CN112436447A - 电缆自动剥皮装置 - Google Patents

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黄建业
范元亮
林爽
刘冰倩
杨彦
廖飞龙
占彤平
董衍旭
陈清华
陈永志
林桂明
严国强
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ZHEJIANG TSINGHUA YANGTZE RIVER DELTA RESEARCH INSTITUTE
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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ZHEJIANG TSINGHUA YANGTZE RIVER DELTA RESEARCH INSTITUTE
Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种电缆自动剥皮装置，包括底座，所述底座左、右两端分别设置有一对用以夹紧电缆的抱线爪，底座上安装有能左右滑动的滑动板，所述滑动板上安装有轴心线与滑动板滑动方向相平行的齿轮，所述齿轮上开设有供电缆从齿轮中心穿过的槽口，所述齿轮一侧安装有随齿轮转动并且高度可调的刀头。本发明涉及的一种电缆自动剥皮装置能够实现对电缆的自动剥皮，大大减少了作业人员的参与度，满足带电作业运维需求，节约人力成本，提高作业效率并保证作业的安全性及可靠性，减少对电路其他区域的影响，解决作业人员安全、作业效率、作业一致性等问题。

Description

电缆自动剥皮装置
技术领域
本发明涉及一种电缆自动剥皮装置，属于电力设备作业工具技术领域。
背景技术
随着社会需求对供电安全性和稳定性的不断提高，对作业人员作业质量的要求也就越来越高，作业人员很难在保证作业安全的前提下，再次提高作业质量与效率。目前人工带电作业都是采用手动工具操作，对电缆外皮进行剥切，电缆绝缘部分为硬质的交联聚氯乙烯材料，一般作业工具很难将其剥开，造成作业效率低下；作业人员在经过多次作业后对体能的消耗也较大；同时增加了作业人员的安全性，且很难保证作业的一致性。
现有市场有针对剥切电缆的手动作业工具出现。由于电缆规格繁多，作业工具需根据不同线径规格电缆进行相应的刀具更换或相应部分尺寸调节，才能完成剥皮作业，自动化程度较低；作业质量更多取决于作业人员对作业工具的熟悉程度，对新作业人员来说难度较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用方便，实用性强，安全可靠的电缆自动剥皮装置，节约人力成本，提高作业效率。
本发明采用以下方案实现：一种电缆自动剥皮装置，包括底座，所述底座左、右两端分别设置有一对用以夹紧电缆的抱线爪，底座上安装有能左右滑动的滑动板，所述滑动板上安装有轴心线与滑动板滑动方向相平行的齿轮，所述齿轮上开设有供电缆从齿轮中心穿过的槽口，所述齿轮一侧安装有随齿轮转动并且高度可调的刀头。
进一步的，所述齿轮左、右两侧设置有固定板，所述齿轮两端面开设有环形槽，所述固定板上设置有与环形槽旋转配合的弧形导向块。
进一步的，所述齿轮下方设置有一前一后的两个与齿轮相啮合的传动齿轮，传动齿轮转动安装于两侧固定板上，两传动齿轮的齿轮轴穿过固定板并分别安装有通过同步带传动连接的带轮，其中一传动齿轮的齿轮轴通过一对锥齿轮与第一电机传动连接。
进一步的，其中一固定板远离齿轮一侧设置有用以安装刀头的刀头安装板，所述刀头安装板经从同侧固定板上方越过的连接块与齿轮连接在一起；刀头下侧连接有沿竖向设置的刀杆，所述刀头安装板上固定安装有与刀杆滑动配合的导座，所述刀杆下端连接有竖向齿条，刀头安装板上安装有第二电机以及与第二电机传动连接的齿轮组，所述齿轮组的末级齿轮与竖向齿条相啮合。
进一步的，所述滑动板通过直线导轨副安装于底座上，所述底座上安装有沿左右设置的水平齿条，所述滑动板上安装有第三电机，所述第三电机的主轴上安装有与水平齿条相啮合的从动齿轮。
进一步的，所述抱线爪上端的夹持部设置有橡胶块，所述抱线爪通过直线导轨副与底座两端滑动配合，底座两端下部分别安装有沿前后方向设置的丝杆，所述丝杆具有前后两段旋向相反的螺纹部，成对的两抱线爪下端设置有分别与丝杆前、后两端螺纹部配合的丝杆螺母以使丝杆转动时带动两抱线爪同步相向或相背离运动。
进一步的，所述底座底部安装有用以驱动两侧抱线爪开合的第四电机以及沿左右方向设置有传动轴，所述第四电机通过蜗轮蜗杆组A与传动轴传动连接，所述传动轴两端朝底座两端延伸并且其端部通过万向节和蜗轮蜗杆组B与对应端的丝杆传动连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明涉及的一种电缆自动剥皮装置能够实现对电缆的自动剥皮，大大减少了作业人员的参与度，使用方便，易于操作，实用性强，满足带电作业运维需求，节约人力成本，提高作业效率并保证作业的安全性及可靠性，减少对电路其他区域的影响，解决作业人员安全、作业效率、作业一致性等问题。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例左视方位整体构造立体图；
图2是本发明实施例刀头安装结构左视图；
图3是本发明实施例右视方位整体构造立体图；
图4是本发明实施例仰视方位整体构造立体图；
图中标号说明：100-底座、110-水平齿条、120-丝杆、130-第四电机、140-传动轴、150-蜗轮蜗杆组A、160-万向节、170-蜗轮蜗杆组B、200-抱线爪、210-橡胶块、220-丝杆螺母、300-滑动板、310-齿轮、311-槽口、312-环形槽、320-刀头安装板、321-刀头、322-连接块、323-刀杆、324-导座、325-竖向齿条、326-第二电机、327-齿轮组、330-固定板、331-弧形导向块、340-传动齿轮、350-同步带、360-第一电机、370-第三电机、400-电缆。
具体实施方式
如图1~4所示，一种电缆自动剥皮装置，包括底座100，所述底座100左、右两端分别设置有一对用以夹紧电缆的抱线爪200，底座100上安装有能左右滑动的滑动板300，所述滑动板上安装有轴心线与滑动板滑动方向相平行的齿轮310，所述齿轮310上开设有供电缆从齿轮中心穿过的槽口311，所述齿轮310一侧安装有随齿轮转动并且高度可调的刀头321；所述槽口为U形槽口，槽口的开口贯通齿轮侧边，齿轮的中心位于槽口内，剥皮时电缆放入槽口中的齿轮中心位置；然后齿轮转动带动刀头绕电缆转动对电缆进行剥皮操作，同时滑动板300横向滑动使刀头边环绕切割边沿电缆轴向移动；本发明涉及的一种电缆自动剥皮装置能够实现对电缆的自动剥皮，作业人员将电缆对准齿轮的槽口放入，启动装置后便可自动完成剥皮操作，大大减少了作业人员的参与度，降低电缆在剥皮作业时的作业风险，提高作业人员人身安全，满足带电作业运维需求，节约人力成本，提高作业效率并保证作业的安全性及可靠性，减少对电路其他区域的影响，解决作业人员安全、作业效率、作业一致性等问题。
在本实施例中，所述齿轮310左、右两侧设置有固定板330，所述齿轮310两端面开设有环形槽312，所述固定板330上设置有与环形槽312旋转配合的弧形导向块331，齿轮310上的环形槽在槽口处也断开，通过两侧的弧形导向块331对齿轮进行支撑，保证带槽口的齿轮转动稳定性。
在本实施例中，所述齿轮310下方设置有一前一后的两个与齿轮相啮合的传动齿轮340，传动齿轮340转动安装于两侧固定板330上，两传动齿轮的齿轮轴穿过固定板并分别安装有通过同步带350传动连接的带轮，其中一传动齿轮的齿轮轴通过一对锥齿轮与第一电机360传动连接；运用锥齿轮传动增加空间利用率，使设备尽量紧凑小巧，采用两个传动齿轮340同时与齿轮啮合实现在齿轮存在槽口的同时仍可以进行环形旋转。
在本实施例中，其中一固定板330远离齿轮一侧设置有用以安装刀头的刀头安装板320，所述刀头安装板320经从同侧固定板上方越过的连接块322与齿轮连接在一起；刀头321下侧连接有沿竖向设置的刀杆323，所述刀头安装板370上固定安装有与刀杆滑动配合的导座324，所述刀杆下端连接有竖向齿条325，刀头安装板上安装有第二电机326以及与第二电机传动连接的齿轮组327，所述齿轮组的末级齿轮与竖向齿条相啮合；刀杆和导座的滑动配合对刀头的升降运动进行导向，第二电机通过齿轮组和齿条实现刀头的升降，以实现对电缆不同线径的剥切。
在本实施例中，所述滑动板300通过直线导轨副安装于底座100上，所述底座100上安装有沿左右设置的水平齿条110，所述滑动板300上安装有第三电机370，所述第三电机的主轴上安装有与水平齿条相啮合的从动齿轮，运用齿轮齿条啮合来实现滑动板往返动作，运动精度相对较高；滑台运动模组，运动相对平稳。
在本实施例中，所述抱线爪200上端的夹持部设置有橡胶块210，所述抱线爪通过直线导轨副与底座两端滑动配合，底座100两端下部分别安装有沿前后方向设置的丝杆120，所述丝杆120具有前后两段旋向相反的螺纹部，成对的两抱线爪下端设置有分别与丝杆前、后两端螺纹部配合的丝杆螺母220以使丝杆转动时带动两抱线爪同步相向或相背离运动。
在本实施例中，所述底座100底部安装有用以驱动两侧抱线爪开合的第四电机130以及沿左右方向设置有传动轴140，所述第四电机130通过蜗轮蜗杆组A150与传动轴传动连接，所述传动轴140两端朝底座两端延伸并且其端部通过万向节160和蜗轮蜗杆组B170与对应端的丝杆传动连接；第四电机将动力由蜗轮蜗杆组A150传递到传动轴上，传动轴再通过万向节和蜗轮蜗杆组B170将动力传递至丝杆上，再通过丝杆与丝杆螺母实现抱线爪的夹紧和松开动作；运用蜗轮蜗杆传动机构以增加抱线机构的自锁性；用万向节改变动力传递位置，以避开位置干涉，与丝杆来实现动力传递。
本发明电缆自动剥皮装置的工作过程：
（1）将电缆对准齿轮的槽口放入至齿轮中心位置；
（2）通过第四电机启动使两端的抱线爪夹紧电缆；
（3）第二电机启动使刀头上升并紧贴电缆；
（4）第一电机启动带动齿轮转动使刀头环绕电缆运动进行起始端周向切割；
（5）然后第三电机启动带动滑动板横向移动使刀头在电缆上进行螺旋切割；
（6）滑动板运动到指定位置（即刀头沿螺旋切割一端距离）后，第三电机停止工作，刀头再次环绕电缆运动进行尾端周向切割；
（7）第二电机反向工作使刀头下降退刀。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种电缆自动剥皮装置，其特征在于：包括底座，所述底座左、右两端分别设置有一对用以夹紧电缆的抱线爪，底座上安装有能左右滑动的滑动板，所述滑动板上安装有轴心线与滑动板滑动方向相平行的齿轮，所述齿轮上开设有供电缆从齿轮中心穿过的槽口，所述齿轮一侧安装有随齿轮转动并且高度可调的刀头。
2.根据权利要求1所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：所述齿轮左、右两侧设置有固定板，所述齿轮两端面开设有环形槽，所述固定板上设置有与环形槽旋转配合的弧形导向块。
3.根据权利要求2所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：所述齿轮下方设置有一前一后的两个与齿轮相啮合的传动齿轮，传动齿轮转动安装于两侧固定板上，两传动齿轮的齿轮轴穿过固定板并分别安装有通过同步带传动连接的带轮，其中一传动齿轮的齿轮轴通过一对锥齿轮与第一电机传动连接。
4.根据权利要求2所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：其中一固定板远离齿轮一侧设置有用以安装刀头的刀头安装板，所述刀头安装板经从同侧固定板上方越过的连接块与齿轮连接在一起；刀头下侧连接有沿竖向设置的刀杆，所述刀头安装板上固定安装有与刀杆滑动配合的导座，所述刀杆下端连接有竖向齿条刀头安装板上安装有第二电机以及与第二电机传动连接的齿轮组，所述齿轮组的末级齿轮与竖向齿条相啮合。
5.根据权利要求1所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：所述滑动板通过直线导轨副安装于底座上，所述底座上安装有沿左右设置的水平齿条，所述滑动板上安装有第三电机，所述第三电机的主轴上安装有与水平齿条相啮合的从动齿轮。
6.根据权利要求1所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：所述抱线爪上端的夹持部设置有橡胶块，所述抱线爪通过直线导轨副与底座两端滑动配合，底座两端下部分别安装有沿前后方向设置的丝杆，所述丝杆具有前后两段旋向相反的螺纹部，成对的两抱线爪下端设置有分别与丝杆前、后两端螺纹部配合的丝杆螺母以使丝杆转动时带动两抱线爪同步相向或相背离运动。
7.根据权利要求6所述的电缆自动剥皮装置，其特征在于：所述底座底部安装有用以驱动两侧抱线爪开合的第四电机以及沿左右方向设置有传动轴，所述第四电机通过蜗轮蜗杆组A与传动轴传动连接，所述传动轴两端朝底座两端延伸并且其端部通过万向节和蜗轮蜗杆组B与对应端的丝杆传动连接。
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