[發明專利]一種自動收放電纜裝置

在審

• 申請號: 201510764910.1
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105236215A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 王桂梅;楊立潔;張永碩;崔磊;褚濤;程洪波
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: B65H75/42
• 分類號: B65H75/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明應用于電氣設備領域，具體涉及一種自動收放電纜裝置。

背景技術

目前，在一些行走的工程機械中，其動力設備大多采用電動機，在主機工作時，接在電動機上的電纜的收放需要電纜卷繞裝置實現。因而，電纜卷筒是電力行走機械中十分關鍵的部件，設計不好就會使電纜在地下拖曳而破損，時間長極易發生漏電和斷電，影響作業安全，危及設備和人身安全等。

發明內容

為了實現電纜收放與工程機械運行一致，以提高電纜收放的可靠性、快速性，提高設備的作業效率，保障工人的安全，減輕工人的勞動強度，開發理想的自動收放電纜裝置非常有必要。

本發明旨在提出一種自動收放電纜裝置，以實現電纜的自動收放，保證電纜收放與工程機械運行的同步性，提高卷纜的可靠性和效率，提高整機的作業效率和經濟效率。

本發明提出的自動收放電纜裝置，滾筒內部無電刷滑環裝置，主要由液壓馬達、控制閥、單向調速閥組、液控換向閥、軸承、安全離合器、滾筒、超越離合器等組成。液壓馬達的輸出軸與滾筒相連，液壓馬達在液壓力驅動下直接帶動滾筒轉動；滾筒內有一定長度的電纜，該電纜一端通過滾筒上開孔與接入電網的電纜相連，另一端從滾筒內部的輸出軸的中心孔伸出與電機相連；滾筒依靠左軸承和右軸承支承；安全離合器和超越離合器分別置于滾筒內部，與滾筒軸相連。液壓馬達的液控系統中設置有控制閥、單向調速閥組和液控換向閥。

其中，電機與滾筒相連接部分的電纜不會隨滾筒轉動，且滾筒內無需設置電刷滑環裝置，滾筒結構簡單。

液壓馬達提供卷纜時的動力，安全離合器選用摩擦式安全離合器，用來限定卷纜時傳遞的扭矩，卷纜過快時起保護作用。超越離合器選用的是單向離合器，目的是防止逆轉，放纜力則是靠固定電纜端與行走機械的相對運動提供。

卷纜裝置工作時控制信號采集。控制信號的提取可以采取如下兩種方式：一種是從行走部的減速器或驅動輪上采集機械動作信號；另一種方式是從行走馬達的液壓系統中，采集液壓傳動信息。

采用第一種控制信號設計卷纜裝置，它雖然能完成主機工作時電纜的收放工作，但存在兩個方面的不足，一是分流了行走部的驅動力，使其原驅動力下降；二是裝置的整體結構過大，造成裝置在整機上的布局困難。采用第二種方式，可以克服以上不足，且控制信號拾取方便。

電纜卷繞速度與主機行走速度的同步性。在行走機械主機后退工況下，滾筒卷繞電纜，通過調整卷纜裝置中的單向調速閥組可實現卷纜速度與主機行走速度同步。在主機前進工況下，滾筒放電纜，此時依靠電纜固定端和主機行走時產生的電纜拉力可實現放纜工藝。

卷纜裝置的工作原理。主機工作時，卷纜裝置根據其主機行走部采集到的液壓信號控制裝置的動作。

當主機后退時，卷纜裝置的液壓系統中安裝有液控換向閥，換向閥處于左位，液壓馬達輸出軸順時針轉動，通過安全離合器和單向超越離合器卷筒沿同方向轉動。在調整液壓馬達轉速時，要使其滾筒卷繞的線速度V_繞與主機行走時線速度V_行滿足整機的動作要求。理想情況是V_繞＝V_行，但調整時不可能那么精確，因而要求V_繞≥V_行，當卷繞速度快時，卷繞阻力矩M_阻不斷增加，當M_阻≥M_n(安全離合器極限轉矩)時，卷纜裝置中的安全離合器起作用，此時滾筒不動，液壓馬達空轉。

當主機前進時，液控換向閥處于右位，液壓馬達輸出軸逆時針轉動，單向超越離合器將液壓馬達輸出軸的轉動與滾筒的轉動脫開，此時滾筒的放纜不受液壓馬達運動的聯鎖，依靠主機行走時纜線產生的拉力使滾筒自動放纜。

與現有技術相比，自動收放卷纜裝置的發明效果是：無需內置電刷滑環，滾筒結構簡單；卷纜裝置工作時，由液壓泵提供液壓力，通過液壓系統實現液壓馬達的運轉，液壓馬達對卷纜裝置的運行進行驅動，液壓系統確保收放電纜與工程機械行走速度一致；卷纜過程中，安全離合器的存在，確保當卷繞速度快時，卷繞阻力矩M_阻不斷增加，當M_阻≥M_n(安全離合器極限轉矩)時，安全離合器起作用，此時滾筒不動，液壓馬達空轉；放纜過程中，由于單向超越離合器的作用，將液壓馬達輸出軸的轉動與滾筒的轉動脫開，此時滾筒的放纜不受液壓馬達運動的聯鎖，依靠主機行走時纜線產生的拉力使滾筒自動放纜；卷筒直徑尺寸可根據卷纜要求調整，適用范圍廣。

附圖說明