CN1812216A

CN1812216A - 电缆卷盘偏心卷绕集电装置

Info

Publication number: CN1812216A
Application number: CN 200610024184
Authority: CN
Inventors: 韩明明; 江通; 姜伟忠
Original assignee: SHANGHAI XINGTONG ENGINEERING Co Ltd; Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINGTONG ENGINEERING Co Ltd; Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: CN1812216B

Abstract

本发明涉及移动机械与固定在地面上的控制装置的通信线路连接装置。一种电缆卷盘偏心卷绕集电装置，包括固定部分和旋转部分，固定部分包括底座、中心轴、后底板，旋转部分包括旋转外壳和旋转轴，其特征是：在后底板的上部固定装有内部空心的偏心轴，偏心轴的轴壁有一与内部空心部相通的穿线槽，在底座上还装有固定部接线盒；在中心轴上装有轴承，轴承外圈装有可以绕中心轴转动的旋转外壳，旋转外壳与后底板之间形成一个空腔，空腔内包含偏心轴和卷绕在偏心轴上的电缆或光缆，旋转外壳外圈的一侧边开有一个出线口，旋转外壳的另一端面装有一个环形的旋转部接线盒和旋转轴，旋转轴为空心轴，旋转轴的侧面开有穿线孔。

Description

电缆卷盘偏心卷绕集电装置

(一)技术领域

本发明涉及移动机械与固定在地面上的控制装置的通信线路连接装置，尤其涉及通信电缆无刷集电装置。

(二)背景技术

移动机械是在一定距离范围内移动工作的机械设备，一般移动距离有数十米到千余米，使用一个电缆卷筒卷放一根卷曲电缆来实现移动机械机上与地上的动力和通信连接。移动机械行走时电缆卷筒进行同步卷放电缆，电缆卷筒的可动部分与不动部分的动力和通信连接为一套集电装置，高压动力连接采用集电滑环，由一组铜滑环与一组固定不动的电刷组成。电缆通信连接则采用集电滑环或无刷集电装置，如中国专利01252834.X“移动机械通信电缆无刷集电装置”。光缆通信的光缆集电连接类似于电缆通信无刷连接，不同的是将电缆改为光缆，因此通信电缆无刷集电装置也可应用于通信光缆。

现有的电缆或光缆无刷集电装置主要有二类。一类以奥钢联为代表的光缆集电装置，其工作原理是采用行星差动方式绕卷光缆，其内部由两个光缆卷筒，卷筒上都缠绕有一定量的光缆，两个光缆互相用齿轮连结保持行星方式同步转动。当外部电缆卷筒转动时，装置内部的两个光缆卷筒保持行星方式转动，将一个卷筒上的光缆缠绕到另一个卷筒。这种光缆集电装置结构复杂，故障多，造价高。另一类以日本为代表的光缆集电装置，其工作原理是采用同心圆方式绕卷光缆，与德国人申请的中国专利99809755.1，以及美国人申请的中国专利99815718.X的电缆绕卷方式相同，不同的是其内部使用的是特制的扁形光缆。这类用同心圆的方法绕卷光缆或电缆的装置，如德国人申请的中国专利99809755.1中由于线缆卷的内圈中心定位在旋转外壳的旋转中心，参见图5、图6，在空腔的上部留有很大的空间。由于这个空间的存在，在旋转外壳的旋转过程中线缆卷因重力下垂后会紧贴着旋转外壳内圈跟随旋转外壳的旋转方向向上，一直转到上部空间处再在重力的作用下掉下。该种装置存在以下的缺陷：1.线缆间摩擦增大，缩短内部线缆卷的使用寿命。2.旋转不稳定，容易造成内部线缆卷的意外弯折和卷乱。3.装置的内部空间利用率低，体积不必要的增大。容易造成内部光缆或电缆的损坏。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆卷盘偏心卷绕集电装置，该偏心卷绕集电装置能减少内部线缆摩擦，提高装置的使用寿命，线缆卷绕稳定、平整，且结构紧凑。

本发明是这样实现的：一种电缆卷盘偏心卷绕集电装置，包括固定部分和旋转部分，固定部分包括底座、中心轴、后底板，底座上固定装有内部空心的中心轴，中心轴上装有后底板，旋转部分包括旋转外壳和旋转轴，其特征是：后底板上加工有与中心轴空心孔相通的穿线孔，在后底板的上部固定装有内部空心的偏心轴，偏心轴的轴壁有一与内部空心部相通的穿线槽；在底座上还装有固定部接线盒，固定部接线盒的后部开有穿线孔；固定部接线盒的穿线孔、中心轴内空心孔、后底板上的穿线孔、偏心轴内的空心孔和轴壁的穿线槽相通，形成一个穿线通道；在中心轴上装有轴承，轴承外圈装有可以绕中心轴转动的旋转外壳，旋转外壳与后底板之间形成一个空腔，空腔内包含偏心轴和卷绕在偏心轴上的电缆或光缆，旋转外壳外圈的一侧边开有一个出线口，旋转外壳的另一端面装有一个环形的旋转部接线盒，旋转外壳在旋转部接线盒的中间环形部分固定装有旋转轴，旋转轴为空心轴，空心的旋转轴的侧面开有穿线孔；旋转外壳出线口、旋转部接线盒，旋转轴侧面穿线孔、空心旋转轴形成一个穿线通道。

上述的电缆卷盘偏心卷绕集电装置，所述旋转外壳外圈的出线口为带斜面的长条形的出线口；空心旋转轴侧面的穿线孔为沿轴向外斜的穿线孔。

上述的电缆卷盘偏心卷绕集电装置，所述卷绕在偏心轴上的电缆或光缆为扁排形的电缆或带状光缆。

本发明采用通信电缆或光缆偏心卷绕的方式，将通信电缆或光缆卷筒上的电缆缠绕在电缆卷盘偏心卷绕集电装置的偏心轴上。地面上的通信设备中的通信电缆或光缆穿过空心的电缆卷筒旋转轴，以及与经联轴器相连的电缆卷盘偏心卷绕集电装置中的旋转轴相连接。电缆卷盘偏心卷绕集电装置内侧的通信电缆或光缆穿过旋转轴经旋转轴侧面的穿线孔到旋转部接线盒。内部线缆卷绕在由旋转外壳和固定后底板组成的空腔内的固定偏心轴上，内部线缆外部一头穿过旋转外壳外圈的出线口到达旋转部接线盒内，内部线缆卷绕在固定偏心轴上的另一头通过由固定偏心轴的内孔、固定后底板上的穿线孔、固定中心轴上的内孔、接线盒的穿线孔形成的穿线通道穿到固定接线盒内，在固定接线盒中与移动机械上通信设备的通信线缆相连接。这样，形成了地面与移动机械通信电缆或光缆通信的物理连接。

电缆卷盘偏心卷绕集电装置空腔内扁形线缆卷的外圈大小受旋转外壳的限制，内圈大小受内部固定轴的大小限制，在本发明中是受偏心轴直径大小的限制。在卷绕中由于扁形线缆的自身重力在放松时线缆卷会自然的下垂，于是线缆卷的外部会紧贴着旋转外壳的内圈。线缆卷的内圈中心定位在偏心轴上，在旋转外壳旋转时线缆卷的上方仅留有很小的空间，由于受到外部空间的限制，内部线缆卷就无法跟随旋转外壳向上运动，这样就大大的减少内部的线间摩擦，延长内部线缆卷的使用寿命。旋转稳定，不会由于内部线缆卷从上面掉下造成意外弯折和卷乱。同时又可以在同等的转数下大大的缩小装置的体积，使结构更紧凑和合理。

本发明能减少内部线缆摩擦，提高装置的使用寿命，线缆卷绕稳定、平整，且结构紧凑。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明电缆卷盘偏心卷绕集电装置结构示意图；

图2为电缆卷盘偏心卷绕集电装置电缆全部放出带状光缆卷紧状态示意图；

图3为电缆卷盘偏心卷绕集电装置电缆放出与卷入中间过程带状光缆状态示意图；

图4为电缆卷盘偏心卷绕集电装置电缆全部卷入带状光缆放松状态示意图；

图5为中国专利99809755.1公开的内部电缆卷紧状态示意图；

图6为中国专利99809755.1公开的内部电缆中间状态示意图。

图中：1底座，2光缆，3固定接线盒，4光纤连接器，5带状光缆分线器，6固定后底板，7固定中心轴，8轴承，9固定部光纤引出线，10固定偏心轴，11旋转外壳，12旋转部光纤引出线，13带状光线分线器，14扁形带状光缆，15旋转部接线盒，16光纤连接器，17光纤分线器，18旋转轴，19光缆，20电缆卷筒旋转轴，21联轴器。

(五)具体实施方式

参见图1，一种电缆卷盘偏心卷绕集电装置，包括固定部分和旋转部分。固定部分包括底座1、中心轴7、后底板6、偏心轴10，底座1上固定装有内部空心的中心轴7，中心轴7上装有后底板6，后底板6上加工有与中心轴7空心孔相通的穿线孔，在后底板6的上部固定装有内部空心的偏心轴10，偏心轴10的轴壁有一与内部空心部相通的穿线槽。在底座1上还装有固定部接线盒3，接线盒3内装有一个光缆光纤分线器5，和使用光缆纤芯数对等的光纤连接器4。固定部接线盒3的后部开有穿线孔。固定部接线盒3的穿线孔、中心轴7内空心孔、后底板6上的穿线孔、偏心轴10内的空心孔相通，形成一个穿线通道。

旋转部分包括旋转外壳11和旋转轴18，在固定的中心轴7上装有滚动轴承8，轴承8外圈装有可以绕固定中心轴7转动的旋转外壳11，旋转外壳11与后底板6之间形成一个空腔，空腔内包含偏心轴10和卷绕在偏心轴10上的扁排形的电缆或带状光缆14，本实施例主要以光缆来描述，对于电缆也是相同的。旋转外壳11外圈的一侧边开有一个带斜面的长条形的出线口，出线口边上固定装有一个带状光缆分线器13。旋转外壳11的另一端面装有一个环行的旋转部接线盒15，旋转部接线盒15内装有与固定部接线盒3数量对等的光纤连接器16。旋转外壳11在旋转部接线盒15的中间环形部分固定装有旋转轴18，旋转轴18为空心轴，空心的旋转轴18的侧面开有沿轴向外斜的穿线孔。在旋转轴18上套有一个可以前后滑动的联轴器21，与电缆卷筒旋转轴20相连接。旋转外壳11出线口、旋转部接线盒15，旋转轴18侧面穿线孔、空心旋转轴18形成一个穿线通道。

参见图1、图2、图3、图4，在旋转外壳11与固定的后底板6之间的空腔内环绕偏心轴10绕有多圈平行带状扁光缆14。带状扁光缆14内圈靠偏心轴10上的一头穿过偏心轴10内孔、后底板6上的穿线孔、固定的中心轴7上内孔、固定部接线盒3的穿线孔直到固定部接线盒3内。经固定部接线盒3内的光纤分线器5分线后做上光纤连接头，将做好的光纤连接头接入接线盒3内的光纤连接器4，光纤连接器4的另一头与移动机械上固定敷设的光缆光纤2接通。空腔内平行带状扁光缆14外圈靠近旋转外壳11的一头，穿过旋转外壳11外圈的长条形出线口，经光纤分线器13分线固定后做上光纤连接头，穿入到旋转部接线盒15内接入光纤连接器16。从电缆卷筒来的光缆19经过中空的电缆卷筒旋转轴20的轴心穿入本发明的电缆卷盘偏心卷绕集电装置的旋转轴18内孔，再通过旋转轴18侧面的穿线孔穿出旋转轴18，穿入到旋转部接线盒15内，经接线盒15内光纤分线器17分线后再与光纤连接器16接通，从而与空腔内平行带状扁光缆14接通。

移动机械可以在数百米的范围内移动工作，移动机械移动时动力兼光纤通信复合扁电缆随着电缆卷筒的旋转卷入和放出，本发明的光通信电缆卷盘偏心卷绕集电装置空腔内的平行带状扁光缆同步的放松和卷紧，始终保持地面固定的接线与移动机械的动力与通信的连通。

以上借助较佳实施例描述了本发明的具体实施方式，但是应该理解的是，这里具体的描述不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例作出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims

1.一种电缆卷盘偏心卷绕集电装置，包括固定部分和旋转部分，固定部分包括底座、中心轴、后底板，底座上固定装有内部空心的中心轴，中心轴上装有后底板，旋转部分包括旋转外壳和旋转轴，其特征是：后底板上加工有与中心轴空心孔相通的穿线孔，在后底板的上部固定装有内部空心的偏心轴，偏心轴的轴壁有一与内部空心部相通的穿线槽；在底座上还装有固定部接线盒，固定部接线盒的后部开有穿线孔；固定部接线盒的穿线孔、中心轴内空心孔、后底板上的穿线孔、偏心轴内的空心孔和轴壁的穿线槽相通，形成一个穿线通道；在中心轴上装有轴承，轴承外圈装有可以绕中心轴转动的旋转外壳，旋转外壳与后底板之间形成一个空腔，空腔内包含偏心轴和卷绕在偏心轴上的电缆或光缆，旋转外壳外圈的一侧边开有一个出线口，旋转外壳的另一端面装有一个环形的旋转部接线盒，旋转外壳在旋转部接线盒的中间环形部分固定装有旋转轴，旋转轴为空心轴，空心的旋转轴的侧面开有穿线孔；旋转外壳出线口、旋转部接线盒，旋转轴侧面穿线孔、空心旋转轴形成一个穿线通道。

2.根据权利要求1所述的电缆卷盘偏心卷绕集电装置，其特征是旋转外壳外圈的出线口为带斜面的长条形的出线口。

3.根据权利要求1所述的电缆卷盘偏心卷绕集电装置，其特征是空心旋转轴侧面的穿线孔为沿轴向外斜的穿线孔。

4.根据权利要求1所述的电缆卷盘偏心卷绕集电装置，其特征是卷绕在偏心轴上的电缆或光缆为扁排形的电缆或带状光缆。