CN113753692A - 一种高压橡套电缆自动收线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高压橡套电缆自动收线系统，收卷装置包括：电缆架，电缆架用于进行线缆卷绕的卷装工位；转盘，电缆架同心设置在转盘上，转盘上连接有第一驱动装置，以驱动转盘带动电缆架旋转，使线缆卷绕在卷装工位上；升降装置包括：升降架，在升降架上设有对应电缆架的轴向滑动装配的导线架，线缆经过导线架后卷绕于卷装工位；第二驱动装置，第二驱动装置驱动导线架沿电缆架的轴向滑动，通过导线架在线缆卷绕过程中对线缆的位置进行导向，使线缆在电缆架的轴向上以同样的螺距进行卷绕、在电缆架的径向上进行多层卷绕。保证卷绕线缆的整齐性，同时通过第一驱动装置和第二驱动装置进行驱动，降低人工劳动强度，提高了卷绕质量和效率。

Description

一种高压橡套电缆自动收线系统
技术领域
本发明属于线缆设备技术领域，具体涉及一种高压橡套电缆自动收线系统。
背景技术
煤矿井下所用的橡套电缆从1140V过渡到3300V，由原来的近距离供电过渡到远距离供电，每个综采工作面所需的橡套电缆都是上万米计，随回采的进行，有大量的电缆回收升井，回收的电缆到地面后需进行检修修复，修复后的电缆需盘到电缆盘上进行摆放。
对于矿下电缆检修而言，电缆盘卷的难度较大，往往需要十多个人同时作业，现有技术中缺乏相应的盘卷设备，造成矿下作业人员劳动强度较大。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提出一种省时省力且成本低廉的收线装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高压橡套电缆自动收线系统，包括对应设置在同一推车上的升降装置和收卷装置；
所述收卷装置包括：
电缆架，所述电缆架用于进行线缆卷绕的卷装工位；
转盘，所述电缆架同心设置在所述转盘上，所述转盘上连接有第一驱动装置，以驱动所述转盘带动所述电缆架旋转，使线缆卷绕在所述卷装工位上；
所述升降装置包括：
升降架，在所述升降架上设有对应所述电缆架的轴向滑动装配的导线架，线缆经过所述导线架后卷绕于所述卷装工位；
第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述导线架沿所述电缆架的轴向滑动、并在所述卷装工位的两端之间往复运动，以带动线缆在所述电缆架的轴向上以同样的螺距进行卷绕、在所述电缆架的径向上进行多层卷绕。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述导线架包括滑块和U形件，所述滑块滑动装配于所述升降架，U形件设置于滑块远离所述升降架的一侧。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述U形件中部设有对应线缆的第一托辊，所述第一托辊水平分布。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，两个第二托辊对应分布在所述第一托辊的两端，在纵向经过第一托辊的轴线平面内，所述第二托辊远离与所述第一托辊的一端向上倾斜。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一蜗轮蜗杆，所述转盘通过滑杆转动连接在推车的上方，所述第一伺服电机和所述第一蜗轮蜗杆对应设置于所述推车的下方，其中，所述第一伺服电机的主轴对应连接所述第一蜗轮蜗杆的蜗杆，所述滑杆伸向所述推车的下方并对应连接所述第一蜗轮蜗杆的蜗轮。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述转盘和所述推车的上表面之间设有不少于三个第三托辊，所述第三托辊在沿所述转盘的径向延伸，并在所述滑杆的周向均布；
所述第三托辊转动连接于U形板上，U形板固连在所述推车的上表面，所述第三托辊的上沿所处平面高于所述U形板上沿所处平面，以通过所述第三托辊承托所述转盘。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述滑杆向上穿过所述转盘的中心，所述转盘的上表面固连有与所述滑杆同心的环形构件，在所述滑杆和所述环形构件上设有沿其径向贯穿的螺栓；
所述电缆架上设有沿其轴向贯穿的穿孔，所述滑杆伸入所述穿孔内。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述升降架固连在推车上，升降架中部设有对应所述滑块的滑槽；
所述第二驱动装置包括螺杆、第二伺服电机和第二蜗轮蜗杆，所述螺杆沿所述滑槽的长度方向布置，且与所述滑块螺纹连接；所述螺杆的下端伸向所述推车的下方，第二伺服电机的主轴对应连接所述第二蜗轮蜗杆的蜗杆，所述第二蜗轮蜗杆的蜗轮对应连接所述螺杆。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述螺杆的上端转动连接在所述升降架的上端，所述螺杆与所述推车转动连接。
如上所述的高压橡套电缆自动收线系统，优选，所述推车下方设有自锁轮。
有益效果：通过导线架在线缆卷绕过程中对线缆的位置进行导向，使线缆在电缆架的轴向上以同样的螺距进行卷绕、在电缆架的径向上进行多层卷绕。结构简单，使用方便，保证卷绕线缆的整齐性，同时通过第一驱动装置和第二驱动装置进行驱动，降低人工劳动强度，提高了卷绕质量和效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明所提供具体实施例中收线系统放置电缆架后的结构简图；
图2为本发明所提供具体实施例中收线系统的结构简图；
图3为本发明所提供具体实施例中收线系统的左视简图；
图4为本发明所提供具体实施例中蜗轮蜗杆的分布简图；
图5为本发明所提供具体实施例中第三托辊的分布简图；
图6为本发明所提供具体实施例中固定板的装配示意图；
图7为本发明所提供具体实施例中第四托辊的装配示意图；
图8为本发明所提供具体实施例中环形构件与滑杆的装配示意图。
图中：1、推车；2、升降架；3、线缆；4、电缆架；5、转盘；6、第三托辊；7、U形板；8、自锁轮；9、螺杆；10、滑块；11、第二托辊；12、第一托辊；13、U形件；14、第二蜗轮蜗杆；15、第二伺服电机；16、螺栓；17、第一蜗轮蜗杆；18、第一伺服电机；19、环形构件；20、滑杆；21、卡爪；22、凸条；23、固定板；24、第四托辊；25、安装板。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1-8所示，一种高压橡套电缆自动收线系统，包括对应设置在同一推车1上的升降装置和收卷装置，能够通过推车1进行移动，便于在井下进行线缆3收卷；收卷装置包括：电缆架4，电缆架4用于进行线缆3卷绕的卷装工位；转盘5，电缆架4同心设置在转盘5上，转盘5上连接有第一驱动装置，以驱动转盘5带动电缆架4旋转，使线缆3卷绕在卷装工位上；升降装置包括：升降架2，在升降架2上设有对应电缆架4的轴向滑动装配的导线架，线缆3经过导线架后卷绕于卷装工位，导线架可将电缆理顺，防止缠绕、打弯，促使线缆3平直进入电缆架4，可使处理结果更为准确；第二驱动装置，第二驱动装置驱动导线架沿电缆架4的轴向滑动、并在卷装工位的两端之间往复运动，以带动线缆3在电缆架4的轴向上以同样的螺距进行卷绕、在电缆架4的径向上进行多层卷绕。自动化程度较高，通过第一驱动装置和第二驱动装置进行驱动，降低人工劳动强度，提高了卷绕质量和效率。
在本实施例中，可通过对第一驱动装置和第二驱动装置的运行速度进行控制对螺距进行调整，以第一驱动装置的转速恒定为例，第二驱动装置的转速越快，导线架的移动速度越快，螺距随速度的增快而增加。可对第一驱动装置和第二驱动装置的运行速度进行控制优化，使线缆3的螺距等于线缆3直径，即在电缆架4的轴向上相邻的线缆3相互贴紧，提高卷绕后的线缆3的紧实度。
本申请的机械化化和自动化程度较高，简单易学，无需专业培训即可掌握操作技能，使用时仅需3个工作人员即可，常规线缆仅需半小时即可完成卷绕，工作效率高。
在另一可选实施例中，导线架包括滑块10和U形件13，滑块10滑动装配于升降架2，U形件13设置于滑块10远离升降架2的一侧。通过U形件13对线缆3进行约束，使线缆3在电缆架4的轴向上进行移动，保证卷绕的螺距精确度。
在本实施例中，U形件13中部设有对应线缆3的第一托辊12，第一托辊12水平分布。通过第一托辊12降低U形件13与线缆3的摩擦力；两个第二托辊11对应分布在第一托辊12的两端，在纵向经过第一托辊12的轴线平面内，第二托辊11远离与第一托辊12的一端向上倾斜。设置两个第二托辊11对线缆3在水平方向上进行限位，避免线缆3在水平方向上摆动而摩擦U形件13。
其中，第一托辊12与第二托辊11的倾斜角度为90°-150°，例如：90°、120°、130°、135°、150°，优选地，二者的倾斜角度为135°。在U形件上设有多个分别对应第二托辊11和第一托辊12的铰接板，以分别将第二托辊11和第一托辊12转动连接在U形件13上。
在一些实施例中，在U形件13的上方设置第四托辊24，第四托辊24与第一托辊12和两个第二托辊11形成闭合的四边形，以在多个角度对线缆3进行限位；
更进一步，第四托辊24设置于安装板25上，安装板25的一端铰接在U形件13的一侧，另一端通过螺栓16连接在U形件13的另一侧，以便于将线缆3放入，安装板25上设有对应转动连接第四托辊24的铰接板，设置第四托辊24时，第一托辊12与第二托辊11的倾斜角度优选为90°。
在另一可选实施例中，第一驱动装置包括第一伺服电机18和第一蜗轮蜗杆17，转盘5通过滑杆20转动连接在推车1的上方，对应连接的第一伺服电机18和第一蜗轮蜗杆17对应设置于推车1的下方，其中，第一伺服电机18的主轴对应连接第一蜗轮蜗杆17的蜗杆，滑杆20伸向推车1的下方并对应连接第一蜗轮蜗杆17的蜗轮，通过蜗轮蜗杆带动滑杆20转动，以此实现转盘5驱动。推车1下方设有对应第一伺服电机18和第一蜗轮蜗杆17的安装工位，以将第一伺服电机18和第一蜗轮蜗杆17的安装固定在推车1下方。其中，滑杆20与推车1转动连接，并在连接处设置轴承。
在本实施例中，转盘5和推车1的上表面之间设有不少于三个第三托辊6，第三托辊6在沿转盘5的径向延伸，并在滑杆20的周向均布；第三托辊6转动连接于U形板7上，U形板7固连在推车1的上表面，第三托辊6的上沿所处平面高于U形板7上沿所处平面，以通过第三托辊6承托转盘5。由于电缆架4具有较大的重量(整盘线缆可达数吨)，为了避免转盘5与推车1上表面摩擦，通过第三托辊6对转盘5进行承载，第三托辊6沿转盘5的径向延伸，将转盘5的滑动摩擦变为自身的滚动摩擦，极大的降低了摩擦力。
第三托辊6优选为6个，U形板7可通过焊接的形式固连推车1，每个第三托辊6两端转动连接在其对应的U形板7的两侧。
在一些实施例中，U形板7固连在固定板23的外周面，固定板23中部设有对应套接在滑杆20的穿孔，该穿孔的内径略大于滑杆20的外径，固定板23位于推车1与转盘5之间；固定板23连接在U形板7的下沿，U形板7沿推车1的上表面延伸，在每个U形板7上均对应设有一个第三托辊6，第三托辊6上沿所处平面高于U形板7和固定板23上沿所处平面，以通过第三托辊6承托转盘5。通过固定板23进行定位，保证第三托辊6分布的均匀度，便于进行安装。
固定板23为正六边形板体，六个第三托辊6分别通过U形板7连接在固定板23的六个面上，以增加与U形板7端部的接触面积，提高固定效果，固定板23与U形板7的连接方式可以为焊接；其中，固定板23对应连接在U形板7的下沿，其上表面低于第三托辊6与U形板7转动连接处的下沿，以此避免在纵向上受力，使转盘5所受负荷完全作用于第三托辊6。通过固定板23连接第三托辊6，使第三托辊6分布均匀且沿转盘5径向延伸，便于进行第三托辊6的定位和安装。
在一些实施例中，滑杆20向上穿过转盘5的中心，转盘5的上表面固连有与滑杆20同心的环形构件19，在滑杆20和环形构件19上设有沿其径向贯穿的螺栓16，螺栓依次穿过滑杆20和环形构件19，并连接螺帽，以此对滑杆20和环形构件进行连接。
进一步地，在环形构件19的两侧设有对应所述螺栓16的、纵向延伸的条形孔，滑杆20与环形构件19在竖向可小幅度错动，以确保电缆架4和转盘5的荷载全部施加在第三托辊6，而滑杆20不承受竖向荷载作用。
电缆架4上设有沿其轴向贯穿的穿孔，该穿孔与电缆架同轴，滑杆20伸入穿孔内，滑杆20与转盘5保持相对固定，并通过螺栓16带动转盘5旋转，结构简单，具有较高的稳定性，同时还可以对转盘5在轴向上的位置进行限定。由于电缆架4具有较大的重量，电缆架4仅放置在转盘5上即可，通过转盘5与电缆架4的端部摩擦力即可带动电缆架4，实现线缆3的卷绕。
在一些实施例中，升降架2固连在推车1上，升降架2中部设有对应滑块10的滑槽；第二驱动装置包括螺杆9、第二伺服电机15和第二蜗轮蜗杆14，螺杆9沿滑槽的长度方向布置，且与滑块10螺纹连接；螺杆9的下端伸向推车1的下方，第二伺服电机15的主轴对应连接第二蜗轮蜗杆14的蜗杆，第二蜗轮蜗杆14的蜗轮对应连接螺杆9。推车1下方设有对应第二伺服电机15和第二蜗轮蜗杆14的安装工位，以将第二伺服电机15和第二蜗轮蜗杆14的安装固定在推车1下方。
作为优选，升降架2为方形槽，滑块10为与升降架2相对应的方形块，滑块10连接于U形件13的端部，在U形件13对应滑块10的一端伸出有多个卡爪21，卡爪21分别伸向升降架2的两侧，在升降架2的两侧设有与滑槽延伸方向相对应的凸条22，卡爪21上设有对应卡接该凸条22的卡口，卡爪21在滑块10位移时通过卡口沿凸条22滑动，通过卡爪21提高U形件13与升降架2的连接强度，保证使用过程中的稳定性。
卡爪21为四个，四个卡爪21分布在U形件13的两侧，U形件13的每侧的上下沿均通过卡爪21连接升降架2，使U形件13随滑块10沿滑槽稳定运行。
在本实施例中，螺杆9的上端转动连接在升降架2的上端，螺杆9与推车1转动连接。
其中，滑块10为立方体结构，并与滑槽的截面相适配，以保证滑动过程中的稳定性，旋动螺杆9，由于滑块10与滑槽不可相对转动，即可在螺纹的作用下使滑块10沿滑槽进行滑动，滑槽的延伸方向与电缆架4的轴向相对应。
在一些实施例中，推车1下方设有自锁轮8。除此之外，在推车1下方设置罩体，以罩在第一伺服电机18、第一蜗轮蜗杆17、第二伺服电机15和第二蜗轮蜗杆14上进行保护，避免尘土侵蚀，提高使用寿命和保养期限，罩体最低点高于自锁轮8的最低点，以避免罩体与行驶面产生摩擦。优选，第一伺服电机18和第二伺服电机15对应连接在控制器上，以进行转速控制，控制器为可编辑逻辑控制器(PLC)或者单片机，能够根据需求对第一伺服电机18和第二伺服电机15的转速进行调整。
在一些实施例中，在升降架2远离导线架的一侧设有固定支架，固定支架一端连接在升降架2上端，另一端固连在推车1侧部，以增加升降架2的稳定性。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
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，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，包括对应设置在同一推车上的升降装置和收卷装置；
所述收卷装置包括：
电缆架，所述电缆架用于进行线缆卷绕的卷装工位；
转盘，所述电缆架同心设置在所述转盘上，所述转盘上连接有第一驱动装置，以驱动所述转盘带动所述电缆架旋转，使线缆卷绕在所述卷装工位上；
所述升降装置包括：
升降架，在所述升降架上设有对应所述电缆架的轴向滑动装配的导线架，线缆经过所述导线架后卷绕于所述卷装工位；
第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述导线架沿所述电缆架的轴向滑动、并在所述卷装工位的两端之间往复运动，以带动线缆在所述电缆架的轴向上以同样的螺距进行卷绕、在所述电缆架的径向上进行多层卷绕。
2.根据权利要求1所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述导线架包括滑块和U形件，所述滑块滑动装配于所述升降架，U形件设置于滑块远离所述升降架的一侧。
3.根据权利要求2所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述U形件中部设有对应线缆的第一托辊，所述第一托辊水平分布。
4.根据权利要求3所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，两个第二托辊对应分布在所述第一托辊的两端，在纵向经过第一托辊的轴线平面内，所述第二托辊远离与所述第一托辊的一端向上倾斜。
5.根据权利要求1所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一蜗轮蜗杆，所述转盘通过滑杆转动连接在推车的上方，所述第一伺服电机和所述第一蜗轮蜗杆对应设置于所述推车的下方，其中，所述第一伺服电机的主轴对应连接所述第一蜗轮蜗杆的蜗杆，所述滑杆伸向所述推车的下方并对应连接所述第一蜗轮蜗杆的蜗轮。
6.根据权利要求5所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述转盘和所述推车的上表面之间设有不少于三个第三托辊，所述第三托辊在沿所述转盘的径向延伸，并在所述滑杆的周向均布；
所述第三托辊转动连接于U形板上，U形板固连在所述推车的上表面，所述第三托辊的上沿所处平面高于所述U形板上沿所处平面，以通过所述第三托辊承托所述转盘。
7.根据权利要求6所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述滑杆向上穿过所述转盘的中心，所述转盘的上表面固连有与所述滑杆同心的环形构件，在所述滑杆和所述环形构件上设有沿其径向贯穿的螺栓；
所述电缆架上设有沿其轴向贯穿的穿孔，所述滑杆伸入所述穿孔内。
8.根据权利要求2所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述升降架固连在推车上，升降架中部设有对应所述滑块的滑槽；
所述第二驱动装置包括螺杆、第二伺服电机和第二蜗轮蜗杆，所述螺杆沿所述滑槽的长度方向布置，且与所述滑块螺纹连接；所述螺杆的下端伸向所述推车的下方，第二伺服电机的主轴对应连接所述第二蜗轮蜗杆的蜗杆，所述第二蜗轮蜗杆的蜗轮对应连接所述螺杆。
9.根据权利要求8所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述螺杆的上端转动连接在所述升降架的上端，所述螺杆与所述推车转动连接。
10.根据权利要求1所述的高压橡套电缆自动收线系统，其特征在于，所述推车下方设有自锁轮。
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