CN110426804A - 一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置及其操作方法，放线装置包括底座和壳体，壳体上设有安装支架和自动放线装置；自动放线装置包括第一支架、第二支架和光纤木盘；第一支架包括第一转动基座、第一固定基座和伸缩轴，伸缩轴的一端固定在第一固定基座上，伸缩轴的另一端与第一转动基座安装在一起；第二支架包括第二转动基座、第二固定基座和光纤滑环；第二转动基座与第二固定基座安装在一起；光纤滑环包括固定端和旋转端；固定端上设有光纤出线，旋转端上设有光纤进线；光纤木盘通过伸缩轴的张力被夹持在第一转动基座与第二转动基座之间。本发明结构设计简单，可避免光纤在放线时缠绕，具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及通信光纤铺设技术领域，具体涉及一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置及其操作方法。

背景技术

随着现代社会的不断发展与进步，城市人口及面积不断的增长，道路交通的拥堵困绕着各大城市，公共交通的完善是城市解决道路拥堵的重要手段，特别是地下轨道交通（即地铁）因其高效、方便、快捷、环保、大运量、节省土地等诸多优点而广受欢迎，近二十年来国内乃至世界各大城市纷纷开始修建地铁。

我国已获审批修建地铁的城市达到43个，运营总里程达5250公里，规划线路达8300公里，并且正在快速增长。目前修建地铁隧道最主要的施工方式为全断面隧道掘进机施工，使用全断面隧道掘进机进行地铁隧道施工具有安全、高效以及对地面交通影响小的优点。其施工技术不断的完善，向着信息化、智能化发展已是必然的趋势。由于工程处于地下，无线信号无法覆盖，全断面隧道掘进机施工的视频监控通信、数据传输等均由光纤完成，因此，光纤需要跟随全断面隧道掘进机的施工不断向前铺设延伸。目前，光纤的放线铺设由人工进行，常常因未及时放线造成光纤被拉断，或是光纤在放线时扭转，自身缠绕造成光线的损坏，从而影响信号、数据的传输。

因此，提供一种能够随着全断面隧道掘进机施工前进而自动铺设光纤，且能够防止光纤扭转缠绕的光纤放线装置，确保全断面隧道掘进机施工信号及数据传输不间断，为全断面隧道掘进机施工信息化、智能化提供保障。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于磁悬浮运输的实验装置，具体方案如下：

一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，包括底座和设置在所述底座上的壳体，所述壳体上设有安装支架和自动放线装置；所述安装支架固定安装在所述壳体上；所述自动放线装置包括第一支架、第二支架和光纤木盘；所述第一支架包括第一转动基座、固定安装在所述壳体上的第一固定基座和伸缩轴，所述伸缩轴的一端固定在所述第一固定基座上，伸缩轴的另一端与所述第一转动基座通过第一轴承转动安装在一起；所述第二支架包括第二转动基座、固定在所述壳体上的第二固定基座和光纤滑环；所述第二转动基座与所述第二固定基座之间通过第二轴承转动安装在一起；所述光纤滑环包括固定端和旋转端，所述固定端安装在所述第二固定基座上，所述旋转端安装在所述第二转动基座上；所述固定端上设有光纤出线，所述旋转端上设有光纤进线，所述光纤进线的另一端连接至光纤法兰；所述光纤木盘通过所述伸缩轴的张力被夹持在所述第一转动基座与所述第二转动基座之间。

基于上述，所述伸缩轴包括多个滑动套装在一起的套筒，所述套筒内设有弹簧，所述弹簧的两端分别安装在所述第一固定基座和所述第一转动基座上；所述第一支架上还设有针对所述弹簧的伸缩控制机构。

基于上述，所述伸缩控制机构包括一端固定在所述第一转动基座上的伸缩控制索，所述伸缩控制索饶过设置在所述第一固定基座上的控制索导向滚轴，所述伸缩控制索的另一端与设置在所述壳体上的活动支撑轴伸缩控制轮连接。

基于上述，所述光纤木盘的中心孔与所述第一转动基座、第二转动基座的中心位置在一条直线上，第一转动基座、第二转动基座的中心位置设有针对所述中心孔的锥形结构。

基于上述，所述壳体上还设有针对所述光纤木盘的阻尼机构。

基于上述，隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置的操作方法包括如下步骤：

步骤1：将隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置通过其自身安装支架固定在全断面隧道掘进机上；

步骤2：光纤出线与隧道掘进机上的光纤相连；

步骤3：光纤木盘上的待铺设光纤一端使用光纤法兰与本装置中光纤法兰快速连接；

步骤4：转动活动支撑轴伸缩控制轮，收紧伸缩控制索，带动第一转动基座缩回；

步骤5：将光纤木盘置于本装置上，使中心孔对准第一转动基座、第二转动基座的锥形结构；

步骤6：释放活动支撑轴伸缩控制轮，伸缩轴在弹簧的作用下伸长，直至第一转动基座、第二转动基座的锥形结构伸入中心孔，并顶紧固定住光纤木盘；

步骤7：待铺设光纤另一端与已铺设光纤连接；

步骤8：调节阻尼机构，使光纤木盘在光纤的拉动下可旋转放线，且又不至旋转过多，造成过度放线。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下优点：

1、本发明所提供的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，包括第一支架、第二支架和光纤木盘；第一支架包括第一固定基座和第一转动基座，第一固定基座和第一转动基座之间的距离通过伸缩轴控制；第二支架包括第二固定基座和第二转动基座，第二支架上还设有光纤滑环，光纤滑环的固定端安装在第二固定基座上，光纤滑环的转动端安装在第二转动基座上，其中固定端上设有光纤出线，转动端上设有光纤进线，光纤进线另一端连接有光纤法兰；光纤木盘通过伸缩轴控制第一转动基座的位置被夹持在第一转动基座和第二转动基座之间；光纤木盘上的待铺设光纤的一端通过光纤法兰与本装置中的光纤法兰连接，待铺设光纤另一端与已铺设光纤连接；光纤带动光纤木盘转动，随之带动第二转动基座转动，第二转动基座带动光纤滑环的旋转端转动，从而达到防止光纤扭转缠绕的目的。

本发明结构简单，在使用过程中能够避免人工干预，大幅度减少断网次数，减少因缠绕造成的光纤折断，提高施工效率，节约人工成本和光纤材料成本，也能避免因网络断线造成实时控制系统反馈中断期间导致的安全质量事故发生，同时也能提升全断面隧道掘进机施工信息化和自动化的水平，具有明显的经济和社会效果。

2、本发明中通过在壳体上设置针对光纤木盘的阻尼结构，使光纤木盘在转动的过程中既可旋转放线，且又不至旋转过多，造成放线过多的麻烦情况。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明中第一支架的剖面图。

图4是本发明中第二支架的剖面图。

图中：1.第一转动基座；2.第一固定基座；3.光纤木盘；4.安装支架；5.第二固定基座；6.底座；7.壳体；8.活动支撑轴伸缩控制轮；9.阻尼机构；A1.弹簧；A2.套筒；A3.伸缩控制索；A4.控制索导向滚轴；A5.第一轴承；B1.旋转端；B2.第二转动基座；B3.光纤进线；B4.固定端；B5.光纤出线；B6.第二轴承；B7.光纤法兰。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例

如图1-图4所示，本发明提供一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，包括底座6和设置在所述底座6上的壳体7，壳体7上设有安装支架4和自动放线装置。

所述安装支架4用来将本发明固定安装在掘进机上，其与所述壳体7固定安装。

所述自动放线装置用来释放待铺设光纤，其包括第一支架、第二支架和光纤木盘3。

所述第一支架包括第一转动基座1、固定安装在所述壳体7上的第一固定基座2和伸缩轴，伸缩轴的一端固定在所述第一固定基座2上，伸缩轴的另一端与所述第一转动基座1通过第一轴承A5转动安装在一起。

所述第二支架包括第二转动基座B2、固定在所述壳体7上的第二固定基座5和光纤滑环；所述第二转动基座B2与所述第二固定基座5之间通过第二轴承B6转动安装在一起；所述光纤滑环包括固定端B4和旋转端B1，所述固定端B4安装在所述第二固定基座5上，所述旋转端B1安装在第二转动基座B2上；所述固定端B4上设有光纤出线B5，所述旋转端B1上设有光纤进线B3，所述光纤进线B3的另一端连接至光纤法兰B7。

所述光纤木盘3通过所述伸缩轴的张力被夹持在所述第一转动基座1与所述第二转动基座B2之间。其中，所述光纤木盘3的中心孔与所述第一转动基座1、第二转动基座B2的中心位置在一条直线上，为便于夹持光纤木盘3，所述第一转动基座1、第二转动基座B2的中心位置还设有针对所述中心孔的锥形结构。

所述伸缩轴包括多个滑动套装在一起的套筒A2，所述套筒A2内设有弹簧A1，所述弹簧A1的两端分别安装在所述第一固定基座2和所述第一转动基座1上；所述第一支架上还设有针对所述弹簧A1的伸缩控制机构。

所述伸缩控制机构包括一端固定在所述第一转动基座1上的伸缩控制索A3，所述伸缩控制索A3饶过设置在所述第一固定基座2上的控制索导向滚轴A4，所述伸缩控制索A3的另一端与设置在所述壳体7上的活动支撑轴伸缩控制轮8连接。

为防止光纤木盘3转动过快而释放过多的光纤，在所述壳体7上还设有针对所述光纤木盘3的阻尼机构9，通过调节阻尼机构9与光纤木盘3之间的摩擦力，可控制光纤木盘3的转动幅度。

本发明所提供的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置的操作方法包括如下步骤：

步骤1：将隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置通过其自身安装支架4固定在全断面隧道掘进机上；

步骤2：光纤出线B5与隧道掘进机上的光纤相连；

步骤3：光纤木盘3上的待铺设光纤一端使用光纤法兰与本装置中光纤法兰B7快速连接；

步骤4：转动活动支撑轴伸缩控制轮8，收紧伸缩控制索A3，带动第一转动基座1缩回；

步骤5：将光纤木盘3置于本装置上，使中心孔对准第一转动基座1、第二转动基座B2的锥形结构；

步骤6：释放活动支撑轴伸缩控制轮8，伸缩轴在弹簧A1的作用下伸长，直至第一转动基座1、第二转动基座B2的锥形结构伸入中心孔，并顶紧固定住光纤木盘；

步骤7：待铺设光纤另一端与已铺设光纤连接；

步骤8：调节阻尼机构9，使光纤木盘在光纤的拉动下可旋转放线，且又不至旋转过多，造成过度放线。

当隧道掘进机施工前进时，光纤木盘3及缠绕其上的待铺设光纤将被拖拽旋转，使得光纤得以铺设延伸，同时，与光纤木盘3紧密接触的第二转动基座B2在光纤木盘3的带动下旋转，与第二转动基座B2相连的光纤滑环的旋转端B1也被同步带动旋转，实现了自动放线且防止光纤扭转缠绕折断的目的。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，其特征在于：包括底座和设置在所述底座上的壳体，所述壳体上设有安装支架和自动放线装置；所述安装支架固定安装在所述壳体上；所述自动放线装置包括第一支架、第二支架和光纤木盘；所述第一支架包括第一转动基座、固定安装在所述壳体上的第一固定基座和伸缩轴，所述伸缩轴的一端固定在所述第一固定基座上，伸缩轴的另一端与所述第一转动基座通过第一轴承转动安装在一起；所述第二支架包括第二转动基座、固定在所述壳体上的第二固定基座和光纤滑环；所述第二转动基座与所述第二固定基座之间通过第二轴承转动安装在一起；所述光纤滑环包括固定端和旋转端，所述固定端安装在所述第二固定基座上，所述旋转端安装在所述第二转动基座上；所述固定端上设有光纤出线，所述旋转端上设有光纤进线，所述光纤进线的另一端连接至光纤法兰；所述光纤木盘通过所述伸缩轴的张力被夹持在所述第一转动基座与所述第二转动基座之间。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，其特征在于：所述伸缩轴包括多个滑动套装在一起的套筒，所述套筒内设有弹簧，所述弹簧的两端分别安装在所述第一固定基座和所述第一转动基座上；所述第一支架上还设有针对所述弹簧的伸缩控制机构。

3.根据权利要求2所述的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，其特征在于：所述伸缩控制机构包括一端固定在所述第一转动基座上的伸缩控制索，所述伸缩控制索饶过设置在所述第一固定基座上的控制索导向滚轴，所述伸缩控制索的另一端与设置在所述壳体上的活动支撑轴伸缩控制轮连接。

4.根据权利要求3所述的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，其特征在于：所述光纤木盘的中心孔与所述第一转动基座、第二转动基座的中心位置在一条直线上，第一转动基座、第二转动基座的中心位置设有针对所述中心孔的锥形结构。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置，其特征在于：所述壳体上还设有针对所述光纤木盘的阻尼机构。

6.根据权利要求5所述的隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置的操作方法，其特征在于：所述操作方法包括如下步骤：

步骤1：将隧道掘进机用光纤防缠绕放线装置通过其自身安装支架固定在全断面隧道掘进机上；

步骤2：光纤出线与隧道掘进机上的光纤相连；

步骤3：光纤木盘上的待铺设光纤一端使用光纤法兰与本装置中光纤法兰快速连接；

步骤4：转动活动支撑轴伸缩控制轮，收紧伸缩控制索，带动第一转动基座缩回；

步骤5：将光纤木盘置于本装置上，使中心孔对准第一转动基座、第二转动基座的锥形结构；

步骤6：释放活动支撑轴伸缩控制轮，伸缩轴在弹簧的作用下伸长，直至第一转动基座、第二转动基座的锥形结构伸入中心孔，并顶紧固定住光纤木盘；

步骤7：待铺设光纤另一端与已铺设光纤连接；

步骤8：调节阻尼机构，使光纤木盘在光纤的拉动下可旋转放线，且又不至旋转过多，造成过度放线。