CN116393618A - 一种电力施工用可调电缆弯曲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力施工用可调电缆弯曲装置，包括：固定连接于机架上的线缆弯曲机构和靠板机构，靠板机构置于线缆弯曲机构一侧；机架一侧固定连接有控制单元；第一电机、第二电机、第三电机分别电连接于控制单元；装置采用齿轮传动和平面螺纹传动再搭配电动机，完成连续且平滑的传动，并以此实现机构弯曲半径的无级调节，同时搭配靠板机构对线缆进行弯曲限位，使得装置能够灵活且准确的控制线缆弯曲尺寸的大小，保证了机构的弯曲精度；而且弯曲部件可根据不同直径线缆的不同弯曲尺寸进行更换，保证了装置操作的灵活性；装置采用电动机节省了人力，降低了劳动强度，提高了线缆弯曲的工作效率；装置上的夹紧器和防护网提高了安全性。

Description

一种电力施工用可调电缆弯曲装置

【技术领域】

本发明涉及一种电力施工用可调电缆弯曲装置，属于电力施工技术领域。

【背景技术】

电力线缆是电力输送的载体，电力线缆在连接和铺设的过程中，部分情况下需要将线缆弯曲定型，以便于对线缆进行连接固定。现阶段，弯曲电缆时多采用人力操作弯曲机构实现，现有弯曲机构的线缆弯曲半径多档可调，但是无法在行程范围内实现任意弯曲半径的无级切换，外加限制于人力的准确度，导致该种方式弯曲成型的线缆不易精准把控尺寸从而导致其成品尺寸误差大；同时，采用人力进行弯曲增加了操作人员的劳动强度，当需要大批量制作时会不可避免的出现因为体力下降导致的生产效率下降。此外由于粗线缆自身的弯曲应力更大，存在粗线缆从弯曲机构上滑脱的风险，加之现有弯曲机构无防护装置，易对操作人员产生人身安全威胁。

【发明内容】

根据以上相关技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题，提供一种电力施工用可调电缆弯曲装置。

本发明所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，包括：固定连接于机架上的线缆弯曲机构和靠板机构，所述靠板机构置于线缆弯曲机构一侧；所述机架一侧固定连接有控制单元；

所述线缆弯曲机构包括：与弯曲转盘同轴固定连接且置于其下方的转盘盖，所述弯曲转盘内同轴转动连接有卡盘盘丝，所述卡盘盘丝下方齿轮连接有锥齿轮，所述锥齿轮转动连接于弯曲转盘内的圆周上，所述锥齿轮远离弯曲转盘一端同轴连接有第二电机，所述第二电机固定连接于第二托板上面，所述第二托板固定连接于所述弯曲转盘圆周外侧；所述卡盘盘丝上面滑动连接有弯曲底座，所述弯曲底座贯穿于所述弯曲转盘上面，所述弯曲底座上竖直设置有插槽，所述插槽内分别滑动连接有弯曲臂和夹紧器；

所述机架包括：贯穿于机架上面的转盘沉孔，所述转盘沉孔下方设置有固定连接于机架上的第一托板，所述第一托板上固定连接有第一电机，所述第一电机输出端同轴连接于所述转盘盖，所述弯曲转盘同轴转动连接于转盘沉孔内；

所述第一电机、第二电机、第三电机分别电连接于所述控制单元。

可选的，所述线缆弯曲机构与靠板机构***设置有置于机架上面的防护网；所述防护网包括：正面防护网、第一侧面防护网、第二侧面防护网；所述第一侧面防护网下沿贴合且固定连接于机架上面；所述第二侧面防护网转动连接于机架上且第二侧面防护网下沿远离机架上面，二者留有间隔。

可选的，所述弯曲转盘上面均匀开设有3条径向扩张槽，所述径向扩张槽沿径向贯穿于弯曲转盘上面，所述弯曲底座滑动连接于径向扩张槽内；所述弯曲臂主体为弧形且其圆周外侧面为弧形凹槽，所述弧形凹槽与弯曲臂主体二者弯曲中心同心；

所述弯曲转盘上面设置有凸缘，所述凸缘卡放于所述转盘沉孔内；所述弯曲臂内侧和固定块背面竖直固定连接有滑块，所述滑块包容于插槽内。

可选的，所述靠板机构包括：固定连接于机架上面的导轨，所述导轨上滑动连接有靠板，所述靠板下端螺纹连接有丝杠，所述丝杠铰接于机架上，所述丝杠一端同轴固定连接有第三电机，所述第三电机固定连接于机架上。

可选的，所述夹紧器包括：穿设于固定块上的夹紧螺杆，所述固定块内包容有活动块，所述活动块上面转动连接于所述夹紧螺杆一端；所述夹紧螺杆螺纹连接于所述固定块上。

可选的，所述靠板为弧面板，其凹面一侧朝向线缆弯曲机构所在一侧；所述弯曲臂与所述夹紧器覆盖于靠板弧面区域内。

可选的，所述控制单元电连接有脚踏开关。

可选的，所述机架上面一侧水平设置有滑槽，所述正面防护网下沿滑动连接于所述滑槽内。

可选的，所述导轨滑动方向与丝杠轴线保持平行；所述导轨设置数量至少为2条；所述导轨轴线垂直于所述靠板轴线。

可选的，所述弯曲底座设置数量至少为3个。

现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，装置的线缆弯曲机构基于卡盘的传动原理，采用精确的齿轮传动和平面螺纹传动再搭配可调可控的电动机，三者之间的传动连续且平滑，以此实现机构弯曲半径的无级调节，同时搭配靠板机构对线缆进行弯曲限位，使得装置能够灵活且准确的控制线缆弯曲尺寸的大小，保证了机构的弯曲精度；而且弯曲用的夹具、支撑件，可根据不同直径线缆的不同弯曲尺寸进行更换，保证了装置操作的灵活性。装置整体采用电动机作为动力再搭配控制单元和脚踏开关，使得线缆弯曲易控制和操作，节省了人力，降低了劳动强度，提高了线缆弯曲的工作效率；装置上设置有夹紧器和防护网，防止大直径线缆弯曲时从机构上滑脱和弹出伤人，提高了线缆弯曲的安全性。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的结构示意图；

图3：线缆弯曲机构的结构示意图；

图4：弯曲转盘的结构示意图；

图5：转盘沉孔的结构示意图；

图6：插槽的结构示意图。

图中：

1.机架、第一托板1.1、滑槽1.2、转盘沉孔1.3；

2.防护网、正面防护网2.1、第一侧面防护网2.2、第二侧面防护网2.3；

3.第一电机；

4.脚踏开关；

5.控制单元；

6.靠板机构、导轨6.1、靠板6.2、第三电机6.3、丝杠6.4；

7.线缆弯曲机构、转盘盖7.1、弯曲转盘7.2、凸缘7.21、径向扩张槽7.22、弯曲臂7.3、弯曲底座7.4、插槽7.41、第二电机7.5、第二托板7.6、锥齿轮7.7、卡盘盘丝7.8；

8.夹紧器、固定块8.1、活动块8.2、夹紧螺杆8.3。

【具体实施方式】

以下结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步说明：

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1-6所示，所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，包括：固定连接于机架1上的线缆弯曲机构7和靠板机构6，所述靠板机构6置于线缆弯曲机构7一侧；所述线缆弯曲机构7与靠板机构6***设置有置于机架1上面的防护网2；所述机架1一侧固定连接有控制单元5。

本实施例中：线缆弯曲机构7主体材料采用优质钢，与同心圆中空结构的弯曲转盘7.2同轴固定连接且置于其下方的转盘盖7.1，转盘盖7.1上同轴设置有联轴凸起，卡盘盘丝7.8同轴套设于所述弯曲转盘7.2的内圈上，卡盘盘丝7.8上面为蜗状线平面螺纹，下面为锥齿轮，所述卡盘盘丝7.8下方齿轮均匀连接有3个锥齿轮7.7，锥齿轮7.7转动连接于弯曲转盘7.2内的圆周上对卡盘盘丝7.8同时实现支撑和轴向固定，所述锥齿轮7.7远离弯曲转盘7.2一端通过联轴器连接有第二电机7.5，第二电机7.5为步进电机，其采用螺栓固定连接于第二托板7.6上面，所述第二托板7.6采用螺钉固定连接于所述弯曲转盘7.2圆周外侧；所述卡盘盘丝7.8上面通过蜗状线平面螺纹连接有弯曲底座7.4，所述弯曲底座7.4贯穿于所述弯曲转盘7.2上面，所述弯曲底座7.4上竖直设置有T形的插槽7.41，插槽7.41内分别滑动连接有弯曲臂7.3和夹紧器8。

本实施例中夹紧器8整体采用结构钢制成：夹紧螺杆8.3穿设于固定块8.1上，所述固定块8.1为C字形其内层设有硬质橡胶衬套，从而避免压迫损坏线缆的绝缘层，活动块8.2在固定块内部活动，所述夹紧螺杆8.3一端周向转动且轴向固定连接于活动块8.2上面。

本实施例中，机架1整体采用结构钢焊接而成，采用四个支脚支撑一个工作台面的构造，机架1上面贯穿设置有转盘沉孔1.3，弯曲转盘7.2同轴转动连接于转盘沉孔1.3内，弯曲转盘7.2的上面与机架1的上面齐平，转盘沉孔1.3的沉孔台面为精加工，其粗糙度值不大于Ra0.8，同样与之配合的凸缘7.21的下面粗糙度值也不大于Ra0.8，装配时接触面涂抹有机械黄油二者共同作用以便于减小二者之间的转动摩擦力。

机架1下面焊接有第一托板1.1转接处带加强筋，所述第一托板1.1上采用螺栓固定连接有第一电机3，本实施例中第一电机3为伺服电机，从而方便控制弯曲机构的转角精度，所述第一电机3输出端同轴键连接于所述转盘盖7.1的联轴凸起内，所述机架1上面的长边一侧水平焊接有滑槽1.2滑槽两端分别安装有限位块以防止滑槽内零件脱出，此处采用弹簧和楔形块组成的限位块，防护网上亦安装有与之匹配的限位块；机架1上面的靠近边缘的位置安装有红外传感器，感应方向竖直向上，其作用主要在于：如果弯曲过程中操作人员发生意外绞缠状况，其能够及时感应并反馈信号至控制单元使得装置急停，做为安全保险。

本实施例中，靠板机构6包括：固定连接于机架1上面的导轨6.1，所述导轨6.1上滑动连接有不锈钢制成的靠板6.2，所述靠板6.2厚度不应小于5mm以保证其强度，靠板6.2下端螺纹连接有丝杠6.4，所述丝杠6.4铰接于机架1上，所述丝杠6.4一端同轴固定连接有第三电机6.3，第三电机6.3为减速电机，其固定连接于机架1.1上；靠板6.2上均匀嵌设有压力传感器，压力传感器置于靠板6.2上与夹装线缆的弯曲机构接触时的切点上，该位置是弯曲线缆时线缆与靠板6.2接触最直接的点也是靠板6.2上承受线缆压力最大的点，其目的在于实时检测靠板6.2的载荷防止靠板机构6过度靠近线缆进而损坏机构或压坏线缆。

所述第一电机3、第二电机7.5、第三电机6.3分别电连接于所述控制单元5，控制单元内包括单片机显示屏以及数字按键面板，还包括继电器、按钮开关。

所述防护网2包括：正面防护网2.1、第一侧面防护网2.2、第二侧面防护网2.3，所述正面防护网2.1下沿滑动连接于所述滑槽1.2内；所述第一侧面防护网2.2下沿贴合且固定连接于机架1上面；所述第二侧面防护网2.3转动连接于机架1上且第二侧面防护网2.3下沿距离机架1上面留有30cm的间隔，设置间隔的目的是：为线缆提供在装置上的安装和活动空间。

本实施例中：弯曲转盘7.2上面均匀开设有3条T形的夹角互为120°的径向扩张槽7.22，所述径向扩张槽7.22沿径向贯穿于弯曲转盘7.2上面，所述弯曲底座7.4底面设置有不完全的蜗状线平面螺纹，该蜗状线平面螺纹与卡盘盘丝7.8上面的蜗状线平面螺纹相配合，弯曲底座7.4被转动的卡盘盘丝7.8带动，其沿径向扩张槽7.22内来回滑动，弯曲底座7.4设置数量为3个，卡盘盘丝7.8与弯曲底座7.4配合使得机构具备自动定心的机械特性；所述弯曲臂7.3主体为弧形且其圆周外侧面为弧形凹槽，弧形和凹槽可以更好地匹配线缆自身直径以及需要弯曲的半径，弯曲臂7.3可按不同的弯曲直径尺寸要求分为多组，所述弧形凹槽与弯曲臂7.3主体二者弯曲中心同心。

所述弯曲转盘7.2中间为空心环状，其上面设置有凸缘7.21，所述凸缘7.21卡放于所述转盘沉孔1.3内；所述弯曲臂7.3内侧和固定块8.1背面竖直固定连接有滑块，所述滑块包容于插槽7.41内，从而保证弯曲臂7.3和夹紧器8能够根据作业需求进行灵活更换。

本实施例中：靠板6.2为弧面板，其凹面一侧朝向线缆弯曲机构7所在一侧，所述弯曲臂7.3与所述固定块8.1覆盖于靠板6.2弧面区域内，而且靠板6.2弧面的中心与弯曲臂7.3弧面凹槽的中心位于同一水平面上。

所述导轨6.1滑动方向与丝杠6.4轴线保持平行；所述导轨6.1设置数量至少为2条；所述导轨6.1轴线垂直于所述靠板6.2轴线；所述控制单元5电连接有脚踏开关4以方便操作人员连续控制。

本实施例中，控制单元5中对于不同反馈信号的响应优先级由高到低依次如下：红外传感器、压力传感器、脚踏开关；线缆弯曲机构7上弯曲臂7.3与其旋转中心的距离即为弯曲半径，弯曲半径与卡盘盘丝7.8以及锥齿轮7.7的转动圈数呈直线函数关系，根据实际零件规格的不同则函数斜率不同，技术人员将装置调零后，测试其对应关系：弯曲半径变化量/锥齿轮圈数，最后将其对应的关系写入控制单元5的单片机内；然后控制单元5输出时按照外界输入的弯曲半径值计算出第二电机7.5需要旋转的圈数，最终实现弯曲半径的线性输出，整个输出过程中由于锥齿轮7.7与卡盘盘丝7.8之间为齿轮传动，以及弯曲底座7.4与卡盘盘丝7.8之间为螺纹配合，两种方式均为不间断的连续配合，同时第二电机6.3为伺服类型电机，该电机可实现转矩和角位移的平滑线性输出，因此伺服类型的第二电机6.3对锥齿轮7.7进行微调旋转时，卡盘盘丝7.8则带动弯曲底座7.4以及弯曲底座7.4上的弯曲臂7.3沿径向扩张槽7.22微动，机构在整个运动过程中可实现弯曲半径连续平滑的变化，最终体现为在机构行程范围内线缆弯曲半径无级可调。

弯曲线缆时，通过控制单元5，使得第一电机3得电，带动控制线缆弯曲机构7的弯曲转盘7.2转动，使得夹紧器8与靠板6.2距离最近，将线缆一端沿第二侧面防护网2.3下沿的间隔放置于防护网内部，将线缆一端放置于夹紧器8内，转动夹紧螺杆8.3将线缆一端夹紧；然后通过控制单元5设定线缆弯曲机构7的弯曲半径以及弯曲弧长，数值确定后控制单元5控制第二电机7.5动作，进而带动锥齿轮7.7、卡盘盘丝7.8旋转，卡盘盘丝7.8带动3个弯曲底座7.4同时沿径向扩张槽7.22张开或收缩，直至达到设定的弯曲半径值；进一步地通过控制单元5控制第三电机6.3得电，连续的带动丝杠6.4旋转，进而带动靠板6.2沿导轨6.1向靠近线缆弯曲机构一侧移动，直至靠板6.2上压力传感器的反馈信号通过控制单元5将第三电机6.3动作暂停，此时线缆夹装完毕，合上正面防护网2.1踩下脚踏开关4，线缆在靠板6.2的挤压和线缆弯曲机构的转动下，贴合着弯曲臂7.3的弧形凹槽最终将线缆弯曲成型。

取下线缆时首先拉开正面防护网2.1，松开夹紧螺杆8.3，然后控制靠板机构6退回，控制线缆弯曲机构7微缩机构的弯曲半径最后将弯曲成形的线缆从弯曲机构上取下，转动打开第二侧面防护网2.3将线缆脱离出机构，至此线缆弯曲完毕。

根据以上表述，现在本实施例中提出一种线缆弯曲方法，该方法包括以下步骤：

1、将线缆弯曲机构7上的弯曲底座7.4沿径向扩张槽7.22收缩至最小范围，矫正多个弯曲底座7.4之间的几何中心与弯曲转盘7.2的中心为同心。

2.根据线缆的直径尺寸与其弯曲直径，选择大小和弧度适配于线缆的弯曲臂7.3与夹紧器8，将二者沿插槽7.41卡放至弯曲底座7.4上。

3.调整线缆弯曲机构，将夹紧器8调整至正对靠板6.2一侧。

4.将线缆头部一端夹装至夹紧器8上，设定好线缆弯曲机构7弯曲尺寸，通过第三电机6.3带动丝杠6.4旋转，进而带动靠板6.2沿导轨6.1做直线运动，直至靠板6.2按预设压力值贴紧线缆。

5.关闭防护网，踩下脚踏开关，装置启动，线缆在弯曲机构的扭转与靠板机构的挤压的双重作用下，最终按控制单元的设定值弯曲成型。

6.打开防护网，松开夹紧器8，退回靠板机构6，缩小线缆弯曲机构7的弯曲半径，弯曲成形的线缆从线缆弯曲机7构上松脱，取出弯曲成型的线缆。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

包括：固定连接于机架(1)上的线缆弯曲机构(7)和靠板机构(6)，所述靠板机构(6)置于线缆弯曲机构(7)一侧；所述机架(1)一侧固定连接有控制单元(5)；

所述线缆弯曲机构(7)包括：与弯曲转盘(7.2)同轴固定连接且置于其下方的转盘盖(7.1)，所述弯曲转盘(7.2)内同轴转动连接有卡盘盘丝(7.8)，所述卡盘盘丝(7.8)下方齿轮连接有锥齿轮(7.7)，所述锥齿轮(7.7)转动连接于弯曲转盘(7.2)内的圆周上，所述锥齿轮(7.7)远离弯曲转盘(7.2)一端同轴连接有第二电机(7.5)，所述第二电机(7.5)固定连接于第二托板(7.6)上面，所述第二托板(7.6)固定连接于所述弯曲转盘(7.2)圆周外侧；所述卡盘盘丝(7.8)上面滑动连接有弯曲底座(7.4)，所述弯曲底座(7.4)贯穿于所述弯曲转盘(7.2)上面，所述弯曲底座(7.4)上竖直设置有插槽(7.41)，所述插槽(7.41)内分别滑动连接有弯曲臂(7.3)和夹紧器(8)；

所述机架(1)包括：贯穿于机架(1)上面的转盘沉孔(1.3)，所述转盘沉孔(1.3)下方设置有固定连接于机架(1)上的第一托板(1.1)，所述第一托板(1.1)上固定连接有第一电机(3)，所述第一电机(3)输出端同轴连接于所述转盘盖(7.1)，所述弯曲转盘(7.2)同轴转动连接于转盘沉孔(1.3)内；

所述第一电机(3)、第二电机(7.5)、第三电机(6.3)分别电连接于所述控制单元(5)。

2.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述线缆弯曲机构(7)与靠板机构(6)***设置有置于机架(1)上面的防护网(2)；

所述防护网(2)包括：正面防护网(2.1)、第一侧面防护网(2.2)、第二侧面防护网(2.3)；所述第一侧面防护网(2.2)下沿贴合且固定连接于机架(1)上面；所述第二侧面防护网(2.3)转动连接于机架(1)上且第二侧面防护网(2.3)下沿远离机架(1)上面，二者留有间隔。

3.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述弯曲转盘(7.2)上面均匀开设有3条径向扩张槽(7.22)，所述径向扩张槽(7.22)沿径向贯穿于弯曲转盘(7.2)上面，所述弯曲底座(7.4)滑动连接于径向扩张槽(7.22)内；所述弯曲臂(7.3)主体为弧形且其圆周外侧面为弧形凹槽，所述弧形凹槽与弯曲臂(7.3)主体二者弯曲中心同心；

所述弯曲转盘(7.2)上面设置有凸缘(7.21)，所述凸缘(7.21)卡放于所述转盘沉孔(1.3)内；所述弯曲臂(7.3)内侧和固定块(8.1)背面竖直固定连接有滑块，所述滑块包容于插槽(7.41)内。

4.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于

所述靠板机构(6)包括：固定连接于机架(1)上面的导轨(6.1)，所述导轨(6.1)上滑动连接有靠板(6.2)，所述靠板(6.2)下端螺纹连接有丝杠(6.4)，所述丝杠(6.4)铰接于机架(1)上，所述丝杠(6.4)一端同轴固定连接有第三电机(6.3)，所述第三电机(6.3)固定连接于机架(1.1)上。

5.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述夹紧器(8)包括：穿设于固定块(8.1)上的夹紧螺杆(8.3)，所述固定块(8.1)内包容有活动块(8.2)，所述活动块(8.2)上面转动连接于所述夹紧螺杆(8.3)一端；所述夹紧螺杆(8.3)螺纹连接于所述固定块(8.1)上。

6.根据权利要求1或4所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述靠板(6.2)为弧面板，其凹面一侧朝向线缆弯曲机构(7)所在一侧；所述弯曲臂(7.3)与所述夹紧器(8)覆盖于靠板(6.2)弧面区域内。

7.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述控制单元(5)电连接有脚踏开关(4)。

8.根据权利要求1或2所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述机架(1)上面一侧水平设置有滑槽(1.2)，所述正面防护网(2.1)下沿滑动连接于所述滑槽(1.2)内。

9.根据权利要求4所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述导轨(6.1)滑动方向与丝杠(6.4)轴线保持平行；所述导轨(6.1)设置数量至少为2条；所述导轨(6.1)轴线垂直于所述靠板(6.2)轴线。

10.根据权利要求1所述的一种电力施工用可调电缆弯曲装置，其特征在于：

所述弯曲底座(7.4)设置数量至少为3个。

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