CN110606411A - 一种线缆收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线缆收放装置，包括用于固定线缆的线缆固定部位和供线缆引出的线缆引出部位，线缆固定部位与线缆引出部位之间设有线缆收放机构，线缆收放机构包括轨道和供线缆绕设的顶撑滑轮，顶撑滑轮导向移动装配在轨道上以在移动时顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的线缆而改变线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度。顶撑滑轮在轨道上移动实现顶撑或释放线缆，进而调节线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度，实现收放线。因此，当不需要线缆时，通过该线缆收放装置能够将线缆收入线缆收放装置中，避免了线缆暴露在外，消除了线缆被外力损坏的隐患，解决了线缆收纳不便的问题，可以延长线缆的使用寿命。

Description

一种线缆收放装置

技术领域

本发明涉及一种线缆收放装置。

背景技术

随着新能源电动汽车的普及，市场对大电流快速充电的需求越来越迫切。然而充电电流的加大势必导致充电枪线加粗，充电时移动困难，特别是枪线收纳时，极不方便。

目前直流充电枪线绝大多数暴露在外，充电时在地面随意拖拽，充电之后被扔在地面，使枪线容易受到各种外部应力，如人员踩踏、汽车碾压等，在这种使用条件下，枪线1年以后就会出现绝缘层破损、鼓包、老化等问题，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种线缆收放装置，用以解决随意对线缆进行拖拽，容易对线缆造成损伤的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种线缆收放装置，包括用于固定线缆的线缆固定部位和供线缆引出的线缆引出部位，线缆固定部位与线缆引出部位之间设有线缆收放机构，线缆收放机构包括轨道和供线缆绕设的顶撑滑轮，所述顶撑滑轮导向移动装配在轨道上以在移动时顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的线缆从而改变线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度。

当收线时，顶撑滑轮在轨道上移动，顶撑设置在顶撑滑轮上的线缆，从而增大线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度，实现收线；当放线时，顶撑滑轮在轨道上移动，释放设置在顶撑滑轮上的线缆，从而减小线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度，实现放线。因此，当不需要线缆时，通过该线缆收放装置能够将线缆收入线缆收放装置中，避免了线缆暴露在外，消除了线缆被外力损坏的隐患，解决了线缆收纳不便的问题，可以延长线缆的使用寿命。

进一步地，所述线缆固定部位与线缆引出部位的连线与所述轨道交叉布置，能够提升顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的线缆的效率，而且，还能够增大线缆的转弯半径，进一步延长线缆的使用寿命。

进一步地，所述线缆收放机构包括至少两个轨道，各轨道上导向移动装配有顶撑滑轮，相邻两个轨道之间设置有供线缆绕设以使线缆换向的换向滑轮。换向滑轮起到线缆换向功能，在收线时，各顶撑滑轮顶撑线缆，那么，各顶撑滑轮与换向滑轮之间的距离增大，实现收线功能，而且，轨道的个数越多，收线效率越高；在放线时，各顶撑滑轮释放线缆，那么，各顶撑滑轮与换向滑轮之间的距离减小，实现放线功能，而且，轨道的个数越多，放线效率越高。

进一步地，轨道为滑动导轨，所述滑动导轨上导向移动装配有供顶撑滑轮在滑动导轨上导向移动的滑动件，顶撑滑轮与滑动件固定设置。通过滑动导轨和滑动件实现顶撑滑轮的导向移动。

进一步地，滑动导轨匹配有传动丝杠，滑动件包括传动螺母和传动螺母套筒，传动螺母与传动丝杠螺纹连接，顶撑滑轮固定在传动螺母上，传动螺母与传动螺母套筒固定连接，传动螺母套筒套设在滑动导轨上。通过传动丝杠和传动螺母实现顶撑滑轮在滑动导轨上导向移动。

进一步地，各轨道垂直于轨道排列方向设置，能够进一步提升顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的线缆的效率。

进一步地，各滑动导轨的两端设置有位置可调的行程开关。行程开关能够起到顶撑滑轮运动的限位作用，使顶撑滑轮在行程开关之间形成的区域导向移动，而且，行程开关的位置可调，能够满足不同长度线缆的收纳需求。

进一步地，各传动丝杠配设有用于驱动传动丝杠转动的驱动电机。通过驱动电机实现线缆的自动收放，在收放过程中采用电力驱动，减少了人工劳动强度，提高了线缆收放的安全性和便捷性。

进一步地，所述线缆收放装置还包括控制器、放线开关和收线开关，所述控制器采样连接所述行程开关、放线开关和收线开关，控制连接所述驱动电机。通过放线开关实现放线的自动控制，通过收线开关实现收线的自动控制。

进一步地，所述线缆收放装置还包括一个壳体，所述线缆收放机构设置在所述壳体内，能够避免线缆暴露在外，进一步延长线缆的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的线缆收放装置的结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是图1中B处放大图；

图4是控制器及其各端口示意图；

图5是线缆收放装置的放线流程图；

图6是线缆收放装置的收线流程图；

其中，1为充电枪头、2为出线口、3为充电枪线、4为第一传动丝杠、5为第一上端丝杠支撑轴承、6为第一上端行程开关、7为第一顶撑滑轮、8为第一滑动导轨、9为第二上端丝杠支撑轴承、10为第二上端行程开关、11为第二顶撑滑轮、12为第二滑动导轨、13为第二传动丝杠、14为枪线固定装置、15为枪线接线端子、16为第二下端行程开关、17为第二下端丝杠支撑轴承、18为第二驱动电机、19为控制器、20为换向滑轮、21为第一下端行程开关、22为第一下端丝杠支撑轴承、23为第一驱动电机、24为枪头防护舱、25为第一传动螺母套筒、26为第一传动螺母、27为第二传动螺母、28为第二传动螺母套筒、29为放线按钮、30为收线按钮、31为停止按钮。

具体实施方式

本实施例提供一种线缆收放装置，用于对线缆进行收放，这里，线缆以充电枪线(即充电电缆)为例，当然，该线缆还可以是其他种类以及用途的线缆，比如通讯线缆。也就是说，线缆收放装置并不局限于线缆的种类。

线缆收放装置包括用于固定充电枪线的线缆固定部位和供充电枪线引出的线缆引出部位，线缆固定部位与线缆引出部位之间设有线缆收放机构，线缆收放机构包括轨道和供充电枪线绕设的顶撑滑轮，顶撑滑轮导向移动装配在轨道上，那么，顶撑滑轮在轨道上移动时就能够顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的充电枪线，而改变线缆固定部位与线缆引出部位之间的充电枪线长度，其中，顶撑滑轮在轨道上移动时，当顶撑滑轮顶撑设置在顶撑滑轮上的充电枪线时，就能够增大线缆固定部位与线缆引出部位之间的充电枪线长度，实现收线；当顶撑滑轮释放设置在顶撑滑轮上的充电枪线时，就能够减小线缆固定部位与线缆引出部位之间的充电枪线长度，实现放线。

本实施例中，线缆固定部位与线缆引出部位的连线与轨道交叉布置，即线缆固定部位与线缆引出部位的连线所在直线与轨道所在直线相交，那么，顶撑滑轮在轨道上移动时就能够可靠地对充电枪线进行顶撑或释放。

为了提升收放线的效率，本实施例中，线缆收放机构包括至少两个轨道，各轨道上均导向移动装配有顶撑滑轮，而且，相邻两个轨道之间设置有供充电枪线绕设以使充电枪线换向的换向滑轮。其中，轨道的设置个数根据实际需要进行设置，比如：如果充电枪线比较长的话，就需要较多的轨道。那么，任意两个相邻的轨道之间设置有一个换向滑轮，即任意两个相邻的顶撑滑轮之间设置有一个换向滑轮。当然，作为其他的实施方式，线缆收放机构还可以只包括一个轨道，同样能够实现收放线功能，只是效率没有上述实施方式的效率高。

本实施例中，各轨道沿着一定的方向布置，因此，该方向定义为轨道排列方向，如图1所示，轨道排列方向为左右方向，而轨道的布置方向与轨道排列方向垂直设置，即各轨道的布置方向为图1所示的上下方向。这种布置方式能够对充电枪线进行有效地收放，当然，这只是一种优化的实施方式，作为其他的实施方式，各轨道的布置方向与轨道排列方向还可以不垂直设置，两者之间倾斜设置，而且，不同的轨道可以有不同的布置方向，即不同轨道的布置方向与轨道排列方向之间的夹角可以不相等。

以下以具有代表性的线缆收放机构包括两个轨道为例对该线缆收放装置进行具体说明，而且，轨道以滑动导轨为例，当然，轨道还可以是滑槽等其他相关机构。

对于第一个轨道，如图1所示，第一顶撑滑轮7固定在对应的滑动件上，滑动件导向移动装配在第一滑动导轨8上，滑动件能够在第一滑动导轨8上导向滑动。这里采用丝杠和螺母传动实现第一顶撑滑轮7的导向滑动，那么，第一滑动导轨8匹配有第一传动丝杠4，第一传动丝杠4通过第一上端丝杠支撑轴承5和第一下端丝杠支撑轴承22进行固定，比如安装在线缆收放装置的壳体内侧壁上，而且，为了固定更加牢固，在固定第一传动丝杠4时，还可以借助固定支架进行固定(图中未画出)。如图2所示，滑动件包括第一传动螺母26和第一传动螺母套筒25，第一传动螺母26与第一传动丝杠4螺纹连接，第一传动螺母26和第一传动螺母套筒25固定连接，第一传动螺母套筒25套设在第一滑动导轨8上，即第一传动螺母26与第一滑动导轨8采用管套连接，第一顶撑滑轮7与第一传动螺母套筒25固定设置，第一传动螺母26可以锁止在第一传动丝杠4上，第一传动螺母26需要第一滑动导轨8的限制来完成上下移动。那么，第一传动丝杠4转动时能够带动第一传动螺母26在第一传动丝杠4上上下移动，进而带动第一传动螺母套筒25在第一滑动导轨8上上下移动，实现第一顶撑滑轮7在第一滑动导轨8上上下移动。

同理，对于第二个轨道，如图1所示，第二传动丝杠13通过第二上端丝杠支撑轴承9和第二下端丝杠支撑轴承17进行固定，比如安装在线缆收放装置的壳体内侧壁上，而且，为了固定更加牢固，在固定第二传动丝杠13时，还可以借助固定支架进行固定(图中未画出)。如图3所示，第二传动螺母27与第二传动丝杠13螺纹连接，第二传动螺母27和第二传动螺母套筒28固定连接，第二传动螺母套筒28套设在第二滑动导轨12上，第二顶撑滑轮11与第二传动螺母套筒28固定设置，第二传动螺母27可以锁止在第二传动丝杠13上，第二传动螺母27需要第二滑动导轨12的限制来完成上下移动。那么，第二传动丝杠13转动时能够带动第二传动螺母27在第二传动丝杠13上上下移动，进而带动第二传动螺母套筒28在第二滑动导轨12上上下移动，实现第二顶撑滑轮11在第二滑动导轨12上上下移动。

另外，为了避免不充电时充电枪线3暴露在外，线缆收放装置还设置有一个壳体，线缆收放机构，即第一顶撑滑轮7、换向滑轮20和第二顶撑滑轮11以及对应的结构均设置在壳体内，可以延长充电枪线3的使用寿命。

如图1所示，充电枪线3的一端为枪线接线端子15，枪线接线端子15可以安装在线缆收放装置的壳体内侧壁上，与充电桩相连，而且，该端采用枪线固定装置14压紧固定。充电枪线3的另一端连接有充电枪头1，在充电枪头1的位置处设置有枪头防护舱24，在充电枪线3完全收线后，充电枪头1放置在枪头防护舱24内，枪头防护舱24配有防护板，出线口2在枪头防护舱24的顶面，可以减小充电枪线3收放应力。上述中，线缆固定部位为枪线接线端子15，那么，线缆固定部位为一个用于固定充电枪线3的固定端，而线缆引出部位是出线口2，充电枪线3从该出线口2引出，可以理解为活动端。然而，线缆固定部位和线缆引出部位不局限于充电枪线3的具体状态，比如：这两个部位均可以为出线口2，即充电枪线3能够实现两端收线和放线。

如图1所示，充电枪线3依次绕过第一顶撑滑轮7、换向滑轮20和第二顶撑滑轮11。如果以运动状态划分各个滑轮的话，那么，第一顶撑滑轮7和第二顶撑滑轮11为动滑轮，能够在相应的滑动导轨上滑动，而换向滑轮20为静滑轮，保持不动。那么，该线缆收放装置的工作原理为：当收线时，控制第一传动丝杠4转动，带动第一顶撑滑轮7沿着第一滑动导轨8向上移动，第一顶撑滑轮7顶撑充电枪线3，而且，控制第二传动丝杠13转动，带动第二顶撑滑轮11沿着第二滑动导轨12向上移动，第二顶撑滑轮11顶撑充电枪线3，那么，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的距离以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的距离变大，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的充电枪线3的长度以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的充电枪线3的长度变长，实现收线；当放线时，控制第一传动丝杠4转动，带动第一顶撑滑轮7沿着第一滑动导轨8向下移动，第一顶撑滑轮7释放充电枪线3，而且，控制第二传动丝杠13转动，带动第二顶撑滑轮11沿着第二滑动导轨12向下移动，第二顶撑滑轮11释放充电枪线3，那么，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的距离以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的距离变小，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的充电枪线3的长度以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的充电枪线3的长度变短，实现放线。另外，采用滑轮与充电枪线3接触，滑轮滚动，减小滑动阻力，进而减少充电枪线3的磨损。在放线时，充电枪线3的张力会降低，那么，充电枪线3有可能从对应的滑轮上脱落，为了防止这种情况，可以在各滑轮上加设扣件等机构，将充电枪线3限制在对应的滑轮上，由于这种机构属于现有技术，这里不再赘述。

上述中，换向滑轮20静止不动，通过改变第一顶撑滑轮7的位置实现改变第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的距离，通过改变第二顶撑滑轮11的位置实现第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间距离。作为其他的实施方式，换向滑轮20也可以设置为动滑轮，装配在对应的滑动导轨上，即换向滑轮20与第一顶撑滑轮7和第二顶撑滑轮11一样，均通过滑动导轨实现导向滑动，同样能够实现收放线，因此，换向滑轮20也是顶撑滑轮，即线缆收放机构的技术方案就变成了：线缆收放机构包括至少两个轨道，各轨道上导向移动装配有顶撑滑轮。那么，当收线时，第一顶撑滑轮7沿着第一滑动导轨8向上移动，换向滑轮20沿着对应的滑动导轨向下移动，第二顶撑滑轮11沿着第二滑动导轨12向上移动，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的距离以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的距离变大，能够实现收线；同理，当放线时，第一顶撑滑轮7沿着第一滑动导轨8向下移动，换向滑轮20沿着对应的滑动导轨向上移动，第二顶撑滑轮11沿着第二滑动导轨12向下移动，第一顶撑滑轮7与换向滑轮20之间的距离以及第二顶撑滑轮11和换向滑轮20之间的距离变小，能够实现放线。

如图1所示，为了驱动第一传动丝杠4转动，利用第一驱动电机23驱动第一传动丝杠4转动，为了驱动第二传动丝杠13转动，利用第二驱动电机18驱动第二传动丝杠13转动。驱动动力为电动机，通过电动机正反转来完成收放线工作。当然，还可以通过人工手动方式驱动第一传动丝杠4和第二传动丝杠13转动。

为了实现线缆收放装置的自动收放控制，线缆收放装置还包括自动控制部分，包括控制器19，控制器19控制连接第一驱动电机23和第二驱动电机18。而且，在第一传动丝杠4的上端设置有第一上端行程开关6，在第一传动丝杠4的下端设置有第一下端行程开关21，在第二传动丝杠13的上端设置有第二上端行程开关10，在第二传动丝杠13的下端设置有第二下端行程开关16。控制器19采样连接各行程开关。为了实现收线长度或适应不同的充电枪线3长度，第一上端行程开关6、第一下端行程开关21、第二上端行程开关10和第二下端行程开关16的安装位置可以手动调节，相应的能够减少或者增大第一顶撑滑轮7和第二顶撑滑轮11的行程，可以满足不同长度充电枪线3的收纳需求。而且，如图4所示，控制器19还连接有放线按钮29，收线按钮30和停止按钮31。另外，为了实现收放线长度可调，在进行收放线过程中，可以手动停止收放线流程。

因此，控制器19通过采集各行程开关和以及各按钮的输入，对各驱动电机进行正反转控制，实现各顶撑滑轮的上下移动，达到收放线的目的，具体如下：

在充电开始前，手提充电枪头1点击放线按钮29，控制器19进入放线流程，如图5所示，启动第一驱动电机23带动第一传动丝杠4反向转动，第一传动丝杠4转动导致第一传动螺母26向下移动，第一传动螺母26带动第一顶撑滑轮7向下移动，进而将充电枪线3从线缆收放装置中放出。在第一顶撑滑轮7触碰到第一下端行程开关21时，控制第一驱动电机23停止转动，启动第二驱动电机18转动，第二传动螺母27带动第二顶撑滑轮11向下移动，进而继续将充电枪线3从线缆收放装置中放出，当第二顶撑滑轮11触碰到第二下端行程开关16时，控制第二驱动电机18停止转动。此时充电枪线3完全从线缆收放装置中放出。到达充电位置后，利用充电枪头1进行充电。在放线过程中，可以随时按动停止按钮31，停止放线流程。

在充电完成后，手提充电枪头1来到充电桩跟前，点击收线按钮30，控制器19执行收线流程，如图6所示，启动第二驱动电机18带动第二传动丝杠13正向转动，第二传动丝杠13转动导致第二传动螺母27向上移动，第二传动螺母27带动第二顶撑滑轮11向上移动，第二顶撑滑轮11向上拉充电枪线3，将充电枪线3收进线缆收放装置内。在第二顶撑滑轮11触碰到第二上端行程开关10时，控制第二驱动电机18停止转动，启动第一驱动电机23转动，使第一顶撑滑轮7向上拉充电枪线3，继续收线，当第一顶撑滑轮7触碰到第一上端行程开关6时，控制第一驱动电机23停止转动。此时充电枪线3完全收入线缆收放装置内，并将充电枪头1进入枪头防护舱24中。在收线过程中，可以随时按动停止按钮31，停止收线流程。

其中，通过各行程开关的反馈控制两个驱动电机的启动顺序，可以实现充电枪线3的有序收放，减小充电枪线3拖拽应力。

另外，为了保证充电过程中误收线，控制器19与充电桩进行交互，在进行充电时，充电桩告知控制器19锁定第一驱动电机23和第二驱动电机18。在充电完成拔枪后，充电桩通知控制器19解锁第一驱动电机23和第二驱动电机18，允许收线操作。

上述实施方式中，线缆固定部位与线缆引出部位的连线与轨道交叉布置。作为其他的实施方式，线缆固定部位与线缆引出部位的连线与轨道还可以平行设置，这种布置方式同样能够实现收放线，比如：当设置至少两个轨道时，通过移动各轨道上的顶撑滑轮实现收放线，实现过程与上述实施方式中提供的实现过程同理；当只设置一个轨道时，为了提高收放线效率，可以对轨道的布置位置进行限定，或者对轨道的长度进行限定，比如：轨道的长度比线缆固定部位与线缆引出部位的连线长，那么，就能够实现顶撑滑轮顶撑或者释放线缆。

Claims (10)

1.一种线缆收放装置，其特征在于，包括用于固定线缆的线缆固定部位和供线缆引出的线缆引出部位，线缆固定部位与线缆引出部位之间设有线缆收放机构，线缆收放机构包括轨道和供线缆绕设的顶撑滑轮，所述顶撑滑轮导向移动装配在轨道上以在移动时顶撑或释放设置在顶撑滑轮上的线缆从而改变线缆固定部位与线缆引出部位之间的线缆长度。

2.根据权利要求1所述的线缆收放装置，其特征在于，所述线缆固定部位与线缆引出部位的连线与所述轨道交叉布置。

3.根据权利要求1或2所述的线缆收放装置，其特征在于，所述线缆收放机构包括至少两个轨道，各轨道上导向移动装配有顶撑滑轮，相邻两个轨道之间设置有供线缆绕设以使线缆换向的换向滑轮。

4.根据权利要求3所述的线缆收放装置，其特征在于，轨道为滑动导轨，所述滑动导轨上导向移动装配有供顶撑滑轮在滑动导轨上导向移动的滑动件，顶撑滑轮与滑动件固定设置。

5.根据权利要求4所述的线缆收放装置，其特征在于，滑动导轨匹配有传动丝杠，滑动件包括传动螺母和传动螺母套筒，传动螺母与传动丝杠螺纹连接，顶撑滑轮固定在传动螺母上，传动螺母与传动螺母套筒固定连接，传动螺母套筒套设在滑动导轨上。

6.根据权利要求3所述的线缆收放装置，其特征在于，各轨道垂直于轨道排列方向设置。

7.根据权利要求5所述的线缆收放装置，其特征在于，各滑动导轨的两端设置有位置可调的行程开关。

8.根据权利要求7所述的线缆收放装置，其特征在于，各传动丝杠配设有用于驱动传动丝杠转动的驱动电机。

9.根据权利要求8所述的线缆收放装置，其特征在于，所述线缆收放装置还包括控制器、放线开关和收线开关，所述控制器采样连接所述行程开关、放线开关和收线开关，控制连接所述驱动电机。

10.根据权利要求1或2或4或5或6或7或8或9所述的线缆收放装置，其特征在于，所述线缆收放装置还包括一个壳体，所述线缆收放机构设置在所述壳体内。