一种电缆卷筒系统的制作方法

本发明涉及电缆卷绕技术领域，更具体地说，涉及一种电缆卷筒系统。

背景技术：

电缆卷筒广泛应用在港口设备、采矿设备、舰船设备等需要提供移动电源及控制信号设备装置上，使用时电缆从卷筒中拉出接到设备上，不用时电缆收卷到卷筒中。目前，在卷筒内端电缆与外部电源与控制信号连接的方式有两种，一种采用接插件形式，另一种，采用导电滑环形式。

上述两种连接方式均能够解决外部电缆进入卷筒后在卷筒电缆收放卷过程中，连接电缆因卷筒转动造成电缆绕自身轴向扭转，反复造成电缆损伤、扭断现象。

然而，采用接插件形式需要人去操作，会产生松动，接触不良现象。采用导电滑环的形式，碳刷与滑环会磨损，产生金属粉末及碳粉，一定时间不及时处理会形成线路短路或接地故障。

因此，如何规避现有技术中采用插接件或导电滑环随着长时间的使用，可靠性较低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电缆卷筒系统，其能够避免电缆产生自身扭转，且可靠性较高。

本发明提供的一种电缆卷筒系统，包括架体，第一段电缆，第二段电缆，固定设置在所述架体上的第一卷筒，可转动地设置在所述架体上的第二卷筒和第三卷筒，可平移、同时可绕所述第一卷筒和第二卷筒同时转动的排线装置；所述第一段电缆缠绕在所述第一卷筒上和所述第二卷筒上，且所述第一段电缆的第一端固定连接在所述第二卷筒上、第二端用于与外部的第一设备连接；所述第二段电缆缠绕在所述第三卷筒上，所述第二段电缆的第一端固定连接在所述第三卷筒上、第二端用于与外部的第二设备连接，所述第二段电缆的第一端和所述第一段电缆的第一端相连接。

优选地，所述第二卷筒和所述第三卷筒的轴心线相重合。

优选地，所述第二卷筒套在所述第三卷筒内，且与所述第三卷筒相对固定。

优选地，所述第一卷筒和所述第二卷筒的中心轴相重合。

优选地，所述第二卷筒的一端通过轴承与所述第一卷筒的一端相连接。

优选地，所述第一卷筒设有空心部，且所述第一卷筒的外周面设有与所述空心部贯通的通孔，所述通孔位置设有用于卡置第一段电缆的卡箍，所述第一段电缆的第二端从所述第一卷筒的外周面通过所述通孔、并延伸至架体的外部。

优选地，所述第一卷筒、第二卷筒及第三卷筒都设有绕线槽，所述绕线槽为螺旋状。

优选地，所述第一卷筒和所述第二卷筒的直径相等。

优选地，所述排线装置为供电缆穿过的排线管，所述排线管为弧形结构，且一端开口与所述第一卷筒对应，另一端开口与所述第二卷筒对应。

本发明提供的技术方案中，第一段电缆的第二端与外部的第一设备连接，比如，该第一设备可以为电源、信号源等，第二段电缆的第二端用于与外部的第二设备连接，该第二设备可以相对应地为用电设备、信号输出端等。第 一段电缆的第一端固定在第二卷筒上，第二段电缆的第一端固定在第三卷筒上，且第一段电缆的第一端和第二段电缆的第一端相连接，当第三卷筒收线或放线时，可控制第三卷筒和第二卷筒以同向同角速度进行转动，这样，连接在第三卷筒和第二卷筒之间的电缆就不会产生自身的扭转。另外，当第二卷筒和第三卷筒以同向同角速度进行转动时，同时控制排线装置进行平移和绕第一卷筒和第二卷筒且与第二卷筒同向的转动，当排线装置进行转动、同时进行平移时，能够将第二卷筒上的电缆排送至第一卷筒上、或者将第一卷筒上的电缆排送至第二卷筒上，由于排线装置在排线的同时，能够产生于第二卷筒同向的转动，排线过程中，第一段电缆不会形成自身的扭转，第一段电缆与外部设备连接的一端也不会产生扭转，进而不会损坏第一段电缆。需要说明的是，当第三卷筒在反复收线时，第一段电缆也只是反复地由第一卷筒排送至第二卷筒或反复地由第二卷筒排送至第一卷筒，放线时，排线装置的排线方向相反，此过程中，第一段电缆绕在第一卷筒和第二卷筒上的总长度是不变的。

本发明提供的电缆卷筒系统，相对于现有技术中的滑环装置和接插件，随着长时间使用，不会产生磨耗或老化，可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中电缆卷筒系统的整体示意图；

图2为本发明具体实施方式中第一卷筒和第二卷筒示意图；

图3为本发明具体实施方式中第一卷筒、第二卷筒及排线装置示意图；

图4为本发明具体实施方式中第三卷筒示意图；

图1-图4中：

架体--11、第一卷筒--12、第二卷筒--13、第三卷筒--14、排线装置--15、中心齿轮--16、行星齿轮—17、丝杠螺母装置—18、导轨—19、第一段电缆—20、第二段电缆—21。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种电缆卷筒系统，其能够避免电缆产生自身扭转，且可靠性较高。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-图4，本具体实施方式提供的电缆卷筒系统，包括架体11，第一段电缆20，第二段电缆21，固定设置在所述架体11上的第一卷筒12，可转动地设置在所述架体11上的第二卷筒13和第三卷筒14，可平移、同时可绕所述第一卷筒12和第二卷筒13同时转动的排线装置15。

本具体实施方式中，第一段电缆20的第二端与外部的第一设备连接，该第一设备可以为电源、信号源等，第二段电缆21的第二端用于与外部的第二设备连接，该第二设备可以相对应地为用电设备、信号输出端等。比如，当用电设备距离电源较远时，可采用本具体实施方式提供的电缆卷筒系统，将本具体实施方式提供的电缆卷筒系统放置在靠近电源的位置，并将第一段电缆20的第二端与电源连接、将第二段电缆21放出去连接用电设备。

其中，第一段电缆20的第一端固定在第二卷筒13上，第二段电缆21的第一端固定在第三卷筒14上，且第一段电缆20的第一端和第二段电缆21的第一端相连接。需要说明的是，本具体实施方式中，第一段电缆20和第二段电缆21可以为一体式结构，当然，二者也可为单独的两段电缆，并将二者的端部固定在一起，或者通过中间导线将二者连接在一起。

第一段电缆20由架体11内依次绕过第二卷筒13、排线装置15和第一卷筒12后伸出至架体11外。第二段电缆21绕在第三卷筒14上，能够随着第三卷筒14的转动放出或收回。

当第三卷筒14收线或放线时，可控制第三卷筒14和第二卷筒13以同向同角速度进行转动，这样，连接在第三卷筒14和第二卷筒13之间的电缆就不会产生自身的扭转。

另外，当第二卷筒13和第三卷筒14以同向同角速度进行转动时，可控制排线装置15进行平移和绕第一卷筒12和第二卷筒13的转动且转动方向与第二卷筒13同向，当排线装置15进行转动、同时进行平移时，能够将第二卷筒13上的电缆排送至第一卷筒12上、或者将第一卷筒12上的电缆排送至第二卷筒13上，由于排线装置15在排线的同时，能够产生于第二卷筒13同向的转动，排线过程中，第一段电缆20不会形成自身的扭转，第一段电缆20与外部设备连接的一端也不会产生扭转，进而不会损坏第一段电缆20。

比如，当第三卷筒14进行顺时针转动收线时，第二卷筒13同样以顺时针方向且以相同角速度进行转动，这样，连接在二者之间的电缆不会产生自身扭转。而排线装置15一边随着第二卷筒13进行顺时针转动，一边平移，以便逐圈地将第一段电缆20由第二卷筒13排送至第一卷筒12，或者由第一卷筒12排送至第二卷筒13，具体由哪个卷筒排送至哪个卷筒可根据实际情况具体设定，此处为了能够对本方案进行清楚地介绍，可以假设为第一段电缆20由第二卷筒13排送至第一卷筒12，排线装置15的移动方向应该为由第一卷筒12向 第二卷筒13的方向移动。当然，第三卷筒14进行逆时针放线时，第二卷筒13、第三卷筒14和排线装置15的运动方向相反，本文不再进行一一赘述。

需要说明的是，当上述第三卷筒14在反复收线或放线时，第一段电缆20也只是反复地由第一卷筒12排送至第二卷筒13或反复地由第二卷筒13排送至第一卷筒12，放线时，排线装置15的排线方向相反，此过程中，第一段电缆20绕在第一卷筒12和第二卷筒13上的总长度是不变的，通过排线装置15将第一段电缆20进行反复排线和带动第一段电缆20进行反复转动可避免第一段电缆20产生自身的扭转。而且，本具体实施方式提供的电缆卷筒系统，相对于现有技术中的滑环装置和接插件，随着长时间使用，不会产生磨耗或老化，可靠性较高。

需要说明的是，本具体实施方式中可通过如下方式控制排线装置15进行平动的同时、同时能够控制排线装置15绕第一卷筒12和第二卷筒13的转动，该控制装置可以包括丝杠螺母装置18和一对相对应设置的行星轮组，每组行星轮组都包括中心齿轮16、与中心齿轮16啮合的行星齿轮17，行星齿轮17在中心齿轮16上同时进行公转和自转。丝杠螺母装置18的丝杠连接在两个相对应的行星齿轮17的轮轴之间，丝杠由两个行星齿轮17带动转动，丝杠螺母装置18的螺母与排线装置15固定连接，如此由丝杠带动螺母进行平移，进而可以带动排线装置15进行平移，同时，两个行星齿轮17绕中心齿轮16进行公转，可带动排线装置15进行转动。进一步地，为了提高排线装置15移动时的稳定性，在两个行星齿轮17之间还可设有导轨19，排线装置15在移动时受到导轨19的导向和支撑作用，具有较好的稳定性。

排线装置15的转动角度与平移距离之间的关系，可通过调节中心齿轮16和行星齿轮17的齿数比进行调节，具体齿数比可根据实际情况具体设定，本文不再进行具体限定。

用于控制排线装置15平移和转动的控制装置，也可为其它方式，比如，可采用直线电机驱动排线装置15进行平移，同时采用转动电机驱动直线电机和排线装置15进行转动，转动电机和直线电机的转动角度之间的配合可通过单片机等控制装置进行控制。当然，该控制装置也可为其它转动机构和直线驱动机构的配合装置，甚至通过人工控制也可，本文不再一一列举。

本具体实施方式的优选方案中，第二卷筒13和第三卷筒14的轴心线相重合，比如，二者可沿同一轴心线依次排列，二者之间的电缆分别连接在二者相对应的一端，如此，二者之间的电缆不会影响二者的转动且不会产生扭转。当然，第二卷筒13和第三卷筒14也可设置为其它布置形式，只需保证二者之间的电缆的两端不会产生相对扭转即可。

进一步地，第二卷筒13套在第三卷筒14内，第二卷筒13与第三卷筒14的轴心线重合、且与第三卷筒14相对固定。这样，能够使结构紧凑，而且，二者固定连接在一起，只需驱动其中一个转动，即可保证二者的角速度保持完全一致。

另外，作为优选，第一卷筒12和第二卷筒13的中心轴相重合，且二者沿中心轴排列。当然，也可设置为其它形式，比如，二者中心轴相平行、且沿轴向排布也可以。

进一步地，第二卷筒13的一端通过轴承与第一卷筒12的一端相连接。如此设置，二者连接结构紧凑，且排线装置15只需沿二者的轴向平移、并绕二者的轴心线进行公转即可。

上述中心齿轮16可以套接在第二卷筒13上，随着第二卷筒13的转动一起转动。如此设置，不需另外设置动力源，而且结构简单、紧凑。

为了方便地穿线，第一卷筒12可设有空心部，且所述第一卷筒12的外周面设有与空心部贯通的通孔，通孔位置设有用于卡置第一段电缆20的卡箍，第一段电缆20的第二端从第一卷筒12的外周面通过通孔、并延伸至架体11的 外部，如此，通孔还能够起到卡置第一段电缆20的作用，防止缠绕在第一卷筒12上的部分被拉出。

另外，为了避免绕线时缠绕在第一卷筒12、第二卷筒13和第三卷筒14的线缆出现压线或乱线的情况，在第一卷筒12、第二卷筒13及第三卷筒14可以都设有绕线槽，绕线槽为螺旋状，这样，绕线时线缆绕在绕线槽内，并沿绕线槽的延伸方向进行绕线，在绕线槽的限位作用下，能够有效避免压线或乱线的问题。

进一步地，第一卷筒12和第二卷筒13的直径相等。这样，当第三卷筒14收线或放线时，所述第二卷筒13每旋转两周，排线装置15旋转一周、并且平移一个螺距的距离，方便控制。当然，第一卷筒12和第二卷筒13的直径也可不同，此时排线装置15的公转速度和平移速度可根据实际情况具体设定。

上述排线装置15优选采用供电缆穿过的排线管，排线管为弧形结构，且一端开口与第一卷筒12对应，另一端开口与第二卷筒13对应。这样，排线管能够带动第一段电缆20的局部进行转动，且第一段电缆20在弧形结构的排线管内不会出现卡死的问题。

驱动第三卷筒14转动的驱动系统可以包括电机和减速器，当然，也可为其它类型的驱动系统，比如，液压马达和减速器等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。