电缆卷筒
技术领域
本实用新型属于船舶岸基供电系统领域,具体涉及一种电缆卷筒。
背景技术
以往停泊码头的船舶必须24小时使用船舶的柴油发电机发电,以满足船舶用电的需求,柴油发电机在工作中燃烧大量的油料,排出大量的废气,同时24小时不间断地产生噪声污染。为了解决这一问题,可以利用船舶岸基供电系统(以下简称岸电系统)向停泊在码头的船舶供电。
岸电系统输出的电力需要使用电缆输送系统与船电系统相连接,以达到将岸侧的电力供给船侧使用的目的。岸电系统至船电系统的供电装置包括电缆连接箱、电缆卷筒、电缆桥架、电缆引导架、控制箱及船侧控制电缆卷筒系统的有线和/或无线控制器等。
如图1所示,在一种现有技术中,电缆卷筒包括支架10、集电滑环20和卷筒40,卷筒40相对于支架10可转动地设置于支架10,集电滑环20设置于卷筒40的内部。岸电电缆30的岸电进线端301连接到集电滑环20的固定连接点,集电滑环20的滚动连接点接到岸电出线端302。由于集电滑环20依靠电刷带电旋转,而且岸电电缆30至少是四芯的(三根相线和一根接地线),电缆卷筒在使用运行过程中集电滑环20容易有火花产生。因此,在运输油制品、粮食制品、化工制品、棉制品、煤炭、粉尘物等货物的码头使用带有集电滑环的电缆卷筒是非常危险的。
实用新型内容
基于现有技术的问题,本实用新型旨在提出一种电缆卷筒,解决容易产生火花的问题。
一种电缆卷筒,包括:
支架;
第一卷筒,所述第一卷筒固定连接于所述支架,电缆能够缠绕于所述第一卷筒;
第二卷筒,所述第二卷筒能够相对于所述支架转动地设置于所述支架,电缆能够缠绕于所述第二卷筒,通过所述第二卷筒的转动能够使所述电缆卷筒收回或放出所述电缆;以及
导轮组件,所述导轮组件能够相对于所述支架转动地设置于所述支架,所述导轮组件与所述第二卷筒能够相对转动,所述导轮组件位于所述第一卷筒和所述第二卷筒之间,
在所述电缆卷筒放出所述电缆时,所述第二卷筒沿第一方向转动,缠绕于所述第二卷筒的第一部分的电缆放出,缠绕于所述第一卷筒的电缆或缠绕于所述第二卷筒的第二部分的电缆通过所述导轮组件的导向放出并缠绕到所述第二卷筒的所述第二部分或所述第一卷筒,
在所述电缆卷筒收回所述电缆时,所述第二卷筒沿与所述第一方向相反的第二方向转动,被放出的电缆缠绕到所述第二卷筒的所述第一部分,缠绕于所述第二卷筒的所述第二部分的电缆或缠绕于所述第一卷筒的电缆通过所述导轮组件的导向缠绕到所述第一卷筒或所述第二卷筒的所述第二部分。
优选地,所述第二卷筒包括作为所述第一部分的主卷筒和作为所述第二部分的辅助卷筒,所述主卷筒和所述辅助卷筒同轴设置并同步地转动,在所述第一卷筒的轴向上,所述辅助卷筒位于所述第一卷筒和所述主卷筒之间。
优选地,所述主卷筒的径向尺寸大于所述辅助卷筒的径向尺寸。
优选地,所述辅助卷筒的径向尺寸与所述第一卷筒的径向尺寸相等。
优选地,所述辅助卷筒的轴向尺寸与所述第一卷筒的轴向尺寸相等。
优选地,所述电缆卷筒还包括主轴,所述第二卷筒通过所述主轴设置于所述支架,所述导轮组件包括槽轮、连接部和转轴部,所述转轴部连接于所述连接部的一端,所述槽轮相对于所述连接部能转动地设置于所述连接部的另一端,所述转轴部套设于所述主轴而能够相对于所述主轴转动。
优选地,所述导轮组件包括槽轮、连接部和转轴部,所述转轴部连接于所述连接部的一端,所述槽轮相对于所述连接部能转动地设置于所述连接部的另一端,所述转轴部与所述第二卷筒同轴,所述导轮组件与所述第二卷筒之间设置有扭簧,并且/或者所述转轴部设置于动力机构的输出端。
优选地,所述转轴部能够相对于所述第一卷筒沿所述轴向移动地设置。
优选地,在所述电缆卷筒放出或收回所述电缆时,所述导轮组件转动的角速度小于所述第二卷筒转动的角速度。
优选地,电缆在所述第一卷筒上缠绕的方向和在所述第二卷筒上缠绕的方向是相反的,电缆在所述主卷筒和所述辅助卷筒上的缠绕方向是相同的。
通过上述技术方案,本实用新型使用设置固定的第一卷筒和转动的第二卷筒,在电缆卷筒收放电缆时,使电缆在第一卷筒和第二卷筒之间,特别是在第一卷筒和第二卷筒的辅助卷筒(第二部分)之间转移,从而避免使用集电滑环,解决了电缆卷筒使用时容易产生火花的问题。
附图说明
图1示出了一种现有技术的电缆卷筒的剖视图。
图2示出了根据本实用新型的实施方式的一种电缆卷筒的结构示意图。
附图标记说明
10 支架 20 集电滑环 30 岸电电缆 301 岸电进线端 302 岸电出线端 40 卷筒
1 支架
2 第一卷筒
3 第二卷筒 31 主卷筒 32 辅助卷筒
4 导轮组件 41 槽轮 42 连接部 43转轴部
5 主轴
6 电缆 61 岸电端 62 船电端
7 肩部
A 轴向。
具体实施方式
下面参照附图描述本实用新型的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本实用新型,而不用于穷举本实用新型的所有可行的方式,也不用于限制本实用新型的范围。
如图2所示,若没有特别说明,在下面的描述中,第一方向是指由第一卷筒2向第二卷筒3观察时的顺时针方向,第二方向是指由第一卷筒2向第二卷筒3观察时的逆时针方向。轴向A是指主轴5(第一卷筒2、第二卷筒3)的轴向。
本实用新型提供一种电缆卷筒,其包括支架1、第一卷筒2、第二卷筒3、导轮组件4和主轴5,支架1用于支撑第一卷筒2、第二卷筒3和导轮组件4等。
第一卷筒2固定连接于支架1,第一卷筒2可以形成为大致圆筒状,第一卷筒2的轴线可以沿水平方向设置,由岸电系统的电缆连接箱引出的电缆6可以缠绕于第一卷筒2,例如沿第二方向缠绕。
第二卷筒3能够相对于支架1转动地设置于支架1。例如,主轴5可以通过轴承安装于支架1,主轴5和第一卷筒2同轴设置,第二卷筒3连接于主轴5,使主轴5可以带动第二卷筒3一起转动。
第二卷筒3包括主卷筒31和辅助卷筒32,主卷筒31和辅助卷筒32可以是大致圆筒状,主卷筒31和辅助卷筒32是同轴且彼此固定地设置的。在轴向A上,辅助卷筒32位于第一卷筒2和主卷筒31之间。主卷筒31的径向尺寸大于辅助卷筒32的径向尺寸,以便于使用较少的周数就可以缠绕长度较长的电缆6。
辅助卷筒32的径向尺寸可以与第一卷筒2的径向尺寸可以相等。在电缆卷筒放出电缆时,从第一卷筒2脱下电缆6的长度和缠绕到辅助卷筒32上电缆6的长度相同。在电缆卷筒放出电缆时,从辅助卷筒32脱下电缆6的长度和缠绕到第一卷筒2上电缆6的长度相同。
辅助卷筒32的轴向尺寸与第一卷筒2的轴向尺寸可以相等,从而在电缆卷筒放出电缆和收回电缆时,可以在第一卷筒2和辅助卷筒32的轴向A的大致相同位置脱下和缠绕(或缠绕和脱下)电缆6。如图2所示,在电缆卷筒放出电缆时,第一卷筒2上的电缆6从第一卷筒2的轴向一端处(图中右侧)脱下,并且缠绕到辅助卷筒32的轴向一端处(图中右侧)。
导轮组件4优选能够沿主轴5的轴向A活动地设置于主轴5。导轮组件4可以与第二卷筒3一同转动,即转动方向相同,但转动速度不一定相同。
在轴向A上,导轮组件4位于第一卷筒2和辅助卷筒32之间,在电缆卷筒放出电缆时,第二卷筒3沿第一方向转动,导轮组件4也沿第一方向转动。在一个示例中,导轮组件4在电缆6的带动下沿第一方向转动,使缠绕于第一卷筒2的电缆6通过导轮组件4的导向缠绕到辅助卷筒32。此时,导轮组件4的转动速度(角速度)小于第二卷筒3的转动速度(角速度)。
在电缆卷筒收回电缆时,第二卷筒3沿第二方向转动,导轮组件4也沿第二方向旋转。此时,导轮组件4的转动速度(角速度)小于第二卷筒3的转动速度(角速度),使缠绕于辅助卷筒32的电缆6通过导轮组件4的导向缠绕到第一卷筒2。
导轮组件4包括槽轮41、连接部42和转轴部43。连接部42可以为杆状,转轴部43可以固定连接于连接部42的一端,槽轮41能够相对于连接部42转动地设置于连接部42的另一端,例如槽轮41的转动轴线可以与主轴5的轴线垂直。在一种可能的实施方式中,连接部42可以可摆动地连接到转轴部43。该摆动使槽轮41靠近第一卷筒2(或远离第一卷筒2)和远离辅助卷筒32(或靠近辅助卷筒32)。
在一种可能的实施方式中,转轴部43可以套设于主轴5,转轴部43能够相对于第一卷筒2沿轴向A移动。
在一种可能的实施方式中,转轴部43套设于主轴5,转轴部43和主轴5之间通过例如扭簧弹性地连接。可以理解,主轴5沿第一方向转动使电缆卷筒放出电缆时,电缆6会拉着导轮组件4使导轮组件4也沿第一方向转动,由于扭簧的作用导轮组件4受到沿第二方向的转矩,使第一卷筒2和辅助卷筒32之间的电缆6可以保持张紧。在电缆卷筒放出电缆过程中,导轮组件4在电缆6的带动下沿第一方向转动,扭簧被压缩而积累能量。主轴5沿第二方向转动使电缆卷筒收回电缆时,扭簧可以释放压缩时积累的能量,使导轮组件4沿第二方向转动,第一卷筒2侧的电缆6的拖拽导轮组件4,导轮组件4的转动角速度小于主轴5的转动角速度。
在一种可能的实施方式中,使转轴部43和主轴5之间形成一定的摩擦阻力,该摩擦阻力使得主轴5可以带动导轮组件4一起转动,但是又允许导轮组件4的转动角速度小于主轴5的转动角速度,即,转轴部43延后地跟随主轴5转动。
在一种可能的实施方式中,转轴部43可以设置于例如电机的动力机构的输出端,通过电机驱动可以使转轴部43转动。转轴部43与第二卷筒3同轴设置,并且转轴部43能够相对于第一卷筒2沿轴向A滑动,例如转轴部43和电机输出端通过花键轴连接。可以理解,主轴5沿第一方向转动使电缆卷筒放出电缆时,电机驱动下的导轮组件4和主轴5的转动方向相同,导轮组件4的转动角速度小于主轴5的转动角速度,辅助卷筒32上的线缆6拉扯导轮组件4。主轴5沿第二方向转动使电缆卷筒收回电缆时,电机驱动下的导轮组件4和主轴5的转动方向相同,导轮组件4的转动角速度小于主轴5的转动角速度,第一卷筒2上的线缆6会拉扯导轮组件4。
具体地,槽轮41可以是V型槽轮或U型槽轮,使电缆6能够嵌入V型槽或U型槽中。
第一卷筒2和辅助卷筒32均具有垂直于轴向A的对称平面,该对称平面分别将第一卷筒2和辅助卷筒32平均分开。槽轮41的直径可以小于或者等于第一卷筒2的对称平面和辅助卷筒32的对称平面之间的距离。
可以理解,导轮组件4可以沿轴向A滑动,特别是往复地滑动。电缆6自身的应力可以保持电缆在缠绕时不会相互重叠,从而使导轮组件4沿轴向A滑动。在电缆卷筒使用过程中,使通过槽轮41的电缆6与槽轮41保持基本不变的角度。
第一卷筒2、主卷筒31和辅助卷筒32的轴向A两端处均设置肩部7,肩部7从第一卷筒2、主卷筒31和辅助卷筒32的外周面向径向外侧凸出,从而防止缠绕于第一卷筒2、主卷筒31和辅助卷筒32的电缆6从其轴向A两端处脱落。
电缆6在第一卷筒2上缠绕的方向和在第二卷筒3上缠绕的方向是相反的,电缆6在主卷筒31和辅助卷筒32上的缠绕方向是相同的。如图2所示,岸电系统的电缆连接箱引出的电缆6可以沿第二方向缠绕于第一卷筒5,经过槽轮41的引导,电缆6可以沿第一方向缠绕于辅助卷筒32,并且沿第一方向缠绕于主卷筒31。缠绕到第一卷筒2的电缆为电缆的岸电端61,从主卷筒31放出的电缆为电缆的船电端62。可以理解,电缆6无中断地相继卷绕于第一卷筒2、辅助卷筒32和主卷筒31。
电缆卷筒放出电缆时,驱动第二卷筒3沿第一方向转动,电缆的船电端62从主卷筒31上脱下。导轮组件4沿第一方向转动并且导轮组件4转动的角速度小于主卷筒3转动的角速度。电缆6会拉着导轮组件4使导轮组件4也沿第一方向转动,使缠绕于第一卷筒2的电缆6通过导轮组件4缠绕到辅助卷筒32。
电缆卷筒收回电缆时,驱动第二卷筒3沿第二方向转动,电缆的船电端62缠绕于主卷筒31,导轮组件4沿第二方向转动的角速度小于第二卷筒3转动的角速度。辅助卷筒32上的电缆脱下,导轮组件4会拉着从辅助卷筒32上脱下的电缆6缠绕于第一卷筒2。
可以理解,可以手动或经由电机等驱动第二卷筒3转动。
同样,除了在导轮组件4与主轴5(第二卷筒3)之间设置扭簧等弹性部件外,还可以用电机等动力机构驱动导轮组件4转动。
由于主卷筒31和辅助卷筒32一起(同步)转动,因而主卷筒31(辅助卷筒32)上的电缆6并不会脱开而卷绕到辅助卷筒32(主卷筒31)上。
可以理解,可以由主卷筒31作为第二卷筒3的第一部分,辅助卷筒32作为第二卷筒3的第二部分,也可以由同一卷筒划分出第一部分和第二部分。优选地,第二卷筒3的第一部分和第二卷筒3的第二部分通过肩部7分隔开。主卷筒31和辅助卷筒32的径向尺寸可以相等也可以不等。
在一种可能的实施方式中,电缆6在第一卷筒2上缠绕的方向和在辅助卷筒32上缠绕的方向可以是相反的,电缆6在主卷筒31和辅助卷筒32上的缠绕方向可以是相反的。例如,岸电系统的电缆连接箱引出的电缆6可以沿第二方向缠绕于第一卷筒5,经过槽轮41的引导,电缆6可以沿第一方向缠绕于辅助卷筒32,并且沿第二方向缠绕于主卷筒31。缠绕到第一卷筒2的电缆为电缆的岸电端,从主卷筒31放出的电缆为电缆的船电端。可以理解,电缆6无中断地相继卷绕于第一卷筒2、辅助卷筒32和主卷筒31。
电缆卷筒放出电缆时,驱动第二卷筒3沿第二方向转动,缠绕于主卷筒31上的电缆6和缠绕于辅助卷筒32上的电缆6均脱开。导轮组件4沿第二方向转动并且导轮组件4转动的角速度小于主卷筒3转动的角速度,导轮组件4会拉着从辅助卷筒32上脱下的电缆6缠绕于第一卷筒2。
电缆卷筒收回电缆时,驱动第二卷筒3沿第一方向转动,被放出的电缆缠绕于主卷筒31和辅助卷筒32。导轮组件4沿第一方向转动并且导轮组件4转动的角速度小于主卷筒3转动的角速度,电缆6会拉着导轮组件4使导轮组件4也沿第一方向转动,使缠绕于第一卷筒2的电缆6通过导轮组件4缠绕到辅助卷筒32。