CN109256725A - 一种电缆管道牵引器 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道电缆敷设技术领域，为解决穿电缆容易发生弯曲，牵引小车容易打滑，管道机器人制造成本高，不方便较窄的管道作业，不能灵活伸缩等问题，提供一种电缆管道牵引器，包括机架及固定在机架上的行走机构，行走机构包括行走轮支架及与行走轮支架一端轴接的行走轮，机架是由独支钢性杆件构成的，行走轮支架的另一端与独支钢性杆件机架铰连接，独支钢性杆件机架上至少安装有两副行走机构。本发明采用独支钢性杆件构成弯曲状构造形态的机架，大大增加了行走轮的安装空间，使得牵引器的体积可以做的很小，且不占空间；能有效提高电缆的敷设效率，解决了手动穿电缆或外置式自动穿电缆发生卷曲的问题。

Description

一种电缆管道牵引器

技术领域

本发明属于管道电缆敷设技术领域，具体涉及一种电缆管道牵引器。

背景技术

按照城市建设的总体规划，城市道路新建或改造时，强电、弱电、供热、供气、供水、排污、排水等各种管道也同时进行铺设。

但按照要求电缆项目必须在土建工程已完成的前提下后方可上报计划，项目实施时候，电缆管道经过多年雨季，内部经常会有泥土沉积现象，这种情况用穿缆器无法穿入，因为在较长的管道内穿缆器的前端遇到阻力就会弯曲无法继续前进，有时遇到井与井之间距离太长的话，穿缆器也会无法穿过。遇到此类情况必须开挖路面进行管道疏通，虽然开挖和恢复工程量并不是很大，但开挖需要征得规划、城建、市政等部门同意后方可进行。

中国发明专利申请CN 205901184 U公开了一种电缆敷设装置，包括缆线绕盘和电缆，所述电缆缠绕在缆线绕盘上，还包括牵引机，所述牵引机底部设有底座，底座底面设有行走轮，所述底座前端下部设有清理铲，后端下部设有抹平板，所述底座表面还设有用于驱动行走轮的驱动装置，所述牵引机后端设有牵引绳，所述牵引绳与电缆之间通过网套连接，所述缆线绕盘的出线端处设有若干滑动小车，滑动小车底部设有滑轮，顶部设有用于固定锁紧电缆的锁紧卡，两个相邻滑动小车之间的上方设有水平横杆，水平横杆的两端分别通过连杆与两个滑动小车顶面连接，所述水平横杆中部设有收拢筒，两端为伸缩式结构，所述收拢筒底部设有伸缩式的提拉杆，提拉杆底部设有用于固定电缆的固定爪。

该发明专利提供的牵引机为普通小车，在牵引时明显与管道内壁接触不足，容易打滑造成牵引失败，并不能解决快速敷设电缆的问题。

另外，中国发明专利申请CN 107514519 A公开了一种管道机器人，该管道机器人包括机身、行走机构、铲除机构、处理器、控制器和接收器，所述行走机构沿所述机身的周向方向设置有多个，且可以机身的径向方向收缩或扩张，行走机构的行走方向与机身的长度方向相平行；铲除机构设置于机身端面上，铲除机构能沿机身的长度方向往复伸缩，且能够以机身的轴线为轴转动；机身内设置有用于驱动铲除机构转动的第一电机和用于铲除机构伸缩的液压机构；行走机构为履带轮，通过驱动电机以及液压机构来控制履带轮的行走及伸缩。

上述提供的对比文件提供的管道机器人虽然也可以在管道内紧贴管道内壁行走，功能强大，但该机器人体积较大，对于管道口径较小时该机器人将无法进入作业，如果将机器做小，其动力又不足；且采用液压机构进行行走机构的伸缩，即造价昂贵，对于复杂的管道环境又不能灵活调节。

综上所述现有技术中存在以下问题：人工手动穿电缆或者采用外置式自动穿电缆器时，在较长的管道内穿缆器的前端遇到阻力就会弯曲无法继续前进，有时遇到井与井之间距离太长的话，穿缆器也会无法穿过；牵引小车与管道内壁接触不足，容易打滑造成牵引失败，存在不能快速敷设电缆的问题；机器人体积较大对于管道口径较小时该机器人将无法进入作业，如果将机器做小，其动力又不足；且采用液压机构进行行走机构的伸缩，即造价昂贵，对于复杂的管道环境又不能灵活自由伸缩。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术穿电缆容易发生弯曲，牵引小车与管道内壁接触不足，不方便进去较窄的管道进行作业，以及管道机器人制造成本较高，不能灵活自由伸缩等问题，提供一种电缆管道牵引器，包括机架及固定在机架上的行走机构，所述的行走机构包括行走轮支架及与行走轮支架一端轴接的行走轮，所述的机架是由独支钢性杆件构成的，所述行走轮支架的另一端铰接固定在独支钢性杆件机架上，所述独支钢性杆件机架上至少安装有两副行走机构，所述的独支钢性杆件机架的一端固定有牵引连接件。

所述的独支钢性杆件机架为弯曲状构造形态，所述弯曲状构造形态的独支钢性杆件机架是钢性直杆件斜接或通过弯接头构成的，并且所述的独支钢性杆件机架上至少有两处分别位于机架不同侧面的凹形安装部，所述的行走机构安装在凹形安装部上，凹形安装部的设置增加了行走轮的安装空间，缩小了整个电缆管道牵引器的轴向直径，使得其适用于较窄的电缆管道作业。

所述的独支钢性杆件机架上设置有三处环绕同一轴线且不在同一回转面上的凹形安装部，所述的三处凹形安装部上分别固定有独立的行走机构。

所述的独支钢性杆件支架的一端固定有牵引连接件，所述的行走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，所述凹形安装部与行走轮支架间还设置有支架弹簧，所述行走轮支架的另一侧设置有限位块。行走轮的倾斜方式是向前进方向倾斜，既可以增加行走时行走轮与管道内壁的张力，从力学上分析也是给了一个向斜上方的牵引力，当遇到操作失效时，可拉牵引绳后退，由于行走轮向电缆管道牵引器前进方向倾斜，后拉时其外径缩小，可轻松拉出。

所述的三支行走机构互成120度设置，这样的设置使得行走机构与管道内壁接触更稳定。

所述牵引连接件包括牵引挂环和牵引绳，所述牵引绳与第一电缆控制线连接，所述第一电缆控制线一端电连接于所述行走轮，所述第一电缆控制线另一端通过电缆连接器与第二电缆控制线电连接，所述第二电缆控制线与外接控制器电连接。

所述第一电缆控制线和第二电缆控制线表面设有长度标识，该长度标识用于初步判断牵引器在管道内的位置。

本发明提供的一种电缆管道牵引器，结构简单，轴向围度小巧便于在较窄管道作业，能有效提高电缆的敷设效率，解决了手动穿电缆或外设电动穿电缆经常发生卷曲的问题，并降低工人的工作强度；本发明采用独支钢性杆件构成弯曲状构造形态的机架，大大增加了行走轮的安装空间，使得牵引器的体积可以做的很小，且不占空间；电缆管道牵引器能在不同类型和不同规格的电力管道内使用，包括波纹管；行走轮支架倾斜设置可以缩小整个牵引器的轴向直径，三支行走机构互成120度设置，使得牵引器行走时更稳定；行走轮在支架弹簧的作用下可以自由伸缩，同时使行走轮与管道内壁之间摩擦力增大，从而防止打滑，利用轮胎花纹，遇到少量泥土时具有开挖泥土功能；牵引绳与控制电缆定制在一起，表面特制耐磨刻度标记；电连接方式采用外接电源，手动操作，如用摇控操作牵引器需自带电源和接收操纵部件，而且遇到屏蔽时不能正常操作；为了减少压降、减化操作，采用三台轮毂电机串联连接，一个外接控制器操作；本发明选用的所有原器件有防尘、防水功能；操作外接控制器可控制轮毂电机的前进、后退及速度，当遇到操作失效时，可拉钢丝绳强制后退，由于行走轮向电缆管道牵引器前进方向倾斜，后拉时其外径缩小，可轻松拉出。

附图说明

图1是本发明实施例一的主视图；

图2是本发明实施例一的机架结构示意图；

图3是本发明实施例二的主视图；

图4是本发明通过弯接头连接的机架结构示意图；

图5是本发明通过钢性直杆件斜接的机架结构示意图；

图6是本发明实施例二的结构示意图

图7是本发明实施例二的左视图；

图中：1-行走轮；2-行走轮支架；31-凹形安装部；32-前置安装部；41-钢性直杆件；42-弯接头，51-压簧；52-扭力弹簧；6-限位块；7-牵引挂环；8-牵引绳；9-第一电缆控制线；10-第二电缆控制线；11-电缆连接器；12-外接控制器；13-探照摄像装置；14-外置显示屏；15-刹车控制器。

具体实施方式

如下面根据附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

如图1-7所示，一种电缆管道牵引器，包括机架及固定在机架上的行走机构，行走机构包括行走轮支架2及与行走轮支架一端轴接的行走轮，行走轮采用轮毂电机1，因为轮毂电机的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化，而对比文件中的履带轮需要外接电机，显得很笨重，不适合较窄管道使用，如果做得小了又动力不足；机架是由独支钢性杆件构成的，可以选用不锈钢管制成，行走轮支架的另一端铰接固定在独支钢性杆件机架上，独支钢性杆件机架上至少安装有两副行走机构，独支钢性杆件机架的一端固定有牵引连接件；独支钢性杆件机架为弯曲状构造形态，弯曲状构造形态的独支钢性杆件机架是由钢性直杆件41斜接或通过弯接头42构成的，也可直接将一根直杆件扭曲形成弯曲状结构，从而形成较大的安装空间，并且独支钢性杆件机架上至少有两处分别位于机架不同侧面的凹形安装部31，行走机构安装在凹形安装部上；行走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，行走轮支架与机架间还设置有支架弹簧，支架弹簧采用压簧51或扭簧52，行走轮支架的另一侧设置有限位块6，限位块与行走轮支架上的横杆抵接；机架的前端设置有前置安装部32，其在整个机架的中心位置，机架前端安装一个摄像装置13，摄像装置与外置显示屏14电连接。

如图1、2所示，本发明的第一种实施方式，该独支钢性杆件机架为弯曲状构造形态，并且独支钢性杆件机架上有两处分别位于机架不同侧面的凹形安装部31，两处凹形安装部31之间由钢性直杆件41斜接构成弯曲状构造形态，在两个凹形安装部分别安装一副行走机构，独支钢性杆件机架的一端固定有牵引连接件，行走机构包括行走轮支架，行走轮支架的一端铰接固定在凹形安装部上，另一端轴接轮毂电机，两副行走机构不在同一周向位置，且在空间位置呈180度设置；行走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，行走轮支架与机架间还设置有压簧51，行走轮支架的另一侧设置有限位块6，限位块与行走轮支架上的横杆抵接。

如图3-7所示，本发明的第二种实施方式，也是最佳实施方式，该实施例中独支钢性杆件机架上设置有三处环绕同一轴线且不在同一回转面上的凹形安装部31，各个凹形安装部31之间通过图4中所示的弯接头42连接构成弯曲状构造形态，也可以通过图5中所示的两段钢性直杆件41斜接构成弯曲状构造形态，形成更大的安装空间，三处凹形安装部上分别固定有独立的行走机构，三支行走机构互成120度设置，独支钢性杆件机架的一端固定有牵引连接件，行走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，行走轮支架与机架间还设置有扭簧52，实际使用中采用扭簧比压簧更合适，牵引连接件包括牵引挂环7和牵引绳8，牵引绳8采用钢丝绳或尼龙绳，牵引绳可以直接与铺设的电缆连接，也可以与第一电缆控制线9连接，第一电缆控制线一端穿入独支钢性直杆件机架的不锈钢管内，并将两个行走轮串联连接，电缆控制线的长度根据现场管道两个井盖之间的距离来设置，第一电缆控制线和第二电缆控制线表面设有长度标识，该长度标识用于初步判断牵引器在管道内的位置，将第一电缆控制线另一端通过电缆连接器11与第二电缆控制线10电连接，第二电缆控制线与外接控制器12通过电缆连接器11电连接，外接控制器还电连接一个刹车控制器15，设备前端设置有前置安装部32，且前置安装部的位置在整个机架的轴心位置，前置安装部上安装有探照摄像装置13，探照摄像装置选用红外线摄像头，再通过第一电缆控制线与其电连接，然后通过外接控制器电连接与外置显示屏14来观察管道内部情况。

在使用时，将安装好的电缆管道牵引器放入现场电缆管道内，接通电源后，启动电缆管道牵引器，通过外接控制器控制轮毂电机的前进、后退以及速度，将其送入管道的另一端，再将第二电缆控制线与外接控制器断开，并将第二控制电缆线与需要铺设的电缆线连接，通过拉第二电缆控制线将需要铺设的电缆牵引到下一个工位。为了安全，在第一电缆控制线与第二电缆控制线之间也设置牵引绳。在使用过程中，可通过外置显示屏来观察管道内的情况，走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，凹形安装部与行走轮支架间还设置有支架弹簧，行走轮支架的另一侧设置有限位块，限位块与行走轮支架上的横杆抵接。行走轮的倾斜方式是向前进方向倾斜，既可以增加行走时行走轮与管道内壁的张力，从力学上分析也是给了一个向斜上方的牵引力；当遇到操作失效时，可拉牵引绳后退，由于行走轮向电缆管道牵引器前进方向倾斜，后拉时其外径缩小，可轻松拉出。

Claims (7)

1.一种电缆管道牵引器，包括机架及固定在机架上的行走机构，所述的行走机构包括行走轮支架（2）及与行走轮支架一端轴接的行走轮（1），其特征在于：所述的机架是由独支钢性杆件构成的，所述行走轮支架的另一端铰接固定在独支钢性杆件机架上，所述独支钢性杆件机架上至少安装有两副行走机构，所述的独支钢性杆件机架的一端固定有牵引连接件。

2.根据权利要求1所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述的独支钢性杆件机架为弯曲状构造形态，所述弯曲状构造形态的独支钢性杆件机架是由钢性直杆件（41）斜接或通过弯接头（42）构成的，并且所述的独支钢性杆件机架上至少有两处分别位于机架不同侧面的凹形安装部（31），所述的行走机构安装在凹形安装部上。

3.根据权利要求2所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述的独支钢性杆件机架上设置有三处环绕同一轴线且不在同一回转面上的凹形安装部，所述的三处凹形安装部上分别固定有独立的行走机构。

4.根据权利要求3所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述的行走轮支架倾斜设置，并且其倾斜方向与牵引连接件所在方向相反，所述行走轮支架与机架间还设置有支架弹簧，所述行走轮支架的另一侧设置有限位块（6）。

5.根据权利要求4所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述的三支行走机构互成120度设置。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述牵引连接件包括牵引挂环（7）和牵引绳（8），所述牵引绳与第一电缆控制线（9）连接，所述第一电缆控制线一端电连接于所述行走轮，所述第一电缆控制线另一端通过电缆连接器（11）与第二电缆控制线（10）电连接，所述第二电缆控制线与外接控制器（12）电连接。

7.根据权利要求 6所述的一种电缆管道牵引器，其特征在于：所述第一电缆控制线和第二电缆控制线表面设有长度标识。