專利名稱：基于水敷法的電纜敷設作業(yè)機器人電纜推進器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械工程技術領域的裝置，具體為一種基于水敷法的電纜敷設作業(yè)機器人電纜推進器。
背景技術：
目前敷設電纜主要采用機械手段實現電纜的牽引，主要方法包括機械牽引法、直埋光纜法、架空光纜、水底光纜和管道光纜等。由于這些方法都是用機械牽引法來敷設電纜，在牽拉的敷設過程中會產生很多的問題，如牽引力過大會產生光纜的拉伸過度，這將損壞光纜；光纜升級時不能把已經敷設好的光纜直接替換掉等。
水敷法又稱“水流安裝技術”、“漂浮法”等，與牽拉和氣吹的方法不同的是水敷法在管道空間很小的情況下由于水的漂浮作用仍能保持很高的效率；在敷設時不必像氣吹敷設那樣考慮管道和電纜/微管之間的比值是否合適，較小內徑的管道敷設較粗的光纜，面積較大的微管束不僅可以減低管道的投資同樣可以減少施工時水的使用量；并且因為不需要空氣壓縮機，減輕了設備重量和便于運輸，轉移工地更容易。水敷法同氣吹法一樣在管道彎曲處不產生阻力的影響，所以對在彎曲的管道中敷設電纜有非常重要的作用。水敷法作業(yè)機器人主要包括電纜推進機構以及水壓驅動部分，兩者需要很好的配合才能完成電纜的高效率敷設。
經對現有技術的文獻檢索發(fā)現，中國專利92212415.9發(fā)明了一種電纜輸送機，用于敷設大直徑電力電纜的電動機械。主要由立式雙履帶，雙減速箱，雙頭絲桿等組成。這種電纜輸送機由于采用了牽引法沒有采用水敷法，因此所需的功率很大，效率不高。而且該輸送機沒有變徑機構，不能輸送不同直徑的電纜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術存在的問題，提出一種基于水敷法的電纜敷設作業(yè)機器人電纜推進器，使其不但可以完成電纜的推進，同時具有變徑結構以及鎖緊結構，能夠推進不同直徑的電纜。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，本發(fā)明包括兩個傳送機構，壓緊機構，支架，變徑機構和兩個鎖緊機構。兩個傳送機構關于電纜中心線對稱放置，并由變徑機構支撐，位于電纜的下方，支撐并傳送電纜；壓緊機構安裝在支架上，位于電纜的上方，壓緊機構可以通過上下移動從而壓緊電纜，保證電纜承受的壓力的同時，進而保證電纜傳送過程中受到的摩擦力，不發(fā)生打滑現象；變徑機構安裝在支架上，與壓緊機構配合，完成傳送不同直徑電纜的功能；兩個鎖緊機構分別安裝在兩個傳送機構外側，隨傳送機構運動，同時鎖緊變徑機構。
所述傳送機構，包括傳送帶、電機支架、傳送帶支座、主動錐齒輪、被動錐齒輪、電機；電機安裝在電機支架上，其輸出軸與主動錐齒輪連接。傳送帶安裝在傳送帶支座上，其傳送面與地面成30°。與主動錐齒輪嚙合的被動錐齒輪也安裝在該傳送帶支座上，帶動傳送帶動作。兩個傳送機構傳送面夾角120°，同時支撐電纜并在電機的驅動下完成輸送電纜的任務。
所述變徑機構包括，底座、變徑螺桿、左滑動底座、右滑動底座；變徑機構是為了使本發(fā)明能輸送不同直徑的電纜而設計，底座上安裝變徑螺桿，變徑螺桿上加工有兩部分旋向相反的螺紋，兩段螺紋分別與左滑動底座、右滑動底座配合，兩個傳送機構分別安裝在兩個滑動底座上，這樣，當轉動變徑螺桿時，兩個滑動底座帶著傳動機構向兩側運動，與壓緊機構配合即可以傳送不同直徑的電纜。
所述壓緊機構，包括滑動輪、滑動輪支架、壓緊機構支板、滑動套和壓緊螺桿；壓緊機構支板兩側分別安裝兩個滑動輪支架，兩個滑動輪安裝在滑動輪支架上，另兩個滑動輪安裝在壓緊機構支板上，這四個滑動輪在電纜的傳送過程中被動轉動?；瑒犹着c壓緊螺桿螺紋配合，同時與壓緊機構支板固聯，轉動壓緊螺桿可以帶動滑動套以及壓緊機構支板上下移動，從而達到調節(jié)施加到電纜的壓力的目的。
所述鎖緊機構，包括滑桿、鎖緊支座、鎖緊螺桿、左鎖緊圈、右鎖緊圈。鎖緊機構是為了在變徑時使滑動底座鎖緊設計的。半圓形的左鎖緊圈和右鎖緊圈成對使用，其中每個鎖緊圈上面有一個螺紋孔與鎖緊螺桿配合，還有一個光孔與滑桿配合，兩個鎖緊圈結構一樣，改變螺紋的旋向相反。鎖緊螺桿與滑桿安裝在兩個鎖緊支座上。為了實現可靠鎖緊，該機構上采用兩對鎖緊圈共同作用。當轉動鎖緊螺桿時，兩片鎖緊圈相對或者相反移動即完成了對滑動底座的鎖緊以及松開。
本發(fā)明兩個傳送機構左右關于電纜中心線對稱布置支撐電纜，控制電機轉動，通過主動錐齒輪、被動錐齒輪進而帶動傳送帶動作，即完成了電纜的輸送。壓緊機構能調節(jié)施加給電纜的壓力，轉動壓緊螺桿，使滑動套帶動壓緊機構支板以及其上的四個滑動輪上下移動，即完成了電纜承受的壓力的調整。變徑機構可以調節(jié)電纜推進器使其能夠輸送不同直徑的電纜，轉動變徑螺桿，左滑動底座和右滑動底座帶動兩個傳送機構相反方向移動，與壓緊機構配合即可以輸送不同直徑的電纜。鎖緊機構具有鎖緊變徑機構的作用，轉動鎖緊螺桿控制左右鎖緊圈相反方向移動，即可以放松或者夾緊變徑螺桿，保證推進器的可靠工作。
本發(fā)明中的變徑機構和鎖緊機構都是采用雙螺旋機構完成的。采用了雙螺旋機構，轉動螺桿即可以實現兩個滑動底座或者兩片鎖緊圈相反方向的移動，不但簡化了操作步驟，提高了工作效率，同時該機構也具有自鎖功能，進一步保證電纜推進器的可靠工作。本發(fā)明在敷設不同直徑的電纜時，避免了更換推進器帶來的效率低下，成本增加等問題，該結構配合水壓驅動部分完成基于水敷法的電纜敷設作業(yè)，可以使敷設電纜設備效率提高，成本降低。本發(fā)明的電纜推進器不僅可以用在水敷纜作業(yè)機器人中，也可以用在其他需要傳送功能的場合。


圖1為本發(fā)明總體結構示意圖。
圖2為傳送機構和變徑機構示意圖。
圖3為壓緊機構示意圖。
圖4為鎖緊機構示意圖。
圖中，1為傳送機構、2為電纜、3為壓緊機構、4為支架、5為變徑機構、6為鎖緊機構、7為底座、8為左滑動底座、9為變徑螺桿、10為傳送帶、11為電機、12為主動錐齒輪、13為被動錐齒輪、14為電機支架、15為傳送帶支座、16為右滑動底座、17為滑動輪支架、18為滑動輪、19為壓緊機構支板、20為滑動套、21為壓緊螺桿、22為鎖緊支座、23為左鎖緊圈、24為鎖緊螺桿、25為滑桿、26為右鎖緊圈。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
本實施例中用于水敷纜法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器的總體結構如圖1所示，包括兩個傳送機構1，壓緊機構3，支架4，變徑機構5和兩個鎖緊機構6。兩個傳送機構1關于電纜2中心線對稱放置，并由變徑機構5支撐，位于電纜2的下面；壓緊機構3安裝在支架4上，位于電纜2的上方并通過上下移動壓緊電纜2；變徑機構5安裝在支架4上與壓緊機構3配合；兩個鎖緊機構6分別設置在兩個傳送機構1外側，隨傳送機構1運動，同時鎖緊變徑機構5。
圖2是本實施例的傳送機構和變徑機構的示意圖。所述傳送機構包括傳送帶10、電機11、主動錐齒輪12、被動錐齒輪13、電機支架14、傳送帶支座15；電機11安裝在電機支架14上，其輸出軸與主動錐齒輪12連接。傳送帶10安裝在傳送帶支座15上，其傳送面與地面成30°。與主動錐齒輪12嚙合的被動錐齒輪13也安裝在該傳送帶支座15上，經電機11、主動錐齒輪12帶動傳送帶10動作，這樣構成一套傳送機構。兩套傳送機構關于電纜中心線左右對稱放置，傳送面夾角120°，同時支撐電纜并在壓緊機構3的作用下輸送電纜2。
所述變徑機構包括底座7、左滑動底座8、變徑螺桿9、右滑動底座16；安裝在底座7上的變徑螺桿9上加工有兩部分旋向相反的螺紋，兩段螺紋分別與左滑動底座8和右滑動底座16配合，兩套傳送機構分別安裝在這個滑動底座8和16上，這樣，當旋動變徑螺桿9時，左滑動底座8和右滑動底座16分別帶動2套傳動機構1向兩側運動，該變徑機構與壓緊機構3配合即可以傳送不同直徑的電纜2，變徑后可以通過鎖緊機構6鎖緊左滑動底座8和右滑動底座16，保證推進器的可靠工作。
圖3是本實施例的壓緊機構3示意圖，包括滑動輪支架17、滑動輪18、壓緊機構支板19、滑動套20、壓緊螺桿21。兩個滑動輪支架17分別安裝在壓緊機構支板19的兩側。四個滑動輪18中間兩個安裝在壓緊機構支板19上，另外兩個安裝在滑動輪支架17上，在電纜2的傳送過程中被動轉動?；瑒犹?0與壓緊螺桿21螺紋配合，同時與壓緊機構支板19固聯，轉動壓緊螺桿21可以帶動滑動套20、壓緊機構支板19以及四個滑動輪18上下移動，從而達到調節(jié)施加到電纜的壓力的目的。
圖4是本實施例的鎖緊機構6示意圖，包括鎖緊支座22、左鎖緊圈23、鎖緊螺桿24、滑桿25、右鎖緊圈26。半圓形的左鎖緊圈23和右鎖緊圈26成對使用，其中每個鎖緊圈上面有一個螺紋孔與鎖緊螺桿24配合，還有一個光孔與滑桿25配合，兩個鎖緊圈結構一樣，只是螺紋的旋向相反。鎖緊螺桿24與滑桿25安裝在鎖緊支座22上。為了實現可靠鎖緊，該機構上采用兩對鎖緊圈共同作用。當轉動鎖緊螺桿24時，兩片鎖緊圈相對或者相反方向移動即完成了對兩個滑動底座的鎖緊。
本實施例具體工作的時候，預先要根據輸送的電纜直徑計算變徑機構移動量。首先轉動鎖緊螺桿24，兩片鎖緊圈相反方向移動，即打開鎖緊機構6，然后轉動變徑螺桿9，使兩個滑動底座8和16分別帶動傳送機構向兩側運動，到預定位置后，旋動鎖緊螺桿24，兩片鎖緊圈23和26相對移動，夾緊變徑螺桿9，使變徑機構鎖住。轉動壓緊螺桿21，使滑動套20帶動壓緊機構支板19以及四個滑動輪18向上移動。這時，放入電纜2，轉動壓緊螺桿21，使電纜2壓緊，保證其傳送過程中的摩擦力。這時，同時驅動兩個電機11，兩側傳送帶10動作的同時帶動電纜2運動，該電纜推進器與水壓驅動部分配合即完成水敷纜作業(yè)機器人中電纜的輸送。
權利要求
1一種用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，包括兩個傳送機構，其特征在于，還包括壓緊機構、支架、變徑機構和兩個鎖緊機構；兩個傳送機構關于電纜中心線對稱放置，并由變徑機構支撐，位于電纜的下方；壓緊機構安裝在支架上，位于電纜的上方并通過上下移動壓緊電纜；變徑機構安裝在支架上，與壓緊機構配合；兩個鎖緊機構分別設置在兩個傳送機構外側，隨傳送機構運動，同時鎖緊變徑機構。
2.根據權利要求1所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述傳送機構包括傳送帶、電機支架、傳送帶支座、主動錐齒輪、被動錐齒輪、電機；電機設置在電機支架上，其輸出軸與主動錐齒輪連接；傳送帶設置在傳送帶支座上，主動錐齒輪與被動錐齒輪嚙合，主動錐齒輪、被動錐齒輪也設置在該傳送帶支座上，帶動傳送帶動作。
3.根據權利要求2所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述傳送帶，其傳送面與地面成30°。
4.根據權利要求1或2所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述傳送機構，其傳送面夾角為120°。
5.根據權利要求1所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述變徑機構包括底座、變徑螺桿、左滑動底座、右滑動底座；底座上設置變徑螺桿，變徑螺桿上有兩部分旋向相反的螺紋，兩段螺紋分別與左滑動底座、右滑動底座配合，兩個傳送機構分別設置在兩個滑動底座上。
6.根據權利要求5所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述變徑螺桿帶動兩個滑動底座，兩個滑動底座帶著傳動機構向兩側運動。
7.根據權利要求1所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述壓緊機構包括滑動輪、滑動輪支架、壓緊機構支板、滑動套和壓緊螺桿；壓緊機構支板兩側分別設置兩個滑動輪支架，兩個滑動輪設置在滑動輪支架上，另兩個滑動輪設置在壓緊機構支板上，這四個滑動輪在電纜的傳送過程中被動轉動，滑動套與壓緊螺桿螺紋配合，同時與壓緊機構支板固聯。
8.根據權利要求7所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述壓緊螺桿帶動滑動套以及壓緊機構支板上下移動。
9.根據權利要求1所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述鎖緊機構包括滑桿、鎖緊支座、鎖緊螺桿、左鎖緊圈、右鎖緊圈；半圓形的左鎖緊圈和右鎖緊圈成對使用，其中每個鎖緊圈上面有一個螺紋孔與鎖緊螺桿配合，還有一個光孔與滑桿配合，鎖緊螺桿與滑桿設置在兩個鎖緊支座上。
10.根據權利要求9所述的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器，其特征是，所述左鎖緊圈、右鎖緊圈有兩對，鎖緊螺桿帶動兩片鎖緊圈相對或者相反移動完成對滑動底座的鎖緊以及松開。
全文摘要
一種機械技術領域的用于水敷法的電纜作業(yè)機器人的電纜推進器結構，包括傳送機構、壓緊機構、變徑機構和鎖緊機構。兩個傳送機構關于電纜中心線對稱放置，并由變徑機構支撐，位于電纜的下方，支撐并傳送電纜；壓緊機構安裝在支架上，位于電纜的上方，壓緊機構通過上下移動從而壓緊電纜，保證電纜承受的壓力的同時，進而保證電纜傳送過程中受到的摩擦力；變徑機構安裝在支架上，與壓緊機構配合，完成傳送不同直徑電纜的功能；兩個鎖緊機構分別安裝在兩個傳送機構外側，隨傳送機構運動，同時鎖緊變徑機構。本發(fā)明不但可以完成電纜的推進，同時具有變徑結構以及鎖緊結構，能夠推進不同直徑的電纜。
文檔編號H02G1/06GK101069966SQ200710042298
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月21日 優(yōu)先權日2007年6月21日
發(fā)明者趙言正, 付莊, 郭阿茹, 高國禮, 姜長青, 吳鈺屾, 于爽 申請人:上海交通大學, 北京優(yōu)通泰達電氣新技術發(fā)展有限公司