基于直流电机驱动的线缆收放装置的制作方法

本实用新型属于卷线器的技术领域，具体而言，涉及一种基于直流电机驱动的线缆收放装置。

背景技术：

机场的很多设备需要通过电缆供电，比如，飞机静变电源需要把400hz电缆移动到飞机处，通过相连的400hz插头连接飞机，给飞机供电。传统的400hz电缆收放装置为固定式，对于长距离的电缆(如30米以上)，人工操作强度大，且极大地降低了400hz电缆的寿命。

针对上述问题，目前开发有移动式电缆卷线器，通过电动方式实现对400hz电缆进行收纳，但该电缆卷线器在使用过程中，易出现电池故障、收线卡线、无法与各种品牌的飞机静变电源配套使用的问题；另外，现有的卷线器中驱动收放机构运动的电机采用力矩电机，价格昂贵，导致整体成本较高，不利于市场推广。

技术实现要素：

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于直流电机驱动的线缆收放装置以达到解决了以往移动卷线器经常出现电池故障的问题，实现了自动收放线功能，提高性价比的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种基于直流电机驱动的线缆收放装置，包括电动底盘车和装于该电动底盘车上的移动卷线器本体，该移动卷线器本体包括机柜和转动设于该机柜内的卷筒，该卷筒配设有驱动其转动的直流电机，还包括设于该机柜内的排线器，该排线器包括滚筒支架和驱动组件，所述卷筒通过传动件与驱动组件传动连接，驱动组件驱动该滚筒支架沿所述卷筒径向方向往复运动，且往复运动与所述卷筒的收放线运动同步匹配。

进一步地，所述卷筒的端面上设有内齿，该内齿啮合传动有第一传动齿，第一传动齿通过电机侧同步带与所述直流电机传动连接。

进一步地，所述传动件包括第二传动齿和排线器侧同步带，该第二传动齿与内齿啮合传动，且第二传动齿通过排线器侧同步带与所述驱动组件传动连接。

进一步地，所述驱动组件包括往复丝杆和套于该往复丝杆上的滑块，所述往复丝杆的端部设有排线器同步轮，排线器同步轮与所述排线器侧同步带传动连接；所述滑块上设有滑块安装座，滑块安装座上连接有所述滚筒支架。

进一步地，所述滚筒支架包括支架本体和转动设于该支架本体内的多个竖向滚筒，各所述竖向滚筒之间形成过线通道，该过线通道内转动设置有横向滚筒。

进一步地，所述排线器还包括排线器底板、设于该排线器底板两端的排线器左支撑和排线器右支撑，所述排线器左支撑和排线器右支撑之间连接有排线器前支架和排线器后支架，排线器前支架和排线器后支架之间滑动设于所述滑块。

进一步地，还包括控制板、设于该控制板上的控制器和开关电源，所述直流电机通过直流电机驱动器与该控制器电连接，控制器与开关电源电连接，开关电源连接有转接器。

进一步地，所述转接器包括第一接线端子、电源转换器和信号转换器，所述机柜上设有第二接线端子，第二接线端子通过400hz电缆对飞机供电，第一接线端子、电源转换器和信号转换器分别与第二接线端子、所述开关电源和所述控制器连接。

进一步地，所述排线器还包括光纤传感器，该光纤传感器与所述滚筒支架同步运动，且光纤传感器与所述控制器通信连接。

进一步地，所述排线器还包括挡板和微动开关，所述挡板与所述滚筒支架同步运动，该微动开关与挡板相对应，且微动开关位于该滚筒支架的运动极限位置处，微动开关与所述控制器连接。

进一步地，所述机柜上设有操作面板和观察窗口，机柜的侧面安装有线篓，该操作面板上设有多个操作开关，各操作开关分别与所述控制器通信连接。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所公开的基于直流电机驱动的线缆收放装置，其通过直流电机驱动卷筒，卷筒通过传动件驱动排线器同步运动，且在排线器的运动过程中，能够将线缆匹配到卷筒的线槽中，能够有效解决在卷筒收线或者放线过程中出现卡线的问题，提高了在线缆收放过程中的稳定性和高效性。

2.采用本实用新型所公开的基于直流电机驱动的线缆收放装置，该装置在运行过程中，取消了电池结构，而是通过飞机静变电源经转接器将电源转换后直接对移动卷线器本体和电动底盘车供电，降低使用及维护风险，同时，由于无需进行充电操作，减轻了操作者的劳动强度，也无需更换电池，降低了后期使用成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于直流电机驱动的线缆收放装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的基于直流电机驱动的线缆收放装置的内部结构示意图；

图3是本实用新型提供的基于直流电机驱动的线缆收放装置中排线器的内部结构示意图；

图4是本实用新型提供的基于直流电机驱动的线缆收放装置的整体布置示意图；

图5是本实用新型提供的基于直流电机驱动的线缆收放控制系统的整体控制示意图；

附图中标注如下：

1-飞机静变电源；2-转接器；3-配电柜；4-移动卷线器；11-机柜；12-显示面板；13-观察窗口；14-电动底盘车；15-轮档；16-橡塑定位器；17-线篓；18-警示灯；21-卷筒；22-控制器；23-开关电源；24-控制板；25-排线器侧同步带；26-排线器；27-底板；28-卷筒支架；29-电机侧同步带；30-直流电机安装座；31-直流电机；51-排线器同步轮；52-排线器左支撑；53-排线器后支架；54-滑块安装座；55-挡板；56-往复丝杆；57-排线器前支架；58-微动开关；59-微动开关支架；60-排线器右支撑；61-排线器底板；62-滚筒支架；63-横向滚筒；64-第二排竖向滚筒；65-第一排竖向滚筒；66-光纤传感器；67-滑块；68-轴承座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图2所示，在本实施例中公开了一种基于直流电机驱动的线缆收放装置，包括电动底盘车14和装于该电动底盘车14上的移动卷线器本体4，该移动卷线器本体4包括机柜11和转动设于该机柜11上的卷筒21，机柜11安装在电动底盘车14上且卷筒21通过卷筒支架28安装在底板27上，该卷筒21配设有驱动其转动的直流电机31，直流电机31固定在直流电机安装座30上，再直流电机安装座30安装在底板27上；还包括设于该机柜11内的排线器26，该排线器26安装在底板27上，距离卷筒21有一定的距离；该排线器26包括滚筒支架62和驱动组件，所述卷筒21通过传动件与驱动组件传动连接，驱动组件驱动该滚筒支架62沿所述卷筒21径向方向往复运动，且往复运动与所述卷筒21的收放线运动同步匹配。

如图1所示，为实现该线缆收放装置的能够停止在规定区域时，配设有轮档15，将该轮档15对应卡入以能够挡住电动底盘车14的轮子，防止该线缆收放装置移动；在地面合适的位置安装有橡塑定位器16，在正常情况，该线缆收放装置移动到指定位置会自动停止，防止因自动停止功能失效，该线缆收放装置过度后退损坏附件设备，因此，增加橡塑定位器16以对其进行限位并具有足够的缓冲作用力。

为实现能及时发现收放线异常情况，在机柜11上设有观察窗口13，观察窗口13是透明的有机玻璃，操作者可以通过此处观察内部卷线情况；为能够收纳较短的400hz线缆，设有线篓17对400hz线缆进行收纳，线篓17安装在机柜11的侧面，其底部通过线篓17支架固定在电动底盘车14上。

所述卷筒21的端面上设有内齿，该内齿啮合传动有第一传动齿，第一传动齿通过电机侧同步带29与所述直流电机31传动连接，电机侧同步带29将直流电机31与卷筒21相连；所述传动件包括第二传动齿和排线器侧同步带25，该第二传动齿与内齿啮合传动，且第二传动齿通过排线器侧同步带25与所述驱动组件传动连接，排线器侧同步带25将驱动组件和卷筒21相连。当直流电机31旋转时，通过电机侧同步带29以设计的速度带动卷筒21旋转，卷筒21通过排线器侧同步带25带动驱动组件以设计的速度运动，实现收放线与卷筒21的线槽相匹配。

所述驱动组件包括往复丝杆56和套于该往复丝杆56上的滑块67，所述往复丝杆56的端部设有排线器同步轮51，排线器同步轮51与所述排线器侧同步带25传动连接，当往复丝杆56沿同一个方向旋转时，滑块67向一个方向移动到一定的位置后，再反向移动，如此循环；所述滑块67上设有滑块安装座54，滑块安装座54上连接有所述滚筒支架62且滚筒支架62安装在滑块安装座54的下方，当往复丝杆56旋转时，滑块67作左右移动，同时，联动滑块安装座54作左右移动。

如图3所示，所述排线器26还包括排线器底板61、设于该排线器底板61两端的排线器左支撑52和排线器右支撑60，所述排线器左支撑52和排线器右支撑60之间连接有排线器前支架57和排线器后支架53，排线器后支架53、排线器前支架57安装在排线器左支撑52、排线器右支撑60上，起到加强作用，排线器前支架和排线器后支架53之间滑动设有所述滑块；所述往复丝杆56的两端分别通过左右两个轴承座68安装在排线器左支撑52、排线器右支撑60上，排线器左支撑52、排线器右支撑60固定在排线器底板61上。

所述滚筒支架62包括支架本体和转动设于该支架本体内的两排竖向滚筒，每排竖向滚筒由两个对称设置的竖向滚筒构成，各所述竖向滚筒之间形成过线通道，该过线通道内转动设置有横向滚筒63。所述横向滚筒63、第二排竖向滚筒64、第一排竖向滚筒65均安装在滚筒支架62内部，此处设置前后两排竖向滚筒，使得电缆能够沿直线被收进来，避免出现移动卷线器本体4在收线角度过大时，导致收线跳槽问题，有效低避免了收线卡线的风险。

包括控制板24、控制器22、光纤传感器66、微动开关58和操作面板；所述控制器22、断路器、直流电机驱动器以及其他相关控制器件均装于该控制板24上；所述控制器22用于发出驱动指令至直流电机31和电动底盘车14，同时，控制器22也会接受到直流电机31和电动底盘车14反馈的指令信息，控制器22通过直流电机驱动器与所述直流电机31连接，控制器22通过驱动电机驱动器与所述电动底盘车14上的驱动电机连接；所述光纤传感器66和微动开关58分别反馈收线限位信号和放线限位信号至控制器22，操控面板反馈手柄信号和收放线切换信号至控制器22；在操作面板上安装有操作状态指示灯、急停开关、启停开关、手柄和收放线切换开关等，手柄在旋转操作中调控产生所需的电压信号，而收放线切换开关用于切换当前是进行收线还是放线；在所述移动卷线器本体4的机柜11上还设有警示灯18和显示面板12，该警示灯18和显示面板12均与所述控制器22电连接，该显示面板12根据控制器22反馈的信号实时显示当前状态，进而将当前移动卷线器本体4所处的运行状态反馈给用户，其工作原理如下：

由于电动底盘车14的驱动电机和卷筒21的直流电机31不是同一个，为实现电动底盘车14的移动和卷筒21的收放线同步，程序需要作一定的处理；

(1)在放线时，直流电机31不带电或者直流电机31驱动卷筒21的放线速度低于电动底盘车14的速度，让电动底盘车14拉着卷筒21放线；当放线过程中突然停止时，当电动底盘车14的驱动电机断电时，而卷筒21由于惯性会继续旋转，导致电缆松弛，若此时继续放线会导致卡线。程序需做处理：当控制器22检测到突然停机时，启动直流电机31驱动卷筒21收线几秒，可以避免松线的问题；

(2)在收线时，当收线过程中电动底盘车14的驱动电机突然断电时，由于电动底盘车14未配备断电刹车，它会向后运动较长一段距离；而直流电机31断电后会在较短的时间内停止，此时会导致电缆松弛，再次放线很可能卡线。程序需做处理：当控制器22检测到突然停机时，启动直流电机31驱动卷筒21收线几秒，可以避免松线的问题。

在本实施例中，当挡板55移动至排线器26的最右侧时，挡板55触碰微动开关58，并将信号反馈给控制器22以停止，此时，卷筒21上的400hz电缆放完，卷筒21只可回转以进行收线，从而达到防松的效果；

而在收线过程中，随着卷筒21转动进行收线，收线到终端时，光纤传感器66会感应的400hz电缆末端缠绕的其他颜色(本实施例中为黑色区域)，实现收线停止，此时，卷筒21的第二层并未收完，挡板55的反向运动不会碰撞到微动开关58。

移动卷线器本体4的运行分4个状态，当控制器22检测到相应的条件时，控制程序进入相应的状态。比如，按下急停开关，控制器22检测的急停信号，程序立刻进入急停状态，此优先级最高，无法切换至其他状态；当400hz电缆的接头与飞机连通，并操作地面电源给飞机供电，表示进入输出状态；当400hz电缆未与飞机接通，且也未操作收放线切换开关，则表示处于待机状态，该状态下仅打开启停开关，400hz电缆的插头不与飞机相连；而当直流电机31和电动底盘车14动作，则处于运行状态，运行状态有两个状态：放线状态、收线状态。

如图4所示，还包括开关电源23，该开关电源23通过转接器2连接至飞机静变电源并对控制器22、直流电机31和电动底盘车14供电，开关电源23可采用24v开关电源。优选的，如图5所示，所述转接器2包括第一接线端子、电源转换器和信号转换器，所述机柜11上设有第二接线端子，第二接线端子通过400hz电缆对飞机供电，第一接线端子、电源转换器和信号转换器分别与第二接线端子、所述开关电源23和所述控制器22连接。将飞机静变电源1安装在机场配电柜3附近，转接器2安装在飞机静变电源1上面或者附近，而该线缆收放装置的初始位置则安装在飞机静变电源1的附近；其工作原理如下：

飞机静变电源1将115v、400hz的功率电通过转接器2内的第一接线端子和卷线器本体内的第二接线端子连接，直接给飞机供电；飞机静变电源1(或配电柜3)将市电通过转换器内的电源转换器，转换成开关电源23所需的控制电，为移动卷线器本体4和电动底盘车14提供动力；飞机静变电源1与飞机之间的信号传输，以及移动卷线器本体4所需控制信号是通过转接器2内的信号转换器通过400hz电缆转换到移动卷线器本体4，再通过400hz电缆及插头与飞机相连。

所述光纤传感器66与所述滚筒支架62同步运动；光纤传感器66安装在滑块安装座54上，对准下方的400hz电缆，当收线收到400hz电缆表面的黑色区域时(400hz电缆一般是黄色，在其末端缠绕上黑色区域)，光纤传感器66动作，控制器22接收到此收线限位信号，卷线器停止收线，但能继续进行放线动作。

所述排线器还包括挡板55，该挡板55与所述滚筒支架62同步运动且挡板55与微动开关58相对应，微动开关58位于该滚筒支架62的运动极限位置处。在本实施例中，所述挡板55固定在滑块安装座54上，所述微动开关58安装在微动开关支架59上，微动开关支架59安装在所述排线器右支撑60上。在当卷筒21通过传动件驱动往复丝杆56转动时，挡板55移动到往复丝杆56最右侧时碰撞到微动开关58，微动开关58动作后，将放线限位信号输入至控制器22，卷线器停止移动，此时，不能继续放线，但能继续进行收线动作。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。