CN110194396A - 一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置。其中，线缆盘制动装置包括由下向上依次设置的底板、上层板以及上层框架；其中，在底板与上层板之间安装有多个剪式千斤顶；在上层板与上层框架之间设有若干个弹簧缓冲机构；在上层框架的顶部中间位置设有形状与线缆盘的边缘相适应的弧形凹部；在上层框架的顶部表面安装有刹车带。本发明通过采用剪式千斤顶、弹簧缓冲机构、刹车带等结构，以实现线缆盘制动装置与线缆盘边缘的摩擦接触，从而实现线缆盘的制动。相比于现有技术中的手动制动方式，本发明中提供的线缆盘制动装置安全性明显提高，而且装置的操作简单方便、制动效果好。
Description
技术领域
本发明属于电缆敷设和导线展放技术领域，尤其涉及一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置。
背景技术
35kV及以上电压等级的高压电缆盘、架空导线盘等具有重量大和尺寸大等特点，因此在敷设线缆的过程中经常需要采用牵引机或绞磨机以及输送机等动力装置进行牵引并输送。由于线缆本身存在抗弯曲力、运动惯性大等特点，因此线缆盘(高压电缆盘和架空导线盘等)在转动时会出现转速不均、松盘松线、线缆拖地摩擦等现象，从而导致线缆外护套或导线磨损，轻则需修复线缆，重则需更换整盘线缆，由此造成的经济成本和时间成本损失大。
为克服这一难题，目前常采用人工方式进行制动，即在敷设线缆过程中，线缆盘的两侧分别由人工使用木棍或钢管等物体，手动调节制动力，从而控制线缆盘转速并实现制动。然而人工制动方式存在如下问题：一是安全系数小，在制动过程中的制动力大小不均，当制动力过大时，容易导致木棍或钢管出现断裂和滑脱风险，造成人员失稳和晃动，线缆盘转动失控；二是人工成本高，线路整个敷设过程中需要两个人专门操作；三是制动难度大，制动操作人员需根据牵引、输送速度高低，随时调整制动力大小，以保证线缆盘的匀速转动。由此可见，迫切需要提出一种线缆盘制动装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置，以便利用剪式千斤顶的原理，从而实现对线缆盘边缘的摩擦制动，操作简单，且制动效果好。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置，包括：
由下向上依次设置的底板、上层板以及上层框架；其中：
在底板与上层板之间安装有M个剪式千斤顶，其中，M为大于或等于2的整数；
在上层板与上层框架之间设有N个弹簧缓冲机构，N为大于或等于4的整数；
在上层框架的顶部中间位置设有形状与线缆盘的边缘相适应的弧形凹部；
在上层框架的顶部表面安装有刹车带。
优选地，底板、上层板采用方形板，上层框架采用方形框架。
优选地，剪式千斤顶的数量有两个；每个剪式千斤顶的底部均通过螺栓安装于底板的上表面上，每个剪式千斤顶的顶部均通过螺栓安装于上层板的下表面上。
优选地，两个剪式千斤顶中部通过一根丝杆连接，在丝杆一端设有扳手插口并安装扳手。
优选地，弹簧缓冲机构的数量有四个；
每个弹簧缓冲机构均包括限位螺栓、压缩弹簧以及安装螺母；
其中，限位螺栓的顶部安装于上层框架的顶部；
在上层框架的底部设有通孔；
压缩弹簧套置于限位螺栓上，且压缩弹簧和限位螺栓均由通孔向下穿过；
在上层板上设有安装孔；
限位螺栓的下端经由安装孔穿过并利用安装螺母进行紧固。
优选地，底板的下表面安装有若干个沿同方向布置的螺纹钢。
优选地，上层板的上表面安装有与上层框架的侧部形状相适应的限位框架，上层框架位于限位框架内侧，且在弹簧缓冲机构的作用下可沿限位框架内侧上下运动。
优选地，底板、上层板以及上层框架均是由钢板制成的。
优选地，刹车带是由石棉材料制成的。
本发明具有如下优点：
如上所述，本发明提供了一种线缆盘制动装置，其采用剪式千斤顶、弹簧缓冲机构、刹车带等结构以实现制动装置与线缆盘边缘的摩擦接触，从而实现线缆盘的制动。相比于现有技术中的手动制动方式，本发明安全性明显提高，而且操作简单方便、制动效果好。
附图说明
图1为本发明实施例1中线缆盘制动装置的结构示意图(主视图)。
图2为本发明实施例1中线缆盘制动装置的结构示意图(侧视图)。
图3为本发明实施例1中扳手的结构示意图。
图4为本发明实施例1中上层框架的结构示意图(主视图)。
图5为本发明实施例1中上层框架的结构示意图(侧视图)。
图6为本发明实施例1中线缆盘制动装置的使用状态图。
其中，其中，1-底板，2-上层板，3-上层框架，4-剪式千斤顶，5-丝杆，6-扳手插口，7-扳手，8-弹簧缓冲机构，9-限位螺栓，10-压缩弹簧；
11-安装螺母，12-通孔，13-安装孔，14-限位框架，15-弧形凹部，16-刹车带，17-螺纹钢，18-线缆盘，19-圆盘，20-制动装置，21-固定板，22-固定孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
结合图1和图2所示，本实施例述及了一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置，其包括由下向上依次设置的底板1、上层板2以及上层框架3。
底板1、上层板2以及上层框架3均是由钢板制成的，以提高制动装置的结构强度。
底板1和上层板2优选采用方形板，上层框架3优选采用方形框架。
在底板1与上层板2之间安装有多个剪式千斤顶4，各个剪式千斤顶4的作用在于控制上层板2以及上层框架3等部件的上升和下降动作。
由于在上层框架3上安装有下述刹车带16等部件，因此当上层框架3向上运动时，能够保证刹车带16与线缆盘的边缘接触，从而实现线缆盘的摩擦制动，制动效果好。
本实施例中剪式千斤顶4为已知结构，其工作原理为：
剪式千斤顶基于等腰三角形两腰不变缩短底边会提升高线的几何原理制作而来，它通过丝杆和螺母来调节上下两个等腰三角的底边来进行提升和下降高度。
基于上述工作原理，将剪式千斤顶4(丝杆和螺母配合，上升和下降距离容易控制)应用于本实施例中的制动装置上，能够精确控制对线缆盘的边缘的制动效果。
本实施例中剪式千斤顶4的数量优选为两个，两个剪式千斤顶4在底板1和上层板2之间可以对称布置，以保证对上层板2和上层框架3等部件的均匀顶升。
以其中一个剪式千斤顶4为例进行说明：
每个剪式千斤顶4的底部均通过螺栓安装于底板1的上表面上，每个剪式千斤顶4的顶部均通过螺栓安装于上层板2的下表面上。
此外，为了实现两个剪式千斤顶4动作的同步性，还进行了如下设计：
两个剪式千斤顶4的中部通过一根丝杆5连接；
在丝杆5一端设有扳手插口6，在扳手插口6内安装扳手7，如图3所示。
通过将扳手7插入扳手插口6内，旋转扳手7可以实现丝杆5与每个剪式千斤顶4上螺母的配合，从而实现两个剪式千斤顶4的同步顶升或下降。
以上设计，很好保证了本实施例中制动装置动作的平稳性和可靠性。
当然，本实施例中剪式千斤顶4的数量也可以大于两个，以保证千斤顶的顶升效果。
如图3所示，扳手7并无特别之处，其采用现有技术中常规的扳手即可。
在上层板2与上层框架3之间设有四个弹簧缓冲机构8。
各个弹簧缓冲机构8分别位于上层板2与上层框架3的对应边角位置。
设置弹簧缓冲机构8的目的在于，当线缆盘的边缘出现凹凸不平时，也能很好保证本实施例中的制动装置与线缆盘边缘的良好接触，从而保证制动效果。
通过弹簧自动伸缩，能够保证下述的刹车带16时刻与线缆盘边缘发生摩擦，同时保证该摩擦力能够防止电缆散盘；停止牵引时，可保证该摩擦力迅速制动线缆盘。
以其中一个弹簧缓冲机构8为例进行说明：
如图4和图5所示，弹簧缓冲机构8均包括限位螺栓9、压缩弹簧10以及安装螺母11。
其中，限位螺栓9的顶部(焊接)安装于上层框架3的顶部(下表面)。
在上层框架3的底部设有通孔12。
压缩弹簧10套置于限位螺栓9上，且压缩弹簧10和限位螺栓9均由通孔12向下穿过。
压缩弹簧10的底部向下顶在上层板2的上表面(处于压缩状态)，如图1所示。
在上层板2上设有安装孔13，如图1所示。
限位螺栓9的下端经由安装孔13穿过，并利用安装螺母11进行紧固。
通过以上弹簧缓冲机构8设计，可以保证上层框架3能够相对于上层板2上下滑动。
当然，弹簧缓冲机构8的数量也并不限于上述四个，还可以是更多，例如有六个、八个等等，各个弹簧缓冲机构8只要保持均匀对称布置即可。
此外，为了保证上层框架3上下运动的方向性，还可以在上层板2的顶部安装有限位框架14，该限位框架14具有与上层框架3的侧部相适应的形状。
例如，本实施例中的上层框架3的侧部为方形，因此限位框架14也为方形。当然，上层框架3的侧部和限位框架14也并不限于上述方形，此处不再赘述。
限位框架14优选为钢板制成的，其可以通过焊接的方式安装于上层框架3上。上层框架3位于限位框架14内侧，且在弹簧缓冲机构8的作用下沿限位框架14内侧上下运动。
如图1所示，在上层框架3顶部中间位置设有形状与线缆盘的边缘相适应的弧形凹部15。
弧形凹部15的宽度应大于线缆盘的边缘宽度，另外，弧形凹部15的弧度设计应该保证本实施例中制动装置(弧形凹部15)与线缆盘的边缘有尽量大的接触面积。
此外，在上层框架3的顶部表面安装有刹车带16，例如石棉刹车带。石棉刹车带贴紧在上层框架的顶部表面并可借助胶粘剂粘接，以保证本实施例中制动装置的使用耐久性。
当然，为了保证本发明实施例中制动装置的使用稳定性，在底板1的下表面安装(例如焊接连接)有若干个螺纹钢17，各个螺纹钢17均为平行布置。
各个螺纹钢17的布置方向与线缆盘18的轴向方向一致(平行)，如图6所示。上述螺纹钢17的布置，使得本实施例中制动装置在使用中不会发生滑动。
为了进一步增加线缆盘制动装置在使用时的稳定性，还可以在底板1上焊接多个固定板，例如固定板21，每个固定板21上均设置固定孔22。
将线缆盘制动装置放置到位后，将固定销(未示出)从各个固定孔22穿过并向下插入到地面中，可以很好的防止线缆盘制动装置在使用过程中发生滑动。
固定板21的数量例如有四个，即在底板1的每个边角位置焊接一个固定板21。各个固定板21的材质与底板1的材质相同，即均是由钢板加工而成的。
本实施例1中线缆盘制动装置的大致使用过程为：
如图6所示，在线缆盘18的每个圆盘19边缘下方分别放置一个本实施例1中的制动装置20，螺纹钢17的布置方向与线缆盘18的轴向方向一致，以保证制动装置不会滑动。
此外，由于弧形凹部15的设计，很好保证了制动装置与圆盘19边缘的接触。
在线缆输送过程中，利用剪式千斤顶4调节上层板2和上层框架3的高度，以使得刹车带16与线缆盘的边缘有很好的接触，并产生一定的摩擦力，实现线缆盘18的制动。
由于剪式千斤顶4采用螺纹方式调节，因而制动装置的制动力控制更加均匀和精确。
本实施例1中的制动装置20很好满足了电缆敷设和架空线路敷的需要。
实施例2
本实施例2除以下技术特征与上述实施例1不同之外，其余技术特征均可参照实施例1。
本实施例2中更改了剪式千斤顶的调节方式，即由手动调节的剪式千斤顶4替换为电动剪式千斤顶，从而将扳手7拧动方式替换为直流电机和齿轮驱动方式。
其中，电动剪式千斤顶为已知结构，此处不再对其结构进行赘述。
为了方便剪式千斤顶的升降，直流电机为正反转电机。
电动剪式千斤顶的工作原理与手动剪式千斤顶的工作原理大致相同，即由直流电机驱动并带动齿轮转动，从而带动丝杆5转动，实现剪式千斤顶的上升和下降运动。
由于本实施例2中的线缆盘制动装置配备了电动剪式千斤顶，因而还可以实现线缆盘输送线缆时的制动力自动调整，具有自动化程度高等优点。
此外，在底板1上还焊接有一个竖向放置的传感器支架(未示出)。在传感器支架的上方安装有光电式转速传感器，光电式转速传感器的安装高度与圆盘19的下部高度相当。
通过光电式转速传感器可以检测线缆盘18的转速，从而检测线缆的输送快慢。
为了实现光电式转速传感器的检测，需要对圆盘19进行设计，例如将圆盘19的某一周圈均匀开设多个孔，利用直射式光电转速传感器的原理进行检测。
此外，本实施例中的线缆盘制动装置还包括控制器，其采用单片机或PLC控制器等。
其中，控制器通过线缆分别与牵引机、光电式转速传感器以及电动剪式千斤顶的直流电机连接。本实施例2中线缆盘制动装置的自动化制动过程为：
开启牵引机之前，控制器首先控制电动剪式千斤顶实现上层框架3和刹车带16的顶升运动，使得刹车带16与圆盘19边缘接触，此时制动装置提供线缆盘一定的制动力。
开启牵引机，线缆盘开始输送线缆，与此同时，光电式转速传感器工作。
若光电式转速传感器检测到线缆盘的转速过快(例如设定时间内高于最大设定阈值圈数)，则控制器向直流电机发送信号，直流电机正向转动，并控制电动剪式千斤顶进一步对上层框架3和刹车带16进行顶升，从而加大制动装置20向线缆盘提供的摩擦力；
若光电式转速传感器检测到线缆盘的转速过慢(例如设定时间内低于最小设定阈值圈数)，则控制器向直流电机发送信号，直流电机反向转动，从而控制电动剪式千斤顶下降，则上层框架3和刹车带16向下移动，从而减少制动装置20向线缆盘提供的摩擦力。
当在放缆过程中，需要改变牵引机的牵引速度(例如提高或降低)时，则光电式转速传感器重新检测线缆盘的转速，并且在转速过快或过慢时及时做出上述响应。
在线缆平稳输送过程中，由于圆盘19的边缘凹凸不平而引起圆盘19边缘与制动装置20的接触不良的问题，可以通过弹簧缓冲机构8进行自适应调整。
在放缆结束后，关闭牵引机等设备，由于本实施例中制动装置20的存在，能够自动实现线缆盘18的自动降速以及完全制动，全程无需人工参与进行制动。
本实施例2实现了线缆盘制动装置的自动化制动过程，制动效果好，自动化程度高，而且本实施例2还较好保证了牵引速度与摩擦制动效果之间的动态平衡，保证了放缆效果。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (9)
1.一种带有剪式千斤顶结构的线缆盘制动装置，其特征在于，
包括由下向上依次设置的底板、上层板以及上层框架；其中：
在底板与上层板之间安装有M个剪式千斤顶，其中，M为大于或等于2的整数；
在上层板与上层框架之间设有N个弹簧缓冲机构，N为大于或等于4的整数；
在上层框架的顶部中间位置设有形状与线缆盘的边缘相适应的弧形凹部；
在上层框架的顶部表面安装有刹车带。
2.根据权利要求1所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述底板、上层板均采用方形板，上层框架采用方形框架。
3.根据权利要求1或2所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述剪式千斤顶的数量有两个；每个剪式千斤顶的底部均通过螺栓安装于底板的上表面，每个剪式千斤顶的顶部均通过螺栓安装于上层板的下表面。
4.根据权利要求3所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
两个剪式千斤顶的中部通过一根丝杆连接，在丝杆的一端设有扳手插口并安装扳手。
5.根据权利要求1或2所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述弹簧缓冲机构的数量有四个；
每个弹簧缓冲机构均包括限位螺栓、压缩弹簧以及安装螺母；
其中，限位螺栓的顶部安装于上层框架的顶部；
在上层框架的底部设有通孔；
压缩弹簧套置于限位螺栓上，且压缩弹簧和限位螺栓均由通孔向下穿过；
在上层板上设有安装孔；
限位螺栓的下端经由所述安装孔穿过并利用所述安装螺母进行紧固。
6.根据权利要求1所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述底板的下表面安装有若干个沿同方向布置的螺纹钢。
7.根据权利要求1所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述上层板的上表面安装有与所述上层框架的侧部形状相适应的限位框架，上层框架位于所述限位框架内侧，且在所述弹簧缓冲机构的作用下可沿所述限位框架内侧上下运动。
8.根据权利要求1、2、6或7所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述底板、上层板以及上层框架均是由钢板制成的。
9.根据权利要求1、2、6或7所述的线缆盘制动装置，其特征在于，
所述刹车带是由石棉材料制成的。
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