一种牵引机自动排线系统的制作方法

本发明涉及一种牵引机自动排线系统，属于牵引机排线技术设备领域。

背景技术：

牵引机在工程上的运用已经越发广泛，尤其是在电力线路施工上，牵引机的存在对电力线路的铺设必不可少。在电力施工中，牵引机的排线系统对牵引机的收线起到关建作用。如：常规机械丝杠导向块排线液压排线系统、单向丝杆加节流调速排线系统、国外主流导向杆滑动排线系统。但机械形式的排线系统，常出现排线不均匀，导向块经常磨损、人工操作过多，不同绳径的不适应性等诸多问题，因此需要一种牵引机智能排线系统，用来解决电力线路施工收线过程的智能排线问题。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种用来克服排线不均匀，导向块经常磨损，线盘速度与排线速度不匹配人工设置、人工调节等诸多问题，能自主识别线盘速度和绳径参数的牵引机自动排线系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种牵引机自动排线系统，包括线盘旋转编码器、自适应绳径检测装置、排线器组件、调速装置和控制器；

所述线盘旋转编码器用来监测牵引机线盘的速度，并生成线盘转速信号发送至控制器；

所述自适应绳径检测装置用来检测绳径并将绳径信号发送至控制器；

所述排线器组件用来调整排线节距；

所述调速装置用来接收控制器信号并控制排线器组件动作；

所述控制器用于接收线盘旋转编码器、自适应绳径检测装置、排线器组件的信号，并根据线盘转速信号和绳径信号通过调速装置控制排线器组件自动排线。

作为上述技术方案的改进，所述线盘旋转编码器设置于牵引机卷线动力装置上，用于监测线盘转速。

作为上述技术方案的改进，所述自适应绳径检测装置设置于前导线架上，所述自适应绳径检测装置至少包括横向无驱动测量结构、横向有驱动测量结构和垂向测量结构的一种。

作为上述技术方案的改进，所述横向无驱动测量结构包括测量轮、绳径编码器、固定导向轮、弹簧和位移传感器，所述测量轮和固定导向轮竖直平行设置，钢丝绳设于测量轮和固定导向轮之间，所述弹簧用于提供测量轮向固定导向轮位移的动力，所述位移传感器用于测量该位移并通过绳径编码器与控制器通讯。

作为上述技术方案的改进所述横向有驱动测量结构包括测量轮、固定导向轮、绳径编码器、压力传感器、传动机构和电机，所述测量轮和固定导向轮竖直平行设置，钢丝绳设于测量轮和固定导向轮之间，所述传动机构连接测量轮和固定导向轮，电机用来驱动传动机构推动测量轮向固定导向轮位移接触钢丝绳，压力传感器用来检测测量轮与钢丝绳接触力的大小并通过绳径编码器与控制器通讯，并通过控制器来控制电机的位移量。

作为上述技术方案的改进，所述垂向测量结构包括两个固定导向轮、测量轮、连接杆和固定横轮，所述两个固定导向轮竖直平行设置，所述固定横轮位于两个固定导向轮之间，测量轮设于固定横轮上方，钢丝绳位于测量轮和固定横轮之间，连接杆一端与测量轮连接且另一端与绳径编码器连接。

作为上述技术方案的改进，所述排线器组件包括排线丝杆、丝杆旋转编码器、导向轮、排线动力装置、导向杆和接近开关，排线器组件平行安装在牵引机卷线动力装置前端，通过支撑架固定在牵引机上；排线丝杆与导向杆上下平行分别安装在支撑架上，导向轮垂直安装在排线丝杆上，导向轮中部通孔穿过排线丝杆和导向杆；接近开关分别固定安装在支撑架两侧支撑杆内侧面上，平行于排线丝杆，且与排线丝杆距离正好可与导向轮下端相配合；丝杆旋转编码器安装在排线丝杆右侧端部；排线动力装置安装在支撑架左侧支撑杆上。

作为上述技术方案的改进，所述调速装置设置于牵引机的前导线架上。

本发明的工作原理为：牵引机在工作的时候，钢丝绳放置于测量轮和固定导向轮中间，线盘旋转编码器（6线差分）用来测得线盘转速，根据设计需求，自适应绳径检测装置至少选择横向无驱动测量结构、横向有驱动测量结构和垂向测量结构的一种用来测量钢丝绳的旋转角速度，并将旋转角速度通过绳径编码器（6线差分），把a、b项差分信号传递给控制器。控制器把采集的绳径和转速经过运算，通过模拟量输出电路，把输出的电流信号传递给调速装置，调速装置控制排线动力装置开始开作，排线动力装置驱动排线丝杆开始转动调节节距进行排线，最后由丝杆编码器采集排线丝杆速度信号反馈给控制器进行比对，当丝杆编码器头经由排线丝杆旋转运动到靠近接近开关，在接近开关的作用下进行换向。同时自适应绳径检测装置检测到绳径大小，把信号通过控制器反馈给丝杆编码器，调整排线节距，其中绳径误在控制器内设定误差在一定范围内被动时不进行排线丝杆节距调整，超过一定值才调节排线丝杆节距。

当钢丝绳开始过绳头或弯抗弯连接器时，因绳头或抗弯连接器外径急剧变大，但绳头或抗弯连接器长度很短，这时可以在控制器可以判定绳径无变化，还以原绳径继续排线。

本发明的有益效果是：通过检测线盘转速和绳径大小，自动调节线盘上的钢丝绳排线节距，有效的解决了排线不均匀，导向块经常磨损，线盘速度与排线速度不匹配，绳径不同、人工设置、人工调节繁琐等导致的诸多问题，极大的提高了设备寿命和工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作原理框图。

图3为本发明实施例1的横向无驱动测量结构图。

图4为本发明实施例2的横向有驱动测量结构图。

图5为本发明实施例3的垂向测量结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1图2图3所示的种牵引机自动排线系统，包括线盘旋转编码器1、控制器、丝杆组件、丝杆旋转编码器8、调速装置（在牵引机上，故省略）；线盘旋转编码器1安装在卷线马达2右上方；控制器安装在设备仪表箱中。

排线器组件包括排线丝杆3、导向轮4、丝杆动力装置5、导向杆6、接近开关7和丝杆旋转编码器；排线器组件平行安装在卷线动力装置2前端，通过支撑架9固定在牵引机上；排线丝杆3与导向杆6上下平行分别安装在支撑架9，导向轮4垂直安装在排线丝杆3上，导向轮4中部通孔穿过排线丝杆3和导线杆6。接近开关7分别固定安装在支撑架9两侧支撑杆内侧面上，平行于排线丝杆3，且与排线丝杆3距离正好可与导向轮4下端相配合。丝杆旋转编码器8安装在排线丝杆3右侧端部；丝杆动力装置5安装在支撑架左侧支撑杆上。

自适应绳径检测装置安装在前导线架上，采用横向无驱动测量结构，包括绳径编码器、测量轮11、固定导向轮10、弹簧12和位移传感器13；钢丝绳穿过固定导向轮10和测量轮11之间；弹簧12使测量轮11与钢丝绳接触，可适应不同的绳径、绳头和连接器的变化，最后由位移传感器13检测位移量，将信号传输给控制器，控制器反馈信号给丝杆旋转编码器8来改变排线节距.

调速装置安装在牵引机上；线盘旋转编码器1与控制器连接；控制器与调速装置连接；丝杆旋转编码器8与控制器连接。线盘旋转编码器1、绳径编码器、控制器、调速装置和丝杆旋转编码器8之间形成闭环控制。

实施例2

如图1图2图4所示的种牵引机自动排线系统，包括线盘旋转编码器1、控制器、丝杆组件、丝杆旋转编码器8、调速装置（在牵引机上，故省略）；线盘旋转编码器1安装在卷线马达2右上方；控制器安装在设备仪表箱中。

排线器组件包括排线丝杆3、导向轮4、丝杆动力装置5、导向杆6、接近开关7和丝杆旋转编码器；排线器组件平行安装在卷线动力装置2前端，通过支撑架9固定在牵引机上；排线丝杆3与导向杆6上下平行分别安装在支撑架9，导向轮4垂直安装在排线丝杆3上，导向轮4中部通孔穿过排线丝杆3和导线杆6。接近开关7分别固定安装在支撑架9两侧支撑杆内侧面上，平行于排线丝杆3，且与排线丝杆3距离正好可与导向轮4下端相配合。丝杆旋转编码器8安装在排线丝杆3右侧端部；丝杆动力装置5安装在支撑架左侧支撑杆上。

自适应绳径检测装置安装在前导线架上，采用横向有驱动测量结构，横向有驱动测量结构包括测量轮11、固定导向轮10、压力传感器14、传动机构15和电机16，传动装置15和电机16提供测量轮11的移动速度和动力，使测量轮11离开或接触钢丝绳，以适应不同的绳径和绳头及连接器。接触力由压力传感器14来测量，根据力的大小来给电机16信号，由电机16驱动测量轮11开始位移，位移量将是绳径的大小，同时绳径编码器17开始把测量的丝杆转角速度信号给控制器，经控制器给排线丝杆编码器8信号并驱动排线丝杆动作来适应绳径的变化。

调速装置安装在牵引机上；线盘旋转编码器1与控制器连接；控制器与调速装置连接；丝杆旋转编码器8与控制器连接。线盘旋转编码器1、绳径编码器、控制器、调速装置和丝杆旋转编码器8之间形成闭环控制。

实施例3

如图1图2图5所示的种牵引机自动排线系统，包括线盘旋转编码器1、控制器、丝杆组件、丝杆旋转编码器8、调速装置（在牵引机上，故省略）；线盘旋转编码器1安装在卷线马达2右上方；控制器安装在设备仪表箱中。

排线器组件包括排线丝杆3、导向轮4、丝杆动力装置5、导向杆6、接近开关7和丝杆旋转编码器；排线器组件平行安装在卷线动力装置2前端，通过支撑架9固定在牵引机上；排线丝杆3与导向杆6上下平行分别安装在支撑架9，导向轮4垂直安装在排线丝杆3上，导向轮4中部通孔穿过排线丝杆3和导线杆6。接近开关7分别固定安装在支撑架9两侧支撑杆内侧面上，平行于排线丝杆3，且与排线丝杆3距离正好可与导向轮4下端相配合。丝杆旋转编码器8安装在排线丝杆3右侧端部；丝杆动力装置5安装在支撑架左侧支撑杆上。

自适应绳径检测装置安装在前导线架上，采用所垂向测量结构，垂向测量结构包括两个固定导向轮10、测量轮11、绳径编码器17、连接杆19和固定横轮18，所述两个固定导向10竖直平行设置，所述固定横轮18位于两个固定导向轮10之间，测量轮11设于固定横轮18上方，钢丝绳位于测量轮11和固定横轮18之间，连接杆19一端与测量轮11连接且另一端与绳径编码器17连接。当钢丝绳通过测量轮11与固定横轮18时，测量轮11被动受力抬起时，连接杆19跟随抬起，通过连接杆19另一端的连接的绳径17编码器检测连接杆19的旋转角速度，将信号传输给控制器，控制器反馈信号给排线编码器来改变排线节距。

调速装置安装在牵引机上；线盘旋转编码器1与控制器连接；控制器与调速装置连接；丝杆旋转编码器8与控制器连接。线盘旋转编码器1、绳径编码器、控制器、调速装置和丝杆旋转编码器8之间形成闭环控制。

实施例1-3在实际应用的时候，通过线盘旋转编码器1和绳径编码器测量线盘的转速和钢丝绳的绳径，并传送给控制器，控制器根据收到的信号进行计算，并发出控制命令给调速装置，通过调速装置控制丝杆动力装置5动作进行自动排线，并收集到丝杆旋转编码器的反馈信号进行下一步控制。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。