发明内容
本发明提供了一种电缆维保工具,结构合理,仅通过人力就可进行操作,且安装及拆除过程无需操作者登上杆塔,直接在地面上就可完成拆装,工作效率高,可有效完成电缆的除雪、除冰等维护保养工作。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种电缆维保工具,包括底座、侧座、操纵杆、长拉索、开口朝下的上C形体及开口朝上的下C形体;
所述上C形体、下C形体及底座由上至下依次布置,侧座与底座连接,上C形体与侧座连接,下C形体与侧座滑动连接,下C形体滑动方向竖直,当上C形体接触下C形体时:上C形体与下C形体共同构成一个夹环,夹环的中心孔为夹孔,夹环上设有与夹孔连通的侧缺口;
在夹孔轴向上:夹环一端为环前端,夹环另一端为环后端;
所述底座上设有穿过底座且与底座螺纹配合的竖螺杆,下C形体底部设有与下C形体转动连接的上转块,竖螺杆上端与上转块连接,竖螺杆下端连接操纵杆上端,上转块的转动中心线与竖螺杆轴线重合;
所述长拉索一端为接底座端,长拉索另一端为拉底座端,拉底座端设有硬拉环。
作为优选,所述上C形体上设有充气垫,当上C形体接触下C形体时:充气垫处在夹孔内;
侧座上设有与充气垫连通的充气管,充气管上设有充气单向阀,侧座上设有与充气垫连通的排气管,排气管上设有排气阀。
作为优选,所述底座上设有拉锤机构,拉锤机构包括与底座转动连接的锤轴、与锤轴同轴连接的拉盘、套设在拉盘上的扭簧、一端与锤轴固定的锤杆及设于锤杆另一端的锤头,锤杆与锤头共同构成破碎锤,底座上设有容纳腔及供破碎锤通过的座开口,座开口连通容纳腔,容纳腔内设有内锤限位体及外锤限位体,扭簧一端连接底座,扭簧另一端连接拉盘,底座上设有处在拉盘下方的导向轮,导向轮与底座转动连接,导向轮轴线平行于拉盘轴线,长拉索绕过导向轮,接底座端与导向轮固定;
当锤杆接触内锤限位体时:长拉索由依次连接的卷盘段、盘间段、卷轮段及外拉段构成,卷盘段与拉盘周向侧壁相贴,盘间段竖直布置,卷轮段与导向轮周向侧壁相贴,盘间段、导向轮轴线、拉盘轴线、接底座端及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,破碎锤处在容纳腔内,
当锤杆接触外锤限位体时:长拉索由依次连接的盘间段、卷轮段及外拉段构成,盘间段竖直布置,卷轮段与导向轮周向侧壁相贴,盘间段、导向轮轴线、拉盘轴线及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,接底座端、导向轮轴线及拉盘轴线沿夹孔轴向依次布置,锤头处在容纳腔外,且锤轴、锤杆及锤头沿夹孔轴向依次布置。
作为优选,所述底座上设有护索硬管,护索硬管为一直管,长拉索穿过护索硬管,锤杆从接触内锤限位体转动至接触外锤限位体的过程中,锤杆转过的角度至少为200度;当锤杆接触内锤限位体时:锤杆平行于夹孔轴向;当锤杆接触外锤限位体时:锤头最高点所处高度与夹孔最低点所处高度一致;在任意时刻,锤头最底点所处高度高于护索硬管最低点所处高度,护索硬管上端处在容纳腔内。
作为优选,所述夹环上设有若干刺杆结构,设于上C形体上的刺杆结构数量不少于一,设于下C形体上的刺杆结构数量不少于一,在一个刺杆结构中:刺杆结构包括刺杆、固定在夹环上的刺杆内座、与刺杆内座滑动连接的第一导杆、套设在第一导杆上的一级弹簧及与第一导杆连接的推板,刺杆平行于夹孔轴向,刺杆内座、一级弹簧、推板、刺杆一端、夹环前端及刺杆另一端沿夹孔轴向依次布置,第一弹簧一端连接刺杆内座,第一弹簧另一端连接推板,第一导杆滑动方向平行于夹孔轴向,刺杆连接推板。
作为优选,所述夹环上设有夹本体腔,夹本体腔内设有限制机构、发起缸体及与推板固定的主动板,所述容纳腔内设有识别缸体,限制机构、发起缸体、识别缸体、主动板及设于夹环上的刺杆结构共同构成识别机构;
在识别机构中:限制机构包括固定在夹本体腔内的限制内座、与限制内座滑动连接的第二导杆、套设在第二导杆上的二级弹簧、可被主动板推动的被动板及用于接触主动板的顶块,限制内座、二级弹簧、被动板、主动板、顶块及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,二级弹簧一端连接限制内座,二级弹簧另一端连接被动板,第二导杆滑动方向平行于第一导杆滑动方向,顶块与夹环固定;
发起缸体内设有与发起缸体滑动密封配合的发起内活塞,发起内活塞滑动方向平行于第一导杆滑动方向,发起内活塞将发起缸体内部分隔成发起工作腔及与大气连通的发起应变腔,发起应变腔内固定有发起应变限位体,发起内活塞上设有可被主动板推动的发起活塞杆,发起活塞杆穿过发起应变腔;
识别缸体内设有与识别缸体滑动密封配合的识别内活塞,识别内活塞滑动方向平行于第一导杆滑动方向,识别内活塞将识别缸体内部分隔成识别工作腔及与大气连通的识别应变腔,识别应变腔内固定有识别应变限位体,识别应变腔内设有识别应变弹簧,识别应变弹簧一端连接识别内活塞,识别应变弹簧另一端连接识别缸体,识别内活塞上设有穿过识别工作腔的识别活塞杆,识别活塞杆与识别缸体滑动密封配合,识别活塞杆上设有摩擦弹性压块,长拉索处在摩擦弹性压块与导向轮之间的部分为局部锁定段;
识别工作腔通过弹性塑料油路管连通至发起工作腔,识别工作腔、弹性塑料油路管及发起工作腔内均充满液压油,识别缸体内缸径为发起缸体内缸径的5至20倍,识别应变腔、识别工作腔、摩擦弹性压块、导向轮轴线及夹环前端沿夹孔轴向依次布置;
当主动板接触顶块时,识别内活塞与识别应变限位体分离,发起工作腔、发起活塞杆、被动板及主动板沿夹孔轴向依次布置,主动板与被动板之间分离,发起内活塞接触发起应变限位体,摩擦弹性压块将局部锁定段压紧固定在导向轮上;
当识别内活塞接触识别应变限位体时,主动板与顶块分离,主动板紧贴被动板,主动板紧贴发起活塞杆,摩擦弹性压块与局部锁定段分离,摩擦弹性压块与导向轮分离。
本发明的有益效果是:结构合理,仅通过人力就可进行操作,且安装及拆除过程无需操作者登上杆塔,直接在地面上就可完成拆装,工作效率高,可有效完成电缆的除雪、除冰等维护保养工作;具有多重除冰结构,能针对不同的情况进行有效除雪、破冰、除冰,功能全面,使用效果好。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1至图12所示,
一种电缆维保工具,包括底座1、侧座2、操纵杆3、长拉索4、开口朝下的上C形体51及开口朝上的下C形体52;
所述上C形体、下C形体及底座由上至下依次布置,侧座与底座连接,上C形体与侧座连接,下C形体与侧座滑动连接,下C形体滑动方向竖直,当上C形体接触下C形体时:上C形体与下C形体共同构成一个夹环5,夹环的中心孔为夹孔,夹环上设有与夹孔连通的侧缺口5a;
在夹孔轴向上:夹环一端为环前端,夹环另一端为环后端;
所述底座上设有穿过底座且与底座螺纹配合的竖螺杆21,下C形体底部设有与下C形体转动连接的上转块211,竖螺杆上端与上转块连接,竖螺杆下端连接操纵杆上端,上转块的转动中心线与竖螺杆轴线重合;
所述长拉索一端为接底座端,长拉索另一端为拉底座端,拉底座端设有硬拉环41。
使用本发明时,保持底座不动,先旋动操纵杆带动竖螺杆转动,竖螺杆带动下C形体逐渐远离上C形体,上C形体与下C形体分开,它们之间形成一个大开口(原本只有一个侧缺口,现在由于分离更远了,所以侧缺口成了大开口,这个大开口就是电缆进入上C形体与下C形之间的通道)。需要强调的是,以上操作不需要竖螺杆处在竖直状态,可以在地面上进行,所以竖螺杆此时水平布置也不影响操作,甚至会更方便。之后,举起操纵杆,带动上C形体与下C形体靠近待除冰的电缆(“待除冰的电缆”以下直接简称“电缆”),让电缆进入上C形体与下C形之间,然后上C形体直接挂在电缆上,此时操纵杆竖直、竖螺杆竖直,旋动操纵杆带动竖螺杆转动,由于上C形体相对电缆可以保持固定,所以侧座、底座也相当于暂时固定,因此竖螺杆转动可带动下C形体上升,直至上C形体与下C形体抱住电缆,电缆穿过夹孔(电缆不是被完全夹死固定,电缆与夹孔孔壁之间还是有一点间隙的)。需要提醒的是,上C形体最开始挂到电缆上时,宜选取电缆上无冰或少冰的部分,若电缆上都是冰较厚的部分,则上C形体与下C形体靠近时,会先将上C形体与下C形体之间的冰夹碎,虽然不影响本发明工作,但需要操作者用相对更大的力去旋动操纵杆。
然后操作者可拉着硬拉环沿着电缆长度方向走路前进,硬拉环通过长拉索带动底座、夹环等一起顺着电缆移动,移动过程中,电缆上的积雪、雨凇等可被刮掉、清除。当使用完成后(或需要将本发明换到另一个电缆上,即需要拆卸本发明时),可以旋动操纵杆带动竖螺杆转动,竖螺杆转动可带动下C形体下降,上C形体与下C形体分开,然后通过操纵杆带动上C形体与下C形体离开电缆即可。
所述上C形体上设有充气垫511,当上C形体接触下C形体时:充气垫处在夹孔内;侧座上设有与充气垫连通的充气管,充气管上设有充气单向阀,侧座上设有与充气垫连通的排气管,排气管上设有排气阀。若电缆直径比夹孔孔径小了较多,则可以在使用本发明之前,先利用充气泵或打气筒等通过充气管给充气垫充气,以减小最终夹孔的口径,提高刮雪、除冰效果。若需要给充气垫排气,则打开排气阀即可。充气单向阀的可通过方向为由外界经充气单向阀至充气垫内部。
所述底座上设有拉锤机构,拉锤机构包括与底座转动连接的锤轴61、与锤轴同轴连接的拉盘62、套设在拉盘上的扭簧、一端与锤轴固定的锤杆63及设于锤杆另一端的锤头64,锤杆与锤头共同构成破碎锤,底座上设有容纳腔1a及供破碎锤通过的座开口,座开口连通容纳腔,容纳腔内设有内锤限位体11及外锤限位体12,扭簧一端连接底座,扭簧另一端连接拉盘,底座上设有处在拉盘下方的导向轮13,导向轮与底座转动连接,导向轮轴线平行于拉盘轴线,长拉索绕过导向轮,接底座端与导向轮固定;
当锤杆接触内锤限位体时:长拉索由依次连接的卷盘段、盘间段、卷轮段及外拉段构成,卷盘段与拉盘周向侧壁相贴,盘间段竖直布置,卷轮段与导向轮周向侧壁相贴,盘间段、导向轮轴线、拉盘轴线、接底座端及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,破碎锤处在容纳腔内,
当锤杆接触外锤限位体时:长拉索由依次连接的盘间段、卷轮段及外拉段构成,盘间段竖直布置,卷轮段与导向轮周向侧壁相贴,盘间段、导向轮轴线、拉盘轴线及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,接底座端、导向轮轴线及拉盘轴线沿夹孔轴向依次布置,锤头处在容纳腔外,且锤轴、锤杆及锤头沿夹孔轴向依次布置。
本发明属于人力工具,有时候,若电缆上的冰块、雨凇过硬、过厚、过大,可能会出现“拉不动”的情况,即操作者虽然很用力去拉长拉索(硬拉环)了,但是夹环就是挤不破电缆上的冰块。在本方案中,提供了破碎锤等结构,当遇到夹环难以直接挤破的冰块时,夹环贴着冰块,使用者可以快速、用力地拉一下长拉索(硬拉环),从而长拉索会带动拉盘、锤轴转动,锤轴带动破碎锤转动,破碎锤的锤头离开容纳腔并直接向着靠近夹环前端的冰块移动,直至撞击、敲击冰块,从而可达到破冰的效果,然后释放长拉索,在扭簧作用下,破碎锤复位(若一次敲击不够,可以反复多次敲击)。随后,可继续拉动长拉索,带动夹环前进除雪、破冰。
在任意时刻,破碎锤竖直投影与操纵杆竖直投影分离。需要强调的是,这里的任意时刻指的是本发明挂到电缆上之后,即在工作状态下的任意时刻,别的情况下,则显然不应属于此列。
所述底座上设有护索硬管14,护索硬管为一直管,长拉索穿过护索硬管,锤杆从接触内锤限位体转动至接触外锤限位体的过程中,锤杆转过的角度至少为200度;当锤杆接触内锤限位体时:锤杆平行于夹孔轴向;当锤杆接触外锤限位体时:锤头最高点所处高度与夹孔最低点所处高度一致;在任意时刻,锤头最底点所处高度高于护索硬管最低点所处高度,护索硬管上端处在容纳腔内,护索硬管竖直投影与破碎锤竖直投影分离。破碎锤工作过程中会移动位置,为了避免破碎锤接触到长拉索,设置了护索硬管,既起到导向长拉索的作用,又可避免长拉索与移动的破碎锤之间发生接触、干涉。
所述夹环上设有若干刺杆结构,设于上C形体上的刺杆结构数量不少于一,设于下C形体上的刺杆结构数量不少于一,在一个刺杆结构中:刺杆结构包括刺杆71、固定在夹环上的刺杆内座72、与刺杆内座滑动连接的第一导杆73、套设在第一导杆上的一级弹簧74及与第一导杆连接的推板75,刺杆平行于夹孔轴向,刺杆内座、一级弹簧、推板、刺杆一端、夹环前端及刺杆另一端沿夹孔轴向依次布置,第一弹簧一端连接刺杆内座,第一弹簧另一端连接推板,第一导杆滑动方向平行于夹孔轴向,刺杆连接推板。夹环被拉动前进来进行除雪、破冰时,夹环前端是朝着前进方向的。刺杆相对直接用夹环接触冰雪而言,接触面积更小,破冰效果更强。而刮除积雪或结的不是很牢固的冰,则仍然主要依靠夹环。为了保护刺杆,使其不易折断,还设置了刺杆内座、一级弹簧、推板等结构,一旦刺杆无法继续前进了,可以回退一段距离,刺杆回退时,推板、第一导杆也回退,且一级弹簧会被压缩。
所述夹环上设有夹本体腔,夹本体腔内设有限制机构、发起缸体81及与推板固定的主动板83,所述容纳腔内设有识别缸体82,限制机构、发起缸体、识别缸体、主动板及设于夹环上的刺杆结构共同构成识别机构;
在识别机构中:限制机构包括固定在夹本体腔内的限制内座84、与限制内座滑动连接的第二导杆85、套设在第二导杆上的二级弹簧86、可被主动板推动的被动板87及用于接触主动板的顶块88,限制内座、二级弹簧、被动板、主动板、顶块及夹环前端沿夹孔轴向依次布置,二级弹簧一端连接限制内座,二级弹簧另一端连接被动板,第二导杆滑动方向平行于第一导杆滑动方向,顶块与夹环固定;
发起缸体内设有与发起缸体滑动密封配合的发起内活塞811,发起内活塞滑动方向平行于第一导杆滑动方向,发起内活塞将发起缸体内部分隔成发起工作腔81a及与大气连通的发起应变腔81b,发起应变腔内固定有发起应变限位体812,发起内活塞上设有可被主动板推动的发起活塞杆813,发起活塞杆穿过发起应变腔;
识别缸体内设有与识别缸体滑动密封配合的识别内活塞821,识别内活塞滑动方向平行于第一导杆滑动方向,识别内活塞将识别缸体内部分隔成识别工作腔82a及与大气连通的识别应变腔82b,识别应变腔内固定有识别应变限位体822,识别应变腔内设有识别应变弹簧823,识别应变弹簧一端连接识别内活塞,识别应变弹簧另一端连接识别缸体,识别内活塞上设有穿过识别工作腔的识别活塞杆824,识别活塞杆与识别缸体滑动密封配合,识别活塞杆上设有摩擦弹性压块825,长拉索处在摩擦弹性压块与导向轮之间的部分为局部锁定段;
识别工作腔通过弹性塑料油路管连通至发起工作腔,识别工作腔、弹性塑料油路管及发起工作腔内均充满液压油,识别缸体内缸径为发起缸体内缸径的5至20倍,识别应变腔、识别工作腔、摩擦弹性压块、导向轮轴线及夹环前端沿夹孔轴向依次布置;
当主动板接触顶块时,识别内活塞与识别应变限位体分离,发起工作腔、发起活塞杆、被动板及主动板沿夹孔轴向依次布置,主动板与被动板之间分离,发起内活塞接触发起应变限位体,摩擦弹性压块将局部锁定段压紧固定在导向轮上;
当识别内活塞接触识别应变限位体时,主动板与顶块分离,主动板紧贴被动板,主动板紧贴发起活塞杆,摩擦弹性压块与局部锁定段分离,摩擦弹性压块与导向轮分离。
液压油的冰点低于零下40摄氏度。识别缸体内缸径为发起缸体内缸径的5至20倍,是为了保障摩擦弹性压块将局部锁定段压紧固定在导向轮上时,摩擦弹性压块的压紧力足够大(根据“帕斯卡定律”,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压强增值后,此压强增值瞬时间传至静止流体各点,而力等于压强乘以面积,所以对于识别缸体和发起缸体而言,活塞面积越大,火上所能产生的相应推力也越大,而内缸径越大,即活塞面积越大,因此本案中,识别内活塞的推力相当于被放大了)。
在本方案中,破碎锤可以自动识别出需要它工作的工况,从而合理的触发工作。平时,摩擦弹性压块将局部锁定段压紧固定在导向轮上,相当于导向轮固定、长拉索与导向轮也固定,操作者只要拉着长拉索(硬拉环)沿着电缆长度方向走路前进,夹环就可正常顺着电缆前进,当遇到阻碍后(冰块无法顺利破碎,形成阻碍),如前所述,刺杆会开始回退,一旦回退,由于第一弹簧压缩,因此可以提供更大的破冰力(力的作用是相互的,冰块给刺杆的力越大,刺杆顶着冰块的力也越大),此时就有可能破冰。
若还是不能破冰,各刺杆、推板继续回退,而在识别机构中:刺杆、推板继续回退的过程中,推板会接触、推动被动板,二级弹簧开始压缩,此时刺杆顶着冰块的力就更大了(力的作用是相互的,冰块给刺杆的力越大,刺杆顶着冰块的力也越大),此时就有可能破冰。
若依然还是不能破冰,刺杆、推板继续回退,在识别机构中:推板开始接触并推动发起活塞杆,发起活塞杆带动发起内活塞移动,发起工作腔内一部分液压油通过弹性塑料油路管进入识别工作腔,识别内活塞移动,识别内活塞带动摩擦弹性压块离开导向轮、离开长拉索的局部锁定段,从而导向轮不再被锁住,长拉索的局部锁定段也不再被锁住,此时如前所述,只要快速拉动长拉索,就能带动破碎锤工作。