CN109264495B - 电缆加工用牵引装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信电缆技术领域，特别是一种电缆加工用牵引装置，包括带电机轴的驱动电机、机架和牵引筒，还包括夹持单元和调整单元，夹持单元包括夹持头和锁紧套，牵引筒身设有两相交的条形孔，夹持单元能够穿过其中一条形孔并限位在另一条形孔上；电机轴上连接有转动盘，转动盘上有转动柱；牵引筒设有环形槽和铰接的挡板，挡板位于环形槽内，并将连通的环形槽在挡板位置阻断，转动柱与挡板相抵；调整单元包括依次连接的动滑轮、滑杆、连杆、摇杆一和曲柄，曲柄固定连接在牵引筒远离电机轴一侧的底面上，电缆通过动滑轮再绕上牵引筒。本发明提供了一种能实现自动绕线、提高牵引装置利用率，使得生产效率提高、成本降低的电缆加工用牵引装置。

Description

电缆加工用牵引装置

技术领域

本发明属于通信电缆技术领域，特别涉及一种电缆加工用牵引装置。

背景技术

随着科技的发展，通信电缆的使用遍布全球各地，在电缆的生产加工过程中需要采用电缆加工用牵引装置对电缆进行拉制或者绕线，使得电缆能够成卷放置；在电缆铺设过程中也需要采用电缆加工用牵引装置，使得电缆从一个电线架到达另一个电线架上，并保持电缆在两电线架间互相牵引的平衡；在电缆牵引的过程中经常会遇到电缆被前端机器卡住或者被其他物体卡住的情况，传统的牵引装置在电缆牵引被卡住后，并不会自动停止牵引，而需要人工停止牵引装置，因此造成在人工停止牵引装置前，电缆已经损坏甚至内部金属丝断裂的情况。

现有技术中已经对电缆牵引过程中的金属丝断裂情况做出解决方案，如公开号为CN206249955U的中国实用新型专利就公开了一种电缆加工用的防断裂牵引机，包括牵引轮、滑槽、半圆导向槽、摆动板、磁铁板、转动板、转动杆、和转动柱；转动杆带动转动柱进行顺时针的转动，当转动柱转动到相邻的滑槽内时，由于摆动板端部的磁铁板相互吸引，转动柱以摆动板为受力点，带动牵引轮进行转动；当电缆在生产过程中被设备卡住，此时转动杆带动转动柱进行转动时，由于牵引受到较大的阻力，因此转动柱推开两个相吸引的磁铁板，转动柱进入到半圆导向槽内并在半圆导向槽内进行转动，而无法带动牵引轮转动，避免了牵引轮将电缆拉断的情况。

该实用新型虽然避免了牵引轮将电缆拉断的情况，但在本装置最初进行电缆牵引时，需要采用人工先将部分电缆绕在牵引轮上，此动作的人工牵引绕线增加了人工劳动强度、降低了生产效率，使得成本增加；此外，该装置在转动过程中，随着牵引轮的不断转动，牵引轮上的电缆也将不断增多，而电缆绕线位置不发生变化，使得牵引轮上仅有中间位置绕有导线，使得装置利用率低下，缠绕相同长度电缆所需要的装置更多，成本相对增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能实现完全自动绕线，使得生产效率提高的电缆加工用牵引装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电缆加工用牵引装置，包括带电机轴的电机、机架和牵引筒，所述机架上设有放置槽，所述放置槽的内壁均匀嵌入有若干滚珠，所述牵引筒底部两端外表面分别开设有圆周凹槽，滚珠位于圆周凹槽内；还包括夹持单元，所述夹持单元包括带中心通孔的夹持头和与夹持头固定连接的锁紧套，所述牵引筒身设有两相交的条形孔，所述夹持单元能够穿过其中一条形孔并限位在另一条形孔末端；

所述电机轴上连接有转动盘，所述转动盘上设有转动柱，所述电机轴与牵引筒的筒身中轴线重合；

所述牵引筒的一个端面设有环形槽，还设有将环形槽隔开的挡板，所述挡板铰接在端面上，所述挡板铰接的轴上套有扭簧，所述扭簧一端固定在牵引筒上，另一端固定在挡板上，所述转动柱与挡板相抵。

采用上述技术方案时，第一步，工人得将电缆端头穿入夹持头的中心通孔位置，通过锁紧套将电缆端头紧固在夹持单元中；第二步，工人将已经夹持好电缆的夹持单元，通过牵引筒的一条形孔放入到牵引筒内，并限位在另一条形孔的末端；当牵引筒转动时，电缆端头随夹持单元固定在牵引筒内，而直接缠绕在牵引筒身外壁上。

第三步，启动驱动电机，电机通过连接在电机轴上的转动盘带动转动柱转动，当电缆正常缠绕时，转动柱抵在挡板上，因挡板受到扭簧的弹力，使得该弹力可以平衡转动柱作用在挡板的周向推力，转动柱抵在挡板上并带动牵引筒绕其筒身轴线转动，牵引筒与圆周凹槽及放置槽间的滚珠进行滚动摩擦，使得机架不动，而牵引筒能够转动。

第四步，当牵引过程中电缆被卡住时，牵引筒转动所受的阻力增大，板簧作用于挡板上的弹力无法平衡转动柱对挡板的推力，挡板被转动柱推开，转动柱进入环形槽中，牵引筒失去驱使其转动的周向力而停止牵引电缆，当电缆的卡住情况解除后，转动柱将继续抵住挡板并带动牵引筒转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：增加了夹持单元，使得电缆最初的绕线通过装置自动完成，不需要工人手动绕线，节约了人工成本，且机器绕线，提升了生产效率；相比于现有技术采用多个滑槽与半圆导向槽的结构相比，本发明结构简单，能够达到相同的效果，同时，现有技术驱动牵引筒的转动为间歇的旋转运动，而本发明为持续的旋转运动，相比于现有技术，动能转化为机械能后的利用率更高，节约了能源。

进一步地，所述夹持头的外表面上设有外螺纹，所述锁紧套的内表面设有与该外螺纹啮合的内螺纹；所述锁紧套外表面设有齿，所述电机轴末端连接齿轮，所述齿轮与锁紧套啮合；所述电机轴的轴表面设有部分螺纹，所述转动盘与电机轴通过所述部分螺纹连接。

当电机启动前，牵引装置处于初始状态，此时转动盘连接的转动柱与牵引筒底面保持一定的距离，转动柱不在环形槽的轨道中；夹持机构的夹紧套一端部分与齿轮啮合，另一端部分与夹持头螺纹连接着。

启动电机，工人将电缆端头插入到夹持头的通孔中，电机轴上的齿轮带动锁紧套转动，而锁紧套因与夹持头螺纹连接，因而锁紧套一边与齿轮啮合一边向夹持头移动，当锁紧套旋转移动到与夹持头拧紧时，锁紧套已经脱离了与齿轮的啮合；而电机轴上连接的转动盘随着电机的启动，通过电机轴上的螺纹不断地旋转着靠近牵引筒，当锁紧套脱离齿轮后，转动盘继续向牵引筒一侧移动，直到移动到螺纹的末端，转动盘与末端螺纹拧紧并与挡板相抵，带动牵引筒绕筒身轴线旋转。

共用一个电机带动牵引筒转动，且在牵引筒转动前锁紧夹持机构；相比于人工锁紧夹持机构，机器锁紧其锁紧的程度更高、时间更短，在不增加设计成本同时，进一步降低了人工成本。

进一步地，所述夹持头由包括两个铰接的半夹持头，所述半夹持头形成通孔的内壁上一段设有橡胶套，另一段设有若干倾斜爪，所述通孔在橡胶套上构成的直径小于有倾斜爪一侧的直径。打开铰接的两个半夹持头，将电缆端部放入到夹持头的通孔中，压紧两个半夹持头，电机带动锁紧套夹紧电缆后，在电缆缠绕过程中电缆端头受到拉出的拉力，因电缆的外包覆层一般具有一定的弹性，通孔内部的倾斜爪会卡进电缆包覆层内一段深度，进而阻碍电缆沿电缆轴向的移动，而通孔内的橡胶套因其构成的直径较小，因而与电缆包覆层的摩擦力大，进一步阻止了电缆往脱出方向的移动。

相较于通孔内设置钩刺相比，倾斜爪一样能做到卡紧目的，但钩刺容易刺破电缆的包覆层进而破坏电缆内部金属丝，对后期使用埋下了安全隐患，使得端部电缆无法使用，相较于现有技术，本改进达到了卡紧的目的，且相对减少了电缆的浪费。

进一步地，还包括调整单元，所述调整单元包括动滑轮、滑杆、连杆和曲柄，所述动滑轮滑动连接在滑杆上，所述滑杆固定在机架上且与电机轴平行，所述连杆两端分别铰接动滑轮和曲柄，所述曲柄远离连杆的一端偏心铰接在牵引筒远离电机轴一侧的底面上。

当牵引筒转动时，带动曲柄进行转动，曲柄通过与连杆的铰接，拉动动滑轮沿滑杆移动，受牵引的电缆通过动滑轮再缠绕到牵引筒筒身上，随着动滑轮的左右移动，使得电缆在牵引筒身高度上均匀缠。

相比于现有技术绕线不均匀相比，本改进使得牵引装置绕线均匀，使得绕线的长度更长，牵引装置的利用率得到了提高；相比于采用齿轮齿条或气缸的方式驱动动滑轮左右移动相比，虽然此两者均能实现动滑轮的左右移动，但是其还需要新增驱动单元，使得成本更高，而本改进为曲柄连杆机构，利用牵引轮本身的转动带动动滑轮运动，结构简单，且更加充分地利用了现有驱动装置。

进一步地，所述挡板上方设有能够被旋转后的挡板撞击的铃铛。当电缆被卡住时，转动柱推开挡板进入环形槽，挡板被打开后撞击到铃铛，铃铛发出声响提示工人解决电缆卡住问题。

相比于采用摆球，摆球撞击的声音比较沉闷，在嘈杂的工厂环境下，难以引起工人的注意力，而铃铛的声音尖锐，在电缆卡住问题解决前，挡板被有规律地打开，同时铃铛也被有规律的撞击，铃铛发出的声响持久而有节奏，使得工人能够快速地知晓问题发生，进而快速解决问题；相比于设置提示灯及电动响铃的做法，采用铃铛成本更低。

进一步地，所述牵引筒底面设有供弹性件固定的卡柱，所述弹性件通过卡柱拉住牵引筒。

牵引装置安装时，工人会根据安装时气温调节好电缆所受的拉力，电缆对牵引筒的拉力与弹性件拉紧牵引筒的拉力正好平衡；当气温降低时，电缆因热胀冷缩，其电缆长度变短，传统方法是采用人工定期对电缆加工用牵引装置进行调整，使得电缆所受拉力减小，避免电缆金属丝断裂的可能；而采用弹性件拉住牵引筒的转动，使得电缆出现绷紧时，连接在牵引筒卡柱上的弹性件发生形变，再次平衡牵引筒所受的力，在弹性件形变过程中，牵引筒因受力不平衡而转动，牵引筒转动放下一段电缆，电缆绷紧情况得到缓解；同理，当温度升高，电缆变长时，弹性件也会带动牵引筒转动，使得更多电缆绕在牵引筒身上。

进一步地，所述牵引筒底部两端外表面连接不同规格型号的气管接头，所述气管接头连接在牵引筒两端外表面设有的若干开口上。

当绕线结束后，电缆末端可以插入到对应规格的气管接头中，因气管接头的能对插入的管类物体进行卡紧，而在取出管类物体时又极为方便，使得电缆在缠绕结束或使用完后，直接将端头插入气管接头中，使得牵引装置不至于因端部无绕线，而出现电缆线脱落甚至损坏电缆线的情况。

相比于现有技术直接设有开口的情况，电缆端部虽能在一定程度上绕在牵引筒上，但因电缆与开口的连接不紧固，在多次使用或者搬运后，电缆很容易从开口中松脱，而设置气管接头，能够将电缆端部固定，且拆装方便。

附图说明

图1为本发明电缆加工用牵引装置实施例一的正向结构示意图；

图2为图1本发明电缆加工用牵引装置实施例一牵引筒的左视图；

图3为本发明电缆加工用牵引装置实施例一夹紧单元放大结构示意图；

图4为本发明电缆加工用牵引装置第实施例二的夹紧单元中夹持头的放大结构示意图；

图5以图5的发明电缆加工用牵引装置实施例二的夹紧单元的左视图；

图6为本发明电缆加工用牵引装置实施例三的正向结构示意图；

图7为本发明电缆加工用牵引装置实施例四中牵引筒的左视图；

图8为本发明电缆加工用牵引装置第实施例五去掉伺服电机和调整单元的左视图。

具体实施方式

附图中的附图标记为：机架1、伺服电机2、牵引筒3、夹持单元4、调整单元5、放置槽11、滚珠12、电机轴21、转动盘22、转动柱23、齿轮24、铃铛25、圆周凹槽31、横向条形孔32、周向条形孔33、环形槽34、挡板35、开口36、卡柱37、夹持头41、锁紧套42、橡胶套43、倾斜爪44、滑轮51、滑杆52、连杆53、曲柄54。

实施例一

图1和图2所示为本发明电缆加工用牵引装置的实施例一。

牵引装置包括机架1、伺服电机2、牵引筒3和夹持单元4，机架1用于支撑牵引筒3和伺服电机2，伺服电机2带动牵引筒3转动，夹持单元4能够安装在牵引筒3内。

如图1所示，机架1上设有放置槽11，放置槽11的内壁均匀嵌入有若干滚珠12。伺服电机2带有电机轴21，电机轴21上连接有转动盘22，转动盘22上设有两个转动柱23，电机轴21与牵引筒3的筒身中轴线重合。

如图1和图2所示，牵引筒3底部两端外表面分别开设有圆周凹槽31，滚珠12位于圆周凹槽31内；牵引筒3筒身设有垂直相交的横向条形孔32和周向条形孔33，夹持单元4能够穿过其中横向的条形孔并限位在周向条形孔33的末端；牵引筒3的左侧底面设有环形槽34和铰接的挡板35，挡板35位于环形槽34内，并将连通的环形槽34在挡板35位置阻断，挡板35铰接的轴上套有扭簧(图示未标出)，扭簧一端固定在牵引筒3上，另一端固定在挡板35上，转动柱23与挡板35相抵。

如图3所示，夹持单元4包括带中心通孔的夹持头41和与夹持头41可拆卸固定连接的锁紧套42。

本装置的工作如原理如下：

第一步，工人得将电缆端头穿入夹持头41的中心通孔，通过锁紧套42将电缆端头紧固在夹持单元4中；第二步，工人将已经夹持好电缆的夹持单元4，通过牵引筒3的横向条形孔32放入到牵引筒3内，再限位到周向条形孔33中；当牵引筒3转动时，电缆端头随夹持单元4固定在牵引筒3内，而直接缠绕在牵引筒3筒身外壁上。

第三步，启动伺服电机2，电机通过套在电机轴21上的转动盘22带动转动柱23绕电机轴21的轴线转动，当电缆正常缠绕时，转动柱23抵在挡板35上，因挡板35受到扭簧的弹力，使得该弹力可以平衡转动柱23作用在挡板35的周向推力，转动柱23抵在挡板35上带动牵引筒3绕牵引筒3筒身轴线转动，牵引筒3与圆周凹槽31及放置槽11间的滚珠12进行滚动摩擦，使得机架1不动，而牵引筒3能够转动。

第四步，当牵引过程中电缆被卡住时，牵引筒3转动所受的阻力增大，钮簧作用于挡板35上的弹力无法平衡转动柱23对挡板35的推力，挡板35被转动柱23推开，转动柱23进入环形槽34中，牵引筒3失去驱使其转动的周向力而停止牵引电缆，当电缆的卡住情况解除后，转动柱23将继续抵住挡板35并带动牵引筒3转动。

实施例二

图4和图5为本发明电缆加工用牵引装置实施例二，在实施例一的基础上，增加了夹持头41的自动驱动方式，并将夹持单元4的夹持头41做成两个铰接的半夹持头组成。

夹持头41的外表面上设有外螺纹，锁紧套42的内表面设有与该外螺纹啮合的内螺纹；锁紧套42外表面设有齿，电机轴21末端连接齿轮24，齿轮24上的齿与锁紧套42上的齿内啮合；电机轴21的轴表面设有一段螺纹，转动盘22与电机轴21通过该螺纹连接。

如图4所示，半夹持头形成通孔的壁上右侧设有橡胶套43，左侧设有若干倾斜爪44，通孔在橡胶套43侧的直径小于有倾斜爪44一侧的直径。

当电机启动前，牵引装置处于初始状态，此时转动盘22连接的转动柱23与牵引筒3底面保持一定的距离，转动柱23不在环形槽34的轨道中；夹持机构的锁紧套42左端部分与齿轮24啮合，右端部分与夹持头41螺纹连接着。

打开铰接的两个半夹持头，将电缆端头放入到夹持头41的通孔中，压紧两个半夹持头；启动伺服电机2，电机轴21上的齿轮24带动锁紧套42转动，而锁紧套42因与夹持头41螺纹连接，因而锁紧套42一边与齿轮24啮合一边向夹持头41移动，当锁紧套42旋转移动到与夹持头41拧紧时，锁紧套42已经脱离了与齿轮24的啮合；而电机轴21上连接的转动盘22随着电机的启动，通过电机轴21上的螺纹不断地旋转着靠近牵引筒3，当锁紧套42脱离齿轮24后，转动盘22继续向左侧移动，直到移动到螺纹的末端，转动盘22与末端螺纹拧紧并与挡板35相抵，带动牵引筒3绕筒身轴线旋转。

在此过程中，伺服电机2带动锁紧套42夹紧电缆后，在电缆缠绕过程中电缆端头受到拉出的拉力，因电缆的外包覆层一般具有一定的弹性，通孔内部的倾斜爪44会卡进电缆包覆层内一段深度，进而阻碍电缆沿电缆轴向的移动，而通孔内的橡胶套43因其构成的直径较小，因而与电缆包覆层的摩擦力大，进一步阻止了电缆往脱出方向的移动。

实施例三

图6所示为本发明电缆加工用牵引装置的实施例三，在实施例二的基础上，新增了调整单元5。

调整单元5包括动滑轮51、滑杆52、连杆53和曲柄54，动滑轮51滑动连接在滑杆52上，滑杆52固定在机架1上且与电机轴21平行，连杆53两端分别铰接动滑轮51和曲柄54，曲柄54远离连杆53的一端偏心铰接在牵引筒右侧的底部端面上。

当牵引筒3转动时，带动曲柄54进行转动，曲柄54通过与连杆53的铰接带动动滑轮51沿滑杆52移动，受牵引的电缆通过动滑轮51再缠绕到牵引筒3筒身上，随着动滑轮51的左右移动，使得电缆在牵引筒3筒身高度上均匀缠；相比于现有技术绕线不均匀相比，本改进使得牵引装置绕线均匀，使得绕线的长度更长，牵引装置的利用率得到了提高。

实施例四

图7为本发明电缆加工用牵引装置的实施例四，在实施例三的基础上，新增了铃铛25。挡板35上方设有铃铛25，挡板35旋转后会撞击到铃铛25。

当电缆被卡住时，转动柱23推开挡板35进入环形槽34，挡板35被打开后撞击到铃铛25，铃铛25发出声响提示工人解决电缆卡住问题。

实施例五

图8为本发明电缆加工用牵引装置的实施例五，在实施例四的基础上，新增了供弹簧卡住的卡柱37和能够安装不同规格型号气管接头的开口36。

牵引装置安装时，工人会根据安装时气温调节好电缆所受的拉力，电缆对牵引筒3的拉力与弹性件拉紧牵引筒3的拉力正好平衡；当气温降低时，电缆因热胀冷缩，其电缆长度变短，电缆出现绷紧，连接在牵引筒3卡柱37上的弹簧发生形变，再次平衡牵引筒3所受的力，在弹簧形变过程中，牵引筒3因受力不平衡而转动，牵引筒3转动放下一段电缆，电缆绷紧情况得到缓解；同理，当温度升高，电缆变长时，弹簧也会带动牵引筒3转动，使得更多电缆绕上牵引筒3筒身。

当绕线结束后，电缆末端可以插入到对应规格的气管接头中，气管接头能紧固电缆末端。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出各种变化。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.电缆加工用牵引装置，包括带电机轴的电机、机架和牵引筒，所述机架上设有放置槽，所述放置槽的内壁均匀嵌入有若干滚珠，所述牵引筒底部两端外表面分别开设有圆周凹槽，滚珠位于圆周凹槽内；其特征在于：还包括夹持单元，所述夹持单元包括带中心通孔的夹持头和与夹持头固定连接的锁紧套，所述牵引筒身设有两相交的条形孔，所述夹持单元能够穿过其中一条形孔并限位在另一条形孔末端；所述夹持头的外表面上设有外螺纹，所述锁紧套的内表面设有与该外螺纹啮合的内螺纹；所述锁紧套外表面设有齿，所述电机轴末端连接齿轮，所述齿轮与锁紧套啮合；

所述电机轴上连接有转动盘，所述转动盘上设有转动柱，所述电机轴与牵引筒的筒身中轴线重合；

所述牵引筒的一个端面设有环形槽，还设有将环形槽隔开的挡板，所述挡板铰接在端面上，所述挡板铰接的轴上套有扭簧，所述扭簧一端固定在牵引筒上，另一端固定在挡板上，所述转动柱与挡板相抵。

2.根据权利要求1所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：所述电机轴的轴表面设有部分螺纹，所述转动盘与电机轴通过所述部分螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：所述夹持头包括两个铰接的半夹持头，所述半夹持头形成通孔的内壁上一段设有橡胶套，另一段设有若干倾斜爪，所述通孔在橡胶套上构成的直径小于有倾斜爪一侧的直径。

4.根据权利要求3所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：还包括调整单元，所述调整单元包括动滑轮、滑杆、连杆和曲柄，所述动滑轮滑动连接在滑杆上，所述滑杆固定在机架上且与电机轴平行，所述连杆两端分别铰接动滑轮和曲柄，所述曲柄远离连杆的一端偏心铰接在牵引筒远离电机轴一侧的底面上。

5.根据权利要求4所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：所述挡板上方设有能够被旋转后的挡板撞击的铃铛。

6.根据权利要求4所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：所述牵引筒底面设有供弹性件固定的卡柱，所述弹性件通过卡柱拉住牵引筒。

7.根据权利要求5所述的电缆加工用牵引装置，其特征在于：所述牵引筒两端外表面连接有不同规格型号的气管接头，所述气管接头连接在牵引筒两端外表面设有的若干开口上。

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