可柔性收缆的电缆卷筒装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电缆收揽设备，特别是涉及到一种可柔性收缆的电缆卷筒装置，该装置包括卷筒，所述卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接。在使用的时候，卷筒所受的驱动力可由行星差动传动机构分配，从而使卷筒只向电缆提供所需要的较小的拉力，依靠传动机构的自动变速完成对收缆所需力的自动调节，实现柔性收缆，由此可见，该可柔性收缆的电缆卷筒装置解决了现有的电缆卷筒装置损伤电缆的问题。

【技术实现步骤摘要】
可柔性收缆的电缆卷筒装置
本专利技术涉及电缆收揽设备，特别是涉及到一种可柔性收缆的电缆卷筒装置。
技术介绍
电缆卷筒装置，顾名思义，主要是用于对电缆的收放。其被广泛应用于为移动设备提供动力电源、控制电源或控制信号。目前的电缆卷筒装置主要包括卷筒和打滑机构，其中打滑机构多采用摩擦式离合器、液力耦合器、磁力耦合器、堵转力矩电机等，其设于卷筒中。使用的时候，卷筒被安装在移动设备上并随移动设备一起走动。在收缆时，都使卷筒的卷缆线速度大于移动设备的行走速度，依靠打滑机构来保持卷筒卷缆线速度与移动设备的行走线速度一致，从而一方面张紧电缆，另一方面防止电缆被拉断，使卷筒可靠收缆。通过以上描述可知，目前的采用上述结构的电缆卷筒装置在工作过程中，为了保持电缆能够可靠卷绕在卷筒上，电缆始终都保持有较大的张力，这就加剧了电缆的磨损，缩短了使用寿命。因此，目前的电缆卷筒装置存在着损伤电缆、缩短电缆使用寿命的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可柔性收缆的电缆卷筒装置，以解决现有的电缆卷筒装置损伤电缆的问题。为了解决上述问题，本专利技术的可柔性收缆的电缆卷筒装置采用以下技术方案:可柔性收缆的电缆卷筒装置，包括卷筒，所述卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接。所述行星架与卷筒同步传动连接在一起。所述行星架与卷筒同向传动连接在一起。卷筒的卷轴和行星架上各设有齿轮，行星架与卷筒通过与所述齿轮同时啮合的过渡齿轮同步同向的传动连接在一起。所述制动机构为打滑式制动机构。所述打滑式制动机构包括固定装配在调速轴上的转动摩擦盘和沿轴向可移动的转动装配在调速轴上的移动摩擦盘，移动摩擦盘背向转动摩擦盘的一侧顶装有压缩弹簧。所述移动摩擦盘传动连接有用于驱使其沿调速轴的轴向移动的调节机构。所述调节机构包括固定在箱体上的调节座、套在调节座上并与调节座形成丝杠螺母机构的压盘以及用于驱使压盘转动的驱动手柄，压缩弹簧顶装在压盘与移动摩擦盘之间。所述驱动手柄通过齿轮与压盘传动连接。所述行星差动传动机构还包括转动装配在行星架上的中间轴，中间轴与输入轴互相平行并且通过齿轮传动连接，调节轴也通过齿轮与中间轴传动连接。由于该可柔性收缆的电缆卷筒装置的卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置的箱体中设有行星差动传动机构，并且输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接，因此，在使用的时候，卷筒所受的驱动力可由行星差动传动机构分配，从而使卷筒只向电缆提供所需要的较小的拉力，依靠传动机构的自动变速完成对收缆所需力的自动调节，实现柔性收缆，由此可见，该可柔性收缆的电缆卷筒装置解决了现有的电缆卷筒装置损伤电缆的问题。【附图说明】图I是可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例的原理图；图2是可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例中卷筒的转轴受最大力矩的状态图；图3是可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例的卷筒在起始状态的收缆示意图；图4是可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例的卷筒收紧电缆时的示意图；图5是可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例的卷筒在电缆放松时的示意图。【具体实施方式】可柔性收缆的电缆卷筒装置的实施例，如图1-5所示，其包括箱体1，2K_H (Wff)型正号行星差动传动机构2,行星架齿轮3、电动机4、蜗轮蜗杆减速机5、过渡齿轮6、卷筒轴齿轮7、集电器转动滑片8、集电器固定滑片9、移动设备自身的电源线10、卷筒11、供电电源电缆12、转动摩擦盘13、移动摩擦盘14、压缩弹簧15、调节座16、压盘17、驱动手柄18、轴承19、手柄齿轮20。在箱体`I内加入有润滑油，保证箱体I内各转动部件都始终处于受润滑状态。2K-H (Wff)型正号行星差动传动机构2由输入轴I、太阳轮a及太阳轮b、行星轮d及行星轮g、行星架H、输出轴II (调节轴）组成。太阳轮a及太阳轮b、行星轮d及行星轮g的齿数分别为\、Zb、Zd、Zg,电动机4产生的转速和力矩通过蜗轮蜗杆减速机5后传递到输入轴I，输入轴I的转速为η !、力矩为M !。输入轴I的转速和力矩被行星差动传动机构2分配给输出轴II和行星架H。输出轴II的转速为η π、力矩为M11 ;行星架H的转速为ηΗ、力矩为Μη。行星架H的转速和力矩通过行星架齿轮3、过渡齿轮6、卷筒轴齿轮7传递给输出轴IIK卷筒轴)，输出轴III的转速为nm、力矩为Mm。Mm的最大值1_为供电电源电缆12悬垂长度部分的重力与卷筒11满缆时卷缆半径R的乘积，如图2所示。输出轴III带动卷筒11和集电器转动滑片8—起转动。卷筒11是供电电源电缆12的卷绕及储存装置。供电电源电缆12通过卷筒11后，穿过输出轴III中央的通孔与集电器转动滑片8相连，移动设备自身的电源线10与集电器固定滑片9相连，实现了固定供电电源向移动设备的供电。转动摩擦盘13随输出轴II 一起旋转，移动摩擦盘14的端面销子插入调节座16的端面孔中，不能转动。调节座16的外圆面有螺纹，压盘17的内孔有螺纹，通过螺纹与调节座16形成丝杠螺母机构。在移动摩擦盘14和压盘17之间安装有压缩弹簧15。转动驱动手柄18，就带动手柄齿轮20—起旋转，从而带动压盘17旋转。当压盘17旋转时，会同时横向移动，压紧或放松压缩弹簧15，改变转动摩擦盘13和移动摩擦盘14摩擦面间的摩擦力，从而改变输出轴II的阻力矩。其工作原理是这样的：选择行星架齿轮3和卷筒轴齿轮7的齿数，使它们的齿数相等，即Z3=Z7,则行星架H的转速等于输出轴III的转速nm，即nIU=nH (I)行星架H的力矩传递给轴III的过程中，存在摩擦损失及搅动润滑油的力矩损失，各种力矩损失之和以Mf表示。因此有：Mh=Miii+Mf (2)选择2K-H (Wff)型正号行星差动传动机构2中Za、Zb、Zd、Zg的齿数，使该行星差动传动机构的特征参数a=ZdZb/ZaZg=0. 5。则输入轴I、输出轴II和行星架H的转速、力矩满足如下关系式：[0031 ] n j — O. 5n u — O. 5nH=0 (3)M j = - 2Mu = - 2Mh (4)将式（I)代入式（3)，得到：n j — O. 5η u — O. 5ηm =0 (5)从式（4)可知，当电动机4旋转，向输入轴I输入力矩时，输入轴I将力矩平均分配给输出轴II和行星架H，因此输出轴II和行星架H受到的主动力矩始终相等。调节转动摩擦盘13和移动摩擦盘14摩擦面间的摩擦力，使输出轴II受到的阻力矩M1Z=MlllmaJMf,则当卷筒11满缆时，输出轴II和行星架H受到的阻力矩也相等。当移动设备从起始位置开始以速度V向前行走，电动机4旋转，卷筒11收缆时，卷筒也处在起始状态，如图3所示，电缆施加给输出轴III的力矩小于Mlllmax，从式（2)可知，行星架H受到的阻力矩也小于M Λ则输出轴II在阻力矩M π ‘的制动作用下不转动，η π =0，只有行星架H带动输出轴III一起转动，根据式（5)，nm=2ni，卷筒11以较高速度收缆。选本文档来自技高网...

【技术保护点】
可柔性收缆的电缆卷筒装置，包括卷筒，其特征在于，所述卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接。

【技术特征摘要】
1.可柔性收缆的电缆卷筒装置，包括卷筒，其特征在于，所述卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接。2.根据权利要求I所述的可柔性收缆的电缆卷筒装置，其特征在于，所述行星架与卷筒同步传动连接在一起。3.根据权利要求2所述的可柔性收缆的电缆卷筒装置，其特征在于，所述行星架与卷筒同向传动连接在一起。4.根据权利要求3所述的可柔性收缆的电缆卷筒装置，其特征在于，卷筒的卷轴和行星架上各设有齿轮，行星架与卷筒通过与所述齿轮同时啮合的过渡齿轮同步同向的传动连接在一起。5.根据权利要求I所述的可柔性收缆的电缆卷筒装置，其特征在于，所述制动机构为打滑式制动机构。6.根据权利要求5所述的可柔性收缆的电缆卷筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒灿，张勇，牛金星，张涛，雷冀南，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：