CN117326395B - 一种钢丝绳自动盘绳机 - Google Patents

Abstract

一种钢丝绳自动盘绳机，通过设置扭力释放装置，释放钢丝绳在收绳过程中所产生的扭力，防止钢丝绳出现扭转造成绳盘错乱，张力调节装置，可实时的调节盘绳作业过程中钢丝绳的张力，使得盘绳更加规整，通过增加对钢丝绳的摩擦力以减缓其速度，达到调节张力的目的；而绳盘对接装置通过举升机构和传动机构实现对收绳盘的自动升降转运以及对钢丝绳的收纳，钢丝绳盘的就位、对接及旋转动作自动化程度高，盘绳更加高效；同时绳盘对接装置与张力调节装置之间配设的入绳导向辊、压线机构以及排线机构，使得排线和收线动作配合更加流畅，且排线机构采用正反丝杠进行自动换向，可实现钢丝绳的有序收纳，提高钢丝绳收纳的作业效率。

Description

一种钢丝绳自动盘绳机

技术领域

本发明属于输电线路施工技术领域，特别涉及一种钢丝绳自动盘绳机。

背景技术

随着我国电网行业的迅速发展，每年都有大量的施工放线基建工程。在张力放线工程中钢丝绳的使用量越来越大，然而在人员施工完成后，往往会将使用过的钢丝绳任意堆积在露天环境中。电力施工环境较差，钢丝绳在露天环境中经常被风刮、日晒和雨淋。如不及时维护，绳上的油污和泥沙会在钢丝绳被反复使用中加剧钢丝与钢丝之间的磨损，从而造成安全隐患。

为防止钢丝绳断裂造成人员伤害、交通中断和停电等事故发生，各类施工用钢丝绳在施工完成后，要及时做好回收处理工作。所以，钢丝绳的规范性管理成为一个亟待解决的问题。

公告号CN218335274U的实用新型公开了一种拉线分离式电缆收放线装置，其技术方案要点包括支撑机构、卷盘，卷盘设有电缆卷槽和钢丝卷槽；钢丝卷盘，设于卷盘的一侧；第一钢丝绳，缠绕于钢丝卷盘上；链式重力铁，一端与第一钢丝绳的另一端连接，另一端与固定面连接；电缆，缠绕于电缆卷槽内；第二钢丝绳，缠绕于钢丝卷槽内，一端与移动用电装置连接；该拉线分离式电缆收放线装置，侧重于使电缆和钢丝绳分离，钢丝卷槽至移动用电装置之间的钢丝绳的长度小于电缆卷槽至移动用电装置之间的电缆长度，移动用电装置移动时，钢丝绳先受力，电缆不受力，链式配重铁重量和卷盘全部重量和负荷都由钢丝绳承重，最大限度的保护电缆最低负荷及正常供电，电缆寿命也大幅度延长。

然而以上结构仍需进一步简化，并进一步提升钢丝绳的走向偏差；根据生产实际需要，仍需研制一种自动化程度高、作业强度低的钢丝绳自动盘绳机，用于解决钢丝绳收纳不规范的难题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种钢丝绳自动盘绳机，实现钢丝绳收绳盘自动化升降以及运输，并解决钢丝绳收纳不规范的难题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种钢丝绳自动盘绳机，包括扭力释放装置、张力调节装置和绳盘对接装置，所述扭力释放装置包括底座以及置于底座上的放置盘和导向柱，且导向柱底部套设有轴承装置并与底座转动配合，而放置盘套设在主立柱外侧并置于轴承装置上方；

所述张力调节装置包括固定架以及间隔设于固定架上方的导向臂和铰接摆臂，且导向臂水平固设在固定架上且其上方转动设有第一导向滚轮；铰接摆臂与固定架转动连接且其左端部设有高度可调的固定导轮，而其右端部固设有可转动的第二导向滚轮且右端部通过复位弹簧与导向臂连接；

所述绳盘对接装置包括移动框架以及绳盘定位机构、举升机构和传动机构，

绳盘定位机构固设在移动框架内侧并设为缓坡状的绳盘轨道，且绳盘轨道末端设有用于对收绳盘限位的定位槽；

举升机构配设在绳盘轨道两侧的移动框架上且其顶端均设有用于托举收绳盘轴收绳盘轴的U型托槽；

传动机构配设在移动框架上端且其轴伸端配设有传动梅花轴，且举升机构与其相对应侧的U型托槽外侧还固设有相应配合的定位梅花轴，

当收绳盘沿绳盘轨道运动至定位槽时，举升机构举升且U型托槽托起收绳盘轴并带动收绳盘同步提升至与传动机构同轴心位置，举升机构停止动作，随后传动机构驱动传动梅花轴与定位梅花轴配合定位。

所述绳盘对接装置与张力调节装置之间还设有入绳导向辊和设于其后端的压线机构以及排线机构，且压线机构沿竖向可调，压线机构后方还设有沿竖向布设的用于规整钢丝绳走向的后导向辊。

所述排线机构包括支撑立柱以及架设在支撑立柱上的正反丝杠，且正反丝杆上活动设有滑块且滑块下端通过相应间隔固设于支撑立柱上的限位杆限位，而滑块上还固设有导向辊组且导向辊组与滑块同步运动，正反丝杠的右侧连接轴与排线电机驱动连接；

所述收线机构包括收绳盘、收绳盘轴及对称设于收绳盘两侧的卡盘和定位抱箍，且收绳盘通过卡盘与收绳盘轴转动连接，而定位抱箍相应设于卡盘外侧并可拆卸安装于收绳盘轴上对其卡紧或松动，

定位抱箍卡紧收绳盘轴时，传动机构驱动收绳盘轴转动并同步带动收绳盘转动进行收线作业。

所述定位抱箍包括对应扣设的上抱箍和下抱箍，且上抱箍和下抱箍的一端铰接，另一端通过螺栓结构可拆卸连接。

所述螺栓结构采用配合设置的蝶形螺母和旋转螺柱。

所述压线机构包括压紧轮支架及配设在压紧轮支架内的压紧轮，且压紧轮支架内还设有辅助支架以及升降螺杆，升降螺杆的底端固设在辅助支架的上端面上，其另一端穿过压紧轮支架并通过配设的螺母锁紧；

压紧轮支架的下端两侧壁上还对称开设有长健孔，压紧轮的两端依次穿过辅助支架以及压紧轮支架的长健孔并通过外侧配设的锁紧螺栓限位固定；

压紧轮通过上下调整升降螺杆的高度实现压紧轮沿竖向可调。

所述压线机构和后导向辊之间还设有探伤检测机构。

所述探伤检测机构采用无损检测探伤仪，且无损检测探伤仪前端还设有输入导向辊。

所述后导向辊包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊前端的水平导辊；

所述导向辊组包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊后端的水平导辊。

所述移动框架底部设有万向轮并通过配设的液压升降装置控制其离地间隙。

本发明的有益效果是：

（1）该钢丝绳自动盘绳机，通过设置扭力释放装置，释放钢丝绳在收绳过程中所产生的扭力，防止钢丝绳出现扭转造成绳盘错乱，张力调节装置，可实时的调节盘绳作业过程中钢丝绳的张力，使得盘绳更加规整，通过增加对钢丝绳的摩擦力以减缓其速度，达到调节张力的目的；而绳盘对接装置通过举升机构和传动机构实现对收绳盘的自动升降转运以及对钢丝绳的收纳，钢丝绳盘的就位、对接及旋转动作自动化程度高，盘绳更加高效；同时绳盘对接装置与张力调节装置之间配设的入绳导向辊、压线机构以及排线机构，使得排线和收线动作配合更加流畅，且排线机构采用正反丝杠进行自动换向，可实现钢丝绳的有序收纳，改善行业内各机具公司仓库内钢丝绳无序堆放的现状，规整电力用钢丝绳的管理规范，提高钢丝绳收纳的作业效率。

（2）该钢丝绳自动盘绳机，针对钢丝绳堆积损伤、收盘困难的问题，设计钢丝绳收盘装置，采用法兰型中高压油缸升降，结构紧凑，体积小，收绳盘升降方便；低速大扭矩液压马达驱动，运转平稳，制动可靠；针对钢丝绳在收盘过程中张力不稳定的问题，设计自适应张力调节模块，通过摆臂、弹簧、滚动轮和固定轮的相互配合，使钢丝绳本身时刻保持稳定的张力存在，使钢丝绳收盘后更加规整；针对钢丝绳是否有损伤的问题，配备钢丝绳探伤系统，当钢丝绳从中穿过时，系统会自动检测钢丝绳是否有断丝、断股、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤，报警检修，以免造成安全事故，可实现对钢丝绳的探伤检测以及计长功能，实时知晓钢丝绳的物理状态。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是扭力释放装置的结构示意图；

图3是张力调节装置的结构示意图；

图4是绳盘对接装置的立体图；

图5是绳盘对接装置的侧视图；

图6是压线机构的结构示意图；

图7是图4的局部放大示意图；

图8是排线机构的结构示意图；

图9是排线机构的侧视图；

图10是收线机构的侧视图；

图11是收线机构的主视图；

图12是卡盘的打开状态示意图；

图13是卡盘的闭合状态示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种钢丝绳自动盘绳机，如图1至图13所示。

一种钢丝绳自动盘绳机，包括扭力释放装置1、张力调节装置2和绳盘对接装置，所述扭力释放装置1包括底座以及置于底座15上的放置盘13和导向柱11，且导向柱11底部套设有轴承装置14并与底座15转动配合，而放置盘13套设在主立柱11外侧并置于轴承装置14上方；

该扭力释放装置，可释放钢丝绳在收绳过程中所产生的扭力，防止钢丝绳出现扭转造成绳盘错乱，甚至对作业人员产生鞭击的现象；导向柱11的设计是为了方便钢丝绳的放置，轴承装置14采用推力轴承套装在导向柱11上且位于放置盘13下端，可保障钢丝绳在收绳作业时转动顺畅，防止钢丝绳出现自缠绕的现象。

所述张力调节装置2包括固定架21以及间隔设于固定架21上方的导向臂27和铰接摆臂25，且导向臂27水平固设在固定架21上且其上方转动设有第一导向滚轮24，本实施例中，第一导向滚轮24设有两个；铰接摆臂25与固定架21转动连接且其左端部设有高度可调的固定导轮22，而其右端部固设有可转动的第二导向滚轮28且右端部通过复位弹簧26与导向臂27连接；

本实施例中，第一导向滚轮24和第二导向滚轮28为三组装有轴承的深槽滚轮，用于钢丝绳在收纳过程中的限位及导向，固定导轮22为深槽固定轮，不能够进行圆周运动，并通过调节手柄23来控制其位置。当钢丝绳从该装置中通过时倘若穿行过快，则会引起铰接摆臂25进行频繁摆动，从而带动压线轮下移，增加对钢丝绳的摩擦力以减缓其速度，达到调节张力的目的。

所述绳盘对接装置9包括移动框架91以及绳盘定位机构、举升机构和传动机构，绳盘定位机构固设在移动框架91内侧并设为缓坡状的绳盘轨道99，且绳盘轨道99末端设有用于对收绳盘限位的定位槽；

举升机构98配设在绳盘轨道99两侧的移动框架91上且其顶端均设有用于托举收绳盘轴61的U型托槽911。

传动机构配设在移动框架上端且其轴伸端配设有传动梅花轴95，且举升机构与其相对应侧的U型托槽911外侧还固设有相应配合的定位梅花轴96。

当收绳盘62沿绳盘轨道99运动至定位槽时，举升机构98举升且U型托槽911托起收绳盘轴61并带动收绳盘62同步提升至与传动机构同轴心位置，此时触发光电开关，举升机构停止动作，随后传动机构驱动传动梅花轴95与定位梅花轴96配合定位。

本实施例中，当收绳盘62置于定位槽中时，即可保证两端U型托槽上升时能准确的进入卡盘轴10带动收绳盘62进行举升动作，待举升到收绳盘轴61与传动机构马达轴同心位置处，光电开关会发出停止举升指令，而后由平移电机93带动旋转马达94沿轴向向里侧移动，当传动梅花轴与定位梅花轴进行准确定位后，停止动作。

所述绳盘对接装置9与张力调节装置2之间还设有入绳导向辊3和设于其后端的压线机构4以及排线机构5，且压线机构4沿竖向可调，压线机构后方还设有沿竖向布设的用于规整钢丝绳走向的后导向辊7。

本实施例中，所述压线机构4包括压紧轮支架41及配设在压紧轮支架41内的压紧轮42，且压紧轮支架41内还设有辅助支架43以及升降螺杆44，升降螺杆44的底端固设在辅助支架43的上端面上，其另一端穿过压紧轮支架41并通过配设的螺母锁紧；而压紧轮支架41的下端两侧壁上还对称开设有长健孔，压紧轮42的两端依次穿过辅助支架43以及压紧轮支架41的长健孔并通过外侧配设的锁紧螺栓限位固定；压紧轮42通过上下调整升降螺杆44的高度实现压紧轮42沿竖向可调。钢丝绳通过压线机构4时，对其进行弹性压紧使得钢丝绳产生一定程度的弯曲，从而形成一定的张力，避免钢丝绳在收纳过程中出现跑绳、堆绳的现象。

所述排线机构5包括支撑立柱56以及架设在支撑立柱56上的正反丝杠52，且正反丝杆52上活动设有滑块59且滑块59下端通过相应间隔固设于支撑立柱56上的限位杆57限位，本实施例中，滑块59下端通过直线轴承与限位杆57配设；而滑块59上还固设有导向辊组53且导向辊组53与滑块59同步运动，正反丝杠52的右侧连接轴55与排线电机驱动连接；排线电机作用下，滑块59可以在正反丝杠52上进行左右的平移作业，完成钢丝绳的有序收纳；而导向辊组53包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊后端的水平导辊，钢丝绳从两个间隔布设的竖向导辊间穿过，用于规整钢丝绳的走向。

所述收线机构6包括收绳盘62、收绳盘轴61及对称设于收绳盘62两侧的卡盘63和定位抱箍64，且收绳盘62通过卡盘63与收绳盘轴61转动连接，而定位抱箍64相应设于卡盘63外侧并可拆卸安装于收绳盘轴61上对其卡紧或松动，定位抱箍64卡紧收绳盘轴61时，传动机构驱动收绳盘轴61转动并同步带动收绳盘62转动进行收线作业。本实施例中，卡盘63选用十字卡盘，而收绳盘62设有多种规格，对不同规格的钢丝绳进行收纳作业时可以选用相应规格的收绳盘进行收纳，十字卡盘和定位抱箍64分布于收绳盘62两端用于带动收绳盘的旋转，定位抱箍设计为装配式，当换用不同规格的绳盘时能保证绳盘分布于收绳盘轴的中间位置，便于排线器的排线。

所述压线机构4和后导向辊7之间还设有探伤检测机构8，而探伤检测机构8后侧还设有计长装置81，使得该探伤仪具有计长功能。探伤检测机构8采用无损检测探伤仪，且无损检测探伤仪前端还设有输入导向辊。无损检测探伤仪的工作原理为：传感硬件采用高磁积能稀土钕铁硼永久磁钢进行圆形环绕排列，当钢丝绳轴向通过时，能瞬间轴向磁化钢丝绳，并达到饱和状态，同时采用阵列霍尔元件分布于聚磁构件之中，当钢丝绳的局部损伤（不连续缺陷、如断丝、跳丝、变形等）、金属横截面积变化（连续缺陷，磨损、锈蚀等）等缺陷同步产生向外扩散的漏磁场合磁通量变化，向空间扩散的信号聚集，由霍尔元件感应输出信号量，通过高性能微处理器模数转换后，将压缩数字信号输入计算机，经有专用的系统进行处理即可实时知晓钢丝绳的物理状态。

本实施例中，后导向辊7包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊前端的水平导辊；主要用于规整钢丝绳的走向，控制此段钢丝绳的直线性偏差，增强涨紧机构和探伤检测机构工作时的稳定性。

所述定位抱箍包括对应扣设的上抱箍641和下抱箍642，且上抱箍641和下抱箍642的一端铰接，另一端通过螺栓结构可拆卸连接，本实施例中，螺栓结构采用配合设置的蝶形螺母644和旋转螺柱645。如图10和图11所示，分别展示了卡盘的打开和闭合两种状态，卡盘部分主要由上抱箍641、定位柱642、旋转螺柱645、下抱箍642等部分组成，上抱箍641一端通过螺栓铰接于下抱箍642的一端，另一端通过蝶形螺母644和旋转螺柱645锁紧于下抱箍另一端，从而实现对收绳盘轴的卡紧，使得收绳盘轴在旋转的过程中带动收绳盘的转动，进而完成收线作业。

所述移动框架底部设有滚轮并通过配设的液压升降装置控制其离地间隙。本实施例中，为了方便盘绳机在仓库内进行移动就位，设计四组液压支腿进行辅助就位，其中后端（绳盘端）两侧的液压支腿下方设计为万向轮914，方便设备的转向及精准定位，另一端的两组液压支腿为定向轮，进行辅助移动，液压支腿由液压油缸911、防护支架912、滚轮架913和万向轮914等组成，通过控制液压油缸的升降来控制移动框架91架体的离地间隙，设计有防护支架912保障液压推杆受力更加稳定，通过人工推动设备来进行场内的精准移动就位，实现钢丝绳盘的就位、对接及旋转动作自动化程度高，盘绳更加高效。

本发明的技术原理为：

盘绳机由多种机构组合而成，其中包括扭力释放机构、张力保持机构、盘绳机构、举升机构、移位机构及检测模块和电控系统等组成；作业时将成捆的钢丝绳放置于扭力释放机构上，将绳头引出，依次通过张力保持机构、压线机构、探伤检测装置、计长装置、排绳机构等，将钢丝绳头固定于绳盘预定位置处，通过液压马达驱动绳盘的转动实现对钢丝绳的收纳，作业过程中如果出现钢丝绳损伤的现象，探伤装置会发出警报并反馈给控制系统执行停机命令，然后通过人工判断钢丝绳是否可以进行收纳。

具体的作业步骤为:

首先将待规整的钢丝绳置于扭力释放装置1上，将钢丝绳一端从张力保持机构2中穿过，该装置可时刻保持钢丝绳盘绳作业过程中的张力，防止钢丝绳盘绳作业时出现松散的现象，然后将绳头依次穿过入绳导向辊3、压线机构4、探伤检测装置8、计长装置81，然后经由后导向辊7、排线机构5将钢丝绳缠入收绳盘62中进行固定。待确认钢丝绳缠绕及固定牢靠后，检查各装置处钢丝绳状态，确认无误后，操作控制面板913控制收绳盘旋转进行收绳作业，停机前确认保证钢丝绳留出的长度足够，防止钢丝绳头损坏其他装置。另外绳盘对接装置9设计有四个液压滚轮，方便场内移位。

本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (8)

1.一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：包括扭力释放装置、张力调节装置和绳盘对接装置，所述扭力释放装置包括底座以及置于底座上的放置盘和导向柱，且导向柱底部套设有轴承装置并与底座转动配合，而放置盘套设在主立柱外侧并置于轴承装置上方；

所述张力调节装置包括固定架以及间隔设于固定架上方的导向臂和铰接摆臂，且导向臂水平固设在固定架上且其上方转动设有第一导向滚轮；铰接摆臂与固定架转动连接且其左端部设有高度可调的固定导轮，而其右端部固设有可转动的第二导向滚轮且右端部通过复位弹簧与导向臂连接；

所述绳盘对接装置包括移动框架以及绳盘定位机构、举升机构和传动机构，

绳盘定位机构固设在移动框架内侧并设为缓坡状的绳盘轨道，且绳盘轨道末端设有用于对收绳盘限位的定位槽；

举升机构配设在绳盘轨道两侧的移动框架上且其顶端均设有用于托举收绳盘轴的U型托槽；

传动机构配设在移动框架上端且其轴伸端配设有传动梅花轴，且举升机构与其相对应侧的U型托槽外侧还固设有相应配合的定位梅花轴，

当收绳盘沿绳盘轨道运动至定位槽时，举升机构举升且U型托槽托起收绳盘轴并带动收绳盘同步提升至与传动机构同轴心位置，举升机构停止动作，随后传动机构驱动传动梅花轴与定位梅花轴配合定位；

所述绳盘对接装置与张力调节装置之间还设有入绳导向辊和设于其后端的压线机构以及排线机构，且压线机构沿竖向可调，压线机构后方还设有沿竖向布设的用于规整钢丝绳走向的后导向辊；

所述排线机构包括支撑立柱以及架设在支撑立柱上的正反丝杠，且正反丝杆上活动设有滑块且滑块下端通过相应间隔固设于支撑立柱上的限位杆限位，而滑块上还固设有导向辊组且导向辊组与滑块同步运动，正反丝杠的右侧连接轴与排线电机驱动连接；

还设有收线机构，且收线机构包括收绳盘、收绳盘轴及对称设于收绳盘两侧的卡盘和定位抱箍，且收绳盘通过卡盘与收绳盘轴转动连接，而定位抱箍相应设于卡盘外侧并可拆卸安装于收绳盘轴上对其卡紧或松动，定位抱箍卡紧收绳盘轴时，传动机构驱动收绳盘轴转动并同步带动收绳盘转动进行收线作业。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述定位抱箍包括对应扣设的上抱箍和下抱箍，且上抱箍和下抱箍的一端铰接，另一端通过螺栓结构可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述螺栓结构采用配合设置的蝶形螺母和旋转螺柱。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述压线机构包括压紧轮支架及配设在压紧轮支架内的压紧轮，且压紧轮支架内还设有辅助支架以及升降螺杆，升降螺杆的底端固设在辅助支架的上端面上，其另一端穿过压紧轮支架并通过配设的螺母锁紧；

压紧轮支架的下端两侧壁上还对称开设有长健孔，压紧轮的两端依次穿过辅助支架以及压紧轮支架的长健孔并通过外侧配设的锁紧螺栓限位固定；

压紧轮通过上下调整升降螺杆的高度实现压紧轮沿竖向可调。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述压线机构和后导向辊之间还设有探伤检测机构。

6.根据权利要求5所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述探伤检测机构采用无损检测探伤仪，且无损检测探伤仪前端还设有输入导向辊。

7.根据权利要求5所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述后导向辊包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊前端的水平导辊；

所述导向辊组包括两个间隔布设的竖向导辊以及设于两竖向导辊后端的水平导辊。

8.根据权利要求5所述的一种钢丝绳自动盘绳机，其特征在于：所述移动框架底部设有万向轮并通过配设的液压升降装置控制其离地间隙。