CN206789990U - 一种冻土测温电缆的下线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冻土测温电缆下线机。通过工控液晶显示屏设立的参数，丈量测温电缆外径(5～30毫米)、每段测温电缆总长度、测温电缆外皮厚度和每段测温电缆长度的剥口间隔、划开剥口长度、输送测温电缆进给速度，完成测温电缆剥线功能。本实用新型以高性能、稳定、可靠及高性价比的PLC设备作为剥线机系统的核心控制部分，通过定位准确的步进电机控制超声波切割刀的移动，开口大小合适，不伤到护套线里的细线绝缘层，既能降低系统成本，替代手工劳作，又能保证剥线的精度。

Description

一种冻土测温电缆的下线机

技术领域

本实用新型涉及一种冻土测温电缆的下线机，具有按需求设定每段测温电缆总长度、测温电缆外皮厚度、 每段测温电缆长度的剥口间隔、剥口长度、测温电缆进给速度，完成下线的功能。

背景技术

冻土是具温度低于或等于0℃，且含有冰的土体或岩体。冻土研究对于寒区工程建设和冻害防治的意义重大。冻土实验测试能够提供最真实的原始数据，是冻土研究的重要基础。随着冻土研究的逐渐深入，冻土实验测试的要求也越来越高，一方面，要求能够测试更多的参数，另一方面，对于已经能够测试的参数，要求延长采样时间、提高采样频率，以便获得更多的信息。要获得高质量的冻土参数，必须要用高精度的温度传感器、高质量的测温电缆测试线及数据采集仪。

冻土的物理力学性质或热学性质随温度的变化而显著变化，即冻土对温度十分敏感。因此，温度是冻土研究中最重要的基础参数, 高精度的温度测量是冻土研究中的重要环节。随着热敏电阻生产技术的提高，冻土工程国家重点实验室的技术人员在温度传感器的制作工艺上不断改进, 并反复试验, 研制出了可靠性较高、能满足冻土测温精度要求的温度传感器。技术人员进一步进行改进，研制了用于野外试验的测温电缆。

由于冻土测温电缆采用多芯护套线，而且由于测温不同深度，测温电缆需要焊接温度传感器，并需要做防水处理，测温电缆下线过程中测温电缆中间需要多处纵向（沿测温电缆长度方向）开口50mm，在多芯护套线上焊接温度传感器。为此测温电缆开口不能伤及护套线里细线的绝缘外皮。由于测温电缆很多情况下要埋入很深冻土层，测温电缆受力较大，需要用带有钢丝绳的多芯护套测温电缆，故测温电缆下线的时候切断比较困难。

现有测温电缆线的下线采用人工方法布线、丈量，手工拿刀子在护套线外皮需要焊接传感器的地方纵向开口50mm左右，并且测温电缆线线体加工过程中剥皮和压端子也是手工完成。这种制作方式不仅布线速度低、误差大、不能保证质量，耗费人力资源，容易伤到护套线里的细线绝缘层，使操作工人很忙碌，自动控制水平低，效率低下，而且缺乏实用的自动控制手段。针对此状况，因此设计一种用于冻土测温电缆的下线的设备很有必要。

发明内容

鉴于上述，本实用新型的目的旨在提供一种冻土测温电缆下线机。以高性能、稳定、可靠及高性价比的PLC设备作为剥线机系统的核心控制部分，通过定位准确的步进电机控制切刀的运动，既能降低系统成本，又能保证剥线精度。

本发明的目的是这样实现的：

一种冻土测温电缆下线机是由线轴支撑架、滚珠轴承、线轴、下线机、工控液晶显示屏、急停按钮、护套测温电缆、支架、脚轮、PLC、步进电机、夹线模具线性模组、可变孔径夹具线性模组、超声波切割刀架线性模组、超声波切割刀、环形变压器、自动切线器、超声波切割刀架升降线性模组和光电脉冲计数器组成。线轴置放到本机的线轴支撑架上，线轴支撑架上装有四个滚珠轴承，从线轴上拉出的护套测温电缆沿着下线机机壳底部的槽口，通过机壳内夹线模具线性模组和自动切线器，自动切线器与可变孔径夹具线性模组固结，光电脉冲计数器与自动切线器的刀口对齐，超声波切割刀架线性模组嵌于超声波切割刀架升降线性模组上可通过控制上下移动，超声波切割刀架线性模组上装有超声波切割刀，超声波切割刀可在超声波切割刀架线性模组上通过控制左右移动；机壳上设有工控液晶显示屏和急停按钮，工控液晶显示屏通过导线分别与PLC连接、PLC与步进电机、超声波切割刀、环形变压器、自动切线器和光电脉冲计数器连接；机壳支架底部有脚轮。

本实用新型的优点和有益效果是：

1、可自动丈量测温电缆线长度并按所需长度布线；

2、可自动在所需测试点标记并划开测温电缆外皮50mm；

3、本机适用范围宽，可通过PLC通过编程控制，触摸工控液晶显示屏设立的参数，丈量测温电缆外径(5～30毫米)、每段测温电缆总长度、测温电缆外皮厚度和每段测温电缆长度的剥口间隔、划开剥口长度、输送测温电缆进给速度为0～1米/秒，完成剥线功能。

4、自动化程度高，可以减轻科研技术人员的工作强度。

附图说明

图1是本实用新整机示意图；

图2是图1下线机机体内部结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案再作进一步说明：

如图1-2所示，一种冻土测温电缆下线机是由控制部分、测温电缆开卷部分、丈量开口切断部分组成。 控制部分采用带有4路脉冲输出的PLC10作为控制器，带有7寸工控液晶显示屏5实现机体剥线参数设置、运行状态显示、报警指示等功能；测温电缆开卷部分包括线轴3、线轴支撑架1和滚珠轴承2；丈量开口切断部分包括夹线模具线性模组12、可变孔径夹具线性模组13、步进电机11、光电脉冲计数器19、超声波切割刀15、超声波切割刀架线性模组14、超声波切割刀架升降线性模组18和自动切线器17。

测温电缆开卷部分的线轴3置放到本机的线轴支撑架1上，线轴支撑架1上装有四个滚珠轴承2，从线轴3上拉出的测温电缆7沿着下线机4机壳底部槽口的走线方向，通过机壳内夹线模具线性模组12和和自动切线器17，自动切线器17与可变孔径夹具线性模组13固结，光电脉冲计数器19与自动切线器17的刀口对齐，超声波切割刀架升降线性模组18嵌有带滑道超声波切割刀架线性模组14，超声波切割刀架线性模组14上装有超声波切割刀15；超声波切割刀架线性模组14可通过控制在超声波切割刀架升降线性模组18上下移动，超声波切割刀15可在超声波切割刀架线性模组14上通过控制左右移动；机壳上设有工控液晶显示屏5和急停按钮6，工控液晶显示屏5通过导线与PLC10连接，PLC10分别与步进电机11、超声波切割刀15、环形变压器16、自动切线器17和光电脉冲计数器19连接；机壳支架底部有四个脚轮9。

测温电缆下线过程中，先检查工况触摸屏5上的剥线参数（包括线径、测温电缆外皮厚度、剥口间隔、剥口长度、每段测温电缆长度（每段测温电缆可独立设置参数）、测温电缆进给速度）看是否设置合适。如果合适，则按本机触摸屏上的启动按钮。PLC10通过编程控制丈量开口切断部分步进电机11按要求动作，步进电机11的驱动接收由 PLC发来的脉冲信号，环形变压器16为步进电机11输送110V稳定电压，步进电机11带动测温电缆沿着下线机4机壳底部的槽口的走线方向，通过机壳内夹线模具线性模组12和自动切线器17，光电脉冲计数器19与自动切线器17的刀口对齐并对测试测温电缆7进行丈量，在测温电缆7摩擦力的带动下，光电脉冲计数器19继续工作，当测温电缆达到预定长度的测试点时停止，完成对测试测温电缆的丈量。超声波切割刀15在带滑道超声波切割刀架线性模组14上向前移动。当测温电缆到达测试点，超声波切割刀15沿测温电缆长度方向将护套测温电缆外皮划开50mm左右的开口。光电脉冲计数器19继续丈量，丈量值到设定的引线长度，自动切线器17截断测温电缆。机体合适位置装有急停按钮6，意外情况下按动急停按钮6，下线机可以立即停止动作。

Claims (1)

1.一种冻土测温电缆下线机是由线轴支撑架（1）、滚珠轴承（2）、线轴（3）、下线机（4）、工控液晶显示屏（5）、急停按钮（6）、护套测温电缆（7）、支架（8）、脚轮（9）、PLC（10）、步进电机（11）、夹线模具线性模组（12）、可变孔径夹具线性模组（13）、超声波切割刀架线性模组（14）、超声波切割刀（15）、环形变压器（16）、自动切线器（17）、超声波切割刀架升降线性模组（18）和光电脉冲计数器（19）组成，其特征是线轴（3）置放到本机的线轴支撑架（1）上，线轴支撑架（1）上装有四个滚珠轴承（2），从线轴（3）上拉出的护套测温电缆（7）沿着下线机（4）机壳底部的槽口，通过机壳内夹线模具线性模组（12）和自动切线器（17），自动切线器（17）与可变孔径夹具线性模组（13）固结，光电脉冲计数器（19）与自动切线器（17）的刀口对齐，超声波切割刀架线性模组（14）嵌于超声波切割刀架升降线性模组（18）上可通过控制上下移动，超声波切割刀架线性模组（14）上装有超声波切割刀（15），超声波切割刀（15）可在超声波切割刀架线性模组（14）上通过控制左右移动；机壳上设有工控液晶显示屏（5）和急停按钮（6），工控液晶显示屏（5）通过导线分别与PLC（10）连接、PLC与步进电机（11）、超声波切割刀（15）、环形变压器（16）、自动切线器（17）和光电脉冲计数器（19）连接；机壳支架（8）底部有脚轮（9）。