CN110932188B - 一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，其技术特点是：包括金属固定环、定位磁铁、切割钢丝、钢丝固定端、旋转轴、传动电机、限位力度传感器和控制电路；金属固定环由两个开口的半圆环构成，定位磁铁安装在每个半圆环的开口处，一个半圆环表面上安装有深度指示器和控制按钮并与半圆环内安装的控制电路相连接；在金属固定环内设有导槽，在导槽内安装有一圈切割钢丝，该切割钢丝两端分别与钢丝固定端和旋转轴相连接，传动电机的输出端与旋转轴安装在一起，所述控制电路与传动电机、限位力度传感器相连接。本发明消除了人工处理方法对电缆缺陷制作的影响，提高了制作精确度，相比人工进行缺陷制作，节省了制作的时间成本。

Description

一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置
技术领域
本发明属于XLPE电缆技术领域，尤其是一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置。
背景技术
随着城市电网的发展，XLPE电缆不断发挥着其传输电能的作用，其在逐步取代油纸绝缘电缆的同时，也面临着诸多问题。其中，由于安装工艺的失误而导致的故障时有发生，甚至出现诸如电缆头爆炸和电缆沟失火等严重事故，因此，对电缆安装时的薄弱部位即电缆附件中可能出现的缺陷研究至关重要。在电缆存在的众多缺陷中，电缆环形缺陷，对电缆使用的年限和寿命有很大的影响。因此，对电缆环形缺陷的模拟制作和实验分析，对实际工程有着很大的意义。
目前，在制作2mm、3mm、4mm等不同深度的电缆环形缺陷时，通常依靠的是采用人工估算方法进行环切，其存在如下两个方面的问题：一方面不能很准确地保证下刀的深度，只能大概估计进行环切，另一方面，人工力度不同，也会对环切的均匀度产生影响，对实验结果有较大的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，解决采用人工制作电缆环形缺陷存在不确定的问题。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，包括金属固定环、定位磁铁、切割钢丝、钢丝固定端、旋转轴、传动电机、限位力度传感器和控制电路；所述金属固定环由两个开口的半圆环构成，所述定位磁铁安装在每个半圆环的开口处，一个半圆环表面上安装有深度指示器和控制按钮并与半圆环内安装的控制电路相连接；在金属固定环内设有导槽，在导槽内安装有一圈切割钢丝，该切割钢丝一端固定在一个半圆环内的钢丝固定端上，另一端固定在另一个半圆环内的旋转轴上；所述传动电机的输出端与旋转轴安装在一起，所述控制电路与传动电机、限位力度传感器相连接，控制电路通过检测限位力度传感器的状态并根据设置好的切割深度控制传动电机驱动旋转轴转动，从而收紧切割钢丝实现径向环形缺陷切割功能。
进一步，所述控制按钮包括深度进位控制按钮、深度退位控制按钮、归零按钮、限位力度传感器控制按钮、紧线按钮和松线按钮。
进一步，所述控制电路采用单片机模块实现，该单片机模块通过电机驱动模块与传动电机相连接，单片机模块通过I/O接口与深度指示器、控制按钮、限位力度传感器相连接。
本发明的优点和积极效果是：
本发明通过金属固定环对电缆进行固定并通过控制电路自动制作电缆环形缺陷，消除了人工处理方法对电缆缺陷制作的影响，提高了制作精确度；同时自动控制切割钢丝收缩进行气隙切割，确保了环切的均匀度；本发明相比人工进行缺陷制作，节省了制作的时间成本，提高了环切深度的精度及均匀度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图(待机状态)；
图2为本发明的整体结构示意图(切割状态)；
图中，1-金属固定环，2-定位磁铁，3-切割钢丝，4-钢丝固定端，5-旋转轴，6-传动电机，7-限位力度传感器，8-控制电路，9-待切割电缆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，如图1及图2所示，包括金属固定环1、定位磁铁2、切割钢丝3、钢丝固定端4、旋转轴5、传动电机6、限位力度传感器7和控制电路8。所述金属固定环由两个开口的半圆环构成，在两个半圆环的开口处均安装有定位磁铁，用于实现两个半圆环的闭合功能。在一个半圆环表面上安装有深度指示器(单位：毫米)、深度进位控制按钮(上箭头：每按一下深度增加1毫米)、深度退位控制按钮(下箭头：每按一下深度减少1毫米)、归零按钮(字母R：用于深度读数归零)、限位力度传感器控制按钮(字母X：控制限位力度传感器在开启/关闭状态切换)、紧线按钮(字母J：控制传动电机收紧切割钢丝)、松线按钮(字母S：控制传动电机松弛切割钢丝)并与该半圆环内安装的控制电路相连接。在金属固定环内设有导槽，在导槽内安装有一圈切割钢丝，该切割钢丝一端固定在一个半圆环内的钢丝固定端上，另一端固定在另一个半圆环内的旋转轴上。所述传动电机的输出端与旋转轴安装在一起，该传动电机通过电机驱动模块与控制电路相连接并在控制电路的控制下工作。所述限位力度传感器与控制电路相连接，控制电路实时检测限位力度传感器的状态并控制传动电机驱动旋转轴转动，从而收紧切割钢丝实现切割功能。
在本实施例中，控制电路采用单片机模块实现，该单片机模块通过电机驱动模块与传动电机相连接，单片机模块与深度指示器、控制按钮、限位力度传感器相连接，从而实现相应的检测及控制功能。
本发明的使用方法为：首先，将金属固定环打开，将两个开口半圆套装在需要制作缺陷的待切割电缆9上，然后通过定位磁铁闭合完成固定。为了避免人工制作缺陷的不确定性。通过控制电路控制传动电机，旋转轴转动收紧切割钢丝实现切割，同时利用限位力度传感器及归零按钮控制切割起始点。在切割时，首先打开限位力度传感器，控制紧线按钮将松弛的切割钢丝收紧，当切割钢丝刚好收紧在电缆上时，在限位力度传感器的作用下将使传动电机停止，此时切割钢丝恰好紧贴电缆，处于开始切割的状态。此时按下归零按钮，将深度指示器读数归零，再输入切割深度x毫米。根据圆周长计算公式，假设电缆切割前半径为r毫米，那么在开始切割状态下，围绕电缆一周的切割钢丝长度为：L＝2πr，切割x毫米后，围绕电缆一周的切割钢丝长度为：L’＝2π(r-x)，因此切割过程中，切割钢丝收缩长度为：L-L’＝ΔL＝2πx。控制电路根据切割深度x计算得出钢丝收缩长度ΔL，按下紧线按钮控制传动电机使切割钢丝收缩，在电缆上切出相应深度的环状气隙，完成环切缺陷的制作。完成切割后按下松线按钮，打开金属固定环即可将切好的电缆缺陷模型取下，从而完成制作过程。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，其特征在于：包括金属固定环、定位磁铁、切割钢丝、钢丝固定端、旋转轴、传动电机、限位力度传感器和控制电路；所述金属固定环由两个开口的半圆环构成，所述定位磁铁安装在每个半圆环的开口处，一个半圆环表面上安装有深度指示器和控制按钮，所述深度指示器和控制按钮均与半圆环内安装的控制电路相连接；在金属固定环内设有导槽，在导槽内安装有一圈切割钢丝，该切割钢丝一端固定在一个半圆环内的钢丝固定端上，另一端固定在另一个半圆环内的旋转轴上；所述传动电机的输出端与旋转轴安装在一起，所述控制电路与传动电机、限位力度传感器相连接，控制电路通过检测限位力度传感器的状态并根据设置好的切割深度控制传动电机驱动旋转轴转动，从而收紧切割钢丝实现径向环形缺陷切割功能。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，其特征在于：所述控制按钮包括深度进位控制按钮、深度退位控制按钮、归零按钮、限位力度传感器控制按钮、紧线按钮和松线按钮。
3.根据权利要求1所述的一种用于电缆径向环形缺陷的制作装置，其特征在于：所述控制电路采用单片机模块实现，该单片机模块通过电机驱动模块与传动电机相连接，单片机模块通过I/O接口与深度指示器、控制按钮、限位力度传感器相连接。
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