶端牵引至下一个塔杆。
但是以上两种方式在利用无人机施工的时候,都难以避免的会对电缆有一定的拉拽,特别是将无人机与放线器结合的方式,无人机飞行敷设过程中会对电缆直接进行拖拽,易导致电缆内部的光纤因受到外力破坏而影响其信号传输性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缆线放线器及无人机缆线敷设装置,能够通过设置有驱动器和绕线轮盘的缆线放线器对缆线主动放线,减轻缆线受到的拉拽力,进而减轻缆线内部的光纤因受到外力破坏而影响其信号传输性能。
本发明的实施例是这样实现的:
本发明实施例的一方面,提供一种缆线放线器,包括主体框架、绕线轮盘和驱动器,驱动器和绕线轮盘均与主体框架连接,驱动器与绕线轮盘传动连接。
可选地,绕线轮盘包括绕线轴和两个盘具,两个盘具分别固定于绕线轴的两端;绕线轴的两端贯穿盘具,且绕线轴穿出盘具的部分与主体框架通过轴承转动连接;驱动器与绕线轴传动连接。
可选地,主体框架由型材连接而成。
可选地,缆线放线器还包括排线装置,排线装置与主体框架连接,且与驱动器和/或绕线轮盘传动连接。
可选地,排线装置包括排线器、导轨和往复运动机构,导轨与排线器滑动连接,用于引导排线器的运动方向,往复运动机构与排线器连接且与驱动器和/或绕线轮盘传动连接。
可选地,往复运动机构包括往复丝杆和螺母,螺母与往复丝杆螺纹连接,且与排线器连接,往复丝杆与驱动器和/或绕线轮盘传动连接。
可选地,往复运动机构包括往复丝杆、连杆机构、轴承和弹簧;排线器和轴承通过连杆机构连接,轴承与往复丝杆的螺槽滑动连接,弹簧设置在连杆机构上,用于为连杆机构提供预紧力,往复丝杆与驱动器和/或绕线轮盘传动连接。
可选地,缆线放线器还包括两套盘具固定装置,盘具和绕线轴通过盘具固定装置连接。
可选地,盘具固定装置包括分别固定于绕线轴和盘具上的第一固定件和第二固定件,第一固定件与第二固定件螺纹连接。
本发明实施例的另一方面,提供一种无人机缆线敷设装置,包括:无人机和上述任意一项的缆线放线器,缆线放线器连接于无人机上。
本发明实施例的有益效果包括:
本发明实施例提供的一种缆线放线器,包括主体框架、绕线轮盘和驱动器。通过主体框架可以使该缆线放线器与无人机进行连接,再通过在主体框架上设置相互传动连接的绕线轮盘和驱动器能够使缠绕在绕线轮盘上的缆线在驱动器驱动绕线轮盘转动的情况下进行主动放线,进而使缆线在无人机牵引敷设的过程中受到的拉拽力相对减少,降低由于拉拽力而对缆线内部的光纤产生外力破坏的概率,减少缆线信号传输性能因敷设施工受到影响的情况发生,进而提升缆线敷设过程的施工质量。
本发明实施例提供的无人机缆线敷设装置,包括无人机和上述的缆线放线器,通过连接在无人机上的缆线放线器能够使无人机在高塔间进行缆线敷设的时候,缠绕在缆线放线器上的缆线通过主动放线的方式跟随无人机的运行轨迹而延伸,使缆线在无人机缆线敷设过程中受到的拉拽力相对减少,降低由于拉拽力对缆线内部的光纤产生外力破坏而影响缆线信号传输性能的情况发生概率,进而提升缆线敷设的施工质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的缆线放线器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的排线装置的结构示意图之一;
图3为本发明实施例提供的排线装置的结构示意图之二;
图4为本发明实施例提供的排线装置的结构示意图之三;
图5为本发明实施例提供的绕线轮盘的结构示意图。
图标:110-主体框架;120-绕线轮盘;121-绕线轴;122-盘具;130-驱动器;140-排线装置;141-排线器;142-导轨;143-往复运动机构;1431-往复丝杆;1432-螺母;1433-连杆机构;1434-轴承;1435-弹簧;150-盘具固定装置;151-第一固定件;152-第二固定件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种缆线放线器,如图1所示,包括主体框架110、绕线轮盘120和驱动器130,驱动器130和绕线轮盘120均与主体框架110连接,驱动器130与绕线轮盘120传动连接。
在实际使用时,通过控制驱动器130工作,使驱动器130带动绕线轮盘120进行转动,绕线轮盘120的转动可以使沿其圆周缠绕的缆线随着转动逐渐释放。通过控制绕线轮盘120的转动速度,使缆线释放的速度能够根据其转动速度而改变。将缆线释放速度与无人机飞行速度进行匹配设置之后,就可以有效的避免无人机在飞行过程中对缆线的拉扯。当无人机利用缆线放线器进行缆线敷设的时候,首先对缆线放线器的绕线轮盘120的转动速度进行设置使缆线释放速度符合预设,再使无人机按照低于缆线释放速度的飞行速度起飞,绕过相邻两个高塔顶端,使缆线能够敷设在相邻两高塔之间。在上述过程中,通过缆线放线器控制缆线按照预设速度进行主动释放,在无人机飞行速度的配合下使无人机敷设缆线的过程对缆线的拉扯现象有所减少。
需要说明的是,驱动器130与绕线轮盘120之间的传动连接可以采用同步带传动、V带传动、平带传动、链条传动或齿轮传动等,此处不做限制。
优选地,驱动器130与绕线轮盘120之间采用同步带传动,使驱动器130与绕线轮盘120在传动的过程中出现相对滑动和产生较大噪音的现象有所避免,同时采用同步带传动结构相对简单,空间占用较小,整体结构重量较轻。进而使驱动器130和绕线轮盘120之间的传动连接结构相对稳定,传动效果相对较好。
优选地,如图1所示,驱动器130为旋转电机。将驱动器130设置为旋转电机,由于旋转电机便于安装和使用,且重量较轻,所以使该缆线放线器的整体重量较轻,进而使缆线放线器在与无人机结合时减轻无人机的负重,提升无人机缆线敷设施工的安全性。当然,在本发明实施例中驱动器130还可以是其他选择,比如,内燃机等其他可以提供动力的装置。
本发明实施例提供的一种缆线放线器,如图1所示,包括主体框架110、绕线轮盘120和驱动器130。通过主体框架110可以使该缆线放线器与无人机进行连接,再通过在主体框架110上设置相互传动连接的绕线轮盘120和驱动器130能够使缠绕在绕线轮盘120上的缆线在驱动器130驱动绕线轮盘120转动的情况下进行主动放线,进而使缆线在无人机牵引敷设的过程中受到的拉拽力相对减少,降低由于拉拽力而对缆线内部的光纤产生外力破坏的概率,减少缆线信号传输性能因敷设施工受到影响的情况发生,进而提升缆线敷设过程的施工质量。
具体地,如图5所示,绕线轮盘120包括绕线轴121和两个盘具122,两个盘具122分别固定于绕线轴121的两端;绕线轴121的两端贯穿盘具122,如图1所示,且绕线轴121穿出盘具122的部分与主体框架110同轴转动连接;驱动器130与绕线轴121传动连接。
需要说明的是,第一,绕线轴121为相对较细的轴体,沿其圆周可以将缆线缠绕在其上。在实际应用中,盘具122通常为圆盘形,固定在绕线轴121的两端以节省盘具122所用空间,绕线轴121贯穿盘具122的圆心使绕线轴121穿出盘具122的两端与主体框架110进行连接,方便绕线轴121在主体框架110上进行转动。当然,在本发明实施例中盘具122还可以是其他任何形状,此处不做具体限定。当盘具122为其他形状的时候,绕线轴121的两端贯穿于盘具122的盘面几何中心处。
第二,绕线轴121与驱动器130传动连接,当驱动器130与绕线轮盘120采用上述优选地同步带传动时,绕线轴121穿出盘具122的部分同轴设置有与同步带相匹配的同步轮,通过同步带将同步轮和驱动器130连接,可以使同步带传动有效稳定的实现传动。
当驱动器130和绕线轮盘120之间采用其他传动方式时,需在绕线轴121穿出盘具122的部分设置相应传动方式所需要的对应结构。比如采用齿轮传动时,需要在绕线轴121穿出盘具122的部分设置齿轮,再根据相应的传动比在绕线轴121和驱动器130之间设置齿轮组。
通过在绕线轴121的两端分别固定盘具122,可以对缠绕在绕线轴121上的缆线起到固定夹紧的作用,防止缆线从绕线轴121上脱落。同时将绕线轴121与主体框架110同轴转动连接,并与驱动器130传动连接,可以使驱动器130带动绕线轴121转动,进而使缆线主动释放。
进一步地,如图1所示,主体框架110由型材连接而成。
优选地,基于主体框架110既要整体强度较高还要重量较轻的要求而综合考虑,主体框架110采用的型材为铝合金材料。当然在实际应用中,主体框架110采用的型材还可以是其他具有一定刚性的材料,比如,角钢、槽钢或方钢等。
主体框架110通过型材连接而成,能够使主体框架110在具有一定刚性的前提下还可以尽可能的节省用料,进而减轻主体框架110的重量。
进一步地,如图1所示,缆线放线器还包括排线装置140,排线装置140与主体框架110连接,且与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接。
需要说明的是,排线装置140可以与驱动器130传动连接也可以与绕线轮盘120传动连接,还可以将排线装置140与驱动器130和绕线轮盘120一起连接。
通过排线装置140与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接可以使排线装置140在动力带动下进行运行。通过排线装置140能够使缠绕在绕线轮盘120上的缆线在释放过程中出线的位置与缠绕位置保持相对一致,进而提升该缆线放线器的放线稳定性和流畅性。
具体地,如图2所示,排线装置140包括排线器141、导轨142和往复运动机构143,导轨142与排线器141滑动连接,用于引导排线器141的运动方向,往复运动机构143与排线器141连接且与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接。
排线器141用于改变缆线出线的位置,将排线器141与往复运动机构143相连,再将往复运动机构143与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接,使排线器141能够在动力支持下依靠往复运动机构143在导轨142上进行往复运动,进而使缆线的出线位置与缠绕位置保持相对一致,提升该缆线放线器的放线稳定性和流畅性。
可选地,如图3所示,往复运动机构143包括往复丝杆1431和螺母1432,螺母1432与往复丝杆1431螺纹连接,且与排线器141连接,往复丝杆1431与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接。
需要说明的是,往复丝杆1431和螺母1432之间通过螺纹连接,转动往复丝杆1431时,可以使螺母1432在往复丝杆1431上沿轴向进行往复运动。
在实际应用中,往复丝杆1431与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接的方式通常采用同步带传动,当然,也可以是其他传动方式,比如,V带传动、平带传动、链条传动或齿轮传动等,此处不做限制。
当上述传动方式采用同步带传动时,往复丝杆1431上设置有与同步带相对应的同步轮。当采用其他的传动方式时,往复丝杆1431上需设置相应传动方式的对应结构。
通过与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接的往复丝杆1431在动力驱动下进行转动,使与其螺纹连接的螺母1432能够沿其轴向进行往复运动,进而使连接在螺母1432上的排线器141能够跟随螺母1432一起往复运动。使用螺母1432和往复丝杆1431结构构成的往复运动机构143结构简单,使整体往复运动机构143重量较轻,更利于在无人机上使用。
可选地,如图4所示,往复运动机构143还可以是包括往复丝杆1431、连杆机构1433、轴承1434和弹簧1435;排线器141和轴承1434通过连杆机构1433连接,轴承1434与往复丝杆1431的螺槽滑动连接,弹簧1435设置在连杆机构1433上,用于为连杆机构1433提供预紧力,往复丝杆1431与驱动器130和/或绕线轮盘120传动连接。
需要说明的是,在实际使用时,转动往复丝杆1431,轴承1434在往复丝杆1431的螺槽中沿螺槽方向进行滑动,从而通过连杆机构1433带动排线器141沿往复丝杆1431的轴向进行往复运动。
通常,往复丝杆1431与驱动器130和/或绕线轮盘120之间的传动连接采用同步带传动,当然还可以是其他传动方式,比如,V带传动、平带传动、链条传动或齿轮传动等,此处不做限制。
当采用同步带传动的方式进行传动时,往复丝杆1431上设置有与同步带相配合的同步轮。
通过连杆机构1433将轴承1434和排线器141连接,使轴承1434沿往复丝杆1431的螺槽进行滑动,进而带动排线器141沿往复丝杆1431的轴向进行运动。将弹簧1435设置在连杆机构1433上,为连杆机构1433提供预紧力,使连杆机构1433上连接的轴承1434能够保持沿螺槽滑动。
进一步地,如图5所示,缆线放线器还包括两套盘具固定装置150,盘具122和绕线轴121通过盘具固定装置150连接。
将盘具122和绕线轴121通过盘具固定装置150进行连接,能够使盘具122和绕线轴121相互可拆,便于安装。
具体地,如图5所示,盘具固定装置150包括分别固定于绕线轴121和盘具122上的第一固定件151和第二固定件152,第一固定件151与第二固定件152螺纹连接。
通过分别固定在绕线轴121和盘具122上的第一固定件151和第二固定件152之间的螺纹连接可以使盘具122和绕线轴121之间的固定相对牢靠,而且方便拆卸。
本发明实施例的另一方面,提供一种无人机缆线敷设装置,包括:无人机和上述任意一项的缆线放线器,缆线放线器连接于无人机上。
通过连接在无人机上的缆线放线器能够使无人机在高塔间进行缆线敷设的时候,缠绕在缆线放线器上的缆线可以通过主动放线的方式跟随无人机的运行轨迹而延伸,使其在无人机缆线敷设过程中受到的拉拽力相对减少,降低由于拉拽力对缆线内部的光纤产生外力破坏而影响缆线信号传输性能的情况发生概率,进而提升缆线敷设的施工质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缆线放线器,其特征在于,包括:主体框架、绕线轮盘和驱动器;
所述驱动器和所述绕线轮盘均与所述主体框架连接,所述驱动器与所述绕线轮盘传动连接。
2.如权利要求1所述的缆线放线器,其特征在于,所述绕线轮盘包括绕线轴和两个盘具,两个所述盘具分别固定于所述绕线轴的两端;所述绕线轴的两端贯穿所述盘具,且所述绕线轴穿出所述盘具的部分与所述主体框架通过轴承转动连接;所述驱动器与所述绕线轴传动连接。
3.如权利要求2所述的缆线放线器,其特征在于,所述主体框架由型材连接而成。
4.如权利要求1~3任一项所述的缆线放线器,其特征在于,所述缆线放线器还包括排线装置,所述排线装置与所述主体框架连接,且与所述驱动器和/或所述绕线轮盘传动连接。
5.如权利要求4所述的缆线放线器,其特征在于,所述排线装置包括排线器、导轨和往复运动机构,所述导轨与所述排线器滑动连接,用于引导排线器的运动方向,所述往复运动机构与所述排线器连接且与所述驱动器和/或所述绕线轮盘传动连接。
6.如权利要求5所述的缆线放线器,其特征在于,所述往复运动机构包括往复丝杆和螺母,所述螺母与所述往复丝杆螺纹连接,且与所述排线器连接,所述往复丝杆与所述驱动器和/或所述绕线轮盘传动连接。
7.如权利要求5所述的缆线放线器,其特征在于,所述往复运动机构包括往复丝杆、连杆机构、轴承和弹簧;所述排线器和所述轴承通过所述连杆机构连接,所述轴承与所述往复丝杆的螺槽滑动连接,所述弹簧设置在所述连杆机构上,用于为所述连杆机构提供预紧力,所述往复丝杆与所述驱动器和/或所述绕线轮盘传动连接。
8.如权利要求2~3任一项所述的缆线放线器,其特征在于,所述缆线放线器还包括两套盘具固定装置,所述盘具和所述绕线轴通过所述盘具固定装置连接。
9.如权利要求8所述的缆线放线器,其特征在于,所述盘具固定装置包括分别固定于所述绕线轴和所述盘具上的第一固定件和第二固定件,所述第一固定件与所述第二固定件螺纹连接。
10.一种无人机缆线敷设装置,其特征在于,包括无人机和如权利要求1~9任一项的缆线放线器,所述缆线放线器连接于所述无人机上。
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