CN116565773B - 一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆铺设技术领域，具体公开了一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，前置牵引铺设装置在线管内对电缆进行牵引，包括支撑装置、牵引装置和调向装置，支撑装置和牵引装置连接，牵引装置和调向装置电连接，支撑装置包括支架和绞盘，绞盘和支架转动连接，电缆缠绕在绞盘上，通过前置牵引铺设装置对电缆进行牵引，从而在线管内进行铺设，支撑装置作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过牵引装置对电缆进行牵引，通过调向装置对电缆进行漏电性检测，通过支架对绞盘进行旋转支撑，绞盘上绕接有电缆，通过绞盘进行放线。

Description

一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置

技术领域

本发明涉及电缆铺设技术领域，具体为一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置。

背景技术

随着自动化行业的不断发展，越来越多的行业开始了自动化革新，尤其是对操作人员有一定危害性的岗位，尽量减少了人工参与。

其中，城市规模的扩大，城市用电也越来越多，为了保证用电的稳定性和供电安全，将电缆铺设在地下，减少占据的建筑空间。在电力系统中，随着电缆尺寸的逐年递增，传统的人工铺设不光效率难度大，效率也比较低，一般的牵引装置通过后端推动电缆前移，从而进行管道铺设，但是当管道内存在转角或者杂物时，容易造成电缆弯折，阻碍电缆前移，影响电缆铺设效率。

此外，电缆在收卷时，容易造成沿轴线方向的偏转角度，而一般的前置牵引装置在进行电缆铺设时，张力较大，无法使电缆偏转角复位，因此导致电缆使用过程中应力集中，影响使用寿命。电缆的偏转角也会导致外层的保护层受损，在偏转角子形成的螺旋力作用下，会使破损缝隙两侧的保护层贴合在一起，不方便进行检测，精测精度较低，为电缆的后续使用造成隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，前置牵引铺设装置在线管内对电缆进行牵引，包括支撑装置、牵引装置和调向装置，支撑装置和牵引装置连接，牵引装置和调向装置电连接，支撑装置包括支架和绞盘，绞盘和支架转动连接，电缆缠绕在绞盘上。

进一步的，牵引装置包括牵引机和驱动组件，线管上设有管道，牵引机和管道抵接，支撑装置还包括导向座，导向座上设有驱动腔，驱动组件置于驱动腔内，驱动组件包括驱动电机，驱动电机和驱动腔紧固连接，驱动电机输出端设有输送轮，驱动电机和输送轮传动连接，输送轮和驱动腔转动连接，输送轮外圆设有传动凹槽，传动凹槽和电缆摩擦传动；

放卷时：电缆穿过驱动腔和牵引机传动连接。

进一步的，驱动组件还包括电源，电缆末端设有旋转接头，电缆通过旋转接头和电源电连接，电源和支架紧固连接，电缆前端和牵引机电连接。

进一步的，调向装置包括套环，导向座上设有释能槽，驱动腔和释能槽沿电缆输送方向依次布置，套环置于释能槽远离驱动腔一端，套环和释能槽紧固连接，驱动腔和释能槽连通，套环内圈设有若干顶块，套环通过顶块和电缆滑动连接，若干顶块沿套环内圈阵列布置，对称布置的两个顶块距离小于电缆外圆直径；

松线时：输送轮送线长度大于牵引机牵引长度。

进一步的，牵引装置还包括中节环、线圈和传动节，释能槽外圈设有环槽，释能槽和环槽连通，中节环、线圈分别置于环槽内，中节环和环槽滑动连接，若干中节环串设呈链节，相邻中节环活动连接，链节套设在电缆外层，链节和电缆摩擦传动，链节远离驱动腔一侧和释能槽抵接，链节靠近驱动腔一端和中节环传动连接，中节环为磁铁材质。

进一步的，释能槽远离驱动腔一侧设有调向槽，调向装置还包括座圈和调向电机，调向槽和释能槽连通，座圈位于调向槽远离释能槽一侧，座圈内侧设有若干限位凸面，限位凸面和电缆外圆滑动连接，限位凸面楔入电缆表层深度和套环内圈凸块楔入电缆表层深度一致，调向电机置于调向槽内，调向电机输出端设有调向齿轮，座圈外圈设有外齿面，外齿面和调向齿轮齿面啮合，调向电机通过调向齿轮和座圈传动连接，线圈和调向电机电连；

调向式：调向电机带动电缆转动角度大于电缆自旋角度。

进一步的，调向装置还包括检测组件，导向座上设有检测腔，检测腔位于调向槽一侧，检测组件置于检测腔内，检测组件包括雾化器和接地线，雾化器出雾口朝向电缆表面，接地线插入调向槽内。

作为优化，驱动组件设置有两组，两个输送轮对称布置。

作为优化，牵引机包括壳体和动力滚轮，壳体周向设有若干动力滚轮，动力滚轮和壳体转动连接，动力滚轮外圆和管道抵接。

作为优化，动力滚轮数量不少于三个，动力滚轮呈阵列式布置在壳体外侧。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明初始进行送线时，由于输送轮的送线长度长于牵引机的牵引长度，使多的电缆余量位于释能槽内，由于输送轮和套环之间的电缆长度长于两者之间的间距，电缆沿自身轴线造成的绕接在释能槽内得到释放，并形成一个较大的螺旋，螺旋的方向和电缆自身绕接的旋向相同；由于传动节串接在一起形成的链节，套设在电缆外表面，前段抵接在释能槽的壁面上，电缆在释能槽内产生螺旋时，使链节尾端随之移动，通过尾端的传动节传动，带动中节环沿着环槽滑动，中节环滑动距离和电缆的螺旋角度呈正相关，即电缆螺旋角度越大，中节环的滑动距离越长，中节环滑动时线圈做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对电缆的螺旋角度进行检测，中节环两端插入线圈的方向不同，产生的感应电流方向也不同，从而对电缆的螺旋方向进行检测；完成对电缆的螺旋角度检测后，通过调向电机带动调向齿轮转动，通过齿面啮合，带动座圈转动，座圈通过限位凸面沿着中轴线做定轴转动，根据线圈上产生的电流大小和方向，控制调向电机做反向转动，从而对电缆上的螺旋进行解螺旋，调向电机瞬时输出的转矩大于电缆自旋角度，从而使之前自旋产生缺陷的部位受到方向作用力，使局部缺陷扩大，便于提高电缆局部漏电检测精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的电缆差速调节松线示意图；

图3是本发明的牵引机供电示意图；

图4是本发明的旋转接头结构示意图；

图5是图2视图的P-P向剖视图；

图6是图2视图的H-H向剖视图；

图7是图2视图的L-L向剖视图；

图中：1-支撑装置、11-支架、12-绞盘、13-导向座、131-驱动腔、132-释能槽、133-环槽、134-调向槽、135-检测腔、2-牵引装置、21-牵引机、211-壳体、212-动力滚轮、22-驱动组件、221-驱动电机、222-输送轮、223-旋转接头、224-电源、23-中节环、24-线圈、25-传动节、3-调向装置、31-检测组件、311-雾化器、312-接地线、32-套环、33-座圈、331-限位凸面、332-外齿面、34-调向电机、4-电缆、5-线管。

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。

本发明提供技术方案：

如图1～图7所示，一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，前置牵引铺设装置在线管5内对电缆4进行牵引，包括支撑装置1、牵引装置2和调向装置3，支撑装置1和牵引装置2连接，牵引装置2和调向装置3电连接，支撑装置1包括支架11和绞盘12，绞盘12和支架11转动连接，电缆4缠绕在绞盘12上。

通过前置牵引铺设装置对电缆4进行牵引，从而在线管5内进行铺设，支撑装置1作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过牵引装置2对电缆4进行牵引，通过调向装置3对电缆4进行漏电性检测，通过支架11对绞盘12进行旋转支撑，绞盘12上绕接有电缆4，通过绞盘12进行放线。

进一步的，牵引装置2包括牵引机21和驱动组件22，线管5上设有管道，牵引机21和管道抵接，支撑装置1还包括导向座13，导向座13上设有驱动腔131，驱动组件22置于驱动腔131内，驱动组件22包括驱动电机221，驱动电机221和驱动腔131紧固连接，驱动电机221输出端设有输送轮222，驱动电机221和输送轮222传动连接，输送轮222和驱动腔131转动连接，输送轮222外圆设有传动凹槽，传动凹槽和电缆4摩擦传动；

放卷时：电缆4穿过驱动腔131和牵引机21传动连接。

牵引机21用于对电缆4进行主动牵引，牵引机21可以在线管5内移动，从而带动电缆4前移，进行铺设，通过前置牵引，防止电缆4过弯时造成弯曲，影响铺设效率，导向座13位于线管5的进口位置，用于对电缆4进行导向，内设驱动腔131，对驱动电机221进行固定，驱动电机221输出转矩带动输送轮222转动，从而对电缆4前移，辅助前置的牵引机21进行电缆4输送，输送轮222通过传动凹槽对电缆4进行摩擦传动，提高传动效率，通过电缆4前置牵引和中段输送，提高电缆4输送稳定性。

进一步的，驱动组件22还包括电源224，电缆4末端设有旋转接头223，电缆4通过旋转接头223和电源224电连接，电源224和支架11紧固连接，电缆4前端和牵引机21电连接。

电源224通过旋转接头223和电缆4连接，旋转接头223为现有产品，在电缆4旋转过程中，使电源224可以通过电缆4对牵引机21供电，牵引机21不需要增设额外的动力源，大大减小了自身的重量和体积，通过支架11对电源224进行安装，方便进行稳定性供电。

进一步的，调向装置3包括套环32，导向座13上设有释能槽132，驱动腔131和释能槽132沿电缆4输送方向依次布置，套环32置于释能槽132远离驱动腔131一端，套环32和释能槽132紧固连接，驱动腔131和释能槽132连通，套环32内圈设有若干顶块，套环32通过顶块和电缆4滑动连接，若干顶块沿套环32内圈阵列布置，对称布置的两个顶块距离小于电缆4外圆直径；

松线时：输送轮222送线长度大于牵引机21牵引长度。

通过释能槽132对套环32进行安装，套环32通过顶块抵接在电缆4外圆面，并对电缆4外圆进行挤压形变，使电缆4从套环32内滑过时，只能横向移动，不会产生转动，在初始进行送线时，由于输送轮222的送线长度长于牵引机21的牵引长度，使多的电缆4余量位于释能槽132内，由于输送轮222和套环32之间的电缆4长度长于两者之间的间距，电缆4沿自身轴线造成的绕接在释能槽132内得到释放，并形成一个较大的螺旋，螺旋的方向和电缆4自身绕接的旋向相同。

进一步的，牵引装置2还包括中节环23、线圈24和传动节25，释能槽132外圈设有环槽133，释能槽132和环槽133连通，中节环23、线圈24分别置于环槽133内，中节环23和环槽133滑动连接，若干中节环23串设呈链节，相邻中节环23活动连接，链节套设在电缆4外层，链节和电缆4摩擦传动，链节远离驱动腔131一侧和释能槽132抵接，链节靠近驱动腔131一端和中节环23传动连接，中节环23为磁铁材质。

由于传动节25串接在一起形成的链节，套设在电缆4外表面，前段抵接在释能槽132的壁面上，电缆4在释能槽132内产生螺旋时，使链节尾端随之移动，通过尾端的传动节25传动，带动中节环23沿着环槽133滑动，中节环23滑动距离和电缆4的螺旋角度呈正相关，即电缆4螺旋角度越大，中节环23的滑动距离越长，中节环23滑动时线圈24做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对电缆4的螺旋角度进行检测，中节环23两端插入线圈24的方向不同，产生的感应电流方向也不同，从而对电缆4的螺旋方向进行检测，相邻的传动节25可以通过空心球节连接，便于传动，和转动一定角度，随着电缆4不同螺旋进行弯曲。

进一步的，释能槽132远离驱动腔131一侧设有调向槽134，调向装置3还包括座圈33和调向电机34，调向槽134和释能槽132连通，座圈33位于调向槽134远离释能槽132一侧，座圈33内侧设有若干限位凸面331，限位凸面331和电缆4外圆滑动连接，限位凸面331楔入电缆4表层深度和套环32内圈凸块楔入电缆4表层深度一致，调向电机34置于调向槽134内，调向电机34输出端设有调向齿轮，座圈33外圈设有外齿面332，外齿面332和调向齿轮齿面啮合，调向电机34通过调向齿轮和座圈33传动连接，线圈24和调向电机34电连；

调向式：调向电机34带动电缆4转动角度大于电缆4自旋角度。

驱动腔131、释能槽132和调向槽134依次布置，通过调向槽134对调向电机34进行安装，座圈33通过内圈的限位凸面331楔入电缆4外圆内，即电缆4内的平行导体之间的夹角内，形成凹坑，便于进行传动，当完成对电缆4的螺旋角度检测后，通过调向电机34带动调向齿轮转动，通过齿面啮合，带动座圈33转动，座圈33通过限位凸面331沿着中轴线做定轴转动，根据线圈24上产生的电流大小和方向，控制调向电机34做反向转动，从而对电缆4上的螺旋进行解螺旋，调向电机34瞬时输出的转矩大于电缆4自旋角度，从而使之前自旋产生缺陷的部位受到方向作用力，使局部缺陷扩大，便于提高电缆4局部漏电检测精度。

进一步的，调向装置3还包括检测组件31，导向座13上设有检测腔135，检测腔135位于调向槽134一侧，检测组件31置于检测腔135内，检测组件31包括雾化器311和接地线312，雾化器311出雾口朝向电缆4表面，接地线312插入调向槽134内。

通过雾化器311向电缆4表面喷雾，增大调向槽134内空气的导电率，当电缆4局部缺陷扩大后，电缆4内部导通的电，通过接地线312和大地导通，并形成导通电流，通过在接地线312上串接警报灯，从而对电缆4上产生的缺陷进行自动报警，提高电缆4铺设质量。

作为优化，驱动组件22设置有两组，两个输送轮222对称布置。通过设置两组对称布置的输送轮222对电缆4进行对中夹持，增大局部摩擦力，防止打滑，提高电缆输送效率。

作为优化，牵引机21包括壳体211和动力滚轮212，壳体211周向设有若干动力滚轮212，动力滚轮212和壳体211转动连接，动力滚轮212外圆和管道抵接。通过壳体211周向布置的若干动力滚轮212进行前置牵引驱动，动力滚轮212内置动力电机，输出转矩带动壳体211移动，通过待铺设的电缆4进行自供电。

作为优化，动力滚轮212数量不少于三个，动力滚轮212呈阵列式布置在壳体211外侧。通过动力滚轮212阵列式布置，使动力滚轮212抵接在线管5管道内受到的反向作用力保持平衡，提高前置牵引稳定性，设置的数量不少于三个，便于进行应力分散，防止产生偏向力。

本发明的工作原理：初始进行送线时，由于输送轮222的送线长度长于牵引机21的牵引长度，使多的电缆4余量位于释能槽132内，由于输送轮222和套环32之间的电缆4长度长于两者之间的间距，电缆4沿自身轴线造成的绕接在释能槽132内得到释放，并形成一个较大的螺旋，螺旋的方向和电缆4自身绕接的旋向相同；由于传动节25串接在一起形成的链节，套设在电缆4外表面，前段抵接在释能槽132的壁面上，电缆4在释能槽132内产生螺旋时，使链节尾端随之移动，通过尾端的传动节25传动，带动中节环23沿着环槽133滑动，中节环23滑动距离和电缆4的螺旋角度呈正相关，即电缆4螺旋角度越大，中节环23的滑动距离越长，中节环23滑动时线圈24做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对电缆4的螺旋角度进行检测，中节环23两端插入线圈24的方向不同，产生的感应电流方向也不同，从而对电缆4的螺旋方向进行检测；完成对电缆4的螺旋角度检测后，通过调向电机34带动调向齿轮转动，通过齿面啮合，带动座圈33转动，座圈33通过限位凸面331沿着中轴线做定轴转动，根据线圈24上产生的电流大小和方向，控制调向电机34做反向转动，从而对电缆4上的螺旋进行解螺旋，调向电机34瞬时输出的转矩大于电缆4自旋角度，从而使之前自旋产生缺陷的部位受到方向作用力，使局部缺陷扩大，便于提高电缆4局部漏电检测精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)

1.一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，所述前置牵引铺设装置在线管（5）内对电缆（4）进行牵引，其特征在于：所述前置牵引铺设装置包括支撑装置（1）、牵引装置（2）和调向装置（3），所述支撑装置（1）和牵引装置（2）连接，所述牵引装置（2）和调向装置（3）电连接，所述支撑装置（1）包括支架（11）和绞盘（12），所述绞盘（12）和支架（11）转动连接，所述电缆（4）缠绕在绞盘（12）上；

所述牵引装置（2）包括牵引机（21）和驱动组件（22），所述线管（5）上设有管道，所述牵引机（21）和管道抵接，所述支撑装置（1）还包括导向座（13），所述导向座（13）上设有驱动腔（131），所述驱动组件（22）置于驱动腔（131）内，驱动组件（22）包括驱动电机（221），所述驱动电机（221）和驱动腔（131）紧固连接，驱动电机（221）输出端设有输送轮（222），驱动电机（221）和输送轮（222）传动连接，所述输送轮（222）和驱动腔（131）转动连接，输送轮（222）外圆设有传动凹槽，所述传动凹槽和电缆（4）摩擦传动；

放卷时：所述电缆（4）穿过驱动腔（131）和牵引机（21）传动连接；

所述驱动组件（22）还包括电源（224），所述电缆（4）末端设有旋转接头（223），所述电缆（4）通过旋转接头（223）和电源（224）电连接，所述电源（224）和支架（11）紧固连接，所述电缆（4）前端和牵引机（21）电连接；

所述调向装置（3）包括套环（32），所述导向座（13）上设有释能槽（132），所述驱动腔（131）和释能槽（132）沿电缆（4）输送方向依次布置，所述套环（32）置于释能槽（132）远离驱动腔（131）一端，套环（32）和释能槽（132）紧固连接，所述驱动腔（131）和释能槽（132）连通，所述套环（32）内圈设有若干顶块，套环（32）通过顶块和电缆（4）滑动连接，若干所述顶块沿套环（32）内圈阵列布置，对称布置的两个顶块距离小于电缆（4）外圆直径；

松线时：所述输送轮（222）送线长度大于牵引机（21）牵引长度；

所述牵引装置（2）还包括中节环（23）、线圈（24）和传动节（25），所述释能槽（132）外圈设有环槽（133），释能槽（132）和环槽（133）连通，所述中节环（23）、线圈（24）分别置于环槽（133）内，所述中节环（23）和环槽（133）滑动连接，若干所述中节环（23）串设呈链节，相邻所述中节环（23）活动连接，所述链节套设在电缆（4）外层，链节和电缆（4）摩擦传动，所述链节远离驱动腔（131）一侧和释能槽（132）抵接，链节靠近驱动腔（131）一端和中节环（23）传动连接，所述中节环（23）为磁铁材质；

所述释能槽（132）远离驱动腔（131）一侧设有调向槽（134），所述调向装置（3）还包括座圈（33）和调向电机（34），所述调向槽（134）和释能槽（132）连通，所述座圈（33）位于调向槽（134）远离释能槽（132）一侧，座圈（33）内侧设有若干限位凸面（331），所述限位凸面（331）和电缆（4）外圆滑动连接，所述限位凸面（331）楔入电缆（4）表层深度和套环（32）内圈凸块楔入电缆（4）表层深度一致，所述调向电机（34）置于调向槽（134）内，调向电机（34）输出端设有调向齿轮，所述座圈（33）外圈设有外齿面（332），所述外齿面（332）和调向齿轮齿面啮合，所述调向电机（34）通过调向齿轮和座圈（33）传动连接，所述线圈（24）和调向电机（34）电连；

调向时：所述调向电机（34）带动电缆（4）转动角度大于电缆（4）自旋角度。

2.根据权利要求1所述的一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，其特征在于：所述调向装置（3）还包括检测组件（31），所述导向座（13）上设有检测腔（135），所述检测腔（135）位于调向槽（134）一侧，所述检测组件（31）置于检测腔（135）内，检测组件（31）包括雾化器（311）和接地线（312），所述雾化器（311）出雾口朝向电缆（4）表面，所述接地线（312）插入调向槽（134）内。

3.根据权利要求2所述的一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，其特征在于：所述驱动组件（22）设置有两组，两个所述输送轮（222）对称布置。

4.根据权利要求3所述的一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，其特征在于：所述牵引机（21）包括壳体（211）和动力滚轮（212），所述壳体（211）周向设有若干动力滚轮（212），所述动力滚轮（212）和壳体（211）转动连接，动力滚轮（212）外圆和管道抵接。

5.根据权利要求4所述的一种具有漏电检测功能的电缆前置牵引铺设装置，其特征在于：所述动力滚轮（212）数量不少于三个，动力滚轮（212）呈阵列式布置在壳体（211）外侧。