CN217264031U - 一种电缆收放控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆收放控制系统，包括电缆卷筒，固定于需外接电源的移动设备，用于储备、收放电缆；电缆导向机构，用于使电缆与卷筒转轴始终保持垂直；雷达传感器，用于获取电缆卷筒的位移信息并将数据传输给控制设备；控制设备，用于接收雷达传感器传递的数据并处理，输出信号至电缆卷筒的驱动装置和电缆导向机构，控制电缆卷筒的收放线和电缆的移动。本实用新型可使进行移动作业的设备按需取用外接电缆，可避免因电缆卷筒转矩过大而拉断电缆或电缆拉出太长，位置杂乱而压坏电缆形成隐患；同时，减少人为干预，提升了作业效率和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆收放控制系统，具体地，涉及一种位移跟随控制的电缆收放控制系统，属于电缆收放技术领域。
背景技术
大型工程机械的动力电源、控制电源等往往需要通过外接电缆获取。而工程机械在进行移动作业时，其工作行程往往很长（可能达到50-100 m）。于是这部分外接电缆的收放问题不可避免。目前广泛采用电缆收放器或人工拖动电缆卷筒进行移动作业的工程机械外接电缆的收放。传统的电缆收放器的安装调试过程相对复杂，设备占用空间大，且在电缆收放过程中经常出现电缆压坏、拉断等现象；而人工拖动电缆卷筒收放要求工人时刻跟随机械操作，虽不会使电缆损坏，但效率低下，且易发生危险，增加了用人成本和机会成本。
发明内容
本实用新型的目的是针对以上不足，提供一种电缆收放控制系统，可使进行移动作业的工程机械按需取用外接电缆，避免因电缆卷筒转矩过大而拉断电缆，或因电缆拉出太长、位置杂乱而压坏电缆或为作业环境带来隐患；提升了作业效率和安全性，降低了成本。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种电缆收放控制系统，包括
电缆卷筒，固定于需外接电源的移动设备，用于储备、收放电缆；
电缆导向机构，用于使电缆与卷筒转轴始终保持垂直；
雷达传感器，用于获取电缆卷筒的位移信息并将数据传输给控制设备；
控制设备，用于接收雷达传感器传递的数据并处理，输出信号至电缆卷筒的驱动装置和电缆导向机构，控制电缆卷筒的收放线和电缆的移动。
优选的，所述电缆卷筒的驱动装置为变频电动机及减速器，用于调整转速和扭矩，带动电缆卷筒转动。进一步的，所述变频电动机及减速器通过动力驱动连接机构与电缆卷筒的转轴传动连接。
优选的，所述电缆卷筒通过连接固定装置与移动设备固定连接，使固定好的电缆卷筒相对移动设备有一个自由度。
优选的，所述电缆导向机构安装于连接固定装置，电缆卷筒与固定电源之间的电缆穿过电缆导向机构并随之移动。电缆与卷筒恒定垂直，即卷筒的收（放）线方向始终为电缆缠绕实际外径的切线方向，这样可以减少电缆表面的磨损、提高收线缠绕的精准度，从而实现位移跟随的电缆收放的目的。
进一步优选的，所述电缆导向机构可以为平行于卷筒转轴的丝杠和装配于丝杠上的铰链，丝杠通过CAN连接控制设备接收信号，控制铰链沿丝杠移动，使穿过铰链的电缆与卷筒转轴垂直。
进一步优选的，所述电缆导向机构也可以为由电机驱动的滑移机构，电机连接控制设备接收信号，控制滑移机构沿平行于卷筒转轴的方向移动，使穿过滑移机构的电缆与卷筒转轴垂直。
优选的，所述雷达传感器可以安装于移动设备上，例如工程机械的车架。
优选的，所述移动设备可以为工程机械，也可以为其他需外接电源的移动设备。
本实施例所述控制设备可以是外接设备，也可以为整个工程机械中的总控制器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型所述控制系统通过雷达传感器获得电缆卷筒相对固定电源的实时位移信息，即可获得相对准确的电缆线长需求信息，通过控制电缆卷筒的正反转动，来实现位移跟随的电缆收放功能，可使进行移动作业的设备按需取用外接电缆，可避免因电缆卷筒转矩过大而拉断电缆或电缆拉出太长，位置杂乱而压坏电缆形成隐患；同时，减少人为干预，提升了作业效率和安全性。
本实用新型电缆导向机构的设置杜绝了电缆在地面拖拽的现象，减少电缆表面的磨损，延长电缆的使用寿命，降低成本。
附图说明
图1为实施例所提供的一种电缆收放控制系统的结构示意图；
图2为实施例所述的系统控制框图；
图3为实施例所述的位移跟随控制的电缆收放控制流程图；
图中：1-电缆卷筒，11-卷筒转轴，2-变频电动机及减速器，3-动力驱动连接机构，4-连接固定装置，5-电缆导向机构，51-丝杠，52-铰链。
具体实施方式
下面将结合具体实施例更详细地描述本实用新型的优选实施方式。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示的一种电缆收放控制系统，包括电缆卷筒1、电缆导向机构5和连接固定装置4；所述电缆卷筒1通过连接固定装置4与移动设备固定连接，跟随移动设备进行移动；所述电缆卷筒1的驱动装置为变频电动机及减速器2，所述变频电动机及减速器2通过动力驱动连接机构3与电缆卷筒1的转轴传动连接；所述电缆导向机构5安装于连接固定装置4，对电缆进行导向，使电缆与卷筒转轴11始终保持垂直。
作为一种实施方式，本实施例所述移动设备为工程机械，工程机械的车架外沿安装雷达传感器，用于获取电缆卷筒1的位移信息并将数据传输给控制设备；本实施例采用工程机械的总控制器作为控制设备，用于接收雷达传感器传递的数据并处理，输出信号至电缆卷筒1的驱动装置变频电动机及减速器2和电缆导向机构5，控制电缆卷筒1的收放线和电缆的移动。其系统控制图如图2所示。
本实施例所述电缆导向机构5包括平行于卷筒转轴11的丝杠51和装配于丝杠51上的铰链52，丝杠51通过CAN连接控制设备接收信号，控制铰链52沿丝杠51移动，使穿过铰链52的电缆与卷筒转轴11垂直。
在一些其他实施方式中，所述电缆导向机构5也可以为由电机驱动的滑移机构，电机连接控制设备接收信号，控制滑移机构沿平行于卷筒转轴11的方向移动，使穿过滑移机构的电缆与卷筒转轴11垂直。
如图3所示，上述电缆收放控制系统的工作过程如下：
将电缆卷筒1连接固定于移动的工程机械，则电缆卷筒1将跟随工程机械移动。在工程机械进行移动作业时，雷达传感器会将电缆卷筒1与固定电源的位移和方向角数据传输给控制设备，控制设备控制电缆卷筒1正反转来实现位移跟随的电缆收放功能。具体的，当工程机械做直线运动时，控制设备会根据前期记录的已收放的电缆长度数据获取当前电缆缠绕的实际外径，计算电缆卷筒1的转速并通过变频电动机及减速器2调整正反转转速，以控制电缆的收放速度；若机械转向，控制设备会接收到雷达传感器传递的方向角数据并处理，输出信号驱动电缆导向机构5，铰链52沿丝杠51移动，使电缆与卷筒转轴11恒定垂直，即电缆卷筒1的收（放）线方向始终为电缆缠绕实际外径的切线方向，这样可以减少电缆表面的磨损、提高收线缠绕的精准度，从而实现位移跟随的电缆收放的目的。
同时，当作业范围不大时，放线可不启用雷达传感器，电缆可随电缆卷筒1移动被拖拽取出。此时电缆卷筒1的转矩不至于将电缆损坏。
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种电缆收放控制系统，其特征在于，包括
电缆卷筒，固定于需外接电源的移动设备，用于收放电缆；
电缆导向机构，用于使电缆与卷筒转轴始终保持垂直；
雷达传感器，用于获取电缆卷筒的位移信息并将数据传输给控制设备；
控制设备，用于接收雷达传感器传递的数据并处理，输出信号至电缆卷筒的驱动装置和电缆导向机构，控制电缆卷筒的收放线和电缆的移动。
2.根据权利要求1所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述电缆卷筒的驱动装置为变频电动机及减速器，用于调整转速和扭矩，带动电缆卷筒转动。
3.根据权利要求2所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述变频电动机及减速器通过动力驱动连接机构与卷筒转轴传动连接。
4.根据权利要求1所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述电缆卷筒通过连接固定装置与移动设备固定连接。
5.根据权利要求4所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述电缆导向机构安装于连接固定装置，电缆卷筒与固定电源之间的电缆穿过电缆导向机构并随之移动。
6.根据权利要求5所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述电缆导向机构包括平行于卷筒转轴的丝杠和装配于丝杠上的铰链，丝杠通过CAN连接控制设备接收信号，控制铰链沿丝杠移动，使穿过铰链的电缆与卷筒转轴垂直。
7.根据权利要求5所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述电缆导向机构为由电机驱动的滑移机构，电机连接控制设备接收信号，控制滑移机构沿平行于卷筒转轴的方向移动，使穿过滑移机构的电缆与卷筒转轴垂直。
8.根据权利要求1所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述雷达传感器安装于移动设备上。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的电缆收放控制系统，其特征在于，所述移动设备为工程机械。
Priority Applications (1)
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| CN202220851165.XU CN217264031U (zh) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 一种电缆收放控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202220851165.XU Active CN217264031U (zh) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 一种电缆收放控制系统 |
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2022
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