一种大桥电缆伸缩补偿装置的制作方法

本发明属于机械运动装置,尤其是涉及一种跨海、跨大江大桥内部的电缆伸缩补偿装置。

背景技术：

大桥由于自身热胀冷缩的作用和受到外部强烈风、浪的影响，桥梁相邻两个箱梁之间的间隙会产生一定的相对位移。当桥梁的位移量超过一定数值时，会对桥梁里面敷设的电缆造成物理损伤，从而造成事故。这就需要对电缆设计一个保护装置，确保电缆能够按照设定的轨迹进行伸缩。公告号为：CN103061256B的发明专利于2014年10月29日公开了一种过桥电缆伸缩补偿装置，该装置采用“由分设于桥缝两侧的固定部及活动部构成，所述的固定部包括有支架，所述的活动部包括有一段轨道，所述的轨道为间隔排列的双轨，包括有一部的滑车，所述的滑车支撑在轨道上沿着轨道做往复运动，所述的活动部还包括有前后排列的两组的平行四边形四杆机构，固定部与活动部之间设置有折角装置，所述的折角装置的一端部连接于固定部上，另一端部则与活动部上的滑车连接。”但是发明结构复杂，运动机构多，免维护性能差，成本高，并且只能用于水平安装。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单的大桥电缆伸缩补偿装置，以解决桥梁由于热胀冷缩导致的形变而补偿电缆的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种大桥电缆伸缩补偿装置，包括定固定架、动固定架和滑动小车，两个固定架分别固定在两个相邻的箱梁上，滑动小车与定固定架装设在同一个箱梁上；滑动小车与定固定架之间装设有电缆支撑结构，该电缆支撑结构包括4根连杆和1个电缆托架，所述的4根连杆两两一组；第一组的一端铰接在定固定架一侧的两端，另一端铰接在所述电缆托架的一侧两端；第二组的一端铰接在滑动小车一侧端头的两端，另一端铰接在所述电缆托架另一侧的两端；所述的定固定架、电缆托板和滑动小车上分别装设有电缆固定结构，所述的两组连杆中间位置上分别装设有浮动电缆固定结构；所述的滑动小车与箱梁之间设有导向机构。

本发明提供的方案结构简单，成本低，伸缩补偿装置既可以水平移动，也可以垂直移动，适用范围广，运动灵活可靠，安装方便；能够长期免维护使用。

进一步的，所述的两组连杆与定固定架、电缆托架、滑动小车之间采用水平方向可以活动的方式铰接在一起，所述的电缆托架与箱梁之间设有滑动结构，该滑动结构包括设置在箱梁上的导轨，所述的导轨上敷设有聚四氟乙烯板。

进一步的，所述的两组连杆与定固定架、电缆托架、滑动小车之间采用竖直方向可以活动的方式铰接在一起。

进一步的，所述的浮动电缆固定结构包括过渡板和线夹，所述的过渡板通过销轴固定在连杆上，过渡板与连杆之间设有聚四氟乙烯垫板；所述的线夹通过销轴固定在托板上。

托板通过2只铰轴和聚四氟乙烯垫板铰接在2根连杆上，在连杆角度变化时，2个过渡板始终处于平行状态，线夹能够绕各自的轴线旋转，从而保证电缆转折处位置正确，线夹位置正好处于两段电缆的相切处，电缆伸缩变化时，切点处电缆的展开长度始终不变，因此，电缆所受外部应力最小。

进一步的，所述的电缆托架为刚性矩形结构，在矩形结构的四角上各有一个铰座，该铰座与所述的4根连杆的另一端铰接在一起；矩形结构上端中间部位设有横向排列的电缆固定结构，所述的矩形结构四角下端设置有聚四氟乙烯板，与导轨上敷设的聚四氟乙烯板组成摩擦副。

聚四氟乙烯能够耐酸碱盐、耐高低温、耐老化、摩擦系数最小、并且长寿命，被誉为“塑料王”，广泛应用于滑动摩擦连接。

进一步的，所述的滑动小车的下端两侧各设若干滚轮，在箱梁的上设有与所述的滚轮配合的轨道；滑动小车的端部固定有2只铰座，该2只铰座与所述的第二组连杆的一端铰接在一起；所述的电缆固定结构为设置在滑动小车上端的排线夹；所述的导向机构包括固定在滑动小车正下方的导向条和固定在箱梁上的导向槽，所述的导向条由2块聚四氟乙烯板组成，所述的导向槽内装设有聚四氟乙烯板。

双导轨结构能够确保滑动小车在任何情况下都不会脱轨，并且该导向机构仅承受小车和电缆的重量；导向机构用于承受连杆推动托架以及其上的电缆时产生的侧向力。

附图说明

图1、大桥电缆伸缩补偿装置结构示意图；

图2、图1在工程使用中的结构示意图；

图3、导向装置结构示意图；

其中：1、左侧箱梁，2、右侧箱梁，3、定固定架，4、动固定架，5、滑动小车，6、第一组连杆，7、第二组连杆，8、电缆托架，9、过渡板，10、过渡板，11、电缆固定结构，12、导向槽，13、导向条。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明的大桥电缆伸缩补偿装置，包括定固定架3、动固定架4和滑动小车5，两个固定架分别固定在两个相邻的箱梁上，如图1所示，定固定架固定在左侧的箱梁1，动固定架固定在右侧的箱梁2上。滑动小车与定固定架装设在同一个箱梁上；滑动小车与定固定架之间装设有电缆支撑结构，该电缆支撑结构包括4根连杆和1个电缆托架，所述的4根连杆两两一组；第一组连杆6的一端铰接在定固定架3一侧的两端，另一端铰接在所述电缆托架8的一侧两端；第二组连杆7的一端铰接在滑动小车5一侧端头的两端固定有2只铰座铰接在一起。

另一端铰接在所述电缆托架8另一侧的两端。所述的定固定架3、电缆托架8和滑动小车5上分别装设有电缆固定结构11，所述的两组连杆的中间位置上分别装设有浮动电缆固定结构；所述的滑动小车与箱梁之间设有导向机构。

本发明提供的方案结构简单，成本低，伸缩补偿装置既可以水平移动，也可以垂直移动，适用范围广，运动灵活可靠，安装方便；能够长期免维护使用。

优选方式一：

电缆托架8为刚性矩形结构，在矩形结构的四角上各有一个铰座，在滑动小车朝向电缆托架一侧端头的两端各设一个饺座、在定固定架朝向电缆托架8的一侧两端各设有个饺座，所述的饺座的开口均为水平方向。电缆托架8上的饺座与4根连杆上的另一端铰接连接。这样定固定架3、滑动小车5、连杆之间的铰接可以实现水平方向移动。所述的电缆托架与箱梁之间设有滑动结构，该滑动结构包括设置在箱梁上的导轨，所述的导轨上敷设有聚四氟乙烯板；所述的矩形结构四角下端设置有聚四氟乙烯板，与导轨上敷设的聚四氟乙烯板组成摩擦副。为了便于装设电缆，矩形结构上端中间部位设有横向排列的电缆固定结构11。

聚四氟乙烯能够耐酸碱盐、耐高低温、耐老化、摩擦系数最小、并且长寿命，被誉为“塑料王”，广泛应用于滑动摩擦连接。

在使用时，为了确保电缆在伸缩过程中，电缆转折处位之间的电缆弧长相同，同时保证电缆固定卡与电缆处于相切的位置，不损伤电缆；所述的浮动电缆固定结构包括过渡板10和线夹，所述的过渡板10通过销轴固定在连杆上，过渡板与连杆之间设有聚四氟乙烯垫板，降低过渡板与连杆之间摩擦力；托板通过2只铰轴和聚四氟乙烯垫板铰接在2根连杆上，在连杆角度变化时，2个过渡板始终处于平行状态。所述的线夹通过销轴固定在托板上，线缆夹能够绕各自的轴线旋转，从而保证电缆转折处位置正确。

优选方式二：

在矩形结构的四角上饺座、滑动小车5端头的两个饺座、定固定架上的2饺座的开口为竖直方向，4根连杆与饺座之间实现竖直转动。采用这种方式可以实现电缆在垂直方向上实现伸缩补偿。

优选方式三：

所述的滑动小车的下端两侧各设若干滚轮，在箱梁的上设有与所述的滚轮配合的轨道；所述的电缆固定结构为设置在滑动小车上端的排线夹；所所述的导向机构包括固定在滑动小车正下方的导向条和固定在箱梁上的导向槽，所述的导向条由2块聚四氟乙烯板组成，所述的导向槽内装设有聚四氟乙烯板。

双导轨结构能够确保滑动小车在任何情况下都不会脱轨。并且该导向机构仅承受小车和电缆的重量；导向机构用于承受连杆推动托架以及其上的电缆时产生的侧向力。

本发明通过对电缆极限伸缩状态下的运动轨迹分析，找出了5个关键点进行约束。这5个关键点之间的电缆弧长相等，并且在极限状况下也不会发生变化，从而确保电缆的安全。而当伸缩装置进行伸缩时，伸缩装置带动这5个点同时进行运动，并且实现各自的运动轨迹。