CN203673122U

CN203673122U - 一种适用于光缆施工作业的牵引装置

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Publication number: CN203673122U
Application number: CN201420011677.0U
Authority: CN
Inventors: 孟晨辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2024-01-09

Abstract

一种适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：它包括安装在机架上的由内燃发动机、减速箱组成的动力装置，安装在减速箱输出轴上的用于盘绕光缆的绞盘、设置在位于绞盘前方支撑架上的进缆导向轮、设置在位于绞盘后方用于夹持牵引经由绞盘引出光缆的主动引导轮和从动引导轮；所述主动引导轮通过轴承安装在自动摇臂中段，自动摇臂的下端铰接在机架上，自动摇臂的中上部与安装在机架上的压力调节弹簧相连接，自动摇臂的上端为手动操作手柄；所述主动引导轮通过传动机构与减速箱输出轴相结合。

Description

一种适用于光缆施工作业的牵引装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于光缆施工作业的牵引装置。本装置特别适用于在城市地下管道中进行光缆的平稳、连续敷设或拉出井口的施工作业中使用。

背景技术

目前，在路面下进行光缆的穿管作业的施工方式主要采用人工牵引法和气吹敷设法。首先，气吹敷设光缆的方法多用于铁路沿线的施工作业，采用高压气流吹送的方式将光缆吹放到预先埋设的硅芯管中。吹缆机将高压、高速的压缩空气吹入硅芯管，高压气流推动气封活塞，这样连接在光缆端部的气封活塞对光缆形成一个可设定的均匀的拉力，与此同时，吹缆机液压履带输送机构夹持着光缆向前输送形成一个输送力，拉力与输送力的组合，使穿入的光缆随高速气流一道以悬浮状态在管道内快速穿行。但需要的设备较多，事先必须铺设硅芯管道，一次性投资较大，同时由于地形的变化会造成气吹点的位置不容易准确地确定。

其次，我国绝大多数光缆都是敷设在井下管道中，依靠人工牵引。由于地下管网采用混凝土管道结构，无法采取气吹敷设的方法，光缆完全使用人力牵引，劳动强度大，成本高，牵引速度低，效率低，以至工程进度往往无法得到保障，作业失误时还会损伤光缆。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种适用于光缆施工作业的牵引装置。本实用新型的自动牵引机针对光缆施工移动性大，不便使用电网动力的特点，采用内燃机作动力，通过摇臂式负反馈的恒转矩先导装置和合理的机械传动装置驱动绞盘，使绞盘和光缆间产生数千牛顿的摩擦牵引力以及每秒数米的牵引速度。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的牵引装置包括安装在机架上的由内燃发动机、减速箱组成的动力装置，安装在减速箱输出轴上的用于盘绕光缆的绞盘、设置在位于绞盘前方支撑架上的进缆导向轮、以及位于绞盘后方用于夹持牵引经由绞盘引出的光缆的主动引导轮与从动引导轮；所述主动引导轮通过轴承安装在自动摇臂中段，自动摇臂的下端铰接在机架上，自动摇臂的中上部与安装在机架上的压力调节弹簧相连接，自动摇臂的上端为手动操作手柄；所述主动引导轮通过传动机构与减速箱输出轴相结合。

本实用新型中所述的进缆导向轮安装在位于机架前方的三脚支撑架上，所述三角支撑架的立边通过可拆卸的连接件与框架相连，所述三角支撑架的底边端部用于支撑在光缆井口边缘，以支撑牵引光缆时所产生的反作用力；所述的进缆导向轮用于改变光缆的方向，引导光缆正确进入绞盘。

本实用新型所述内燃发动机与减速箱以链传动方式相连接；所述绞盘通过法兰安装在减速箱的输出轴上。

本实用新型所述主动引导轮与从动引导轮的轮缘面为相互配合的凹弧面结构，所述的凹弧面为与光缆横截面相配合的具有高摩擦系数的凹弧面，摩擦系数在0.5~0.7之间，且所述主、从动引导轮均是由环绕轮缘面加工有与光缆横截面相配合的凹弧面砂轮制成。

主动引导轮与从动引导轮的光缆引出端设置有导向环。

本实用新型所述从动引导轮通过轴承固定在机架上，主动引导轮通过同轴安装的从动链轮、传动链条与安装在减速箱输出轴端的主动链轮相结合；所述引导轮轮缘线速度与绞盘凹槽线速度之比为1.02：1~1.3:1。

本实用新型所述自动摇臂为折杆式结构，主动引导轮通过轴承安装在自动摇臂的弯折处，自动摇臂的下端通过铰轴与机架相结合。

本实用新型所述内燃发动机上设置有由装在发动机散热片上的温度传感器与机架上的冷却风扇组成的自动冷却装置；具体说所述温度传感器装在发动机散热片上并与机架外壳上的冷却风扇相串联。在内燃发动机熄火线上连接有实施遥控熄火停机的无线电遥控器接收器的继电器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的设备具有性能稳定、可靠、维护方便的优点，牵引速度是人工的2.5倍，可以达到2.5m/s，牵引力可达到200kg,相当于15个工人的拉力，对光缆无损伤，在保证安全可靠的前提下可大幅度提高施工效率。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是由内燃发动机、减速箱组成的动力装置的布局及连接方式图。

图4是图1的A-A剖视图。

图5是图1的B-B剖视图。

图6是图1的C部放大图。

图中序号：1-三角支撑架 2-光缆 3-进缆导向轮 4-绞盘 5-主动链轮 6-传动链条7-铰链 8-从动链轮 9-从动引导轮10-挡板11-导向环12-压力调节弹簧 13-自动摇臂14-主动引导轮15-牵引机外壳 16-法兰 17-减速箱 18-减速箱输入轴链轮19-发动机与减速箱安装底板 20-内燃机输出轴链轮 21-内燃发动机 22-机架 23-温度传感器 24-无线电遥控器接收器 25-冷却风扇。

图7是绞盘与光缆的受力图。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1、2所示，本实用新型的牵引机包括安装在机架22上的由内燃发动机21、减速箱17组成的动力装置（参见图3），安装在减速箱输出轴上的用于盘绕光缆的绞盘4（参见图4）、设置在位于绞盘前方三脚支撑架1上的进缆导向轮3、以及位于绞盘后方用于夹持牵引经由绞盘引出的光缆的主动引导轮14与从动引导轮9；所述主动引导轮14通过轴承安装在自动摇臂13中段，自动摇臂13的下端铰接在机架上，自动摇臂13的中上部与安装在机架上的压力调节弹簧12相连接，自动摇臂13的上端为手动操作手柄。

更具体说,本实用新型中所述三角支撑架1的立边通过可拆卸的连接件与框架相连，所述三角支撑架1的底边端部用于支撑在光缆井口边缘，以支撑牵引光缆2时所产生的反作用力；所述的进缆导向轮3用于改变光缆2的方向，引导光缆2正确进入绞盘4。

本实用新型所述内燃发动机21与减速箱17通过安装在内燃发动机输出轴上的内燃机输出轴链轮20以及设置在减速箱17输入轴上的减速箱输入轴链轮18以链传动方式相连接（参见图3）；所述绞盘4通过法兰16安装在减速箱17的输出轴上（参见图4）；所述主、从动引导轮均是由环绕轮缘面加工有与光缆横截面相配合的凹弧面砂轮制成，主动引导轮14与从动引导轮9的轮缘面为相互配合的凹弧面结构，所述的凹弧面为与光缆2横截面相配合的具有高摩擦系数的凹弧面，擦系数在0.5至0.7之间（参见图5）；在主动引导轮14与从动引导轮9的光缆引出端设置有导向环11；所述从动引导轮9通过轴承固定在机架上，主动引导轮14通过同轴安装的从动链轮8、传动链条6与安装在减速箱输出轴端的主动链轮5相结合；所述引导轮轮缘线速度与绞盘凹槽线速度之比在1.02：1至1.3:1之间。所述自动摇臂13为折杆式结构，主动引导轮14通过轴承安装在自动摇臂13的弯折处，自动摇臂13的下端通过铰链7与机架相结合（参见图6）。

本实用新型所述内燃发动机上设置有由装在发动机散热片上的温度传感器23与机架上的冷却风扇25组成的自动冷却装置；具体说所述温度传感器装在发动机散热片上并与机架外壳上的冷却风扇相串联。在内燃发动机熄火线上连接有实施遥控熄火停机的无线电遥控器接收器24的继电器。

本实用新型的设计原理如下：

如图7所示，绞盘4与光缆2的受力分析计算方式如下：

Figure 2014200116770100002DEST_PATH_IMAGE004

T为绞盘牵引力矩，N·m

μ为摩擦因数

α为绞盘包角，

D为绞盘直径

由于光缆2中有抗拉抗弯的钢丝，所以光缆可被视作不良柔性索，在绞盘4上缠绕光缆后，若不施加外力，光缆2中的抗弯钢丝的弹性会使光缆离开绞盘4，不能保证达到满足要求的摩擦包角而打滑，失去光缆2在绞盘4上紧绕而锁住的状态，绞盘4不能独立可靠的完成牵引工作，所以必须有稳定可靠的先导装置。

基于上述原因，对于作为先导轮的主动引导轮14与从动引导轮9与绞盘间的牵引关系，只有先导轮的牵引速度略大于绞盘4主牵引速度，才能使光缆2与绞盘4之间保持正确的摩擦条件。

由绞盘4半径、主动链轮5半径、主动引导轮14半径、主动链轮5齿数、主动引导轮14齿数的关系决定了主动引导轮14凹槽线速度与绞盘4凹槽线速度的速度差。主动引导轮14相对光缆2的运动趋势产生了对光缆2的摩擦力，该摩擦力使光缆2紧绕在绞盘4凹槽上至锁住的状态，使光缆2与绞盘4间产生摩擦力。

在主动引导轮轴承座上连接自动摇臂13，自动摇臂13与框架角铁间连接一压力调节弹簧12,当主动引导轮14与光缆2间摩擦力过大时，传动链条6通过主动引导轮上的从动链轮8对C处产生的力矩增大，使主动引导轮14与光缆2间正压力减小，两者间摩擦力也减小；当主动引导轮14与光缆2间摩擦力过小时，链条6对C处产生的力矩变小，弹簧通过自动摇臂13对C处的力矩增大，使主动引导轮14与光缆2间正压力增大，两者间摩擦力增大，通过以上负反馈过程构造出一个C处恒转矩的状态，从而使主动引导轮14与光缆2间摩擦力保持在一个稳定的区间内，为绞盘4提供了稳定可靠的先导装置——克服光缆柔性差的矛盾。

本实用新型的工作原理如下

施工作业时将光缆2于绞盘4上绕线一至数周，然后顺时针搬动自动摇臂13，使主动引导轮14与从动引导轮9分开，把在绞盘4绕线后的光缆2一端放入带有凹槽的主动引导轮14与从动引导轮9中，释放自动调节摇臂13使之压紧光缆2。由绞盘4半径、主动链轮5半径、主动引导轮14半径、主动链轮5齿数、从动链轮8齿数的关系决定了主动引导轮14凹槽线速度与绞盘4凹槽线速度V1/V2速比。当启动内燃发动机21后，主动引导轮14凹槽处的线速度高于绞盘4凹槽处的线速度，在主动引导轮14、从动引导轮9对光缆2摩擦力的作用下，光缆2会被紧绕在绞盘4上至自动锁住的状态，确保绞盘4有稳定可靠的先导力和摩擦力，这样在绞盘4牵引力的作用下光缆2连续运动，完成光缆2牵引施工。在紧急情况下，施工作业人员可通过无线电遥控器从牵引段的首段向无线电遥控器接收器24发出遥控信号，使牵引段末端的牵引机实现遥控熄火的功能。当牵引装置连续工作时间过长致使发动机温度高于温度传感器23所设置温度时，设置于机架上的冷却风扇25自动启动，对发动机进行散热，使发动机的温度能稳定在合适的温度范围。

Claims

1.一种适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：它包括安装在机架上的由内燃发动机、减速箱组成的动力装置，安装在减速箱输出轴上的用于盘绕光缆的绞盘、设置在位于绞盘前方支撑架上的进缆导向轮、以及位于绞盘后方用于夹持牵引经由绞盘引出光缆的主动引导轮和从动引导轮；所述主动引导轮通过轴承安装在自动摇臂中段，自动摇臂的下端铰接在机架上，自动摇臂的中上部与安装在机架上的压力调节弹簧相连接，自动摇臂的上端为手动操作手柄；所述主动引导轮通过传动机构与减速箱输出轴相结合。

2.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述的进缆导向轮安装在位于机架前方的三脚支撑架上，所述三角支撑架的立边通过可拆卸的连接件与框架相连，所述三角支撑架的底边端部用于支撑在光缆井口边缘，以支撑牵引光缆时所产生的反作用力；所述的进缆导向轮用于改变光缆的方向，引导光缆正确进入绞盘。

3.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述内燃发动机与减速箱以链传动方式相连接；所述绞盘通过法兰安装在减速箱的输出轴上。

4.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述主动引导轮与从动引导轮的轮缘面为相互配合的凹弧面结构，所述的凹弧面为与光缆横截面相配合的具有高摩擦系数的凹弧面，摩擦系数在0.5~0.7之间；在主动引导轮与从动引导轮的光缆引出端设置有导向环。

5.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述从动引导轮通过轴承固定在机架上，主动引导轮通过同轴安装的从动链轮、传动链条与安装在减速箱输出轴端的主动链轮相结合；所述引导轮轮缘线速度与绞盘凹槽线速度之比为1.02：1~1.3:1。

6.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述自动摇臂为折杆式结构，主动引导轮通过轴承安装在自动摇臂的弯折处，自动摇臂的下端通过铰接轴与机架相结合。

7.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述主、从动引导轮均是由环绕轮缘面加工有与光缆横截面相配合的凹弧面砂轮制成。

8.根据权利要求1所述的适用于光缆施工作业的牵引装置，其特征在于：所述内燃发动机上设置有由装在发动机散热片上的温度传感器与机架上的冷却风扇组成的自动冷却装置；在内燃发动机熄火线上连接有实施遥控熄火停机的无线电遥控器接收器的继电器。