CN113714427A - 一种智能电缆剪切系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能电网领域，具体的说是一种智能电缆剪切系统，剪切设备包括支架，所述支架的上表面固定连接有套筒，所述套筒的上表面和下表面开设有通槽。该智能电缆剪切系统通过设置转动机构，当切刀将外部绝缘层切开后，驱动轴带动导轮转动，由于卡槽使得摩擦力增大，导轮带动电缆转动，电缆相对切刀做圆周运动，电缆外表面被完全划开，由于压板继续提供下压力，电缆在被转动切割的同时，切刀的夹角逐渐减小，直至电缆被完全切开后，切刀完全闭合，切割工作完成，切割产生的碎料从排料口排出，在传统的线性切割的基础上增加了圆周切割运动，在降低切割飞边产生的同时，也提高了切割效率，解决了传统线性切割容易产生飞边的问题。

Description

一种智能电缆剪切系统

技术领域

本发明属于智能电网领域，具体的说是一种智能电缆剪切系统。

背景技术

电缆剪广泛用于港口、电力、钢铁、造船、石油化工、矿山、铁路、建筑、冶金化工、汽车制造、塑料机械、工业控制、公路、大件运输、管道辅设、边坡隧道、井道治理防护、海上救助、海洋工程、机场建设、桥梁、航空、航天、场馆等重要行业以及各种基础建设，主要作用是将过长的电缆或缆绳在适当位置剪断。

传统的电缆剪由于采用液压线性切割，剪切口的张角范围有限，只能剪切一定尺寸的电缆，并且，线性刚性连接的刀头直接裸露在外，刀头在使用时，内部应力无法向外扩散，外部作用力同时又会影响刀头，多重因素会增大刀头受损的机率，在高压剪切力作用下，电缆由于缺乏限位固定装置，会被挤压变形，导致裁切飞边的产生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能电缆剪切系统，解决了传统电缆剪在工作时通过性差、刀头容易受损和容易产生飞边的问题。

(二)技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种智能电缆剪切系统，包括支撑模块，还包括装夹模块、液压模块、驱动模块、剪切模块和排料模块，其中：

支撑模块：主要负责固定和安装剪切设备内部各模块和机构，确保设备剪切工作的顺利进行；

装夹模块：待剪切的电缆伸入剪切设备内部，为了防止在剪切过程中电缆跑偏，装夹模块将电缆完全固定在设备内部，剪切设备和电缆相对静止；

液压模块：通过液压电控单元，利用液压传动控制装夹模块的运动，液压响应速度快，震动幅度小，设备剪切的误差较小；

驱动模块：外部电机带动设备内部机构转动，进而带动被夹持的电缆转动，在线性切割的基础上增加了一定的角速度，使得剪切作用力的种类增加，剪切速度加快；

剪切模块:负责剪切电缆，通过液压模块和驱动模块的配合，在线性剪切的同时加入角速度，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，剪切时的阻力降低，剪切效果更好；

排料模块：排出裁剪完毕的电缆和剪切产生的废料；

其中，剪切设备包括支架，所述支架的上表面固定连接有套筒，所述套筒的上表面和下表面开设有通槽，所述通槽的左侧设置有三通管，所述三通管的右端与套筒的内表面固定连接，所述套筒的内表面活动连接有剪切机构，所述剪切机构的底部设置有上压杆，所述上压杆的外表面与三通管右侧底端的内表面滑动连接。

所述剪切机构包括下压机构，所述下压机构位于套筒的顶部，所述下压机构的底部活动连接有夹持机构，所述夹持机构的底部设置有转动机构，所述转动机构和夹持机构均位于套筒的内部。

所述下压机构包括压板，所述压板的内表面与三通管右侧顶端的外表面滑动连接，所述压板的外表面固定连接有斜杆，所述斜杆的底端转动连接有杠杆，所述杠杆的底端与套筒的内表面转动连接，所述杠杆的底端固定连接有卡块，所述卡块的外表面通过滑槽与套筒的内表面滑动连接，所述滑槽开设在套筒的壁中。

所述夹持机构包括下压杆，所述下压杆的外表面与三通管右侧顶端的内表面滑动连接，所述下压杆的外表面活动连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的顶端与压板的下表面固定连接，所述压缩弹簧的底端固定连接有固定块，所述固定块的内表面与下压杆的外表面固定连接，所述固定块的外表面固定连接有固定杆，所述固定杆的底端转动连接有推拉杆，所述推拉杆的底端活动连接有切刀，所述切刀的顶部设置有夹爪，所述夹爪的外表面活动连接有上卡板，所述上卡板的底部活动连接有弹片，所述上卡板的内表面与切刀顶端的外表面转动连接，所述上卡板的内表面与下压杆底端的外表面滑动连接。

所述转动机构包括下卡板，所述下卡板的内表面转动连接有导轮，所述导轮的外表面开设有卡槽，所述导轮的底部设置有驱动轴，所述驱动轴的外表面与下卡板的内表面转动连接，所述下卡板的壁中开设有排料口，所述下卡板的下表面与上压杆的顶端固定连接。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置套筒，当设备使用时，在电缆进入套筒内部之前，下压机构和转动机构互相分离，二者均位于套筒的外部，此时套筒内径最大，等电缆进入套筒的内部且到达指定切割位置时，三通管内部液压增大，在液压作用下，下压机构向下运动，转动机构向上运动，下压机构向下挤压夹持机构，使其下表面与电缆的上表面接触挤压，转动机构的上表面与电缆的下表面接触挤压，电缆被完全固定，在增大剪切稳定性的同时，也增大了设备的通过性，解决了传统电缆剪切设备尺寸固定，只能剪裁固定尺寸电缆的问题。

2.本发明通过设置下压机构和夹持机构，在电缆固定的过程中，下压杆带动各部件向下移动，弹片的下表面与电缆的上表面接触挤压，上卡板下移的速度逐渐降低，夹爪的内表面随着下压杆的挤压与电缆的侧面夹紧，随着下移运动的继续进行，在外力作用下，压板向下运动，斜杆撬动杠杆转动，卡块沿着滑槽向外滑动，卡块的下表面与上卡板的上表面接触，上卡板停止运动，压板继续向下挤压压缩弹簧，切刀转动，从夹爪伸出，在压力作用下，切刀切开电缆外部两侧的绝缘层，由于压缩弹簧的缓冲区间较大，柔性切割不会损伤刀头，并且，切刀只有在使用时才会伸出，通过多层防护，在保证剪切效果的同时，也保护了刀头，解决了传统刚性外露式刀头，容易受损的问题。

3.本发明通过设置转动机构，当切刀将外部绝缘层切开后，驱动轴带动导轮转动，由于卡槽使得摩擦力增大，导轮带动电缆转动，电缆相对切刀做圆周运动，电缆外表面被完全划开，由于压板继续提供下压力，电缆在被转动切割的同时，切刀的夹角逐渐减小，直至电缆被完全切开后，切刀完全闭合，切割工作完成，切割产生的碎料从排料口排出，在传统的线性切割的基础上增加了圆周切割运动，在降低切割飞边产生的同时，也提高了切割效率，解决了传统线性切割容易产生飞边的问题。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的剖视图；

图4是本发明剪切机构的结构示意图；

图5是本发明下压机构的结构示意图；

图6是本发明夹持机构的结构示意图；

图7是本发明转动机构的结构示意图。

图中：支架1，套筒2，通槽3，三通管4，剪切机构5，上压杆6，下压机构10，夹持机构11，转动机构12，压板13，斜杆14，杠杆15，卡块16，滑槽17，下压杆20，压缩弹簧21，固定块22，固定杆23，推拉杆24，切刀25，夹爪26，上卡板27，弹片28，下卡板30，导轮31，卡槽32，驱动轴33，排料口34。

具体实施方式

使用图1-图7对本发明一实施方式的一种智能电缆剪切系统进行如下说明。

如图1-图7所示，本发明所述的一种智能电缆剪切系统，包括支撑模块，还包括装夹模块、液压模块、驱动模块、剪切模块和排料模块，其中：

支撑模块：主要负责固定和安装剪切设备内部各模块和机构，确保设备剪切工作的顺利进行；

装夹模块：待剪切的电缆伸入剪切设备内部，为了防止在剪切过程中电缆跑偏，装夹模块将电缆完全固定在设备内部，剪切设备和电缆相对静止；

液压模块：通过液压电控单元，利用液压传动控制装夹模块的运动，液压响应速度快，震动幅度小，设备剪切的误差较小；

驱动模块：外部电机带动设备内部机构转动，进而带动被夹持的电缆转动，在线性切割的基础上增加了一定的角速度，使得剪切作用力的种类增加，剪切速度加快；

剪切模块:负责剪切电缆，通过液压模块和驱动模块的配合，在线性剪切的同时加入角速度，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，剪切时的阻力降低，剪切效果更好；

排料模块：排出裁剪完毕的电缆和剪切产生的废料；

其中，剪切设备包括支架1，支架1的上表面固定连接有套筒2，套筒2的上表面和下表面开设有通槽3，通槽3的左侧设置有三通管4，三通管4的右端与套筒2的内表面固定连接，套筒2的内表面活动连接有剪切机构5，剪切机构5的底部设置有上压杆6，上压杆6的外表面与三通管4右侧底端的内表面滑动连接。

剪切机构5包括下压机构10，下压机构10位于套筒2的顶部，下压机构10的底部活动连接有夹持机构11，夹持机构11的底部设置有转动机构12，转动机构12和夹持机构11均位于套筒2的内部，通过设置套筒2，当设备使用时，在电缆进入套筒2内部之前，下压机构10和转动机构12互相分离，二者均位于套筒2的外部，此时套筒2内径最大，等电缆进入套筒2的内部且到达指定切割位置时，三通管4内部液压增大，在液压作用下，下压机构10向下运动，转动机构12向上运动，下压机构10向下挤压夹持机构11，使其下表面与电缆的上表面接触挤压，转动机构12的上表面与电缆的下表面接触挤压，电缆被完全固定，在增大剪切稳定性的同时，也增大了设备的通过性，解决了传统电缆剪切设备尺寸固定，只能剪裁固定尺寸电缆的问题。

下压机构10包括压板13，压板13的内表面与三通管4右侧顶端的外表面滑动连接，压板13的外表面固定连接有斜杆14，斜杆14的底端转动连接有杠杆15，杠杆15的底端与套筒2的内表面转动连接，杠杆15的底端固定连接有卡块16，卡块16的外表面通过滑槽17与套筒2的内表面滑动连接，滑槽17开设在套筒2的壁中。

夹持机构11包括下压杆20，下压杆20的外表面与三通管4右侧顶端的内表面滑动连接，下压杆20的外表面活动连接有压缩弹簧21，压缩弹簧21的顶端与压板13的下表面固定连接，压缩弹簧21的底端固定连接有固定块22，固定块22的内表面与下压杆20的外表面固定连接，固定块22的外表面固定连接有固定杆23，固定杆23的底端转动连接有推拉杆24，推拉杆24的底端活动连接有切刀25，切刀25的顶部设置有夹爪26，夹爪26的外表面活动连接有上卡板27，上卡板27的底部活动连接有弹片28，上卡板27的内表面与切刀25顶端的外表面转动连接，上卡板27的内表面与下压杆20底端的外表面滑动连接，通过设置下压机构10和夹持机构11，在电缆固定的过程中，下压杆20带动各部件向下移动，弹片28的下表面与电缆的上表面接触挤压，上卡板27下移的速度逐渐降低，夹爪26的内表面随着下压杆20的挤压与电缆的侧面夹紧，随着下移运动的继续进行，在外力作用下，压板13向下运动，斜杆14撬动杠杆15转动，卡块16沿着滑槽17向外滑动，卡块16的下表面与上卡板27的上表面接触，上卡板27停止运动，压板13继续向下挤压压缩弹簧21，切刀25转动，从夹爪26伸出，在压力作用下，切刀25切开电缆外部两侧的绝缘层，由于压缩弹簧21的缓冲区间较大，柔性切割不会损伤刀头，并且，切刀25只有在使用时才会伸出，通过多层防护，在保证剪切效果的同时，也保护了刀头，解决了传统刚性外露式刀头，容易受损的问题。

转动机构12包括下卡板30，下卡板30的内表面转动连接有导轮31，导轮31的外表面开设有卡槽32，导轮31的底部设置有驱动轴33，驱动轴33的外表面与下卡板30的内表面转动连接，下卡板30的壁中开设有排料口34，下卡板30的下表面与上压杆6的顶端固定连接，通过设置转动机构12，当切刀25将外部绝缘层切开后，驱动轴33带动导轮31转动，由于卡槽32使得摩擦力增大，导轮31带动电缆转动，电缆相对切刀25做圆周运动，电缆外表面被完全划开，由于压板13继续提供下压力，电缆在被转动切割的同时，切刀25的夹角逐渐减小，直至电缆被完全切开后，切刀25完全闭合，切割工作完成，切割产生的碎料从排料口34排出，在传统的线性切割的基础上增加了圆周切割运动，在降低切割飞边产生的同时，也提高了切割效率，解决了传统线性切割容易产生飞边的问题。

具体工作流程如下：

工作时，在电缆进入套筒2内部之前，下压机构10和转动机构12互相分离，二者均位于套筒2的外部，此时套筒2内径最大，等电缆进入套筒2的内部且到达指定切割位置时，三通管4内部液压增大，在液压作用下，下压机构10向下运动，转动机构12向上运动，下压机构10向下挤压夹持机构11，使其下表面与电缆的上表面接触挤压，转动机构12的上表面与电缆的下表面接触挤压，电缆被完全固定，在增大剪切稳定性的同时，也增大了设备的通过性。

在电缆固定的过程中，下压杆20带动各部件向下移动，弹片28的下表面与电缆的上表面接触挤压，上卡板27下移的速度逐渐降低，夹爪26的内表面随着下压杆20的挤压与电缆的侧面夹紧，随着下移运动的继续进行，在外力作用下，压板13向下运动，斜杆14撬动杠杆15转动，卡块16沿着滑槽17向外滑动，卡块16的下表面与上卡板27的上表面接触，上卡板27停止运动，压板13继续向下挤压压缩弹簧21，切刀25转动，从夹爪26伸出，在压力作用下，切刀25切开电缆外部两侧的绝缘层，由于压缩弹簧21的缓冲区间较大，柔性切割不会损伤刀头，并且，切刀25只有在使用时才会伸出，通过多层防护，在保证剪切效果的同时，也保护了刀头。

当切刀25将外部绝缘层切开后，驱动轴33带动导轮31转动，由于卡槽32使得摩擦力增大，导轮31带动电缆转动，电缆相对切刀25做圆周运动，电缆外表面被完全划开，由于压板13继续提供下压力，电缆在被转动切割的同时，切刀25的夹角逐渐减小，直至电缆被完全切开后，切刀25完全闭合，切割工作完成，切割产生的碎料从排料口34排出，在传统的线性切割的基础上增加了圆周切割运动，在降低切割飞边产生的同时，也提高了切割效率。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种智能电缆剪切系统，包括支撑模块，其特征在于：还包括装夹模块、液压模块、驱动模块、剪切模块和排料模块，其中：

支撑模块：主要负责固定和安装剪切设备内部各模块和机构，确保设备剪切工作的顺利进行；

装夹模块：待剪切的电缆伸入剪切设备内部，为了防止在剪切过程中电缆跑偏，装夹模块将电缆完全固定在设备内部，剪切设备和电缆相对静止；

液压模块：通过液压电控单元，利用液压传动控制装夹模块的运动，液压响应速度快，震动幅度小，设备剪切的误差较小；

驱动模块：外部电机带动设备内部机构转动，进而带动被夹持的电缆转动，在线性切割的基础上增加了一定的角速度，使得剪切作用力的种类增加，剪切速度加快；

剪切模块:负责剪切电缆，通过液压模块和驱动模块的配合，在线性剪切的同时加入角速度，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，剪切时的阻力降低，剪切效果更好；

排料模块：排出裁剪完毕的电缆和剪切产生的废料；

其中，剪切设备包括支架(1)，所述支架(1)的上表面固定连接有套筒(2)，所述套筒(2)的上表面和下表面开设有通槽(3)，所述通槽(3)的左侧设置有三通管(4)，所述三通管(4)的右端与套筒(2)的内表面固定连接，所述套筒(2)的内表面活动连接有剪切机构(5)，所述剪切机构(5)的底部设置有上压杆(6)，所述上压杆(6)的外表面与三通管(4)右侧底端的内表面滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能电缆剪切系统，其特征在于：所述剪切机构(5)包括下压机构(10)，所述下压机构(10)位于套筒(2)的顶部，所述下压机构(10)的底部活动连接有夹持机构(11)，所述夹持机构(11)的底部设置有转动机构(12)，所述转动机构(12)和夹持机构(11)均位于套筒(2)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种智能电缆剪切系统，其特征在于：所述下压机构(10)包括压板(13)，所述压板(13)的内表面与三通管(4)右侧顶端的外表面滑动连接，所述压板(13)的外表面固定连接有斜杆(14)，所述斜杆(14)的底端转动连接有杠杆(15)，所述杠杆(15)的底端与套筒(2)的内表面转动连接，所述杠杆(15)的底端固定连接有卡块(16)，所述卡块(16)的外表面通过滑槽(17)与套筒(2)的内表面滑动连接，所述滑槽(17)开设在套筒(2)的壁中。

4.根据权利要求2所述的一种智能电缆剪切系统，其特征在于：所述夹持机构(11)包括下压杆(20)，所述下压杆(20)的外表面与三通管(4)右侧顶端的内表面滑动连接，所述下压杆(20)的外表面活动连接有压缩弹簧(21)，所述压缩弹簧(21)的顶端与压板(13)的下表面固定连接，所述压缩弹簧(21)的底端固定连接有固定块(22)，所述固定块(22)的内表面与下压杆(20)的外表面固定连接，所述固定块(22)的外表面固定连接有固定杆(23)，所述固定杆(23)的底端转动连接有推拉杆(24)，所述推拉杆(24)的底端活动连接有切刀(25)，所述切刀(25)的顶部设置有夹爪(26)，所述夹爪(26)的外表面活动连接有上卡板(27)，所述上卡板(27)的底部活动连接有弹片(28)，所述上卡板(27)的内表面与切刀(25)顶端的外表面转动连接，所述上卡板(27)的内表面与下压杆(20)底端的外表面滑动连接。

5.根据权利要求2所述的一种智能电缆剪切系统，其特征在于：所述转动机构(12)包括下卡板(30)，所述下卡板(30)的内表面转动连接有导轮(31)，所述导轮(31)的外表面开设有卡槽(32)，所述导轮(31)的底部设置有驱动轴(33)，所述驱动轴(33)的外表面与下卡板(30)的内表面转动连接，所述下卡板(30)的壁中开设有排料口(34)，所述下卡板(30)的下表面与上压杆(6)的顶端固定连接。

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