本實(shí)用新型屬于盾構(gòu)機(jī)供電輔助裝置，尤其涉及一種全自動(dòng)線纜收放裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，隧道施工技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是長(zhǎng)距離大直徑的隧道越來(lái)越普遍，而在長(zhǎng)距離隧道施工中，線纜需要隨著隧道的延伸而不斷的延伸，而線纜的纏繞、扯斷經(jīng)常影響盾構(gòu)機(jī)的正常掘進(jìn)，因此能夠防止線纜纏繞、扯斷的自動(dòng)線纜卷盤裝置勢(shì)必會(huì)成為以后長(zhǎng)距離、大直徑隧道的首選方式。目前，常見的線纜卷盤采用的是線纜簡(jiǎn)單的纏繞在卷盤上，這樣的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)惠，但也有許多不足之處，主要有以下幾點(diǎn)：（1）在隧道掘進(jìn)中需要有人員隨時(shí)隨地的去觀察線纜的情況，這樣一來(lái)很耽誤其它工作的進(jìn)展。（2）當(dāng)掘進(jìn)中如果沒有及時(shí)的放線纜，很可能會(huì)導(dǎo)致線纜的纏繞、扯斷，這樣會(huì)耽誤盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)及其它的工作。（3）一般采用的線纜卷盤，在掘進(jìn)時(shí)必須有專人去掛線纜。（4）在隧道竣工時(shí)，回收線纜費(fèi)時(shí)、耗力，而且雜亂無(wú)章，無(wú)法二次利用等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全自動(dòng)線纜收放裝置，能夠隨著盾構(gòu)機(jī)的進(jìn)退及速度的快慢自動(dòng)進(jìn)行收放線纜，避免線纜出現(xiàn)纏繞、扯斷而耽誤施工進(jìn)程，大大提高了整機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種全自動(dòng)線纜收放裝置，包括支架、放線架、卷盤和控制電箱，卷盤通過(guò)空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在支架上，空心軸的兩端穿過(guò)卷盤，其一端與變頻電機(jī)相連，其另一端上套有滑動(dòng)滑環(huán)，滑動(dòng)滑環(huán)與固定在該端的法蘭相連，滑動(dòng)滑環(huán)的接線觸點(diǎn)接線到盾構(gòu)機(jī)上并串聯(lián)到操作室內(nèi)的控制系統(tǒng) ；

在卷盤上設(shè)有速度傳感器，該速度傳感器與盾構(gòu)機(jī)的操作室內(nèi)的控制系統(tǒng)相連，并與控制電箱內(nèi)的控制系統(tǒng)信號(hào)相連；

放線架固定在支架上，并與變頻電機(jī)處于一側(cè)，放線架包括豎支撐和橫支撐，在豎支撐和/或橫支撐上設(shè)有引線管；

空心軸上設(shè)有線纜穿過(guò)的線孔，線纜的接頭端從空心軸的空心穿過(guò)線孔連接到滑動(dòng)滑環(huán)上，線纜的收放端穿過(guò)引線管沿豎支撐和橫支撐收放；

控制電箱內(nèi)設(shè)有控制變頻電機(jī)正反轉(zhuǎn)的正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2，變頻電機(jī)M通過(guò)正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2與三相電源相連，三相電源上設(shè)有總開關(guān)Q1。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，在豎支撐和橫支撐之間設(shè)有斜支撐。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，放線架的豎支撐、橫支撐和斜支撐均為長(zhǎng)度可調(diào)式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，長(zhǎng)度可調(diào)式結(jié)構(gòu)為：豎支撐包括固定套管和伸縮桿，伸縮桿插入固定套管內(nèi)并能相對(duì)于固定套管上下滑動(dòng)，在固定套管上設(shè)有螺紋孔，調(diào)整螺栓穿過(guò)螺紋孔能夠鎖緊固定伸縮桿；橫支撐和斜支撐的結(jié)構(gòu)與豎支撐的結(jié)構(gòu)相同。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，在豎支撐和/或橫支撐上設(shè)有導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的導(dǎo)向輪為滑輪。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，在橫支撐的自由端安裝有壓力傳感器，壓力傳感器與控制電箱的控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，在變頻電機(jī)上安裝蜂鳴器，蜂鳴器與控制電箱線路相連。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，控制電箱內(nèi)設(shè)有第一按鈕KQ1、第二按鈕KQ2、反轉(zhuǎn)按鈕KQ3、熱繼電器KR、急停開關(guān)SB和鑰匙開關(guān)SA，第一按鈕KQ1與盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)按鈕并聯(lián)，第二按鈕KQ2與盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度并聯(lián)；熱繼電器KR連接在變頻電機(jī)M與正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2之間，急停開關(guān)SB串聯(lián)在控制系統(tǒng)的主控電路上，鑰匙開關(guān)SA與反轉(zhuǎn)按鈕KQ3串聯(lián)；當(dāng)按下第一按鈕KQ1時(shí)，第一按鈕KQ1常開閉合，當(dāng)推進(jìn)有速度時(shí)，第二按鈕KQ2閉合，正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1吸合，變頻電機(jī)M開始工作，如果線纜拉力過(guò)大，壓力傳感器SP給變頻電機(jī)M電機(jī)一個(gè)信號(hào)，使變頻電機(jī)M加速放線；當(dāng)變頻電機(jī)M出現(xiàn)故障時(shí)，熱繼電器KR斷開，蜂鳴器HZ報(bào)警；當(dāng)需要收電纜時(shí)，打開鑰匙開關(guān)SA，按下控制電箱內(nèi)的反轉(zhuǎn)按鈕KQ3，反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2吸合得電，變頻電機(jī)M反轉(zhuǎn)，開始收電纜。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

（1）在掘進(jìn)當(dāng)中不需要工作人員隨時(shí)隨地的去觀察線纜的情況，節(jié)省時(shí)間，不耽誤其它的工作進(jìn)展；

（2）在掘進(jìn)中線纜不容易纏繞、卡住和被扯斷，從而不耽誤盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)；（3）在掘進(jìn)中線纜卷盤不容易受到損壞，很適用于長(zhǎng)距離盾構(gòu)掘進(jìn)；

（4）在隧道竣工時(shí)，可以回收再利用，節(jié)約成本；

（5）回收線纜方便，用一個(gè)人便可以操作回收，減少勞力；

（6）不容易出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障時(shí)維修方便；

（7）空間占用面積小且施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)雜亂無(wú)章；

本實(shí)用新型在滑動(dòng)滑環(huán)、速度傳感器及控制電箱能夠使線纜隨著盾構(gòu)機(jī)的進(jìn)退及速度的快慢自動(dòng)收放，避免線纜出現(xiàn)纏繞、扯斷而耽誤施工進(jìn)程，大大提高了整機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)控制系統(tǒng)的電路圖；

圖中：1、卷盤；2、線孔；3、法蘭；4、滑動(dòng)滑環(huán)；5、空心軸；6、接線觸點(diǎn)；7、支架；8、控制電箱；9、變頻電機(jī)；10、蜂鳴器；11、固定套管；12、調(diào)整螺栓；13、斜支撐；14、壓力傳感器；15、橫支撐；16、導(dǎo)向輪；17、伸縮桿；18、豎支撐；19、線纜；20、引線管；21、放線架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)用新型提供一種如圖1所示的全自動(dòng)線纜收放裝置，包括支架7、放線架21、卷盤1和控制電箱8，卷盤1通過(guò)空心軸5轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在支架7上，空心軸5的兩端穿過(guò)卷盤1，其一端與變頻電機(jī)9相連，其另一端上套有滑動(dòng)滑環(huán)4，滑動(dòng)滑環(huán)4與固定在該端的法蘭3相連，滑動(dòng)滑環(huán)4的接線觸點(diǎn)6接線到盾構(gòu)機(jī)的操作室內(nèi)的控制系統(tǒng)。其中，卷盤1用角鋼作為支撐，用薄鐵皮卷繞成卷盤1，用鍍鋅鋼管制作空心軸5，卷盤1與空心軸5裝配在一起，使卷盤1隨空心軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，空心軸5與支架7通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)相連，法蘭3可以作為軸承座或軸承蓋安裝在相應(yīng)的軸承的外側(cè)?；瑒?dòng)滑環(huán)4是負(fù)責(zé)為旋轉(zhuǎn)體連通、輸送能源與信號(hào)的電氣部件，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)上的設(shè)備和地面控制系統(tǒng)之間的信號(hào)傳輸。卷盤1與電機(jī)9使收放線纜的動(dòng)作與盾構(gòu)機(jī)的速度保持同步，避免在掘進(jìn)中發(fā)生線纜纏繞、折斷等問(wèn)題，從而節(jié)省大量時(shí)間。根據(jù)需要收放的線纜的線數(shù)，也即線纜的芯數(shù)，滑動(dòng)滑環(huán)4的數(shù)量相應(yīng)的增減。

本實(shí)用新型在卷盤1上設(shè)有速度傳感器，該速度傳感器與盾構(gòu)機(jī)的操作室內(nèi)的控制系統(tǒng)相連，并與控制電箱8內(nèi)的控制系統(tǒng)信號(hào)相連，速度傳感器接收到盾構(gòu)機(jī)的速度信號(hào)，并把盾構(gòu)機(jī)的速度信號(hào)傳遞到控制電箱8內(nèi)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的速度調(diào)節(jié)變頻電機(jī)9的轉(zhuǎn)速，使放線速度與盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度相匹配，避免線纜纏繞、折斷等問(wèn)題。

支架7為整個(gè)裝置提供支撐，而為了使線纜能夠順暢的收放，本實(shí)用新型還增加了放線架21，放線架21固定在支架7上，并與變頻電機(jī)9處于一側(cè)，也即放線架21與滑動(dòng)滑環(huán)4處于卷盤1的兩側(cè)，使線纜的兩端分處在卷盤1的兩端，用于支撐收放的線纜，并使線纜沿放線架21收放，放線架21包括豎支撐18和橫支撐15，在豎支撐18和/或橫支撐15上設(shè)有引線管20。如圖1所示，本實(shí)施例中，引線管20在豎支撐18和橫支撐15上都有設(shè)置，線纜穿過(guò)引線管20，使線纜沿放線架21在引線管20內(nèi)收放，避免線纜散亂、纏繞。

空心軸5上設(shè)有線纜穿過(guò)的線孔2，線纜的接頭從空心軸5的空心穿過(guò)線孔2連接到滑動(dòng)滑環(huán)4上，線纜的收放端穿過(guò)引線管20沿豎支撐18和橫支撐15收放。線纜的接頭自空心軸5的空心內(nèi)穿過(guò)，使纏繞的線纜的一個(gè)接頭在內(nèi)側(cè)，另一收放端在卷繞的線纜的外端收放，該種方式線纜纏繞合理，收放順暢。

控制電箱8為本裝置提供電源，是進(jìn)行收放線纜的控制部分，控制電箱8內(nèi)設(shè)有控制變頻電機(jī)9正反轉(zhuǎn)的正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2，變頻電機(jī)M通過(guò)正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2與三相電源相連，三相電源上設(shè)有總開關(guān)Q1。

為了增加放線架21的強(qiáng)度，在豎支撐18和橫支撐15之間設(shè)置了斜支撐13。

為了適應(yīng)不同的施工環(huán)境，找到最佳的收放線的合適位置，本實(shí)用新型放線架21的豎支撐18、橫支撐15和斜支撐13均為長(zhǎng)度可調(diào)式結(jié)構(gòu)。該長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)可以是伸縮式、抽拉式等現(xiàn)有技術(shù)中常用的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中的長(zhǎng)度可調(diào)式結(jié)構(gòu)具體如下：豎支撐18包括固定套管11和伸縮桿17，伸縮桿17插入固定套管11內(nèi)并能相對(duì)于固定套管11上下滑動(dòng)，在固定套管11上設(shè)有螺紋孔，調(diào)整螺栓12穿過(guò)螺紋孔能夠鎖緊固定伸縮桿17；其中，橫支撐15和斜支撐13的結(jié)構(gòu)與豎支撐18的結(jié)構(gòu)相同。

在豎支撐18和/或橫支撐15上設(shè)有導(dǎo)向輪16，本實(shí)施例是在橫支撐15上安裝，導(dǎo)向輪16能夠減少線纜收到的摩擦阻力。

作為一種最佳的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型所述的導(dǎo)向輪16為滑輪，線纜在滑輪的滑槽內(nèi)移動(dòng)，能夠避免線纜滑出，保證線纜沿收放線路收放。

考慮到隧道內(nèi)地面存在高低不平的情況，線纜在收放時(shí)會(huì)遇到來(lái)自地面的阻力，在橫支撐15的自由端安裝壓力傳感器14，用于監(jiān)測(cè)線纜的拉力，當(dāng)拉力大時(shí)，壓力傳感器14把信號(hào)傳遞給控制電箱8內(nèi)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制變頻電機(jī)加提升功率，傳遞更大的力進(jìn)行收放工作。

參照?qǐng)D1，在變頻電機(jī)上安裝有蜂鳴器10，蜂鳴器10與控制電箱8內(nèi)控制系統(tǒng)線路相連；當(dāng)變頻電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，連接在控制系統(tǒng)主控電路上的熱繼電器KR斷開，蜂鳴器10報(bào)警提醒工作人員檢查并維修直至故障消除。

參照?qǐng)D2所示，控制電箱8內(nèi)設(shè)有第一按鈕KQ1、第二按鈕KQ2、反轉(zhuǎn)按鈕KQ3、熱繼電器KR、急停開關(guān)SB和鑰匙開關(guān)SA，第一按鈕KQ1與盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)按鈕并聯(lián)，第二按鈕KQ2與盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度并聯(lián)；熱繼電器KR連接在變頻電機(jī)M與正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1和反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2之間，急停開關(guān)SB串聯(lián)在控制系統(tǒng)的主控電路上，鑰匙開關(guān)SA與反轉(zhuǎn)按鈕KQ3串聯(lián)；當(dāng)按下第一按鈕KQ1時(shí)，第一按鈕KQ1常開閉合，當(dāng)推進(jìn)有速度時(shí)，第二按鈕KQ2閉合，正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1吸合，如果線纜拉力過(guò)大，通過(guò)壓力傳感器SP給變頻電機(jī)M一個(gè)信號(hào)，變頻電機(jī)M提升功率放線，避免線纜拉斷；當(dāng)變頻電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，熱繼電器KR斷開，蜂鳴器HZ報(bào)警；當(dāng)需要收電纜時(shí)，打開鑰匙開關(guān)SA，按下控制電箱8上的反轉(zhuǎn)按鈕KQ3，反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2吸合得電，變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)，開始收電纜。

本實(shí)用新型的工作原理如下：參照?qǐng)D2，電機(jī)工作如下圖所示，正常情況下總開關(guān)Q1閉合，第一按鈕KQ1與盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)按鈕并聯(lián)，第二按鈕KQ2與推進(jìn)速度并聯(lián)，當(dāng)按下第一按鈕KQ1時(shí)，第一按鈕KQ1常開閉合，當(dāng)推進(jìn)有速度時(shí)，第二按鈕KQ2閉合，正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1吸合，變頻電機(jī)M工作并放線。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，如果線纜拉力過(guò)大，通過(guò)壓力傳感器SP給電機(jī)一個(gè)信號(hào)，電機(jī)工作并放線。當(dāng)變頻電機(jī)M出現(xiàn)故障時(shí)，熱繼電器KR斷開，蜂鳴器HZ報(bào)警提醒工作人員檢查并維修直至故障消除。當(dāng)隧道竣工時(shí)需要收電纜，打開鑰匙開關(guān)SA，按下控制電箱上的反轉(zhuǎn)按鈕KQ3，反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2吸合得電，變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)，開始工作收電纜。

通過(guò)使用本實(shí)用新型可以避免線纜纏繞卡住和被扯斷的情況，也很少發(fā)生線纜卷盤損壞的情況，從而減少對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的影響。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）在掘進(jìn)當(dāng)中不需要工作人員隨時(shí)隨地的去觀察線纜的情況，節(jié)省時(shí)間，不耽誤其它的工作進(jìn)展；（2）在掘進(jìn)中線纜不容易纏繞、卡住和被扯斷，從而不耽誤盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)；（3）在掘進(jìn)中線纜卷盤不容易受到損壞，很適用于長(zhǎng)距離盾構(gòu)掘進(jìn)；（4）在隧道竣工時(shí)，可以回收再利用，節(jié)約成本；（5）回收線纜方便，用一個(gè)人便可以操作回收，減少勞力；（6）不容易出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障時(shí)維修方便；（7）空間占用面積小且施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)雜亂無(wú)章。

本實(shí)用新型制作成本低，不需要用昂貴的價(jià)錢去購(gòu)買專門的卷盤器，如果放大制作卷盤，也實(shí)用于強(qiáng)電電纜的使用。本實(shí)用新型很實(shí)用于長(zhǎng)距離的盾構(gòu)掘進(jìn)，方便、省時(shí)、空間占用面積小、成本低、便于維修等，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

本實(shí)用新型能節(jié)省很大成本，并能減少人力，適宜在行業(yè)內(nèi)推廣。

以上對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本實(shí)用新型中應(yīng)用具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。