CN1976148A - 一种用于铺设管道电缆的缆绳牵引器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机驱动轮式小型管道内用的缆绳牵引器，属于机械领域。本发明所述的管道缆绳牵引器，支架安装从动轮转动系统、动力传递系统和电动机三个。支架剖面上可安装7个单元从动轮转动系统、1个单元动力转动系统；从动轮转动系统由从动轮、轮轴、可单边滑动的轴承及单边弹簧构成；动力传递系统由电动机与涡轮蜗杆直接相连构成一体，并将动力依次传递给主动轮。系统集成后，包含从动轮和主动轮在内的实际直径大于管道的直径，而牵引器的实体直径又小于管道的直径。该结构及其简单，成本低，制造时可根据管道内径，设计出系列牵引器，满足不同规格的管道使用。电动机的电源，可以直接采用220伏的交流电源，也可以采用低于36伏的直流电源。

Description

一种用于铺设管道电缆的缆绳牵引器

技术领域

本发明涉及一种电机驱动轮式小型管道内用的缆绳牵引器，属于机械领域。

技术背景

随着电力事业、通讯事业的快速发展，各种通讯线，包括光纤、电缆等形成纵横交错的通讯网、电力网，而这些网线一般都铺设于地下管道中。施工过程中，首先开挖地面，埋入水泥、塑料、钢管等管道，再借助连接起来的竹片、铁丝等工具，用比较原始的办法，将缆绳从管道的一端，拉到另一端，完成缆绳的铺设工作。这种办法既费时，又费工，施工的速度极慢。如果能够有一种带有自身动力系统的管道缆绳牵引器，可以从管道的一端，将牵引绳快速地拉过管道，那末，施工人员即可轻松地将电缆通过牵引绳从一端拉至另一端。

2005年3月2日北京工业大学何存富等公开了“单电机单驱动直进轮式小型管道机器人移动机构”发明专利(公开号CN 1586942A)。该发明包括有驱动体部分，连接体部分及支撑体部分，驱动体部分通过连接体部分将直流伺服电机与蜗轮蜗杆副连接，并通过支撑体部分保证驱动过程中提供足够的摩擦力，特征在于：位于驱动轮支架内的驱动体部分采用单驱动轮部件传递运动，采用单直流伺服电机，驱动轮部件与用来传动的蜗杆轴连接通过连接体部分的联轴器与单直流伺服电机相连，与驱动轮支架或电机支架相连的上支撑体部分的支撑轮上采用了悬浮的弹簧滑块结构，从而保证适当的变管径和径向伸缩性。该发明虽然在一定程度上解决了适当的变管径和径向伸缩性问题，但其结构仍然复杂、成本较高。2005年3月2日上海交通大学、北京远天际互联网络服务有限公司陈西平等人公开了“利用机器人实现排水管道内光缆敷设的方法”的专利(公开号CN 1588153A)。该发明采用的管道机器人包括主驱动体、检测体、卡圈定位胀紧体以及挂装体，首先由主驱动体带动检测体实现对管壁情况的检测和对管道直径的测量，进行管道的检测作业，然后利用主驱动体和卡圈定位胀紧体实现对卡圈的定位和安装作业，最后由主驱动体和挂装体配合实现对光缆套的挂装。该发明主要是利用主驱动体完成相应的工作，发明的特征并非在主驱动体的本身结构，而在于管道的检测作业。

发明内容

为解决管道施工过程中电缆绳难以铺设和提高工作效率的问题，本发明提供一种结构简单、制造成本低、易于推广的由电动机驱动，轮子转动来实现从管道的一端，将牵引绳快速地拉过管道另一端的小型管道缆绳牵引器。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：圆柱形的牵引器支架纵向一分为四，形成八个纵向的剖面，期间安装无动力的从动轮转动系统、带有动力的由涡轮、蜗杆构成的动力传递系统和电源电动机三个部分构成。

下面结合附图作进一步的说明。

图1：缆绳牵引器外观立体图。

图2：一个单元的从动轮转动系统。

图3：涡轮、蜗杆构成的动力传递系统。

图4：圆柱形的牵引器支架纵向四分为二立体图。

图1中，1为缆绳牵引器外壁，可用不锈钢薄板整体冲压而成，也可以采用塑料铸模成型。该部件除美化外观外，无其他特殊功能。2是部分外露的从动轮，共有7个。3是部分外露的由电动机通过齿轮系统带动的主动轮，仅有一个。牵引器的尾部设有一挂钩和不裸露的电源接线柱，可用于固定缆绳和接上电源线。

图2中，从动轮2居中固定于轮轴4中心断面处，从动轮2边缘侧面设有凹槽，可嵌入弹性材料5，增加摩擦力，防止从动轮2在管道中打滑；轮轴4的两端分别有一个可单向滑动的轴承6；轴承6的一边设有一个弹簧7，必要时可施加外力让从动轮转动系统能够向弹簧方向移动，遇到管道接头或障碍时也可向弹簧方向移动。一件牵引器，包含7个单元的从动轮转动系统。

图3中，电动机8通过连接环9与蜗杆轴10连接，并将动力传递给蜗杆轴10；蜗杆轴上段带有梯形斜面螺纹11，并通过该斜面螺纹11与主动轮3相联；当电动机或减速器的转速为每分钟33转时，梯形斜面螺纹11与主动轮3之间的转速比为3∶1，使得主动轮3转速减小到每分钟11转。一件牵引器，仅有1个单元的动力传递系统。

图4中，A区域安装从动轮转动系统；B区域安装涡轮和蜗杆构成的动力转动系统；用紧固件通过孔12将四个支架紧密相连构成圆柱状牵引器实体。支架可采用镂空铝合金或塑料注塑成型。一件牵引器，共有7个A区域，1个B区域。

系统集成后，包含从动轮2和主动轮3在内的实际直径大于管道的直径，而牵引器的实体直径又小于管道的直径。使用时，将牵引器的头部对准管道口，由于从动轮2的轴承6一边安有弹簧，适度向里按压从动轮2，即可将带有牵引缆绳、电源导线的牵引器推入管道口，接通电源后，驱动电动机工作，牵引器即会顺着管道不断向另一端爬行，直至由另一段出口处钻出。此时，拔出电源连接头并抽回，解开的牵引缆绳再与需要牵引的电缆等相连而将其顺势拉过。

本发明结构极其简单，涡轮和蜗杆仅仅带动一个的主动轮，不会出现卡死现象，同时成本比其他的管道机器人低。目前施工中使用的管道规格较单一，因而牵引器的设计可以做到一对一使用即可。制造时也可根据标准的管道内径，设计出不同规格的系列牵引器，满足不同内径规格的管道使用。当然，电动机的电源，可根据实际情况配置，可以直接采用220伏的交流电源，也可以采用低于36伏的直流电源。

Claims (5)

1、一种电机驱动轮式小型管道内缆绳牵引器，其特征是圆柱形的牵引器支架纵向一分为四，形成八个纵向的剖面，期间安装无动力的从动轮转动系统、带有动力的动力传递系统和电动机三个部分构成；

①支架形成八个纵向的剖面，每个剖面上可安装1个单元从动轮转动系统、动力传递系统；

②从动轮转动系统中由从动轮2、轮轴4、可滑动的轴承6及单边弹簧7构成；

③动力传递系统由电动机8通过连接环9与蜗杆轴10连接，并将动力传递给蜗杆轴10，蜗杆轴上段带有梯形斜面螺纹11，并通过该斜面螺纹11与主动轮3相联。

2、根据权利要求1所述的电机驱动轮式小型管道内缆绳牵引器，其特征是从动轮转动系统中从动轮2居中固定于轮轴4中心断面处，边缘侧面设有凹槽，可嵌入单性材料5，轮轴4的两端分别有一个可滑动的轴承6，轴承6靠中心线一侧设有一个弹簧7。

3、根据权利要求1所述的电机驱动轮式小型管道内缆绳牵引器，其特征是一件牵引器，包含7个单元的从动轮转动系统。

4、根据权利要求1所述的电机驱动轮式小型管道内缆绳牵引器，其特征是一件牵引器，包含1个单元的动力传递系统。

5、根据权利要求1所述的电机驱动轮式小型管道内缆绳牵引器，其特征是梯形斜面螺纹11与主动轮3之间的转速比为3∶1。

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