專利名稱：電纜卷盤偏心卷繞集電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動機械與固定在地面上的控制裝置的通信線路連接裝置，尤其涉及通信電纜無刷集電裝置。
背景技術：
移動機械是在一定距離范圍內(nèi)移動工作的機械設備，一般移動距離有數(shù)十米到千余米，使用一個電纜卷筒卷放一根卷曲電纜來實現(xiàn)移動機械機上與地上的動力和通信連接。移動機械行走時電纜卷筒進行同步卷放電纜，電纜卷筒的可動部分與不動部分的動力和通信連接為一套集電裝置，高壓動力連接采用集電滑環(huán)，由一組銅滑環(huán)與一組固定不動的電刷組成。電纜通信連接則采用集電滑環(huán)或無刷集電裝置，如中國專利01252834.X“移動機械通信電纜無刷集電裝置”。光纜通信的光纜集電連接類似于電纜通信無刷連接，不同的是將電纜改為光纜，因此通信電纜無刷集電裝置也可應用于通信光纜。
現(xiàn)有的電纜或光纜無刷集電裝置主要有二類。一類以奧鋼聯(lián)為代表的光纜集電裝置，其工作原理是采用行星差動方式繞卷光纜，其內(nèi)部由兩個光纜卷筒，卷筒上都纏繞有一定量的光纜，兩個光纜互相用齒輪連結保持行星方式同步轉(zhuǎn)動。當外部電纜卷筒轉(zhuǎn)動時，裝置內(nèi)部的兩個光纜卷筒保持行星方式轉(zhuǎn)動，將一個卷筒上的光纜纏繞到另一個卷筒。這種光纜集電裝置結構復雜，故障多，造價高。另一類以日本為代表的光纜集電裝置，其工作原理是采用同心圓方式繞卷光纜，與德國人申請的中國專利99809755.1，以及美國人申請的中國專利99815718.X的電纜繞卷方式相同，不同的是其內(nèi)部使用的是特制的扁形光纜。這類用同心圓的方法繞卷光纜或電纜的裝置，如德國人申請的中國專利99809755.1中由于線纜卷的內(nèi)圈中心定位在旋轉(zhuǎn)外殼的旋轉(zhuǎn)中心，參見圖5、圖6，在空腔的上部留有很大的空間。由于這個空間的存在，在旋轉(zhuǎn)外殼的旋轉(zhuǎn)過程中線纜卷因重力下垂后會緊貼著旋轉(zhuǎn)外殼內(nèi)圈跟隨旋轉(zhuǎn)外殼的旋轉(zhuǎn)方向向上，一直轉(zhuǎn)到上部空間處再在重力的作用下掉下。該種裝置存在以下的缺陷1.線纜間摩擦增大，縮短內(nèi)部線纜卷的使用壽命。2.旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，容易造成內(nèi)部線纜卷的意外彎折和卷亂。3.裝置的內(nèi)部空間利用率低，體積不必要的增大。容易造成內(nèi)部光纜或電纜的損壞。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，該偏心卷繞集電裝置能減少內(nèi)部線纜摩擦，提高裝置的使用壽命，線纜卷繞穩(wěn)定、平整，且結構緊湊。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，包括固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，固定部分包括底座、中心軸、后底板，底座上固定裝有內(nèi)部空心的中心軸，中心軸上裝有后底板，旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)外殼和旋轉(zhuǎn)軸，其特征是后底板上加工有與中心軸空心孔相通的穿線孔，在后底板的上部固定裝有內(nèi)部空心的偏心軸，偏心軸的軸壁有一與內(nèi)部空心部相通的穿線槽；在底座上還裝有固定部接線盒，固定部接線盒的后部開有穿線孔；固定部接線盒的穿線孔、中心軸內(nèi)空心孔、后底板上的穿線孔、偏心軸內(nèi)的空心孔和軸壁的穿線槽相通，形成一個穿線通道；在中心軸上裝有軸承，軸承外圈裝有可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)外殼，旋轉(zhuǎn)外殼與后底板之間形成一個空腔，空腔內(nèi)包含偏心軸和卷繞在偏心軸上的電纜或光纜，旋轉(zhuǎn)外殼外圈的一側(cè)邊開有一個出線口，旋轉(zhuǎn)外殼的另一端面裝有一個環(huán)形的旋轉(zhuǎn)部接線盒，旋轉(zhuǎn)外殼在旋轉(zhuǎn)部接線盒的中間環(huán)形部分固定裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸為空心軸，空心的旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面開有穿線孔；旋轉(zhuǎn)外殼出線口、旋轉(zhuǎn)部接線盒，旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面穿線孔、空心旋轉(zhuǎn)軸形成一個穿線通道。
上述的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，所述旋轉(zhuǎn)外殼外圈的出線口為帶斜面的長條形的出線口；空心旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面的穿線孔為沿軸向外斜的穿線孔。
上述的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，所述卷繞在偏心軸上的電纜或光纜為扁排形的電纜或帶狀光纜。
本發(fā)明采用通信電纜或光纜偏心卷繞的方式，將通信電纜或光纜卷筒上的電纜纏繞在電纜卷盤偏心卷繞集電裝置的偏心軸上。地面上的通信設備中的通信電纜或光纜穿過空心的電纜卷筒旋轉(zhuǎn)軸，以及與經(jīng)聯(lián)軸器相連的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置中的旋轉(zhuǎn)軸相連接。電纜卷盤偏心卷繞集電裝置內(nèi)側(cè)的通信電纜或光纜穿過旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面的穿線孔到旋轉(zhuǎn)部接線盒。內(nèi)部線纜卷繞在由旋轉(zhuǎn)外殼和固定后底板組成的空腔內(nèi)的固定偏心軸上，內(nèi)部線纜外部一頭穿過旋轉(zhuǎn)外殼外圈的出線口到達旋轉(zhuǎn)部接線盒內(nèi)，內(nèi)部線纜卷繞在固定偏心軸上的另一頭通過由固定偏心軸的內(nèi)孔、固定后底板上的穿線孔、固定中心軸上的內(nèi)孔、接線盒的穿線孔形成的穿線通道穿到固定接線盒內(nèi)，在固定接線盒中與移動機械上通信設備的通信線纜相連接。這樣，形成了地面與移動機械通信電纜或光纜通信的物理連接。
電纜卷盤偏心卷繞集電裝置空腔內(nèi)扁形線纜卷的外圈大小受旋轉(zhuǎn)外殼的限制，內(nèi)圈大小受內(nèi)部固定軸的大小限制，在本發(fā)明中是受偏心軸直徑大小的限制。在卷繞中由于扁形線纜的自身重力在放松時線纜卷會自然的下垂，于是線纜卷的外部會緊貼著旋轉(zhuǎn)外殼的內(nèi)圈。線纜卷的內(nèi)圈中心定位在偏心軸上，在旋轉(zhuǎn)外殼旋轉(zhuǎn)時線纜卷的上方僅留有很小的空間，由于受到外部空間的限制，內(nèi)部線纜卷就無法跟隨旋轉(zhuǎn)外殼向上運動，這樣就大大的減少內(nèi)部的線間摩擦，延長內(nèi)部線纜卷的使用壽命。旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不會由于內(nèi)部線纜卷從上面掉下造成意外彎折和卷亂。同時又可以在同等的轉(zhuǎn)數(shù)下大大的縮小裝置的體積，使結構更緊湊和合理。
本發(fā)明能減少內(nèi)部線纜摩擦，提高裝置的使用壽命，線纜卷繞穩(wěn)定、平整，且結構緊湊。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為本發(fā)明電纜卷盤偏心卷繞集電裝置結構示意圖；圖2為電纜卷盤偏心卷繞集電裝置電纜全部放出帶狀光纜卷緊狀態(tài)示意圖；圖3為電纜卷盤偏心卷繞集電裝置電纜放出與卷入中間過程帶狀光纜狀態(tài)示意圖；圖4為電纜卷盤偏心卷繞集電裝置電纜全部卷入帶狀光纜放松狀態(tài)示意圖；圖5為中國專利99809755.1公開的內(nèi)部電纜卷緊狀態(tài)示意圖；圖6為中國專利99809755.1公開的內(nèi)部電纜中間狀態(tài)示意圖。
圖中1底座，2光纜，3固定接線盒，4光纖連接器，5帶狀光纜分線器，6固定后底板，7固定中心軸，8軸承，9固定部光纖引出線，10固定偏心軸，11旋轉(zhuǎn)外殼，12旋轉(zhuǎn)部光纖引出線，13帶狀光線分線器，14扁形帶狀光纜，15旋轉(zhuǎn)部接線盒，16光纖連接器，17光纖分線器，18旋轉(zhuǎn)軸，19光纜，20電纜卷筒旋轉(zhuǎn)軸，21聯(lián)軸器。
具體實施方式
參見圖1，一種電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，包括固定部分和旋轉(zhuǎn)部分。固定部分包括底座1、中心軸7、后底板6、偏心軸10，底座1上固定裝有內(nèi)部空心的中心軸7，中心軸7上裝有后底板6，后底板6上加工有與中心軸7空心孔相通的穿線孔，在后底板6的上部固定裝有內(nèi)部空心的偏心軸10，偏心軸10的軸壁有一與內(nèi)部空心部相通的穿線槽。在底座1上還裝有固定部接線盒3，接線盒3內(nèi)裝有一個光纜光纖分線器5，和使用光纜纖芯數(shù)對等的光纖連接器4。固定部接線盒3的后部開有穿線孔。固定部接線盒3的穿線孔、中心軸7內(nèi)空心孔、后底板6上的穿線孔、偏心軸10內(nèi)的空心孔相通，形成一個穿線通道。
旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)外殼11和旋轉(zhuǎn)軸18，在固定的中心軸7上裝有滾動軸承8，軸承8外圈裝有可以繞固定中心軸7轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)外殼11，旋轉(zhuǎn)外殼11與后底板6之間形成一個空腔，空腔內(nèi)包含偏心軸10和卷繞在偏心軸10上的扁排形的電纜或帶狀光纜14，本實施例主要以光纜來描述，對于電纜也是相同的。旋轉(zhuǎn)外殼11外圈的一側(cè)邊開有一個帶斜面的長條形的出線口，出線口邊上固定裝有一個帶狀光纜分線器13。旋轉(zhuǎn)外殼11的另一端面裝有一個環(huán)行的旋轉(zhuǎn)部接線盒15，旋轉(zhuǎn)部接線盒15內(nèi)裝有與固定部接線盒3數(shù)量對等的光纖連接器16。旋轉(zhuǎn)外殼11在旋轉(zhuǎn)部接線盒15的中間環(huán)形部分固定裝有旋轉(zhuǎn)軸18，旋轉(zhuǎn)軸18為空心軸，空心的旋轉(zhuǎn)軸18的側(cè)面開有沿軸向外斜的穿線孔。在旋轉(zhuǎn)軸18上套有一個可以前后滑動的聯(lián)軸器21，與電纜卷筒旋轉(zhuǎn)軸20相連接。旋轉(zhuǎn)外殼11出線口、旋轉(zhuǎn)部接線盒15，旋轉(zhuǎn)軸18側(cè)面穿線孔、空心旋轉(zhuǎn)軸18形成一個穿線通道。
參見圖1、圖2、圖3、圖4，在旋轉(zhuǎn)外殼11與固定的后底板6之間的空腔內(nèi)環(huán)繞偏心軸10繞有多圈平行帶狀扁光纜14。帶狀扁光纜14內(nèi)圈靠偏心軸10上的一頭穿過偏心軸10內(nèi)孔、后底板6上的穿線孔、固定的中心軸7上內(nèi)孔、固定部接線盒3的穿線孔直到固定部接線盒3內(nèi)。經(jīng)固定部接線盒3內(nèi)的光纖分線器5分線后做上光纖連接頭，將做好的光纖連接頭接入接線盒3內(nèi)的光纖連接器4，光纖連接器4的另一頭與移動機械上固定敷設的光纜光纖2接通。空腔內(nèi)平行帶狀扁光纜14外圈靠近旋轉(zhuǎn)外殼11的一頭，穿過旋轉(zhuǎn)外殼11外圈的長條形出線口，經(jīng)光纖分線器13分線固定后做上光纖連接頭，穿入到旋轉(zhuǎn)部接線盒15內(nèi)接入光纖連接器16。從電纜卷筒來的光纜19經(jīng)過中空的電纜卷筒旋轉(zhuǎn)軸20的軸心穿入本發(fā)明的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置的旋轉(zhuǎn)軸18內(nèi)孔，再通過旋轉(zhuǎn)軸18側(cè)面的穿線孔穿出旋轉(zhuǎn)軸18，穿入到旋轉(zhuǎn)部接線盒15內(nèi)，經(jīng)接線盒15內(nèi)光纖分線器17分線后再與光纖連接器16接通，從而與空腔內(nèi)平行帶狀扁光纜14接通。
移動機械可以在數(shù)百米的范圍內(nèi)移動工作，移動機械移動時動力兼光纖通信復合扁電纜隨著電纜卷筒的旋轉(zhuǎn)卷入和放出，本發(fā)明的光通信電纜卷盤偏心卷繞集電裝置空腔內(nèi)的平行帶狀扁光纜同步的放松和卷緊，始終保持地面固定的接線與移動機械的動力與通信的連通。
以上借助較佳實施例描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是應該理解的是，這里具體的描述不應理解為對本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的限定，本領域內(nèi)的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例作出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
權利要求
1.一種電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，包括固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，固定部分包括底座、中心軸、后底板，底座上固定裝有內(nèi)部空心的中心軸，中心軸上裝有后底板，旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)外殼和旋轉(zhuǎn)軸，其特征是后底板上加工有與中心軸空心孔相通的穿線孔，在后底板的上部固定裝有內(nèi)部空心的偏心軸，偏心軸的軸壁有一與內(nèi)部空心部相通的穿線槽；在底座上還裝有固定部接線盒，固定部接線盒的后部開有穿線孔；固定部接線盒的穿線孔、中心軸內(nèi)空心孔、后底板上的穿線孔、偏心軸內(nèi)的空心孔和軸壁的穿線槽相通，形成一個穿線通道；在中心軸上裝有軸承，軸承外圈裝有可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)外殼，旋轉(zhuǎn)外殼與后底板之間形成一個空腔，空腔內(nèi)包含偏心軸和卷繞在偏心軸上的電纜或光纜，旋轉(zhuǎn)外殼外圈的一側(cè)邊開有一個出線口，旋轉(zhuǎn)外殼的另一端面裝有一個環(huán)形的旋轉(zhuǎn)部接線盒，旋轉(zhuǎn)外殼在旋轉(zhuǎn)部接線盒的中間環(huán)形部分固定裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸為空心軸，空心的旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面開有穿線孔；旋轉(zhuǎn)外殼出線口、旋轉(zhuǎn)部接線盒，旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面穿線孔、空心旋轉(zhuǎn)軸形成一個穿線通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，其特征是旋轉(zhuǎn)外殼外圈的出線口為帶斜面的長條形的出線口。
3.根據(jù)權利要求1所述的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，其特征是空心旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面的穿線孔為沿軸向外斜的穿線孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，其特征是卷繞在偏心軸上的電纜或光纜為扁排形的電纜或帶狀光纜。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動機械與固定在地面上的控制裝置的通信線路連接裝置。一種電纜卷盤偏心卷繞集電裝置，包括固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，固定部分包括底座、中心軸、后底板，旋轉(zhuǎn)部分包括旋轉(zhuǎn)外殼和旋轉(zhuǎn)軸，其特征是在后底板的上部固定裝有內(nèi)部空心的偏心軸，偏心軸的軸壁有一與內(nèi)部空心部相通的穿線槽，在底座上還裝有固定部接線盒；在中心軸上裝有軸承，軸承外圈裝有可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)外殼，旋轉(zhuǎn)外殼與后底板之間形成一個空腔，空腔內(nèi)包含偏心軸和卷繞在偏心軸上的電纜或光纜，旋轉(zhuǎn)外殼外圈的一側(cè)邊開有一個出線口，旋轉(zhuǎn)外殼的另一端面裝有一個環(huán)形的旋轉(zhuǎn)部接線盒和旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸為空心軸，旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面開有穿線孔。
文檔編號H02G11/00GK1812216SQ20061002418
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權日2006年2月28日
發(fā)明者韓明明, 江通, 姜偉忠 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海信通機電工程有限公司