CN113401721B - 一种光伏输电导体收卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏输电辅助设备领域，具体涉及一种光伏输电导体收卷设备。包括机架、从动轴、主动轴、绕卷结构和杠杆转换结构；从动轴包括左圆环、右圆环和若干弹片；绕卷结构包括绕卷部和检测部，绕卷部与右圆环连接且向右延伸出面板；主动轴穿过从动轴延伸至面板内部；杠杆转换结构安装于面板。本发明通过主动轴驱动左圆环以带动绕卷部收卷线缆，当线缆在杠杆转换结构转换之前卡死，弹片形变带动左圆环向右移动，使从动轴与主动轴脱离传动，避免持续收卷造成线缆损坏；当线缆收卷结束后在检测部的作用下卡死，弹片形变带动右圆环向左移动，使带动绕卷部从线缆中抽离，将线缆卸载，防止持续卡死，同时无需人工卸载，提高工作效率。

Description

一种光伏输电导体收卷设备

技术领域

本发明涉及光伏输电辅助设备领域，具体涉及一种光伏输电导体收卷设备。

背景技术

在光伏发电系统中需要使用线缆（也就是输电导体）输送电能，线缆的两端通常设置有线缆接头，用于线缆之间的连接。在线缆生产完成后，或者废旧线缆更换时，需要使用收卷装置收卷线缆，以便于存放或运输。

现有的收卷装置在收卷线缆的过程中，容易出现线缆卡死，引发线缆的的损坏，造成不必要的经济损失；进一步的，在收卷完成后，收卷设备无法自动停止收卷，导致线缆被继续拉长损坏，且难以拆卸。

发明内容

根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了一种光伏输电导体收卷设备，以解决现有的收卷设备容易损坏线缆且收卷完成后线缆难以顺利拆卸的问题。

本发明的一种光伏输电导体收卷设备采用如下技术方案：包括：

机架，其包括竖直设置的面板；

从动轴，其包括从左至右间隔设置的左圆环和右圆环以及连接在左圆环和右圆环之间的若干弹片，弹片沿圆周方向均布且呈螺旋状扭转内凹设置，以使得在弹片沿其扭转方向形变后，左圆环和右圆环相互靠近；右圆环可转动地安装于面板的内部；

绕卷结构，其包括绕卷部和检测部，绕卷部连接在右圆环的右端且向右延伸出面板，检测部位于面板的斜下方，线缆对折后，远离线缆接头的一端穿过检测部，搭在绕卷部上，检测部能够对线缆接头进行阻挡；

主动轴，可转动地安装于机架，且主动轴穿过从动轴延伸至面板内部，主动轴的左端与左圆环摩擦传动，以带动从动轴转动，进而带动绕卷部对线缆进行收卷；

杠杆转换结构，其安装于面板，且在初始状态下与右圆环配合阻碍右圆环左右移动，杠杆转换结构配置成在线缆的顶推作用下发生动作，与左圆环配合以阻碍左圆环左右运动，进而在线缆被检测部卡死以完成收卷后，使得右圆环向左移动并将绕卷部拉出线缆，以及在初始状态下线缆被卡死后，使得左圆环向右移动与主动轴脱离传动。

可选地，所述绕卷部包括第一卷轴和第二卷轴，第一卷轴和第二卷轴沿右圆环的径向方向间隔设置且可转动地安装于右圆环；

第一卷轴和第二卷轴均包括相连接的安装轴段和缠绕轴段，安装轴段通过传动装置与主动轴相连接，以在右圆环卡死后，主动轴驱动第一卷轴和第二卷轴转动；

缠绕轴段包括若干沿圆周方向的均布的弹性条，弹性条呈螺旋状扭转设置，以使得缠绕轴段的两端沿弹性条的扭转方向发生相对转动时，缠绕轴段在弹性条的形变作用下直径缩小。

可选地，所述主动轴包括从左至右依次连接的锥形台和轴体，锥形台左端面的直径大于右端面的直径，锥形台的右端可转动地连接有伸缩环，伸缩环的右端连接有环挡，环挡的直径大于锥形台右边缘的直径，初始状态下，伸缩环收纳在锥形台的内部，锥形台和环挡均位于左圆环的内部，以使主动轴通过锥形台驱动左圆环转动，以及使左圆环和环挡同步左右移动。

可选地，所述检测部包括第一限位轴和第二限位轴，第一限位轴和第二限位轴上下间隔设置在机架上，线缆穿过第一限位轴和第二限位轴之间的间隙，第一限位轴和第二限位轴能够对线缆接头进行阻挡。

可选地，所述杠杆转换结构包括：

第一卡棒，其竖直设置且可上下滑动地安装在面板的内部，初始状态下，第一卡棒的下端伸入右圆环，并能够与右圆环相对转动；

第二卡棒，其竖直延伸且其下端能够伸入左圆环，并能够与左圆环相对转动，初始状态下，第二卡棒与左圆环脱离；

连接柱，其水平设置，且其左端与第二卡棒的上端相连接，其右端通过前后延伸的第一铰接轴与第一卡棒相铰接，且能够相对滑动；

连接柱的中部沿前后延伸的轴线可转动地安装于机架，以在第一卡棒因线缆的顶推作用向上运动并带动连接柱的右端向上运动时，使连接柱逆时针转动，进而使得连接柱的左端向下运动并带动第二卡棒向下运动。

可选地，第一卡棒上设置有水平延伸的驱动柱，驱动柱的右端延伸出面板的右端面，且驱动柱位于第一卷轴和第二卷轴的上侧，并能够在线缆的顶推下向上运动。

可选地，所述传动装置包括主动齿轮、第一齿轮和第二齿轮；第一齿轮和第二齿轮分别设置于第一卷轴和第二卷轴的安装轴段，主动齿轮设置于主动轴，主动齿轮与第一齿轮和第二齿轮相啮合。

可选地，所述右圆环的周壁面上设置有与第一卡棒配合的第一环槽，所述左圆环的周壁面上设置有与第二卡棒配合的第二环槽。

可选地，机架还包括设置于所述面板的左端面且水平延伸的支柱，支柱的末端设置有铰接座，连接柱的中部通过前后延伸的第二铰接轴铰接于铰接座。

可选地，机架上还设置有电机，电机位于主动轴的左侧，电机的输出轴与主动轴相连接，以驱动主动轴转动。

一种光伏输电导体的收卷方法，使用了上述光伏输电导体收卷设备，具体包括以下步骤：

（1）首先将线缆对折，然后将远离线缆接头的一端穿过第一限位轴和第二限位轴的间隙，搭在第一卷轴上；

（2）启动电机，电机通过主动轴带动从动轴的第一卷轴和第二卷轴转动收卷线缆；

（3）线缆收卷完成后，第一卷轴和第二卷轴从线缆中抽出，完成线缆的拆卸；

（4）对线缆卷进行紧固或封装。

本发明的有益效果是：本发明的一种光伏输电导体收卷设备，设置了主动轴、从动轴、绕卷结构和杠杆转换结构，主动轴驱动从动轴的左圆环进而带动绕卷部收卷线缆。当线缆在杠杆转换结构转换之前卡死，由于杠杆转换结构作用于从动轴的右圆环，弹片形变带动从动轴的左圆环向右移动，进而使从动轴与主动轴脱离传动，避免线缆持续收卷，造成损坏；当线缆收卷结束后在检测部的作用下卡死，由于杠杆转换结构作用于从动轴的左圆环，弹片形变带动从动轴的右圆环向左移动，进而带动绕卷结构的绕卷部从线缆中抽离，将线缆卸载，防止线缆持续卡死，同时免去工作人员卸载线缆的步骤，提高工作效率。

本发明中，绕卷结构的绕卷部包括第一卷轴和第二卷轴，第一卷轴和第二卷轴的缠绕轴段包括若干呈螺旋状扭转设置的弹性片，第一卷轴和第二卷轴的安装轴段通过传动装置与主动轴相连接，在右圆环卡死后，主动轴驱动第一卷轴和第二卷轴的安装轴段转动，使得第一卷轴和第二卷轴的缠绕轴段在弹性条的形变作用下直径缩小，进而在线缆收卷完成卡死时，便于第一卷轴和第二卷轴从线缆中抽出，提高拆卸效率。

在本发明中，主动轴的锥形台右侧转动连接有伸缩环，从动轴的左圆环与主动轴脱离的过程中将伸缩环拉出，使得左圆环与伸缩环配合，以避免左圆环在与锥形台脱离传动后与主动轴完全脱离，保证从动轴左右两端的同轴度，设备结构更加合理，传动更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1为本发明的线缆收卷装置的整体结构示意图；

图2为本发明的线缆收卷装置的剖视结构示意图；

图3为本发明中伸缩环处于收纳状态时主动轴的结构示意图；

图4为本发明中伸缩环处于拉伸状态时主动轴的结构示意图；

图5为本发明中从动轴以及第一卷轴和第二卷轴的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为本发明中第一卡棒、第二卡棒等在面板上的安装示意图；

图8为本发明中第一卡棒、第二卡棒、连接柱以及驱动柱连接示意图；

图9为图1中A处局部放大图。

图中：1、电机；2、主动轴；21、轴体；22、伸缩环；23、主动齿轮；24、锥形台；25、环挡；26、限位台；3、从动轴；31、左圆环；32、弹片；33、右圆环；34、第一卷轴；35、第二卷轴；36、第一齿轮；37、第二齿轮；38、第一环槽；39、第二环槽；4、面板；42、第一卡棒；43、第二卡棒；431、第一铰接轴；432、第二铰接轴；44、支柱；45、驱动柱；46、连接柱；47、铰接座；5、机架；51、第一限位轴；52、第二限位轴。

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。

如图1至图9所示，本发明的一种光伏输电导体收卷设备，包括机架5、从动轴3、主动轴2、绕卷结构以及杠杆转换结构。机架5包括竖直设置的面板4。

从动轴3包括从左至右间隔设置的左圆环31和右圆环33以及连接在左圆环31和右圆环33之间的若干弹片32，弹片32沿圆周方向均布且呈螺旋状扭转内凹设置，以使得在弹片32沿其扭转方向形变后，左圆环31和右圆环33相互靠近；右圆环33可转动地安装于面板4的内部中心位置。

绕卷结构包括绕卷部和检测部，绕卷部连接在右圆环33的右端且向右延伸出面板4，检测部设置在面板4的斜下方，线缆对折后，远离线缆接头的一端穿过检测部，搭在绕卷部上，检测部能够对线缆的接头进行阻挡。

主动轴2可转动地安装于机架5，且主动轴2穿过从动轴3延伸至面板4内部，主动轴2的左端与左圆环31摩擦传动，以带动从动轴3转动，进而带动绕卷部转动，对线缆进行收卷。

杠杆转换结构，其安装于面板4，且在初始状态下与右圆环33配合阻碍右圆环33左右移动，杠杆转换结构配置成在线缆的顶推作用下发生动作，与右圆环33脱离，并与左圆环31配合以阻碍左圆环31左右移动，进而在线缆被检测部卡死完成收卷后，使得右圆环33向左移动并将绕卷部拉出线缆，完成线缆的拆卸；以及在杠杆转换结构处于初始状态且线缆因外界因素被卡死，使得左圆环31向右移动与主动轴2脱离传动，避免强行绕卷造成线缆损坏。

在本实施例中，绕卷部包括第一卷轴34和第二卷轴35，第一卷轴34和第二卷轴35沿右圆环33的径向方向间隔设置且可转动地安装于右圆环33。第一卷轴34和第二卷轴35均包括相连接的安装轴段和缠绕轴段，安装轴段通过传动装置与主动轴2相连接，右圆环33带动第一卷轴34和第二卷轴35正常收卷时，传动装置不动作，在右圆环33卡死后，主动轴2通过传动装置驱动第一卷轴34和第二卷轴35转动。

缠绕轴段包括若干沿圆周方向的均布的弹性条，弹性条沿螺旋状扭转设置，以使得缠绕轴段的两端沿弹性条的扭转方向转动时，缠绕轴段因弹性条发生形变而直径缩小，更容易从线缆中抽出，进一步便于线缆的拆卸。

在本实施例中，传动装置包括主动齿轮23、第一齿轮36和第二齿轮37，第一齿轮36和第二齿轮37上分别设置在第一卷轴34和第二卷轴35的安装轴段，主动齿轮23设置在主动轴2的轴体21上，主动齿轮23与第一齿轮36和第二齿轮37相啮合。轴体21的右端设置有限位台26，限位台26位于主动齿轮23的右侧。

在本实施例中，主动轴2包括从左至右依次连接的锥形台24和轴体21，锥形台24左端面的直径大于右端面的直径，锥形台24的右端可转动地连接有伸缩环22，伸缩环22的右端连接有环挡25，环挡25的直径大于锥形台24右端面的直径，初始状态下，伸缩环22收纳在锥形台24的内部。左圆环31的内部设置有从左至右依次连通的锥形孔、环形孔以及通孔，环形孔的直径大于锥形孔右端面的直径以及通孔的直径，锥形台24和伸缩环22的环挡25位于左圆环31的内部并且分别与锥形孔和环形孔相配合，使得主动轴2通过锥形台24驱动左圆环31转动，且左圆环31能够与环挡25同步移动。在左圆环31向右移动时带动环挡25向右移动，将伸缩环22拉开，使得左圆环31与伸缩环22配合，以避免左圆环31在与锥形台24脱离传动后与主动轴2完全脱离，保证从动轴3左右两端的同轴度。

在本实施例中，检测部包括第一限位轴51和第二限位轴52，第一限位轴51和第二限位轴52上下间隔设置在机架5上，线缆穿过第一限位轴51和第二限位轴52之间的间隙，第一限位轴51和第二限位轴52能够对线缆接头进行阻挡，且能够将线缆中的水进行推挤，便于线缆的缠绕。

在本实施例中，杠杆转换结构包括第一卡棒42、第二卡棒43以及连接柱46。第一卡棒42竖直设置且可上下滑动地安装在面板4的内部，右圆环33的周壁面上设置有第一环槽38，初始状态下，第一卡棒42的下端伸入第一环槽38。第二卡棒43竖直延伸且对应左圆环31设置，左圆环31的周壁面上设置有第二环槽39，初始状态下，第二卡棒43的下端与第二环槽39脱离。

连接柱46水平设置，且其左端与第二卡棒43的上端相连接，其右端通过前后延伸的第一铰接轴431与第一卡棒42相铰接且能够相对滑动，以使第一卡棒42和第二卡棒43相连接。连接柱46的中部通过前后延伸的第二铰接轴432可转动地安装于机架5，以在第一卡棒42因线缆的顶推作用向上运动并带动连接柱46的右端向上运动时，使连接柱46逆时针转动，进而使得连接柱46的左端向下运动并带动第二卡棒43向下运动插入第二环槽39。

在本实施例中，第一卡棒42上设置有水平延伸的驱动柱45，驱动柱45的右端延伸出面板4的右端面，且驱动柱45位于第一卷轴34和第二卷轴35的上侧，在线缆收卷至预设厚度后，顶推驱动柱45使其向上运动。

在本实施例中，机架5还包括设置于面板4的左端面且水平延伸的支柱44，支柱44的末端设置有有铰接座47，连接柱46通过第二铰接轴432与铰接座47铰接。

在本实施例中，机架5上还设置有电机1，电机1位于主动轴2的左侧，电机1的输出轴与主动轴2相连接，以驱动主动轴2转动。

使用前，先将线缆对折，然后将远离线缆接头的一端穿过第一限位轴51和第二限位轴52的间隙，搭在第一卷轴34上。

启动电机1，电机1带动主动轴2转动，转动方向与弹片32的螺旋扭转方向相同。主动轴2的锥形台24与从动轴3的左圆环31摩擦传动，进而带动左圆环31转动，左圆环31通过弹片32带动右圆环33转动，右圆环33转动带第一卷轴34和第二卷轴35收卷线缆。此时，主动齿轮23和第一齿轮36以及第二齿轮37啮合，但没有相对转动。

在线缆收卷的过程中，如果线缆因外界因素发生卡死，右圆环33将停止转动。因第一卡棒42卡在右圆环33外周壁的第一环槽38内，使得右圆环33无法移动，所以弹片32发生形变会拉伸左圆环31向右移动，左圆环31与主动轴2的锥形台24脱离传动，断开动力，避免强行收卷对线缆造成损坏。这一过程中，随着左圆环31的移动，左圆环31通过带环挡25将伸缩环22从锥形台24中拉出，左圆环31被伸缩环22支撑，从而避免左圆环31与主动轴2完全脱离，保证从动轴3左右两侧处于同一轴线。待关机并将线缆卡死处理顺后，重新开机收卷即可。

线缆在收卷的过程中厚度逐渐增加，线缆收卷完成后，厚度达到预设值，推动第一卡棒42向上移动，使得第一卡棒42与右圆环33的第一环槽38脱离，同时第一卡棒42向上移动带动第二卡棒43围绕第二铰接轴432逆时针旋转，第二卡棒43向下运动插入左圆环31外周壁的第二环槽39内，以阻碍左圆环31的移动。线缆收卷完成后，线缆接头卡在第一限位轴51和第二限位轴52之间，导致右圆环33停止转动。左圆环31继续工作，使弹片32发生形变，由于第二卡棒43卡住了左圆环31，所以弹片32带动右圆环33往左移动，将第一卷轴34和第二卷轴35从线缆中拉出，完成线缆的拆卸。在拉出第一卷轴34和第二卷轴35的过程中，轴体21上的主动齿轮23通过第一齿轮36和第二齿轮37带动第一卷轴34和第二卷轴35的安装轴段转动，且安装轴段的转动方向与第一卷轴34和第二卷轴35的弹性条的螺旋扭转方向一致，由于第一卷轴34和第二卷轴35的缠绕轴段受到线缆的的摩檫力与安装轴段发生相对转动，第一卷轴34和第二卷轴35的缠绕轴段因弹性条形变直径变小，更容易从线缆中拉出。

本发明还提供了一种光伏输电导体的收卷方法，使用了本发明的光伏输电导体收卷设备，具体包括以下步骤：

（1）首先将线缆对折，然后将远离线缆接头的一端穿过第一限位轴51和第二限位轴52的间隙，搭在第一卷轴34上；

（2）启动电机1，电机1通过主动轴2带动从动轴3的第一卷轴34和第二卷轴35转动收卷线缆；

（3）线缆收卷完成后，第一卷轴34和第二卷轴35从线缆中抽出，完成线缆卷的拆卸；

（4）对线缆卷进行紧固或封装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：包括：

机架，其包括竖直设置的面板；

从动轴，其包括从左至右间隔设置的左圆环和右圆环以及连接在左圆环和右圆环之间的若干弹片，弹片沿圆周方向均布且呈螺旋状扭转内凹设置，以使得在弹片沿其扭转方向形变后，左圆环和右圆环相互靠近；右圆环可转动地安装于面板的内部；

绕卷结构，其包括绕卷部和检测部，绕卷部连接在右圆环的右端且向右延伸出面板，检测部位于面板的斜下方，线缆对折后，远离线缆接头的一端穿过检测部，搭在绕卷部上，检测部能够对线缆接头进行阻挡；

主动轴，可转动地安装于机架，且主动轴穿过从动轴延伸至面板内部，主动轴的左端与左圆环摩擦传动，以带动从动轴转动，进而带动绕卷部对线缆进行收卷；

杠杆转换结构，其安装于面板，且在初始状态下与右圆环配合阻碍右圆环左右移动，杠杆转换结构配置成在线缆的顶推作用下发生动作，与左圆环配合以阻碍左圆环左右运动，进而在线缆被检测部卡死以完成收卷后，使得右圆环向左移动并将绕卷部拉出线缆，以及在初始状态下线缆被卡死后，使得左圆环向右移动与主动轴脱离传动；

所述绕卷部包括第一卷轴和第二卷轴，第一卷轴和第二卷轴沿右圆环的径向方向间隔设置且可转动地安装于右圆环；

第一卷轴和第二卷轴均包括相连接的安装轴段和缠绕轴段，安装轴段通过传动装置与主动轴相连接，以在右圆环卡死后，主动轴驱动第一卷轴和第二卷轴转动；

缠绕轴段包括若干沿圆周方向的均布的弹性条，弹性条呈螺旋状扭转设置，以使得缠绕轴段的两端沿弹性条的扭转方向发生相对转动时，缠绕轴段在弹性条的形变作用下直径缩小。

2.根据权利要求1所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：所述主动轴包括从左至右依次连接的锥形台和轴体，锥形台左端面的直径大于右端面的直径，锥形台的右端可转动地连接有伸缩环，伸缩环的右端连接有环挡，环挡的直径大于锥形台右边缘的直径，初始状态下，伸缩环收纳在锥形台的内部，锥形台和环挡均位于左圆环的内部，以使主动轴通过锥形台驱动左圆环转动，以及使左圆环和环挡同步左右移动。

3.根据权利要求1所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：所述检测部包括第一限位轴和第二限位轴，第一限位轴和第二限位轴上下间隔设置在机架上，线缆穿过第一限位轴和第二限位轴之间的间隙，第一限位轴和第二限位轴能够对线缆接头进行阻挡。

4.根据权利要求1所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：所述杠杆转换结构包括：

第一卡棒，其竖直设置且可上下滑动地安装在面板的内部，初始状态下，第一卡棒的下端伸入右圆环，并能够与右圆环相对转动；

第二卡棒，其竖直延伸且其下端能够伸入左圆环，并能够与左圆环相对转动，初始状态下，第二卡棒与左圆环脱离；

连接柱，其水平设置，且其左端与第二卡棒的上端相连接，其右端通过前后延伸的第一铰接轴与第一卡棒相铰接，且能够相对滑动；

连接柱的中部沿前后延伸的轴线可转动地安装于机架，以在第一卡棒因线缆的顶推作用向上运动并带动连接柱的右端向上运动时，使连接柱逆时针转动，进而使得连接柱的左端向下运动并带动第二卡棒向下运动。

5.根据权利要求4所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：第一卡棒上设置有水平延伸的驱动柱，驱动柱的右端延伸出面板的右端面，且驱动柱位于第一卷轴和第二卷轴的上侧，并能够在线缆的顶推下向上运动。

6.根据权利要求1所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：所述传动装置包括主动齿轮、第一齿轮和第二齿轮；第一齿轮和第二齿轮分别设置于第一卷轴和第二卷轴的安装轴段，主动齿轮设置于主动轴，主动齿轮与第一齿轮和第二齿轮相啮合。

7.根据权利要求4所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：所述右圆环的周壁面上设置有与第一卡棒配合的第一环槽，所述左圆环的周壁面上设置有与第二卡棒配合的第二环槽。

8.根据权利要求4所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：机架还包括设置于所述面板的左端面且水平延伸的支柱，支柱的末端设置有铰接座，连接柱的中部通过前后延伸的第二铰接轴铰接于铰接座。

9.根据权利要求1所述的一种光伏输电导体收卷设备，其特征在于：机架上还设置有电机，电机位于主动轴的左侧，电机的输出轴与主动轴相连接，以驱动主动轴转动。

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