一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统及其控制方法，卷管缆系统包括控制模块和执行模块；所述控制模块与执行模块相连接，使执行模块进行相应的动作；所述执行模块包括卷缆单元、排缆单元；所述卷缆单元包括用于收集或放出管缆；所述排缆单元用于辅助收集管缆，使得管缆被收集的过程的有序紧密。此系统能够在回收或放出管缆过程，管缆始终处于相对张紧的状态，管缆不会由于重力作用而在卷筒上相对滑动，从而降低了管缆被其他机构损伤风险；管缆也能够被整齐紧密的绕在卷筒上，不需要人去拉管缆，降低劳动强度。降低劳动强度。降低劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及矿隧施工领域，尤其涉及一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]隧道工程、采矿工程等地下工程中大量使用的凿岩装备，基本都配置了用于连接外部电源的电缆及用于连接外部水源的水缆，电缆及水缆统称为管缆，这些管缆基本是缠绕于卷盘上，卷盘可在电机或液压马达的作用下旋转，从而实现管缆的放出与收回。
[0003]这些管缆本身直径较大、重量较重，在缠绕过程中，其重量往往远大于管缆与卷盘之间的摩擦力，这会造成管缆不会紧紧缠绕在卷盘上，而是逐渐下垂，这将导致：回收时，管缆不能紧凑缠绕，比较混乱，影响外观，且如果管缆超出了卷盘的外轮廓，将导致管缆被结构件刮伤的事故发生；放出时，管缆在卷盘上垂下严重，造成管缆被刮伤及卷盘因放缆阻力过大而卡滞的事故。
[0004]管缆收放过程中，管缆沿卷盘转轴方向的排布由管缆之间的相互挤压自然实现，容易造成管缆排布混乱，管缆排布间隙较大，最终管缆突出卷盘，造成管缆被结构件刮伤的事故。
[0005]为解决上述问题，实际操作中，往往会安排一个辅助人员拉住管缆，收放过程中，辅助人员保持拉紧管缆，防止管缆下垂；如果出现管缆排布混乱，则需要反转卷盘，辅助人员向适合的方向斜向拉管缆同时配合卷盘转动，以实现管缆排布整齐，这些操作大幅增加了辅助人员的劳动强度，管缆的收放效果较差，也存在安全隐患。
[0006]有鉴于此，有必要对现有技术中的予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统及其控制方法，此系统能够在收放管缆过程中保持管缆有序、不下垂，保持管缆排布美观，避免对管缆造成伤害。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统，包括排缆单元与卷缆单元，所述卷缆单元包括：卷筒支撑架；卷筒，转动连接于所述卷筒支撑架上，所述卷筒上设置有管缆进口，一侧设置有管缆出口，所述卷筒用于收集或放出管缆；卷筒驱动装置，设置在所述卷筒的侧面上，使得所述卷筒转动用于收集所述管缆；所述排缆单元包括：支撑座，所述支撑座上至少平行设置有两根导向杆；主驱动部，穿过至少两根所述导向杆并可沿所述导向杆轴向滑动，所述主驱动部内转动设置有主动轮，所述主动轮连接有驱动单元；
辅驱动部，穿过至少两根所述导向杆并可沿所述导向杆轴向滑动，所述辅驱动部与所述主驱动部相对设置，所述辅驱动部内转动设置有从动轮，所述主动轮与所述从动轮之间形成有供所述管缆穿过的夹持空间，所述夹持空间能够根据所述管缆的直径大小进行调整；所述管缆穿过所述夹持空间，再经过所述管缆进口、管缆出口缠绕在所述卷筒上，启动所述卷筒驱动装置使得所述卷筒转动进而收集所述管缆。
[0009]进一步的，所述排缆单元还包括:丝杠体，穿过所述主驱动部、辅驱动部并转动连接在所述支撑座上，所述丝杠体平行于所述导向杆；所述丝杠体上靠近所述支撑座的一端固定有第一齿轮，所述丝杠体上还设有双向往复螺旋槽；所述卷筒侧面固定有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过链条连接；所述主驱动部或辅驱动部上设置有与所述双向往复螺旋槽相配合的卡紧装置，所述丝杠体转动时，所述主驱动部与所述辅驱动部通过所述卡紧装置在所述丝杠体上做往复轴向运动。
[0010]进一步的，在所述主驱动部、辅驱动部之间的所述导向杆上固定有弹性元件，所述弹性元件用于调整所述夹持空间的大小。
[0011]进一步的，所述弹性元件为弹簧、橡胶中的一种。
[0012]进一步的，所述卷筒驱动装置包括：马达，与所述马达驱动连接的第三齿轮，所述第三齿轮通过链条连接有第四齿轮，所述第四齿轮与所述第二齿轮分别同轴固定在所述卷筒的两个侧面中心。
[0013]进一步的，所述卡紧装置包括固定座，安装在所述固定座上的销轴，所述销轴插入所述双向往复螺旋槽内，用于带动所述主驱动部、辅驱动部在所述丝杠体上往复运动。
[0014]进一步的，所述主动轮、从动轮的外圈具有带弧形槽的耐磨橡胶层，可与管缆表面产生较大摩擦力。
[0015]进一步的，所述第一齿轮与所述第二齿轮的模数相同，且第二齿轮齿数、第一齿轮齿数、管缆直径、双向往复螺旋槽螺距之间的参数关系为：第二齿轮的齿数/第一齿轮齿数
×
双向往复螺旋槽螺距=管缆直径。
[0016]一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统的控制方法，还包括一控制模块，所述控制模块能够对所述卷筒驱动装置与所述驱动单元进行调控，使得所述第二齿轮与所述主动轮同时正转或反转，进而使得所述卷筒收集或放出所述管缆。
[0017]进一步的，一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统的控制方法，包括以下步骤：S1，将所述管缆穿过所述夹持空间，经过所述管缆进口、管缆出口缠绕在所述卷筒上；S2，调节控制模块，使得第二齿轮与所述主动轮同时正转或反转；S3，所述卷筒与所述主动轮同时正转时，用于收集所述管缆；所述卷筒与所述主动轮同时反转时，用于放出所述管缆；在收集所述管缆时，所述管缆始终保持拉紧状态，并且有序紧密的绕在所述卷筒上。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
（1）通过设置排缆单元和卷缆单元，并且在卷筒上设置有管缆进口和管缆出口，可以对管缆进行有效的拉紧作用，并且在收放过程中，确保管缆始终处于相对张紧的状态，管缆不会由于重力作用而在卷筒上相对滑动，并且不需要人去拉管缆，降低了劳动强度（2）主动轮与从动轮之间形成的夹持空间大小可调，可以对不同直径大小的管缆进行排缆，大大提升了该排缆系统的通用性。
[0019]（3）通过将夹持空间设置成可随丝杠体的转动而沿丝杠体轴向运动的情形，确保了在收集管缆的过程中，管缆被整齐收集在卷筒上。
[0020]（4）通过将第一齿轮与第二齿轮的模数设置相同，且确定第二齿轮齿数、第一齿轮齿数、管缆直径、双向往复螺旋槽螺距之间的参数关系为：第二齿轮的齿数/第一齿轮齿数
×
双向往复螺旋槽螺距=管缆直径，可以确保管缆与用于连接排缆单元与卷缆单元的链条所在平面平行，实现管缆的有序排布，从而降低了管缆被其他机构损伤风险。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统执行模块示意图；图2 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的卷缆单元示意图A；图3 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的卷缆单元示意图B；图4 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的卷缆单元示意图C；图5 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的卷缆单元示意图D；图6 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的排缆单元示意图A；图7 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的排缆单元示意图B；图8 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的排缆单元示意图C；图9 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的驱动部示意图；图10 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统中的主驱动部示意图；图11 为本专利技术一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统，包括排缆单元与卷缆单元，其特征在于，所述卷缆单元包括：卷筒支撑架；卷筒，转动连接于所述卷筒支撑架上，所述卷筒上设置有管缆进口，一侧设置有管缆出口，所述卷筒用于收集或放出管缆；卷筒驱动装置，设置在所述卷筒的侧面上，使得所述卷筒转动用于收集所述管缆；所述排缆单元包括：支撑座，所述支撑座上至少平行设置有两根导向杆；主驱动部，穿过至少两根所述导向杆并可沿所述导向杆轴向滑动，所述主驱动部内转动设置有主动轮，所述主动轮连接有驱动单元；辅驱动部，穿过至少两根所述导向杆并可沿所述导向杆轴向滑动，所述辅驱动部与所述主驱动部相对设置，所述辅驱动部内转动设置有从动轮，所述主动轮与所述从动轮之间形成有供所述管缆穿过的夹持空间，所述夹持空间能够根据所述管缆的直径大小进行调整；所述管缆穿过所述夹持空间，再经过所述管缆进口、管缆出口缠绕在所述卷筒上，启动所述卷筒驱动装置使得所述卷筒转动进而收集所述管缆。2.根据权利要求1所述的一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统，其特征在于，所述排缆单元还包括:丝杠体，穿过所述主驱动部、辅驱动部并转动连接在所述支撑座上，所述丝杠体平行于所述导向杆；所述丝杠体上靠近所述支撑座的一端固定有第一齿轮，所述丝杠体上还设有双向往复螺旋槽；所述卷筒侧面固定有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过链条连接；所述主驱动部或辅驱动部上设置有与所述双向往复螺旋槽相配合的卡紧装置，所述丝杠体转动时，所述主驱动部与所述辅驱动部通过所述卡紧装置在所述丝杠体上做往复轴向运动。3.根据权利要求1所述的一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统，其特征在于，在所述主驱动部、辅驱动部之间的所述导向杆上固定有弹性元件，所述弹性元件用于调整所述夹持空间的大小。4.根据权利要求3所述的一种矿山隧道凿岩装备卷管缆系统，其特征在于，所述弹性元件为弹簧、橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈保磊，伏晓洋，周忠尚，吴晓影，吴小艳，蒋青松，尹皓冉，郝马帅，
申请(专利权)人：徐州徐工基础工程机械有限公司，
类型：发明
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