CN110902491B - 一种线缆加工用牵引机构 - Google Patents

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Abstract

一种线缆加工用牵引机构，包括用于收卷电缆的收卷辊以及驱动所述收卷辊转动的牵引电机，所述收卷辊的输入端一侧设置有支撑台，所述支撑台的顶部固定安装有牵引架，所述牵引架的内侧安装有用于线缆张紧的导轮和张紧机构，所述张紧机构的一端与所述导轮转动连接；张紧机构对应包括第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件，第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件的弹力沿线缆的输送方向依次减小，当对电缆的收卷出现速度差，对线缆本身产生拉拽情况时，靠收卷辊最近，也是弹力最小的第一张紧件会首先收缩，然后第二张紧件和第一张紧件会顺次收缩，来增加线缆的缓冲距离，令张紧机构的反应更加灵敏，减缓对线缆的拉力变化。

Description

一种线缆加工用牵引机构
技术领域
本发明涉及线缆加工技术领域，具体为一种线缆加工用牵引机构。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层，多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送，电缆在加工过程中，需要将拉伸好的电缆收卷到卷辊上，但由于收卷速度与放线速度存在速度差，因此目前在收卷过程中都设有张紧装置，来防止线缆拉断，但是现有的张紧装置张紧力度不够灵敏，且不能张紧装置也存在一定的张紧极限，在突然停车的状态下，还是会拉断线缆，中断生产，影响生产速度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种线缆加工用牵引机构，解决了现有的张紧装置张紧力度不够灵敏，且不能张紧装置也存在一定的张紧极限，在突然停车的状态下，还是会拉断线缆，中断生产，影响生产速度的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种线缆加工用牵引机构，包括用于收卷电缆的收卷辊以及驱动所述收卷辊转动的牵引电机，所述收卷辊的输入端一侧设置有支撑台，所述支撑台的顶部固定安装有牵引架，所述牵引架的内侧安装有用于线缆张紧的导轮和张紧机构，所述张紧机构的一端与所述导轮转动连接，另一端固定安装在所述牵引架上，所述导轮沿线缆的输送方向依次包括第三导轮、第二导轮和第一导轮，所述张紧机构对应包括第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件，所述第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件的弹力沿线缆的输送方向依次减小，所述导轮与所述收卷辊之间还设有线缆导向机构，所述线缆导向机构与所述牵引架固定连接，所述张紧机构包括张紧弹片、连接环、弹簧套筒、弹簧和伸缩连接环，所述张紧弹片的一端固定在所述牵引架的内壁，另一端固定连接所述连接环，所述导轮与所述连接环转动连接，所述弹簧套筒固定连接在所述牵引架的内壁，所述弹簧套筒的内部滑动安装有伸缩连接环，所述伸缩连接环与所述弹簧套筒之间安装有所述弹簧，所述伸缩连接环与所述弹簧套筒之间通过所述弹簧弹性连接，所述导轮与所述伸缩连接环转动连接，每个所述导轮的运动轨迹上均安装有位置传感器，所述位置传感器与所述牵引电机信号连接，所述牵引电机和位置传感器均与外部电源电性连接。
优选的，所述牵引架为“匚”形，所述导轮、张紧机构和线缆导向机构均安装在所述牵引架的内侧壁，所述位置传感器嵌设固定在所述牵引架上，且输出端贯穿所述牵引架。
优选的，所述导轮包括轮体和轮轴，所述轮体上开设有线缆槽，所述轮轴位于所述轮体的转动中心，且与所述轮体固定连接。
优选的，所述位置传感器为光电反射传感器，所述轮轴上设有与所述位置传感器配合的反射点。
优选的，所述收卷辊的转动中心固设有辊轴，所述收卷辊的下方设有支撑架，所述辊轴转动安装在所述支撑架的顶部。
优选的，所述牵引电机固定安装过在所述支撑架的侧壁上，且所述牵引电机的输出端固定连接有减速箱，所述减速箱的另一端传动连接有辊轴。
优选的，所述线缆导向机构包括伺服电机、固定架、丝杆和拨动盒，所述伺服电机固定安装在所述牵引架的外侧壁，所述固定架固定安装在所述牵引架的内侧壁，且与所述伺服电机位置对应，所述伺服电机的输出端贯穿所述牵引架固定连接所述丝杆，所述丝杆与所述固定架转动连接，所述拨动盒套设在所述丝杆的外部，且与所述丝杆传动连接。
优选的，所述拨动盒上开设有容纳线缆的线缆滑槽，所述线缆滑槽为锥形。
优选的，所述第一张紧件、第二张紧件和第三张紧件均包括张紧弹片和连接环，且所述第三张紧件处的所述张紧弹片弯曲力度等于线缆断裂力度，所述第二张紧件和第一张紧件处所述张紧弹片的弯曲力度依次减小。
优选的，所述第一张紧件、第二张紧件均包括张紧弹片和连接环，所述第三张紧件包括弹簧套筒、弹簧和伸缩连接环，且所述第三张紧件处的弹簧弯曲力度等于线缆断裂力度，所述第二张紧件和第一张紧件处所述张紧弹片的弯曲力度依次减小。
(三)有益效果
本发明提供了一种线缆加工用牵引机构，具备以下有益效果：
(1)通过在收卷辊的输入端一侧设置一个承载导轮、张紧机构和线缆导向机构的支撑台，并将承载导轮、张紧机构和线缆导向机构均安装在一个“匚”形的牵引架上，线缆在收卷前，需要经过承载导轮、张紧机构，张紧机构对应包括第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件，第三张紧件、第二张紧件和第一张紧件的弹力沿线缆的输送方向依次减小，当对电缆的收卷出现速度差，对线缆本身产生拉拽情况时，靠收卷辊最近，也是弹力最小的第一张紧件会首先收缩，然后第二张紧件和第一张紧件会顺次收缩，来增加线缆的缓冲距离，令张紧机构的反应更加灵敏，减缓对线缆的拉力变化。
(2)其次还在牵引架上设置了位置传感器，每个导轮的运动轨迹上均安装有位置传感器，位置传感器为光电反射传感器，轮轴上设有与位置传感器配合的反射点，当导轮受到拉力变化幅度较大时，会触发串联在电路中的牵引电机，使牵引电机断电停止工作，从而避免收卷辊继续收卷造成电缆拉断的情况。
(3)线缆导向机构包括伺服电机、固定架、丝杆和拨动盒，伺服电机固定安装在牵引架的外侧壁，固定架固定安装在牵引架的内侧壁，且与伺服电机位置对应，伺服电机的输出端贯穿牵引架固定连接丝杆，丝杆与固定架转动连接，拨动盒套设在丝杆的外部，且与丝杆传动连接，拨动盒上开设有容纳线缆的线缆滑槽，线缆滑槽为锥形，在使用时，由伺服电机带动丝杆正向/反向旋转，使拨动盒在丝杆上做往复运动，线缆被拨动盒上的线缆滑槽限位，按照运动轨迹运动，可以将线缆条理的缠绕在收卷辊上。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明中导轮和张紧机构结构示意图；
图4为本发明中导轮和张紧机构的左侧结构示意图；
图5为本发明中位置传感器与牵引电机的电路图。
图中：1、支撑台；11、牵引架；2、导轮；2a、第一导轮；2b、第二导轮；2c、第三导轮；201、线缆槽；21、轮体；22、轮轴；3、张紧机构；3a、第一张紧件；3b、第二张紧件；3c、第三张紧件；31、张紧弹片；32、连接环；33、弹簧套筒；34、弹簧；35、伸缩连接环；4、线缆导向机构；41、伺服电机；42、固定架；43、丝杆；44、拨动盒；441、线缆滑槽；5、收卷辊；51、支撑架；52、辊轴；6、牵引电机；61、减速箱；7、位置传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种线缆加工用牵引机构，包括用于收卷电缆的收卷辊5以及驱动收卷辊5转动的牵引电机6，收卷辊5的输入端一侧设置有支撑台1，支撑台1的顶部固定安装有牵引架11，牵引架11的内侧安装有用于线缆张紧的导轮2和张紧机构3，张紧机构3的一端与导轮2转动连接，另一端固定安装在牵引架11上，导轮2沿线缆的输送方向依次包括第三导轮2c、第二导轮2b和第一导轮2a，张紧机构3对应包括第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a，第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a的弹力沿线缆的输送方向依次减小，导轮2与收卷辊5之间还设有线缆导向机构4，线缆导向机构4与牵引架11固定连接，张紧机构3包括张紧弹片31、连接环32、弹簧套筒33、弹簧34和伸缩连接环35，张紧弹片31的一端固定在牵引架11的内壁，另一端固定连接连接环32，导轮2与连接环32转动连接，弹簧套筒33固定连接在牵引架11的内壁，弹簧套筒33的内部滑动安装有伸缩连接环35，伸缩连接环35与弹簧套筒33之间安装有弹簧34，伸缩连接环35与弹簧套筒33之间通过弹簧34弹性连接，导轮2与伸缩连接环35转动连接，每个导轮2的运动轨迹上均安装有位置传感器7，位置传感器7与牵引电机6信号连接，牵引电机6和位置传感器7均与外部电源电性连接，牵引架11为“匚”形，导轮2、张紧机构3和线缆导向机构4均安装在牵引架11的内侧壁，位置传感器7嵌设固定在牵引架11上，且输出端贯穿牵引架11，导轮2包括轮体21和轮轴22，轮体21上开设有线缆槽201，轮轴22位于轮体21的转动中心，且与轮体21固定连接，位置传感器7为光电反射传感器，轮轴22上设有与位置传感器7配合的反射点，收卷辊5的转动中心固设有辊轴52，收卷辊5的下方设有支撑架51，辊轴52转动安装在支撑架51的顶部，牵引电机6固定安装过在支撑架51的侧壁上，且牵引电机6的输出端固定连接有减速箱61，减速箱61的另一端传动连接有辊轴52，线缆导向机构4包括伺服电机41、固定架42、丝杆43和拨动盒44，伺服电机41固定安装在牵引架11的外侧壁，固定架42固定安装在牵引架11的内侧壁，且与伺服电机41位置对应，伺服电机41的输出端贯穿牵引架11固定连接丝杆43，丝杆43与固定架42转动连接，拨动盒44套设在丝杆43的外部，且与丝杆43传动连接，拨动盒44上开设有容纳线缆的线缆滑槽441，线缆滑槽441为锥形，第一张紧件3a、第二张紧件3b和第三张紧件3c均包括张紧弹片31和连接环32，且第三张紧件3c处的张紧弹片31弯曲力度等于线缆断裂力度，第二张紧件3b和第一张紧件3a处张紧弹片31的弯曲力度依次减小，通过在收卷辊5的输入端一侧设置一个承载导轮2、张紧机构3和线缆导向机构4的支撑台1，并将承载导轮2、张紧机构3和线缆导向机构4均安装在一个“匚”形的牵引架11上，线缆在收卷前，需要经过承载导轮2、张紧机构3，张紧机构3对应包括第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a，第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a的弹力沿线缆的输送方向依次减小，当对电缆的收卷出现速度差，对线缆本身产生拉拽情况时，靠收卷辊5最近，也是弹力最小的第一张紧件3a会首先收缩，然后第二张紧件3b和第一张紧件3a会顺次收缩，来增加线缆的缓冲距离，令张紧机构3的反应更加灵敏，减缓对线缆的拉力变化，其次还在牵引架11上设置了位置传感器7，每个导轮2的运动轨迹上均安装有位置传感器7，位置传感器7为光电反射传感器，轮轴22上设有与位置传感器7配合的反射点，当导轮2受到拉力变化幅度较大时，会触发串联在电路中的牵引电机6，使牵引电机6断电停止工作，从而避免收卷辊5继续收卷造成电缆拉断的情况，另外还设置了一个线缆导向机构4，线缆导向机构4包括伺服电机41、固定架42、丝杆43和拨动盒44，伺服电机41固定安装在牵引架11的外侧壁，固定架42固定安装在牵引架11的内侧壁，且与伺服电机41位置对应，伺服电机41的输出端贯穿牵引架11固定连接丝杆43，丝杆43与固定架42转动连接，拨动盒44套设在丝杆43的外部，且与丝杆43传动连接，拨动盒44上开设有容纳线缆的线缆滑槽441，线缆滑槽441为锥形，在使用时，由伺服电机41带动丝杆43正向/反向旋转，使拨动盒44在丝杆43上做往复运动，线缆被拨动盒44上的线缆滑槽441限位，按照运动轨迹运动，可以将线缆条理的缠绕在收卷辊5上。
实施例2
与实施例1不同的是，第一张紧件3a、第二张紧件3b均包括张紧弹片31和连接环32，第三张紧件3c包括弹簧套筒33、弹簧34和伸缩连接环35，且第三张紧件3c处的弹簧34弯曲力度等于线缆断裂力度，第二张紧件3b和第一张紧件3a处张紧弹片31的弯曲力度依次减小，可以增强张紧机构3对线缆的弹性，适用于更粗的电缆。
使用时，通过在收卷辊5的输入端一侧设置一个承载导轮2、张紧机构3和线缆导向机构4的支撑台1，并将承载导轮2、张紧机构3和线缆导向机构4均安装在一个“匚”形的牵引架11上，线缆在收卷前，需要经过承载导轮2、张紧机构3，张紧机构3对应包括第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a，第三张紧件3c、第二张紧件3b和第一张紧件3a的弹力沿线缆的输送方向依次减小，当对电缆的收卷出现速度差，对线缆本身产生拉拽情况时，靠收卷辊5最近，也是弹力最小的第一张紧件3a会首先收缩，然后第二张紧件3b和第一张紧件3a会顺次收缩，来增加线缆的缓冲距离，令张紧机构3的反应更加灵敏，减缓对线缆的拉力变化，其次还在牵引架11上设置了位置传感器7，每个导轮2的运动轨迹上均安装有位置传感器7，位置传感器7为光电反射传感器，轮轴22上设有与位置传感器7配合的反射点，当导轮2受到拉力变化幅度较大时，会触发串联在电路中的牵引电机6，使牵引电机6断电停止工作，从而避免收卷辊5继续收卷造成电缆拉断的情况，另外还设置了一个线缆导向机构4，线缆导向机构4包括伺服电机41、固定架42、丝杆43和拨动盒44，伺服电机41固定安装在牵引架11的外侧壁，固定架42固定安装在牵引架11的内侧壁，且与伺服电机41位置对应，伺服电机41的输出端贯穿牵引架11固定连接丝杆43，丝杆43与固定架42转动连接，拨动盒44套设在丝杆43的外部，且与丝杆43传动连接，拨动盒44上开设有容纳线缆的线缆滑槽441，线缆滑槽441为锥形，在使用时，由伺服电机41带动丝杆43正向/反向旋转，使拨动盒44在丝杆43上做往复运动，线缆被拨动盒44上的线缆滑槽441限位，按照运动轨迹运动，可以将线缆条理的缠绕在收卷辊5上。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种线缆加工用牵引机构，包括用于收卷电缆的收卷辊(5)以及驱动所述收卷辊(5)转动的牵引电机(6)，其特征在于：所述收卷辊(5)的输入端一侧设置有支撑台(1)，所述支撑台(1)的顶部固定安装有牵引架(11)，所述牵引架(11)的内侧安装有用于线缆张紧的导轮(2)和张紧机构(3)，所述张紧机构(3)的一端与所述导轮(2)转动连接，另一端固定安装在所述牵引架(11)上，所述导轮(2)沿线缆的输送方向依次包括第三导轮(2c)、第二导轮(2b)和第一导轮(2a)，所述张紧机构(3)对应包括第三张紧件(3c)、第二张紧件(3b)和第一张紧件(3a)，所述第三张紧件(3c)、第二张紧件(3b)和第一张紧件(3a)的弹力沿线缆的输送方向依次减小，所述导轮(2)与所述收卷辊(5)之间还设有线缆导向机构(4)，所述线缆导向机构(4)与所述牵引架(11)固定连接，所述张紧机构(3)包括张紧弹片(31)、连接环(32)、弹簧套筒(33)、弹簧(34)和伸缩连接环(35)，所述张紧弹片(31)的一端固定在所述牵引架(11)的内壁，另一端固定连接所述连接环(32)，所述导轮(2)与所述连接环(32)转动连接，所述弹簧套筒(33)固定连接在所述牵引架(11)的内壁，所述弹簧套筒(33)的内部滑动安装有伸缩连接环(35)，所述伸缩连接环(35)与所述弹簧套筒(33)之间安装有所述弹簧(34)，所述伸缩连接环(35)与所述弹簧套筒(33)之间通过所述弹簧(34)弹性连接，所述导轮(2)与所述伸缩连接环(35)转动连接，每个所述导轮(2)的运动轨迹上均安装有位置传感器(7)，所述位置传感器(7)与所述牵引电机(6)信号连接，所述牵引电机(6)和位置传感器(7)均与外部电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述牵引架(11)为“匚”形，所述导轮(2)、张紧机构(3)和线缆导向机构(4)均安装在所述牵引架(11)的内侧壁，所述位置传感器(7)嵌设固定在所述牵引架(11)上，且输出端贯穿所述牵引架(11)。
3.根据权利要求1所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述导轮(2)包括轮体(21)和轮轴(22)，所述轮体(21)上开设有线缆槽(201)，所述轮轴(22)位于所述轮体(21)的转动中心，且与所述轮体(21)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述位置传感器(7)为光电反射传感器，所述轮轴(22)上设有与所述位置传感器(7)配合的反射点。
5.根据权利要求1所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述收卷辊(5)的转动中心固设有辊轴(52)，所述收卷辊(5)的下方设有支撑架(51)，所述辊轴(52)转动安装在所述支撑架(51)的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述牵引电机(6)固定安装过在所述支撑架(51)的侧壁上，且所述牵引电机(6)的输出端固定连接有减速箱(61)，所述减速箱(61)的另一端传动连接有辊轴(52)。
7.根据权利要求1所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述线缆导向机构(4)包括伺服电机(41)、固定架(42)、丝杆(43)和拨动盒(44)，所述伺服电机(41)固定安装在所述牵引架(11)的外侧壁，所述固定架(42)固定安装在所述牵引架(11)的内侧壁，且与所述伺服电机(41)位置对应，所述伺服电机(41)的输出端贯穿所述牵引架(11)固定连接所述丝杆(43)，所述丝杆(43)与所述固定架(42)转动连接，所述拨动盒(44)套设在所述丝杆(43)的外部，且与所述丝杆(43)传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述拨动盒(44)上开设有容纳线缆的线缆滑槽(441)，所述线缆滑槽(441)为锥形。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述第一张紧件(3a)、第二张紧件(3b)和第三张紧件(3c)均包括张紧弹片(31)和连接环(32)，且所述第三张紧件(3c)处的所述张紧弹片(31)弯曲力度等于线缆断裂力度，所述第二张紧件(3b)和第一张紧件(3a)处所述张紧弹片(31)的弯曲力度依次减小。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种线缆加工用牵引机构，其特征在于：所述第一张紧件(3a)、第二张紧件(3b)均包括张紧弹片(31)和连接环(32)，所述第三张紧件(3c)包括弹簧套筒(33)、弹簧(34)和伸缩连接环(35)，且所述第三张紧件(3c)处的弹簧(34)弯曲力度等于线缆断裂力度，所述第二张紧件(3b)和第一张紧件(3a)处所述张紧弹片(31)的弯曲力度依次减小。
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