CN110817578A - 一种方便更换线盘的电缆收线器及收线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方便更换线盘的电缆收线器及收线方法，包括线盘以及变径顶撑机构；变径顶撑机构包括双旋向丝杠，双旋向丝杠配合设有丝杠螺母且两端连接有轴承，丝杠螺母铰接有顶杆；线盘的卷轴上开设有通孔；顶杆为内部中空的管状结构，顶杆上开设有插孔，插孔与通孔位置相对应，电缆一端穿过通孔及插孔进入顶杆内部，顶杆内还螺纹连接有用于压紧电缆的压紧杆；双旋向丝杠的两端架设在机架上，机架上端开设有凹槽，轴承设置在凹槽内；双旋向丝杠的一端连接有齿圈，齿圈内配合插设有齿轮，齿轮连接有具有正反转功能的电机，电机滑动连接在机架上，该电机沿水平方向进行移动。本发明可快速实现更换线盘，操作便捷，有效提高电缆收线作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及电缆收线技术领域，具体涉及一种方便更换线盘的电缆收线器及收线方法。
背景技术
电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。在电缆生产加工过程和电缆铺设过程中需要对电缆进行收卷，常见的收线装置的线盘大多直接固定在绕线机构上，如专利号为2014105352543的中国发明专利公开了一种绕线机，把线盘直接固定在绕线装置上，当绕线完成后不能更换线盘，无法继续回收下一电缆；另外，其采用手摇染线的方式，收线速度较慢，工人劳动强度大，效率不高。
也有少数的收线装置可更换线盘，但是需要拆装电机、皮带等部件，步骤繁琐，费时费力，无法快速实现更换线盘的操作要求，导致电缆收线效率较低。
综上所述，现有技术中的收线器存在绕线完成后线盘更换不方便、步骤繁琐拆装费时费力甚至无法更换造成电缆收线效率低的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种方便更换线盘的电缆收线器及收线方法。目的在于，解决现有技术中线盘更换不便、步骤繁琐、拆卸费时费力的问题，从而提高电缆收线作业效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明公开了一种方便更换线盘的电缆收线器，包括线盘以及插设于线盘通腔的变径顶撑机构，所述变径顶撑机构包括双旋向丝杠，所述双旋向丝杠两端连接有轴承，所述双旋向丝杠上配合设有丝杠螺母，所述丝杠螺母铰接有至少一对对称设置的顶杆；
所述线盘的卷轴上开设有通孔；所述顶杆为内部中空的管状结构，所述顶杆上开设有插孔，该插孔与所述通孔位置相对应，电缆一端穿过所述通孔及插孔进入顶杆内部，所述顶杆内还螺纹连接有用于压紧电缆的压紧杆；
所述双旋向丝杠的两端架设在机架上，所述机架上端开设有凹槽，所述轴承设置在所述凹槽内；所述双旋向丝杠的一端连接有齿圈，所述齿圈内配合插设有齿轮，该齿轮连接有具有正反转功能的电机，该电机滑动连接在机架上。
优选的，所述线盘的挡边上开设有至少一个卡槽。
优选的，和所述卡槽相适配的还设有用于防止线盘反转的防反转机构，所述防反转机构一端与所述电机外壁相连，所述防反转机构与所述电机一并滑动。
优选的，所述防反转机构包括连接架，所述连接架呈倒“U”型，所述连接架一端固定连接在所述电机外壁上，所述连接架上还铰接有卡头，所述卡头卡接在卡槽内，所述卡头连接有弹簧，该弹簧的另一端连接在连接架上。
优选的，所述连接架一端还连接有用于带动该连接架升降的第二气缸，所述第二气缸与所述电机外壁相连。
优选的，所述凹槽内设有防滑纹。
优选的，所述电机底部连接在电机座上，所述电机座底部连接有底座，所述机架固定连接在所述底座上，所述底座上开设有滑槽，所述电机座滑动连接在该滑槽内，所述电机座还连接有用于带动电机座水平移动的第一气缸。
本发明还公开了一种方便更换线盘的电缆收线方法，包括以下步骤：
S1：将变径顶撑机构插设于线盘的通腔，利用吊具将线盘及变径顶撑机构一并吊起，将双旋向丝杠两端的轴承放置在凹槽内；
S2：将待收卷的电缆端部穿过通孔和插孔延伸至顶杆内部，拧紧压紧杆，使电缆固定；
S3：启动第一气缸，带动电机水平移动，使齿轮与齿圈相啮合；
S4：启动电机，电机带动双旋向丝杠转动，由于待收卷的电缆与顶杆固定，在双旋向丝杠转动时，待收卷的电缆会产生阻力，进而实现两个丝杠螺母向相互靠近的方向移动，从而顶杆向远离丝杠螺母的方向移动直至顶在卷轴内壁上，随着顶杆与卷轴之间的摩擦力越来越大，顶杆便会带动线盘转动，在线盘转动过程中，电缆被拉动并不断缠绕在线盘上，实现电缆收卷；
S5：当收卷完成后，松开压紧杆；调整变径顶撑机构的直径，使顶杆与卷轴内壁分离，再次启动第一气缸，电机反向水平移动，使齿轮与齿圈分离，利用吊具将收卷完成的线盘吊至地面；然后抽出变径顶撑机构插设于另一线盘中，重复上述步骤，实现收卷。
优选的，所述步骤S3中，同时启动第二气缸，上下调整卡头的位置，使卡头卡入卡槽内。
优选的，所述步骤S5中，当收卷完成后，反转电机，由于卡头的设置，线盘无法反转，此时，两个丝杠螺母会向相互远离的方向移动，顶杆与卷轴内壁分离留出抽出空间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置变径顶撑机构，方便调整直径，既能带动线盘旋转完成收线，也能方便与线盘分离实现线盘的快速更换；插入和抽出线盘比较快捷，同时还可适用于不同盘径的线盘，适用范围广，操作简单；
2.通过将双旋向丝杠两端的轴承直接放置在凹槽内，采用此方式，方便吊装作业；另外，电机和双旋向丝杠采用齿轮齿圈的连接方式，通过移动电机，可方便实现齿轮齿圈的啮合与分离，操作快捷；
3.通过在顶杆上设置压紧杆、插孔以及在线盘上开设通孔，在将变径顶撑机构插入线盘中后，一方面方便实现电缆的固定，便于实现电缆的缠绕，无需人工辅助缠绕，提高作业效率；另一方面，由于电缆可提供阻力，在电机带动双旋向丝杠转动时，可自动实现顶杆向线盘内壁移动直至顶紧然后带动线盘随动，这就无需人工转动双旋向丝杠实现顶杆与线盘内壁的预顶紧，再由电机带动线盘旋转，减轻了工人劳动强度，减少了工序，提高了效率；
4.通过设置防反转机构以及在线盘上的挡边上开设卡槽，在收卷完成后，可利用电机反转实现顶杆与线盘内壁分离，方便将变径顶撑机构从线盘中抽出，这样就无需人工转动双旋向丝杠将顶杆与线盘内壁分离，减轻了劳动量，简化了步骤，进一步提高了作业效率。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例一结构示意图(去除线盘)。
图2是图1中变径顶撑机构放大结构示意图。
图3是图2中压紧杆剖视图。
图4是线盘实施例一结构示意图。
图5是线盘与变径顶撑机构配合示意图。
图6是图5中变径顶撑机构放大结构示意图。
图7图1中机架结构侧视图。
图8是图1中齿轮和齿圈结构示意图。
图9电机座与滑槽配合示意图。
图10是本发明实施例二结构示意图。
图11是线盘实施例二结构示意图。
图12是图10中A区域结构放大示意图。
图13是卡槽与卡头配合结构示意图。
附图标记说明:
1底座；101滑槽；2机架；3双旋向丝杠；4轴承；5齿圈；6齿轮；7电机；8电机座；9第一气缸；10丝杠螺母；11支撑板；12顶杆；13压紧杆；14插孔；15螺帽；16线盘；161卷轴；162挡边；163通孔；164卡槽；17凹槽；18连杆；19防反转机构；191横板；192连接架；193卡头；194销轴；195弹簧；20第二气缸。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1-9所示，本实施例公开了一种方便更换线盘的电缆收线器，包括线盘16以及插设于线盘16通腔的变径顶撑机构，其中，线盘16包括卷轴161以及设置在卷轴161两边的挡边162组成；变径顶撑机构包括双旋向丝杠3，双旋向丝杠3的两端均延伸出线盘16通腔外，双旋向丝杠3两端连接有轴承4，双旋向丝杠3的不同旋向上均配合设有丝杠螺母10，每个丝杠螺母10的周向均布铰接有4个支撑板11，支撑板11呈对称设置，支撑板11的另一端铰接有顶杆12。
变径顶撑机构的工作原理为将变径顶撑机构插入线盘16通腔内，旋转双旋向丝杠3同时对丝杠螺母10限位，这里的限位可以采用用手把持丝杠螺母10的方式，使丝杠螺母10无法旋转只能沿水平方向移动，丝杠螺母10移动会带动顶杆12向远离丝杠螺母10的方向移动，进而实现顶杆12顶撑在线盘16内壁上，当顶紧之后，将施加给丝杠螺母10的限位解除，这样丝杠螺母10可随双旋向丝杠3一块旋转，进而使线盘16随顶杆12一块转动；当抽出变径顶撑机构时，原理同上。
从以上所述可看出，通过设置变径顶撑机构，方便调整直径，既能带动线盘16旋转完成收线，也能方便与线盘16分离实现线盘16的快速更换；插入和抽出线盘16比较快捷，同时还可适用于不同盘径的线盘16，适用范围广，操作简单。
双旋向丝杠3的两端架设在机架2上，机架2上端开设有凹槽17，轴承4设置在凹槽17内；双旋向丝杠3的一端连接有齿圈5，齿圈5内配合插设有齿轮6，该齿轮6连接有具有正反转功能的电机7，电机7底部设有电机座8，电机座8底部连接有底座1；机架2也固定连接在底座1上，底座1上开设有滑槽101，电机座8滑动连接在该滑槽101内，电机座8还连接有用于带动电机座8水平移动的第一气缸9。通过设置凹槽17，可方便实现双旋向丝杠3与机架2之间的分离，便于拆卸；另外，电机7和双旋向丝杠3采用齿轮6和齿圈5的连接方式，通过第一气缸9移动电机7，可方便实现齿轮6与齿圈5的啮合与分离，操作快捷，在吊装线盘16时，无需再拆卸轴承和电机等部件，简单易行。
为了增大轴承4的外圈与凹槽17之间的摩擦力，凹槽17内可设有防滑纹。
线盘16的卷轴161上开设有一通孔163；顶杆18为内部中空的管状结构，顶杆18开设有插孔14，该插孔14与通孔163位置相对应，顶杆18端部连接有螺帽15，螺帽15螺纹连接压紧杆13，该压紧杆13一端延伸至顶杆18内用于压紧电缆；在使用时，电缆一端穿过通孔163及插孔14进入顶杆18内部，旋转压紧杆13，使压紧杆13压紧电缆。
本实施例还公开了一种方便更换线盘的电缆收线方法，包括以下步骤：
S1：首先人工将变径顶撑机构直接插设于线盘16的通腔，利用吊具将线盘16及变径顶撑机构一并吊起，将双旋向丝杠3两端的轴承4放置在机架2的凹槽17内；
需要说明的是，将变径顶撑机构直接插设于线盘16通腔后，无需人工辅助调整顶杆12使其顶在线盘16的卷轴161内壁上，插入之后，直接吊装，简化步骤，节省预调整时间。
S2：将待收卷的电缆端部穿过通孔163和插孔14延伸至顶杆12内部，拧紧压紧杆13，使电缆固定；
S3：启动第一气缸9，带动电机7水平移动，使齿轮6与齿圈5相啮合；
S4：启动电机7，电机7带动双旋向丝杠3转动，由于待收卷的电缆与顶杆12固定，在双旋向丝杠3转动时，待收卷的电缆会产生阻力，顶杆12又与丝杠螺母10相连，电缆产生的阻力可以对丝杠螺母转动10起到限位作用，进而实现两个丝杠螺母10向相互靠近的方向移动，从而使顶杆12向远离丝杠螺母10的方向移动直至顶在卷轴161内壁上，随着顶杆12的不断顶紧，顶杆12与卷轴之间的摩擦力越来越大，当摩擦力大于电缆带来的阻力时，顶杆12便会带动线盘16转动，在线盘16转动过程中，电缆被拉动并不断缠绕在线盘16上，实现电缆收卷。
由此步骤可以看出，采用以上电缆收卷方法，简化了步骤，省略了人工调整变径顶撑机构使其与线盘16内壁预顶紧这一步骤，减轻了工人劳动强度，省时省力。
S5：当收卷完成后，松开压紧杆13；然后，人工辅助调整变径顶撑机构的直径，使顶杆12与卷轴161内壁分离，再次启动第一气缸9，带动电机反方向水平移动，使齿轮6与齿圈5分离，利用吊具将收卷完成的线盘16吊至地面；然后抽出变径顶撑机构插设于另一线盘16中，重复上述步骤，可实现多个线盘16收卷。
实施例二
如图10-13所示，本实施例公开了一种方便更换线盘的电缆收线器，其它机构同实施例一相同，不同之处在于，本发明人考虑到实施例一中步骤S5还需要人工辅助调整变径顶撑机构的直径来使顶杆12与线盘16的卷轴161内壁相分离，比较费时费力，在提高效率方面还有待改进，为此，本发明人做了进一步优化：
线盘16的挡边162上开设有卡槽164，卡槽164的数量至少为一个。
和卡槽164相适配的还设有用于防止线盘161反转的防反转机构19，防反转机构19包括连接架192，连接架192呈倒“U”型，连接架192的上端连接有横板191，横板191的顶端连接有连杆18，连杆18的另一端与电机座8相连；连接架192上还通过销轴194铰接有卡头193，卡头193用于卡接在卡槽164内，卡头193连接有弹簧195，该弹簧195的另一端连接在横板191上。
防反转机构的工作原理：如图13所示，以线盘16逆时针转动为绕线方向，在绕线时，卡头193沿线盘16的挡边162进行滑动；当需要使顶杆12与卷轴161内壁脱离时，使电机7反转，电机7带动变径顶撑机构反转，当卡头193进入卡槽17后，由于倒“U”型连接架的设置，实现卡头193的限位，进而实现线盘16的限位，线盘16限位后，电机7继续带动双旋向丝杠3反转，此时，两个丝杠螺母10向相互远离的方向移动，实现顶杆12与卷轴161内壁的分离。
为了方便调整卡头193的位置，连杆18还连接有用于带动连接架192升降的第二气缸20，第二气缸20与电机座8相连。
由于防反转机构19与电机座8相连，可实现防反转机构与电机7一并水平移动。
本实施例还公开了一种方便更换线盘的电缆收线方法，包括以下步骤：
S1：将变径顶撑机构插设于线盘16的通腔，利用吊具将线盘16及变径顶撑机构一并吊起，将双旋向丝杠3两端的轴承4放置在凹槽17内；
S2：将待收卷的电缆端部穿过通孔163和插孔14延伸至顶杆12内部，拧紧压紧杆13，使电缆固定；
S3：启动第一气缸，带动电机7水平移动，使齿轮6与齿圈5相啮合；同时启动第二气缸20，上下调整卡头193的位置，使卡头193卡入卡槽164内；
S4：启动电机7，电机7带动双旋向丝杠3转动，由于待收卷的电缆与顶杆12之间固定，在双旋向丝杠3转动时，待收卷的电缆会产生牵拉阻力，进而两个丝杠螺母10旋转受到限位，这样两个丝杠螺母10向相互靠近的方向移动，从而使顶杆12向远离丝杠螺母10的方向移动直至顶在卷轴161内壁上，随着顶杆12与卷轴161之间的摩擦力越来越大，顶杆12便会带动线盘16转动，在线盘16转动过程中，电缆被拉动并不断缠绕在线盘16上，实现电缆收卷；
S5：当收卷完成后，松开压紧杆13；然后反转电机7，由于卡头193的设置，线盘16无法反转，此时，两个丝杠螺母10会向相互远离的方向移动，顶杆12与卷轴161内壁分离留出抽出空间；再次启动第一气缸9，电机7反向水平移动，使齿轮6与齿圈5分离，利用吊具将收卷完成的线盘16吊至地面；然后抽出变径顶撑机构插设于另一线盘16中，重复上述步骤，实现收卷。
可以看出通过设置防反转机构19以及在线盘16上的挡边162上开设卡槽164，在收卷完成后，可利用电机7反转实现顶杆12与线盘16内壁分离，方便将变径顶撑机构从线盘16中抽出，这样就无需人工辅助转动双旋向丝杠3将顶杆12与线盘16内壁分离，减轻了劳动强度，简化了步骤，进一步提高了作业效率。
另外，采用本装置，可以适用于市面现有的线盘，只需在线盘16的卷轴161上开设通孔163和/或在挡边162上开设卡槽164即可，对现有的线盘16改动简单，容易操作，适用范围广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种方便更换线盘的电缆收线器，包括线盘(16)以及插设于线盘(16)通腔的变径顶撑机构，所述变径顶撑机构包括双旋向丝杠(3)，所述双旋向丝杠(3)两端连接有轴承(4)，所述双旋向丝杠(3)上配合设有丝杠螺母(10)，所述丝杠螺母(10)铰接有至少一对对称设置的顶杆(12)，其特征在于：
所述线盘(16)的卷轴(161)上开设有通孔(163)；所述顶杆(12)为内部中空的管状结构，所述顶杆(12)上开设有插孔(14)，该插孔(14)与所述通孔(163)位置相对应，电缆一端穿过所述通孔(163)及插孔(14)进入顶杆(12)内部，所述顶杆(12)内还螺纹连接有用于压紧电缆的压紧杆(13)；
所述双旋向丝杠(3)的两端架设在机架(2)上，所述机架(2)上端开设有凹槽(17)，所述轴承(4)设置在所述凹槽(17)内；所述双旋向丝杠(3)的一端连接有齿圈(5)，所述齿圈(5)内配合插设有齿轮(6)，该齿轮(6)连接有具有正反转功能的电机(7)，该电机(7)滑动连接在机架(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，所述线盘(16)的挡边(162)上开设有至少一个卡槽(164)。
3.根据权利要求2所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，和所述卡槽(164)相适配的还设有用于防止线盘(16)反转的防反转机构，所述防反转机构一端与所述电机(7)外壁相连，所述防反转机构与所述电机(7)一并滑动。
4.根据权利要求3所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，所述防反转机构包括连接架(192)，所述连接架(192)呈倒“U”型，所述连接架(192)一端固定连接在所述电机(7)外壁上，所述连接架(192)上还铰接有卡头(193)，所述卡头(193)卡接在卡槽(164)内，所述卡头(193)连接有弹簧(195)，该弹簧(195)的另一端连接在连接架(192)上。
5.根据权利要求4所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，所述连接架(192)一端还连接有用于带动该连接架(192)升降的第二气缸(20)，所述第二气缸(20)与所述电机(7)外壁相连。
6.根据权利要求1所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，所述凹槽(17)内设有防滑纹。
7.根据权利要求1所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，所述电机(7)底部连接在电机座(8)上，所述电机座(8)底部连接有底座(1)，所述机架(2)固定连接在所述底座(1)上，所述底座(1)上开设有滑槽(101)，所述电机座(8)滑动连接在该滑槽(101)内，所述电机座(8)还连接有用于带动电机座(8)水平移动的第一气缸(9)。
8.一种方便更换线盘的电缆收线方法，采用权利要求1-6所述的任一项所述的一种方便更换线盘的电缆收线器，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将变径顶撑机构插设于线盘(16)的通腔，利用吊具将线盘(16)及变径顶撑机构一并吊起，将双旋向丝杠(3)两端的轴承(4)放置在凹槽(17)内；
S2：将待收卷的电缆端部穿过通孔(163)和插孔(14)延伸至顶杆(12)内部，拧紧压紧杆(13)，使电缆固定；
S3：启动第一气缸(9)，带动电机(7)水平移动，使齿轮(6)与齿圈(5)相啮合；
S4：启动电机(7)，电机(7)带动双旋向丝杠(3)转动，由于待收卷的电缆与顶杆(12)固定，在双旋向丝杠(3)转动时，待收卷的电缆会产生阻力，进而实现两个丝杠螺母(10)向相互靠近的方向移动，从而顶杆(12)向远离丝杠螺母(10)的方向移动直至顶在卷轴(161)内壁上，随着顶杆(12)与卷轴(161)之间的摩擦力越来越大，顶杆(12)便会带动线盘(16)转动，在线盘(16)转动过程中，电缆被拉动并不断缠绕在线盘(16)上，实现电缆收卷；
S5：当收卷完成后，松开压紧杆(13)，调整变径顶撑机构的直径，使顶杆(12)与卷轴(161)内壁分离，再次启动第一气缸(9)，电机(7)反向水平移动，使齿轮(6)与齿圈(5)分离，利用吊具将收卷完成的线盘(16)吊至地面；然后抽出变径顶撑机构插设于另一线盘(16)中，重复上述步骤，实现收卷。
9.根据权利要求8所述的一种方便更换线盘的电缆收线方法，其特征在于，所述步骤S3中，同时启动第二气缸(20)，上下调整卡头(193)的位置，使卡头(193)卡入卡槽(164)内。
10.根据权利要求9所述的一种方便更换线盘的电缆收线方法，其特征在于，所述步骤S5中，当收卷完成后，松开压紧杆(13)，反转电机(7)，由于卡头(193)的设置，线盘(16)无法反转，此时，两个丝杠螺母(10)会向相互远离的方向移动，顶杆(12)与卷轴(161)内壁分离留出抽出空间。
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Denomination of invention: A cable take-up device and take-up method for convenient replacement of cable reels Effective date of registration: 20230403 Granted publication date: 20210803 Pledgee: Bank of Tai'an Limited by Share Ltd. Pledgor: Shandong shanneng Cable Co.,Ltd. Registration number: Y2023980037076 |
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