CN212137130U - 一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力行业带电作业技术领域，提供一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置，包括剥皮装置头部、传动绝缘杆、操作摇柄和监控操作设备，所述剥皮装置头部包括回转传动组件和剥皮执行组件，剥皮执行组件固定连接在C型齿轮上，从而使得剥皮执行组件可以随着C型齿轮环绕导线做圆周运动，圆弧刃剥皮刀的进刀深度可通过调刀步进电机驱动调刀丝杆和顶刀块调节，剥皮刀弹簧提供进刀力，辅助行进刀片以一定角度布置在下夹具上、旋转运动时沿螺旋运动，可带动整个装置沿导线行进。本实用新型装置可以实现自动夹紧导线、自动自适应进刀，无需使用辅助工具，单人即可完成导线剥皮作业，可保证不伤导线铝芯且能适应各种标准以及非标厚度的导线皮层。

Description

一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置

技术领域

本实用新型涉及电力行业带电作业技术领域，尤其涉及一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置。

背景技术

电力系统架空配电线路中的导线多采用绝缘导线，以提高配电线路的绝缘水平。在对配电线路进行带电断接引作业时，需要对带电的架空绝缘导线的绝缘皮层进行去除，然后才能进行线夹及引线的安装，以完成接引线作业。

由于架空线路输电等级不同，其不同规格导线直径、皮层厚度不同，甚至不同地区同一等级、同一规格导线的外直径和皮层厚度也不尽相同，另外又由于制造水平的原因，部分导线绝缘皮层存在偏心问题。目前市面上的导线剥皮装置在作业前需要使用专用工具对导线线径进行测量，进而估计导线规格及皮层厚度，然后使用对应的标准夹具或通过调节剥皮刀进刀深度以实现导线皮层的剥离，同时剥皮装置在导线上夹紧后行进困难，通常需要在导线皮层剥开后使用操作杆稍微松开夹具，这样作业需要多种辅助工具并且因为估计导线规格而存在着很多不确定性，作业效率及成功率低。现有已公布的导线剥皮装置（ZL201721506895.1），也仅解决了携带多种夹具更换及导线绝缘皮层偏心的问题，同时存在剥离的导线皮层掉落的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置，可以实现自动夹紧导线、自动自适应进刀，无需使用辅助工具、无需携带多种规格夹具，单人即可完成导线剥皮作业，可保证不伤导线铝芯且能适应各种标准以及非标厚度的导线皮层，同时装置上带有自动行进辅助刀片，作业时无需松开夹具即可保证装置在导线上行进顺畅且行进匀速，剥开的导线皮层每圈宽度一致，剥离的导线皮层不掉落。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置，包括剥皮装置头部、传动绝缘杆、操作摇柄和监控操作设备，所述剥皮装置头部包括回转传动组件和剥皮执行组件，所述传动绝缘杆两端的结构一样，包括内传动绝缘杆、外支撑绝缘杆、锁紧套、润滑轴套、外杆连接件及传动连接件，外支撑绝缘杆两端与回转传动组件中的连接座及操作摇柄中的固定件连接，内传动绝缘杆两端与回转传动组件中的锥齿轮及操作摇柄中的锥齿轮连接，所述回转传动组件包括主体外壳及齿轮组，齿轮组包含锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及C型齿轮，内传动绝缘杆将操作摇柄产生的动力通过齿轮组传递至回转传动组件中的C型齿轮，齿轮组中的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮作用是使有缺口的C型齿轮保持连续运动，剥皮执行组件固定连接在C型齿轮上，从而使得剥皮执行组件可以随着C型齿轮环绕导线做圆周运动，剥皮执行组件包括丝杆安装座、连接板、V型自适应夹具、双向丝杆、导向轴、下夹具组件、夹紧电机、夹紧电机外壳、控制电路板安装座、电池、控制电路板盖板、控制电路板、夹紧电机安装块，夹紧电机可驱动双向丝杆带动V型自适应夹具和下夹具组件夹紧导线，所述下夹具组件包括下夹具、辅助行进刀片、圆弧刃剥皮刀、剥皮刀弹簧盖、调刀步进电机、顶刀块、调刀丝杆、压力传感器、压力传感器压板、剥皮刀弹簧和剥皮刀转轴，圆弧刃剥皮刀的进刀深度可通过调刀步进电机驱动调刀丝杆和顶刀块调节，剥皮刀弹簧提供进刀力，辅助行进刀片以一定角度布置在下夹具上、旋转运动时沿螺旋运动，可带动整个装置沿导线行进，压力传感器用以实时监控圆弧刃剥皮刀末端压力，通过导线皮层刺入过程和导线皮层剥开之间的压力差判断皮层是否剥开，皮层剥开后调刀步进电机即停止进刀，继续作业可完成导线皮层剥离且不伤导线铝芯。

在上述技术方案中，所述回转传动组件上设置有C形开口，内部齿轮组保证C型开口齿轮可连续运转，C型开口作用是保证夹具能卡入导线。

在上述技术方案中，所述双向丝杆两边为不同导程和方向的螺纹，双向丝杆由夹紧电机驱动，随着丝杆的转动可以带动夹具夹紧或打开。夹具沿双向丝杆两边对称的两根导向轴移动，保证夹持刚性。

在上述技术方案中，所述V型自适应夹具为V型开口，所述下夹具为平面，V型开口角度根据双向丝杆两边的导程计算得出，即让V型自适应夹具V面方向的位移和下夹具平面的位移保持一致，这样只需保证安装时同心，既可使得两边夹具同步运动且时时保证夹紧不同的导线时同心。

在上述技术方案中，所述圆弧刃剥皮刀刃口为圆弧形，并且剥皮刀刃口设置有第一角度A和第二角度B，圆弧形刃口可以延长使用寿命，降低维护频率，刃口的第一角度A保证刀具能顺利且以较小力刺入皮层，第二角度B可以使由刃口切下的皮层运动到圆弧刃剥皮刀尾部。

在上述技术方案中，所述下夹具组件中的圆弧刃剥皮刀下方设置有间隙G，由于剥开的导线每圈呈圆弧状，将间隙设置合理，可以使得剥开的导线皮层沿此间隙出来，并且剥开的圆弧状皮层受到间隙下部的阻力作用无法完全恢复圆弧状，这样剥开的皮层就不会掉落。

在上述技术方案中，所述圆弧刃剥皮刀进刀深度可调节，其调节动力为调刀步进电机驱动调刀丝杆带动顶刀块上下运动，剥皮进刀力由剥皮刀弹簧提供，进刀深度调节为零时，继续顺向旋转操作摇柄即可切断剥开的皮层。

在上述技术方案中，所述压力传感器为环形中空压力传感器，体积小巧便于安装，测量范围可达1000N。

在上述技术方案中，所述压力传感器可随时监控剥皮进刀过程中的压力，压力减小到设定值时即停止进刀，从而实现不同厚度皮层的自适应进刀。此压力设定值通过实验确定。

在上述技术方案中，所述辅助行进刀片以一定角度布置在下夹具上，可在剥皮执行组件旋转时沿螺旋运动；其高出下夹具夹紧平面一定高度，高出的高度可刺入皮层，可在行进辅助刀片螺旋运动时带动剥皮执行组件即整个装置沿导线运动。

本实用新型自适应进刀绝缘导线剥皮装置，可以实现自动夹紧导线、自动自适应进刀，无需使用辅助工具、无需携带多种规格夹具，单人即可完成导线剥皮作业，可保证不伤导线铝芯且能适应各种标准以及非标厚度的导线皮层，同时装置上带有自动行进辅助刀片，作业时无需松开夹具即可保证装置在导线上行进顺畅且行进匀速，剥开的导线皮层每圈宽度一致，剥离的导线皮层不掉落。本装置可以实现导线剥皮作业的半自动化，降低带电作业劳动强度和人力成本，大大提高作业可靠性及安全性，解决当前作业痛点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中剥皮装置头部的结构示意图；

图3为本实用新型中剥皮执行组件的部分分解结构示意图；

图4为本实用新型中剥皮执行组件的剖面结构示意图；

图5为本实用新型中下夹具组件的结构示意图；

图6为本实用新型中进刀处的剖面结构示意图；

图7为本实用新型中剥皮刀具及出皮处的剖面结构示意图；

图8为本实用新型的作业局部示意图；

图9为本实用新型中传动绝缘杆的局部剖面结构示意图；

图10为本实用新型中回转传动组件的内部结构示意图；

其中：1.剥皮装置头部，11.回转传动组件，1101.主体外壳，1102.C型齿轮，1103.第三齿轮，1104.第二齿轮，1105.第一齿轮，1106.锥齿轮，1107.连接座，12.剥皮执行组件，1201.丝杆安装座，1202.连接板，1203.V型自适应夹具，1204.双向丝杆，1205.导向轴，1206.下夹具组件，120601.下夹具，120602.辅助行进刀片，120603.圆弧刃剥皮刀，120604.剥皮刀弹簧盖，120605.调刀步进电机，120606.顶刀块，120607.调刀丝杆，120608.压力传感器，120609.压力传感器压板，120610.剥皮刀弹簧，120611.剥皮刀转轴，1207.夹紧电机，1208.夹紧电机外壳，1209.应急操作环，1210.控制电路板安装座，1211.电池，1212.控制电路板盖板，1213.控制电路板，1214.夹紧电机安装板，2.传动绝缘杆，21.锁紧套，22.润滑轴套，23.外杆连接件，24.传动连接件，25.内传动绝缘杆，26.外支撑绝缘杆，3.操作摇柄，4.监控操作设备，5.导线铝芯，6.导线外绝缘皮层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

如图1至图10所示的一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置，包括剥皮装置头部1、传动绝缘杆2、操作摇柄3和监控操作设备4，所述剥皮装置头部1包括回转传动组件11和剥皮执行组件12，所述传动绝缘杆2两端的结构一样，包括内传动绝缘杆25、外支撑绝缘杆26、锁紧套21、润滑轴套22、外杆连接件23及传动连接件24，外支撑绝缘杆26两端与回转传动组件11中的连接座1107及操作摇柄3中的固定件连接，内传动绝缘杆25两端与回转传动组件11中的锥齿轮1106及操作摇柄3中的锥齿轮连接，所述回转传动组件11包括主体外壳1101及齿轮组，齿轮组包含锥齿轮1106、第一齿轮1105、第二齿轮1104、第三齿轮1103及C型齿轮1102，内传动绝缘杆25将操作摇柄3产生的动力通过齿轮组传递至回转传动组件11中的C型齿轮1102，齿轮组中的第一齿轮1105、第二齿轮1104和第三齿轮1103作用是使有缺口的C型齿轮1102保持连续运动，剥皮执行组件12固定连接在C型齿轮上1102，从而剥皮执行组件12可以随着C型齿轮1102环绕导线做圆周运动，所述剥皮执行组件12包括丝杆安装座1201、连接板1202、V型自适应夹具1203、双向丝杆1204、导向轴1205、下夹具组件1206、夹紧电机1207、夹紧电机外壳1208、应急操作环1209、控制电路板安装座1210、电池1211、控制电路板盖板1212、控制电路板1213、夹紧电机安装块1214，夹紧电机1207可驱动双向丝杆1204带动V型自适应夹具1203和下夹具组件1206夹紧导线，所述下夹具组件1206包括下夹具120601、辅助行进刀片120602、圆弧刃剥皮刀120603、剥皮刀弹簧盖120604、调刀步进电机120605、顶刀块120606、调刀丝杆120607、压力传感器120608、压力传感器压板120609、剥皮刀弹簧120610和剥皮刀转轴120611，圆弧刃剥皮刀120603的进刀深度可通过调刀步进电机120605驱动调刀丝杆120607和顶刀块120606调节，剥皮刀弹簧120610提供进刀力，辅助行进刀片120602以一定角度布置在下夹具120601上、旋转运动时沿螺旋运动，可带动整个装置沿导线行进，压力传感器120608可实时监控圆弧刃剥皮刀120603末端压力，通过导线皮层刺入过程和导线皮层剥开之间的压力差判断皮层是否剥开，皮层剥开后调刀步进电机120605即停止进刀，继续作业可完成导线皮层剥离且不伤导线铝芯。

在上述实施例中，所述回转传动组件11上设置有C形开口，内部的齿轮组保证C型开口齿轮可连续运转，C型开口作用是保证夹具能卡入导线。

在上述实施例中，所述双向丝杆1204两边为不同导程和方向的螺纹，双向丝杆1204由夹紧电机1207驱动，随着双向丝杆1204的转动可以带动V型自适应夹具1203和下夹具120601夹紧或打开，夹具沿双向丝杆两边对称的两根导向轴1205移动，保证夹持刚性。

在上述实施例中，所述V型自适应夹具1203为V型开口，下夹具120601为平面，V型开口角度根据双向丝杆1204两边的导程计算得出，即让V型自适应夹具1203的V面方向的位移和下夹具120601平面的位移保持一致，这样只需保证安装时同心，既可使得两边夹具同步运动且时时保证夹紧不同的导线时同心。

如图7所示，在上述实施例中，所述圆弧刃剥皮刀120603刃口为圆弧形，并且圆弧刃剥皮刀120603刃口设置有第一角度A和第二角度B，圆弧形刃口可以延长使用寿命，降低维护频率，刃口的第一角度A保证刀具能顺利且以较小力刺入皮层，第二角度B可以使由刃口切下的皮层运动到圆弧刃剥皮刀120603尾部。

在上述实施例中，所述下夹具组件1206中的圆弧刃剥皮刀120603下方设置有间隙G，由于剥开的导线每圈呈圆弧状，将间隙设置合理，可以使得剥开的导线皮层沿此间隙出来，并且剥开的圆弧状皮层受到间隙下部的阻力作用无法完全恢复圆弧状，这样剥开的皮层就不会掉落。

在上述实施例中，所述圆弧刃剥皮刀120603进刀深度可调节，其调节动力为调刀步进电机120605驱动调刀丝杆120607带动顶刀块120606上下运动，剥皮进刀力由剥皮刀弹簧120610提供，进刀深度调节为零时，继续顺向旋转操作摇柄3即可切断剥开的皮层。

在上述实施例中，所述压力传感器120608为环形中空压力传感器，体积小巧便于安装，测量范围可达1000N。

在上述实施例中，所述压力传感器120608可随时监控剥皮进刀过程中的压力，压力减小到设定值时即停止进刀，从而实现不同厚度皮层的自适应进刀。此压力设定值通过实验确定。

在上述实施例中，所述辅助行进刀片120602以一定角度布置在下夹具120601上，可在剥皮执行组件12旋转时沿螺旋运动；其高出下夹具120601夹紧平面一定高度，高出的高度可刺入皮层，可在行进辅助刀片120602螺旋运动时带动剥皮执行组件12即整个装置沿导线运动。

如图8所示，作业人员进行倒电作业导线剥皮作业时，首先反向摇动操作摇柄3让剥皮器头部1的C型开口处于打开位置，然后将整个装置由剥皮器头部1的C型开口挂入导线，再通过监控操作设备4控制夹紧电机1207使得V型自适应夹具1203和下夹具组件1206夹紧导线，此时可通过监控操作设备4看到压力传感器120608的压力为零，确认V型自适应夹具1203和下夹具组件夹紧导线外绝缘皮层6后，继续通过监控操作设备4控制调刀步进电机120605做好进刀准备，顺向摇动操作摇柄4时调刀步进电机120605即开始控制调刀丝杆120607带动顶刀块120606驱动圆弧刃剥皮刀120603绕剥皮刀转轴120611旋转，即圆弧刃剥皮刀120603开始进刀，此时进刀深度和压力传感器120608的受力值均显示在监控操作设备4上，作业时压力传感器120608的受力最开始会急剧上升，然后保持高峰值，当压力传感器120608的受力降低时，说明导线外绝缘皮层6第一圈已经剥开，软件会自动停止进刀并保持，继续顺向摇动操作摇柄4可完成剩余皮层的剥离，剥皮达到预计长度后即可控制圆弧刃剥皮刀120603复位到零点，然后再顺向摇动操作摇柄4一圈，即可切断皮层，最后打开夹具并反向摇动操作摇柄4让C型开口打开，即可取下工具，作业完成。在上述整个作业过程中，如果监控到压力传感器120608受力异常可随时中断作业。

使用本实用新型中的自适应进刀绝缘导线剥皮装置时，可以实现自动夹紧导线、自动自适应进刀，无需使用辅助工具、无需携带多种规格夹具，单人即可完成导线剥皮作业，可保证不伤导线铝芯且能适应各种标准以及非标厚度的导线皮层，同时装置上带有自动行进辅助刀片，作业时无需松开夹具即可保证装置在导线上行进顺畅且行进匀速，剥开的导线皮层每圈宽度一致，剥离的导线皮层不掉落。本装置可以实现导线剥皮作业的半自动化，简化作业步骤，降低带电作业劳动强度和人力成本，大大提高作业可靠性及安全性，解决当前作业痛点。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：包括剥皮装置头部、传动绝缘杆、操作摇柄和监控操作设备，所述剥皮装置头部包括回转传动组件和剥皮执行组件，所述传动绝缘杆包含有外支撑绝缘杆、内传动绝缘杆，所述回转传动组件包括主体外壳及齿轮组，齿轮组包含锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及C型齿轮，主体外壳和齿轮组分别与外支撑绝缘杆、内传动绝缘杆连接，动力由操作摇柄经内传动绝缘杆传递到齿轮组，所述剥皮执行组件安装在齿轮组末端的C型齿轮上，可随C型齿轮做回转运动，剥皮执行组件包括丝杆安装座、连接板、V型自适应夹具、双向丝杆、导向轴、下夹具组件、夹紧电机、夹紧电机外壳、应急操作环、控制电路板安装座、电池、控制电路板盖板、控制电路板、夹紧电机安装块，夹紧电机可驱动双向丝杆带动V型自适应夹具和下夹具组件夹紧导线，所述下夹具组件包括下夹具、辅助行进刀片、圆弧刃剥皮刀、剥皮刀弹簧盖、调刀步进电机、顶刀块、调刀丝杆、压力传感器、压力传感器压板、剥皮刀弹簧和剥皮刀转轴，圆弧刃剥皮刀的进刀深度可通过调刀步进电机驱动调刀丝杆和顶刀块调节，剥皮刀弹簧提供进刀力，辅助行进刀片以一定角度布置在下夹具上、旋转运动时沿螺旋运动，可带动整个装置沿导线行进，压力传感器用以实时监控圆弧刃剥皮刀末端压力，通过导线皮层刺入过程和导线皮层剥开之间的压力差判断皮层是否剥开，皮层剥开后调刀步进电机即停止进刀，继续作业可完成导线皮层剥离且不伤导线铝芯。

2.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述回转传动组件上设置有C形开口，内部的齿轮组保证C型开口齿轮可连续运转。

3.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述双向丝杆两边为不同导程和方向的螺纹，双向丝杆由夹紧电机驱动，随着丝杆的转动可以带动夹具夹紧或打开。

4.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述V型自适应夹具为V型开口，所述下夹具为平面，V型开口角度根据双向丝杆两边的导程计算得出，保证两边夹具同步运动且保证夹紧时同心。

5.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述圆弧刃剥皮刀刃口为圆弧形，并且剥皮刀刃口设置有第一角度A和第二角度B。

6.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述下夹具组件中的圆弧刃剥皮刀下方设置有间隙G，剥开的导线皮层沿此间隙出来且不掉落。

7.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述圆弧刃剥皮刀进刀深度可调节，其调节动力为调刀步进电机驱动调刀丝杆带动顶刀块上下运动，剥皮进刀力由剥皮刀弹簧提供，进刀深度调节为零时可切断剥开的皮层。

8.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述压力传感器为环形中空压力传感器。

9.根据权利要求8所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述压力传感器可随时监控剥皮进刀过程中的压力，压力减小到设定值时即停止进刀，从而实现不同厚度皮层的自适应进刀。

10.根据权利要求1所述的自适应进刀绝缘导线剥皮装置，其特征是：所述辅助行进刀片以一定角度布置在下夹具上，且高出下夹具夹紧平面一定高度。

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