CN111606123A - 省力高效的控制电缆放线架及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种省力高效的控制电缆放线架及操作方法。目前，电力施工现场控制电缆的敷设工作量大、速度慢是个有待解决的问题，影响速度的因素之一就是放线工具的工作效率低。本发明组成包括：十字底座（1）、转盘（10），所述的十字底座包括竖板（2），所述的竖板两侧中间位置分别焊接有横板（5），所述的竖板中心位置焊接铁管A（3），所述的铁管A与所述的竖板、所述的横板上平面之间分别焊接有4根加强筋（4），所述的转盘包括圆盘（9），所述的圆盘中间孔内穿有铁管B（8）并焊接固定，所述的铁管B顶部固定有堵（6），所述的堵下方安装有轴承（7）。本发明用于省力高效的控制电缆放线架。

Description

省力高效的控制电缆放线架及操作方法

技术领域：

本发明涉及电力施工设备技术领域，具体涉及一种省力高效的控制电缆放线架及操作方法。

背景技术：

目前，电力施工现场控制电缆的敷设工作量大、速度慢是个有待解决的问题，影响速度的因素之一就是放线工具的工作效率低。常见的放线架有两种，一种是升降式的三角底座放线架，这种放线架笨重、电缆线盘安装极为困难、放线速度慢且同时只可以敷设一根电缆，效率极低；另一种是盘槽式放线圆盘，优点是体积小、可同时放多跟电缆，但缺点是省力效果不明显且对于较大的电缆线盘安装困难且工具故障率较高；

物体旋转时所要承受的力，力学知识可知物体旋转的必要条件就是向心力，在物体静止到旋转的过程中力的变化是如下：

静止的圆盘所受力：重力+支撑力+摩擦力+沿着园周外切线方向的牵引力，以上力的合成页面就是物体旋转的向心力，向心力的公式为：F向=mv²/rm为质量、v是线速度、r是半径，这里固定不变的物理量是m质量、r半径，所以只要在沿着圆盘切线方向施加一个速度，向心力就会存在圆盘就会旋转起来。速度由0到产生就是受力后产生位移从而形成加速度的过程，所以沿着切线方向施加一个大于固定摩擦力的力F就可以驱动圆盘旋转。这个沿着切线方向的力F要大于摩擦力，才会产生向心力，所以我们就可以结合实际情况分析这个力F的大小应如何决定；

方式1：当圆盘平放在地面时，与地面接触面积最大，摩擦力最大这时F也就最大，不可取；当圆盘立放在地面时，此时圆盘旋转的方向和电缆拖拽的牵引方向一致，此时转盘与地面的摩擦力是滑动摩擦力，但圆盘会随着旋转而滚动无法固定放线的位置，也不可取；放在地面的两个方式都要施加极大的力F才可以，所以我们要考虑将电缆线盘脱离地面摩擦；

方式2：用一个满足条件的轴穿过电缆线盘将其搭架在两个支架上面，让电缆线盘悬空，仅轴与支架的两个接触点受力，此时虽然接触面积减少，但是一个在承载1吨以上质量而确保不弯曲的轴，其质量一定是很大的，这时质量的增加造成了摩擦处压力的增加，摩擦力也随之增加，而且这时候的接触面积有两个点，所以效果一定不是最好的，这就是上面说的第一种升降式的三角底座放线架；

方式3：用一个底部装有滚动轮的圆形托盘安装在电缆线盘的一侧，将托盘的圆心穿过地面的一个固定支点，让圆盘带动电缆线盘以支点为圆心旋转，圆盘下面的滚动轮与地面做滚动摩擦，这种方法解决了不增加质量的问题，但没有解决接触面及大的问题，若保持重心不偏移的话至少圆盘底部至少安装4个滚动轮，这样摩擦点就是4个，而且这4个滚动轮要具有极强的承重性，只要有1个故障都无法使电缆线盘正常旋转，所以在效果也不是最好的，这就是上面说的第二种盘槽式放线圆盘；

方式4：质量不变、接触面仅一个点、滚动摩擦，解决这三个关键词就是本申请的技术关键，就是将摩擦力降为最低，让施加外力最小的方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种省力高效的控制电缆放线架及操作方法，利用向心力的原理再加上滚动摩擦的原理相结合制造而成，并合理的利用力学原理，做到放线架的结构简单、轻便、易操作、省力的效果。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种省力高效的控制电缆放线架，其组成包括：十字底座、转盘，所述的十字底座包括竖板，所述的竖板两侧中间位置分别焊接有横板，所述的竖板中心位置焊接铁管A，所述的铁管A与所述的竖板、所述的横板上平面之间分别焊接有4根加强筋，所述的转盘包括圆盘，所述的圆盘中间孔内穿有铁管B并焊接固定，所述的铁管B顶部固定有堵，所述的堵下方安装有轴承。

所述的省力高效的控制电缆放线架，所述的竖板、所述的横板采用宽120mm×高53mm，壁厚5.5mm的U型槽钢，4根所述的加强筋均匀布置，并且采用宽50mm×高27mm，壁厚3.5mm的U型槽钢，所述的铁管A是高度1000mm的DN50壁厚3.5mm的空心铁管，所述的铁管B是高度600mm的DN65壁厚3.5mm的空心铁管。

一种省力高效的控制电缆放线架及操作方法，该方法包括如下步骤：首先是将十字底座、转盘制作完成，再配合钢珠和轴承两个配件完成电缆的敷设工作；

（1）将外径62mm、厚16mm的载重轴承放入转盘中的铁管B的管径内部；

（2）将直径60mm的钢珠涂抹适量黄油后放在十字底座的铁管A顶端位置；

（3）然后将转盘中的铁管B套在十字底座的铁管A上，并使所述的钢珠顶在所述的轴承的内圈，所述的转盘的质量都施加在所述的钢珠上，由于轴承、钢珠及黄油润滑后的滚动摩擦系数小，能够使旋转转盘快速转动；

（4）将电缆线盘立放在空地处，然后将所述的省力高效的控制电缆放线架整体由1-2人抬起，将铁管B端穿进电缆线盘的中心孔，然后将电缆线盘整体向穿有所述的省力高效的控制电缆放线架的方向放到，这样就形成电缆线盘架坐在放线架上的圆盘上，此时由一人拉拽电缆形成沿着圆盘切线方向的力就可以将电缆线盘旋转起来。

有益效果：

1.本发明是一种省力高效的控制电缆放线架及其具体操作方法，该结构是基于现有两种放线架的优点，更合理的利用力学原理，做到放线架的结构简单、轻便、易操作、省力的效果，本方法是利用向心力的原理再加上滚动摩擦的原理相结合制造而成，首先我们要知道电缆敷设的前提就是要让电缆线盘旋转起来，然后将缠绕在线盘上的电缆释放出来以完成敷设，但是电缆缠绕的线盘质量大、体积大造成其旋转的极大困难，本申请结构就是重点解决这一难点。

本发明的制造成本低，主要使用的材料有铁质槽钢、铁质圆盘、空心铁管、钢珠球、载重轴承，制造中也主要采用焊接技术，采用满焊缝加角焊缝，提高产品的强度。

本发明省力高效，放线架在初始拉拽时需要施加一个较大的力之后，让其

带动电缆线盘旋转，当圆盘拥有初始速度后让其保持匀速旋转的条件就是“摩擦力=牵引力”，此时的摩擦力极低，所以保持旋转所需要施加的外力极小，明显增大电缆敷设速度。

本发明可以在现场使用多个放线架同时敷设多跟电缆，由于省力的效果，一个工作人员可以同时拉拽2-4个放线架进行放线，大大提高放线速度，并且该结构拆装简便、运输方便、提高了更换电缆线盘的速度。

本发明的电缆放线架结构分为两部分，即十字底座、转盘，两个部件的体积和质量较小，拆装及运输极为便捷。

附图说明：

附图1是本发明的十字底座结构示意图。

附图2是附图1的俯视图。

附图3是本发明的转盘结构示意图。

附图4是附图3的俯视图。

其中：1、十字底座，2、竖板，3、铁管A，4、加强筋，5、横板，6、堵，7、轴承，8、铁管B，9、圆盘，10、转盘。

具体实施方式：

实施例1：

一种省力高效的控制电缆放线架，其组成包括：十字底座1、转盘10，所述的十字底座包括竖板2，所述的竖板两侧中间位置分别焊接有横板5，所述的竖板中心位置焊接铁管A3，所述的铁管A与所述的竖板、所述的横板上平面之间分别焊接有4根加强筋4，所述的转盘包括圆盘9，所述的圆盘中间孔内穿有铁管B8并焊接固定，所述的铁管B顶部固定有堵6，所述的堵下方安装有轴承7。

实施例2：

根据实施例1所述的省力高效的控制电缆放线架，所述的竖板、所述的横板采用宽120mm×高53mm，壁厚5.5mm的U型槽钢，4根所述的加强筋均匀布置，并且采用宽50mm×高27mm，壁厚3.5mm的U型槽钢，所述的铁管A是高度1000mm的DN50壁厚3.5mm的空心铁管，所述的铁管B是高度600mm的DN65壁厚3.5mm的空心铁管。

实施例3：

一种利用实施例1-2所述的省力高效的控制电缆放线架及操作方法，本方法是：首先是将十字底座、转盘制作完成，再配合钢珠和轴承两个配件完成电缆的敷设工作；

（1）将外径62mm、厚16mm的载重轴承放入转盘中的铁管B的管径内部；

（2）将直径60mm的钢珠涂抹适量黄油后放在十字底座的铁管A顶端位置；

（3）然后将转盘中的铁管B套在十字底座的铁管A上，并使所述的钢珠顶在所述的轴承的内圈，所述的转盘的质量都施加在所述的钢珠上，由于轴承、钢珠及黄油润滑后的滚动摩擦系数小，能够使旋转转盘快速转动；

（4）将电缆线盘立放在空地处，然后将所述的省力高效的控制电缆放线架整体由1-2人抬起，将铁管B端穿进电缆线盘的中心孔，然后将电缆线盘整体向穿有所述的省力高效的控制电缆放线架的方向放到，这样就形成电缆线盘架坐在放线架上的圆盘上，此时由一人拉拽电缆形成沿着圆盘切线方向的力就可以将电缆线盘旋转起来。

所述的省力高效的控制电缆放线架，分成两个组成部分制作，分别是十字底座（附图1、附图2）和转盘（附图3、附图），同时还有两个配件（钢珠和载重轴承）。如附图1所示，用宽120mm×高53mm，壁厚5.5mm的U型槽钢焊接成十字型底座，在十字底座中心位置垂直焊接一个高度1000mm的DN50壁厚3.5mm的空心铁管，为保证铁管的坚固性在四周焊接宽50mm×高27mm，壁厚3.5mm的U型槽钢对其进行加固，这样底座的制作完成；

如附图3所示，在直径800mm、壁厚3.5mm的铁质圆盘中心位置切割直径80mm的圆孔，然后在圆孔上焊接一个高度600mm的DN65壁厚3.5mm的空心铁管，最后将铁管顶部封闭焊死；如果未达到快速敷设电缆的效果，施工现场可以同时使用多个放线架，且根据电缆线盘大小不同，定制大、中、小三种大小的放线架，这样就可以更便捷的使用。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案理论依据是：

（1）解决摩擦力大的问题：根据力学原理摩擦力F=μN，让物体产生位移或者旋转就是要运动方向的力F运动要大于摩擦力F，在保持本身质量不变的情况下，就是要降低摩擦系数。所以本发明的第一个解决的技术问题就是降低电缆线盘在旋转中的摩擦力，即将接触面积降为最低，同时采用轴承配合钢珠的滚动摩擦系数最低的办法，再配合使用润滑黄油进一步降低摩擦系数，从而达到克服摩擦省力的效果；

（2）解决工器具笨重且使用繁琐的问题：找准降低摩擦的办法后，就是在保证放线架牢固结实的基础上降低其重量和操作难度，放线架首先要确保在工作中稳固不产生晃动，这样就需要具备一定的质量，本发明采用的是电缆线盘上座式旋转方式，这样就直接解决了增加自重的问题，所以所用材料的质量和体积都无需过多考虑，另一方面，就是利用力学知识中三角形结构稳定性最强的原理，在放线架的焊接处均采用三角支架式焊接来确保放线架的牢固性；

本申请是基于力学原理的深度应用，与其他放线架相比较本放线装置具有如下原理优势：

（1）承载电缆线盘质量的接触点仅1处，接触面最小，所受阻碍旋转的摩擦力最小；

（2）在接触面最小的基础上，利用滚动摩擦系数低的优势，增设载重轴承与钢珠的配合，在电缆线盘旋转中降低摩擦力的作用；

（3）在固定及驱动电缆线盘旋转的过程中，使用的工具质量（也就是增加电缆线盘的质量）最小，利用电缆线盘自重来达到稳定的作用，本放线架的质量约12kg-15kg。

（4）本放线装置结构分为两部分，且体积和质量较小，拆装及运输极为便捷。

Claims (3)

1.一种省力高效的控制电缆放线架，其组成包括：十字底座、转盘，其特征是：所述的十字底座包括竖板，所述的竖板两侧中间位置分别焊接有横板，所述的竖板中心位置焊接铁管A，所述的铁管A与所述的竖板、所述的横板上平面之间分别焊接有4根加强筋，所述的转盘包括圆盘，所述的圆盘中间孔内穿有铁管B并焊接固定，所述的铁管B顶部固定有堵，所述的堵下方安装有轴承。

2.根据权利要求1所述的省力高效的控制电缆放线架，其特征是：所述的竖板、所述的横板采用宽120mm×高53mm，壁厚5.5mm的U型槽钢，4根所述的加强筋均匀布置，并且采用宽50mm×高27mm，壁厚3.5mm的U型槽钢，所述的铁管A是高度1000mm的DN50壁厚3.5mm的空心铁管，所述的铁管B是高度600mm的DN65壁厚3.5mm的空心铁管。

3.一种权利要求1-2之一所述的省力高效的控制电缆放线架的操作方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

首先是将十字底座、转盘制作完成，再配合钢珠和轴承两个配件完成电缆的敷设工作；

（1）将外径62mm、厚16mm的载重轴承放入转盘中的铁管B的管径内部；

（2）将直径60mm的钢珠涂抹适量黄油后放在十字底座的铁管A顶端位置；

（3）然后将转盘中的铁管B套在十字底座的铁管A上，并使所述的钢珠顶在所述的轴承的内圈，所述的转盘的质量都施加在所述的钢珠上，由于轴承、钢珠及黄油润滑后的滚动摩擦系数小，能够使旋转转盘快速转动；

（4）将电缆线盘立放在空地处，然后将所述的省力高效的控制电缆放线架整体由1-2人抬起，将铁管B端穿进电缆线盘的中心孔，然后将电缆线盘整体向穿有所述的省力高效的控制电缆放线架的方向放倒，这样就形成电缆线盘架坐在放线架上的圆盘上，此时由一人拉拽电缆形成沿着圆盘切线方向的力就可以将电缆线盘旋转起来。

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