一种通用长距重型野战光缆自动收放车的制作方法

1.本实用新型涉及重型野战光缆自动收放技术领域，具体涉及一种不需电力驱动的通用长距重型野战光缆自动收放车。


背景技术：

2.传统的野战光缆收放装置存在以下问题：收放光缆距离短，制式收放车和自动收放装置一般在1000米以下，人力背负式收放装置在500米以下，长距通信损耗大、中继短，难以实施长距大容量通信；性能单一通用性差，仅能收放一种野战光缆，尤其不能收放重型野战光缆，难以实现稳定光纤通信；制式野战光缆自动收放装置技术繁杂易损难修、性能单一，成本在几十万元甚至到几百万元，难以大量推广应用；现用自动收放装置仅适用于普通路面、西北荒漠和草原地形，无法在山林、农田地形下自动收放野战光缆，环境适应性差；现有人力背负、拖拉式收放装置体力耗费大，无法持久作业。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，适用性强，无需电力驱动，能够严格保证收放光缆的速度与车轮行进速度一致，自动化程度高，可大大节省人力的通用长距重型野战光缆自动收放车，以克服上述现有技术的不足。
4.本实用新型提供的通用长距重型野战光缆自动收放车包括：车架、安装在车架底部的车轮机构、安装在车架上的收揽机构、传动及调速装置、排缆装置、控制电路；
5.所述车轮机构用于带动车架行走并通过链条与传动及调速装置连接；
6.所述收揽机构用于收放排缆装置上的光缆并通过链条与传动及调速装置连接；
7.所述排缆装置用于对收揽机构上的光缆进行收放和整齐排列；
8.所述传动及调速装置用于收揽机构与车轮机构之间的无级变速、自动收揽和受控放缆；
9.所述控制电路用于控制传动及调速装置、排缆装置。
10.作为本实用新型的优选结构，所述车轮机构包括：两个车轮、连接两个车轮的可拆卸车轴、安装在车轮内侧的刹车盘及刹车瓜、连接可拆卸车轴与车架的悬挂，其中一个车轮的内侧安装有车轮驱动齿轮，所述车轮驱动齿轮通过车轮传动链条与传动及调速装置连接，所述可拆卸车轴通过套筒铰链连接。
11.作为本实用新型的优选结构，所述收揽机构包括：安装在车架上的缆盘轴架、转动连接在缆盘轴架上的缆盘轴、套装在缆盘轴上的缆盘、安装在缆盘轴一端的缆盘驱动齿轮、安装在缆盘轴架上传动离合内齿轮和传动离合外齿轮，所述传动离合内齿轮与缆盘驱动齿轮啮合，所述传动离合外齿轮通过缆盘传动链条与传动及调速装置连接，所述传动离合内齿轮与传动离合外齿轮同轴安装在左侧缆盘轴架上。
12.作为本实用新型的优选结构，所述收揽机构还包括：缆盘制动器和手动摇柄，所述缆盘制动器固连在缆盘轴架附近的车架上并与缆盘靠近进行制动，所述手动摇柄安装在缆
盘轴的端部，所述缆盘轴中间设多个定位孔,用于安装固定不同长度缆盘。
13.作为本实用新型的优选结构，所述传动及调速装置包括：安装在车架上的固定座、安装在固定座上的主动圆锥台、从动圆锥台、主齿轮、副齿轮、皮带、传动轮、丝杆、滑动杆、调速电机、调速拨叉、轴间距调整座、主动轮感应开关、从动轮感应开关，所述主动圆锥台的两端转动连接在固定座上，所述从动圆锥台的两端通过轴间距调整座转动连接在固定座上，所述主动圆锥台和从动圆锥台的轴心平行且两者之间反向设置，所述主动圆锥台伸出的连接轴上套装有主齿轮，所述从动圆锥台伸出的连接轴上套装有副齿轮，所述主齿轮与车轮传动链条连接，所述副齿轮与缆盘传动链条连接，所述皮带套装在主动圆锥台和从动圆锥台上，所述滑动杆固连在固定座上并位于主动圆锥台与从动圆锥台之间，所述滑动杆与主动圆锥台、从动圆锥台的外缘纵向线平行，所述传动轮套装在滑动杆上，所述调速电机安装在固定座上，所述调速电机的驱动轴与丝杆连接，所述丝杆与滑动杆平行设置，所述调速拨叉通过螺丝座安装在丝杆上并滑动连接在滑动杆上，所述调速拨叉在丝杆上左右运动间接推动皮带和传动轮，所述主动轮感应开关安装在右侧固定座内侧靠近主动圆锥台顶端，所述从动轮感应开关安装右侧固定座内侧靠近从动圆锥台顶端。
14.作为本实用新型的优选结构，所述排缆装置包括：安装在车架上的排缆固定架、安装在排缆固定架上的排线电机、丝杆、导向杆、滑动架、横向导向轮、竖向导向轮、滑轨、舞蹈轮组、弹簧、收放缆导向轮组、减速感应开关和收放缆测速感应开关，所述排线电机的输出轴与丝杆连接，所述丝杆通过转动座转动安装在排缆固定架上，所述丝杆与导向杆平行设置，所述滑动架通过底部的丝母座螺纹连接在丝杆上并通过滑座滑动连接在导向杆上，所述横向导向轮和竖向导向轮均转动连接在滑动架上并且导缆方向呈垂直设置，所述收放缆导向轮组通过支架安装在排缆固定架上右侧，所述舞蹈轮组通过支架滑动连接在位于排缆固定架上的滑轨上，所述弹簧与滑轨平行设置，两端分别连接在舞蹈轮组的立轴上和滑轨端部位置，所述减速感应开关安装在排缆固定架上并靠近滑轨，所述放缆测速感应开关安装在滑动架上面并位于横向导向轮外边缘下方，左限位开关和右限位开关安装在排缆固定架上左右两侧。
15.作为本实用新型的优选结构，所述舞蹈轮组由两个同轴的导缆轮组成，所述收放缆导向轮组由三个同轴的导向轮组成，所述舞蹈轮组和收放缆导向轮组的导缆方向与横向导向轮的方向相同，所述横向导向轮、竖向导向轮、舞蹈轮组和收放缆导向轮组的周边有可缠绕野战光缆的沟槽，分别安装有光缆防脱护轮。
16.作为本实用新型的优选结构，所述车架包括：主车架、位于主车架两端的前侧折叠把和后侧折叠把、安装在前侧折叠把上的刹车手柄和手动调速钮，所述主车架呈目字形，所述前侧折叠把和后侧折叠把上均安装有背带，前侧折叠把安装有挂车架，所述主车架的前侧折叠把的中间位置设置有余缆探测器，主车架的右侧的中间位置设置有至少一组收缆导轮。
17.作为本实用新型的优选结构，离合器的离合手柄安装在主车架的前侧折叠把上，在收放缆导向轮组与舞蹈轮组之间设置有自动离合控制器，在传动离合内齿轮与传动离合外齿轮间设置离合器。
18.作为本实用新型的优选结构，所述车轮机构安装在车架底部的中间位置，所述收揽机构安装在车架上部的中间位置，所述传动及调速装置安装在车架的前端，所述排缆装
4、副齿轮4-5、皮带4-6、传动轮4-7、丝杆4-8、滑动杆4-9、调速电机4-10、调速拨叉4-11、滑动轴承4-12、轴间距调整座 4-13、主动轮感应开关4-14、从动轮感应开关4-15、排缆装置5、排缆固定架5-1、排线电机5-2、丝杆5-3、导向杆5-4、滑动架5-5、横向导向轮5-6、竖向导向轮5-7、滑轨5-8、舞蹈轮组5-9、弹簧5-10、收放缆导向轮组5-11、减速感应开关5-12、自动离合控制器5-13、光缆防脱护轮5-14、收放缆测速感应开关5-15、左限位开关5-16 和右限位开关5-17、离合器装置6、离合器6-1、离合手柄6-2、控制连线6-3、余缆探测器7-1、收缆导轮7-2、背带7-3、挂车架7-4、余缆感应开关7-5、控制电路8。
具体实施方式
44.在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
45.图1-17示出了根据本实用新型实施例的整体结构示意图。
46.如图1-17所示，本实用新型实施例提供的通用长距重型野战光缆自动收放车，包括：车架1，车架1下部安装车轮机构2，车架1上部安装收揽机构3、传动及调速装置4、排缆装置5、离合器6和余缆探测器7。
47.本实用新型实施例中的车架1包括：主车架1-1、前侧折叠把1-2、后侧折叠把1-3；所述主车架1-1成“目”型，主车架1-1前后两侧分别各安装两个前侧折叠把1-2和后侧折叠把1-3；所述车架1在前侧折叠把1-2和后侧折叠把1-3展开后成担架型；所述左侧前侧折叠把1-2上安装有刹车手柄1-4和手动调速钮1-5。
48.本实用新型实施例中的车轮机构2安装在车架1下面中间部位，在车架1中间两侧各安装一个车轮2-1，两个车轮2-1间通过可拆卸车轴2-2连接在一起，两车轮内侧各安装刹车盘及刹车瓜2-3、悬挂2-4，左侧车轮2-1内侧安装车轮驱动齿轮2-5和车轮传动链条2-6。所述可拆卸车轴2-2通过套筒铰链2-7连接在一起，所述可拆卸车轴2-2通过悬挂2-4与车架1连接在一起。
49.本实用新型实施例中的收揽机构3安装在主车架1-1上面中间部位，左右缆盘轴架3-1 固定在车架1两侧，左侧缆盘轴架3-1上安装传动离合内齿轮3-2、缆盘轴3-3、缆盘3-4、缆盘制动器3-5、传动离合外齿轮3-6；所述缆盘轴3-3左侧端安装缆盘轴齿轮3-8、手动摇柄3-9，所述缆盘轴3-3穿过缆盘3-4，架在左右缆盘轴架3-1上，所述缆盘轴齿轮3-8 与传动离合内齿轮3-2啮合，传动离合外齿轮3-6通过缆盘传动链条3-7与传动及调速装置4的副齿轮4-5连接，所述缆盘轴3-3中间设多个定位孔，用于固定多种长度的缆盘3-4；所述缆盘制动器3-5固定在右侧缆盘轴架3-1的前侧；所述计数开关安装在左侧缆盘轴架 3-1上。
50.本实用新型实施例中的传动及调速装置4安装在车架1-1上面前部，传动及调速装置 4包括：固定座4-1、主动圆锥台4-2、从动圆锥台4-3、主齿轮4-4、副齿轮4-5、皮带 4-6、传动轮4-7、丝杆4-8、滑动杆4-9、调速电机4-10、调速拨叉4-11、滑动轴承4-12、轴间距调整座4-13和控制电路8，左右两个所述固定座4-1固定在主车架1-1前部，中间固定主动圆锥台4-2、从动圆锥台4-3，所述主动圆锥台4-2的两端转动连接在固定座4-1 上，所述从动圆锥台4-3的两端通过轴间距调整座4-13转动连接在固定座4-1上，主动圆锥台4-2和从动圆锥台4-3的轴心平行且两者之间反向设置；所述主动圆锥台4-2左侧轴上安装主齿轮4-4，通过
车轮传动链条2-6与车轮驱动齿轮2-5连接；所述从动圆锥台 4-3左侧轴上安装副齿轮4-5，通过缆盘传动链条3-7与传动离合外齿轮3-6连接；所述皮带4-6套装在主动圆锥台4-2和从动圆锥台4-3上；所述传动轮4-7固定在滑动杆4-9 上，滑动杆4-9的位于主动圆锥台4-2和从动圆锥台4-3中间的空隙内，三者轴线处在同一平面，并与主动圆锥台4-2、从动圆锥台4-3的外缘纵向线平行；所述丝杆4-8与滑动杆4-9平行；所述调速电机4-10固定在右固定座4-1右侧板上，电机转轴与丝杆4-8连接；调速拨叉4-11通过丝母座固定在丝杆4-8并通过滑座滑动连接在滑动杆4-9上，调速拨叉4-11上安装两个滑动轴承4-12；所述轴间距调整座4-13安装在两个固定座4-1的上部，用于调整主动圆锥台4-2与从动圆锥台4-3的轴心距；所述主动轮感应开关4-14 安装在右侧固定座内侧，主动圆锥台4-2顶端安装的小磁铁控制，主动圆锥台4-2每转一圈开关一次；所述从动轮感应开关4-15安装右侧固定座内侧，受从动圆锥台4-3顶端安装的小磁铁控制，从动圆锥台4-3每转一圈开关一次。
51.本实用新型实施例中的排缆装置5安装在车架1-1上面后部，排缆装置5包括：排缆固定架5-1、安装在排缆固定架5-1上的排线电机5-2、丝杆5-3、导向杆5-4、滑动架5-5、横向导向轮5-6、竖向导向轮5-7、滑轨5-8、舞蹈轮组5-9、弹簧5-10、收放缆导向轮组 5-11、减速感应开关5-12、自动离合控制器5-13、光缆防脱护轮5-14、收放缆测速感应开关5-15；所述排线电机5-2的输出轴与丝杆5-3连接，所述丝杆5-3通过两端的轴承座安装在排缆固定架5-1上；所述导向杆5-4通过两端的支撑座安装在排缆固定架5-1上，所述丝杆5-3与导向杆5-4平行设置，所述滑动架5-5通过底部的丝母座螺纹连接在丝杆 5-3上并通过滑座滑动连接在导向杆5-4上；所述横向导向轮5-6和竖向导向轮5-7相互垂直，均转动连接在滑动架5-5上，完成光缆垂直和左右导向；所述舞蹈轮组5-9为两个导缆轮，上下同轴放置，通过支架滑动连接在位于排缆固定架5-1上的滑轨5-8上，轴可左右移动；所述收放缆导向轮组5-11通过支架安装在排缆固定架5-1的右后侧，用于完成光缆向前、向后导缆，并与舞蹈轮组5-9配合提供光缆收紧及放松的缓冲力；所述减速感应开关5-12安装在排缆固定架5-1的后部中间位置，当舞蹈轮组5-9移动到减速感应开关5-12旁边时，减速感应开关5-12闭合，通过导线向控制电路8传送减速控制信号；所述自动离合控制器5-13固定在固定架5-1右后侧，位于收放缆导向轮组5-11左侧，当光缆拉紧，舞导轮组5-9被拉靠到收放缆导向轮组5-11时，挤压自动离合控制器5-13，提供离合控制控力；所述舞蹈轮组5-9和收放缆导向轮组5-11的导缆方向与横向导向轮 5-6的方向相同，光缆从缆盘3-4上引出，先由竖向导向轮5-7和横向导向轮5-6转向收放缆导向轮组5-11，向后放缆时，在收放缆导向轮组5-11与舞蹈轮组5-9之间顺绕两圈，向前收缆时，其中一圈呈s型；光缆防脱护轮5-14分别安装在横向导向轮5-6、竖向导向轮5-7、舞蹈轮组5-9和收放缆导向轮组5-11上，防止光缆从上述四种轮槽中脱出；所述弹簧5-10左端连接在滑轨5-8左面，右端固在舞蹈轮组5-9立轴上，在舞蹈轮组5-9向右被拉动后，弹簧5-10带其恢复原位；所述收放缆测速感应开关5-15安装在滑动架5-5 上面，横向导向轮5-6外边缘下方，受横向导向轮5-6外边缘下方小磁铁控制，横向导向轮5-6每转一圈开关一次，控制信号通过导线传送给控制电路8。
52.本实用新型实施例中的离合器装置6包括：离合器6-1、离合手柄6-2、自动离合控制器5-13、控制连线6-3；所述离合器6-1安装在传动离合内齿轮3-2与传动离合外齿轮 3-6之间；所述离合手柄6-2安装在前侧折叠把1-2前端，所述自动离合控制器5-13安装在固定导向轮组5-11与舞蹈轮组5-9之间的排缆固定架5-1上的，所述控制连线6-3安装在离合器
6-1与离合手柄6-2之间和离合器6-1与自动离合控制器5-13之间。
53.本实用新型实施例中的余缆探测器7-1固定在主车架1-1右前侧折叠把1-2中间，上面安装磁感应开关7-5通过导线与控制电路8连接；所述收缆导轮7-2固定在主车架右侧，背带7-3固定在前侧折叠把1-2和后侧折叠把1-3的末端，挂车架7-4需要时固定在前侧折叠把1-2的末端。
54.本实用新型实施例中控制电路8安装在主车架1-1前端，包括单板机和电池。
55.本实用新型实施例中的光缆自动收放车核心技术是实现由车轮带动缆盘转动，实现自动收放野战光缆，并通过控制电路8控制双圆锥台无极变速，实现缆盘收放缆速度与车轮行进速度精确同步。其中，车轮2-1直径65cm、缆盘内直径20cm、外直径60cm，主动圆锥台4-2和从动圆锥台4-3的大端直径20cm、小端直径10cm、长度40cm，选择缆盘绕缆直径40cm时，皮带4-6和传动轮4-7位于主从锥台的中间，主从锥台的传动比为1：1，确定车轮驱动齿轮2-5与主齿轮4-4的直径比为1.65：1；当缆盘内绕缆直径20cm，皮带 4-6和传动轮4-7位于主从锥台的最右侧；将当缆盘内绕缆直径60cm时，皮带4-6和传动轮4-7位于主从锥台的36.95cm处。
56.本实用新型实施例的通用长距重型野战光缆自动收放车的工作过程如下:
57.自动收放车前进时，车轮2-1转动依次带动车轮驱动齿轮2-5、车轮传动链条2-6、主齿轮4-4和主动圆锥台4-2转动，主动圆锥台4-2通过皮带4-6或传动轮4-7依次带动从动圆锥台4-3、副齿轮4-5转动，并通过缆盘传动链条3-7依次带动传动离合齿轮3-2、缆盘轴齿轮3-8、缆盘轴3-3、缆盘3-4转动，进行收缆和放缆。
58.传动及调速装置4的工作原理：控制电路8控制调速电机4-10带动丝杆4-8转动，使调速拨叉4-11通过螺母座在丝杆4-8上左右移动，进而推动皮带4-6或传动轮4-7沿滑动杆4-9左右移动，改变主动圆锥台4-2与从动圆锥台4-3间的传动比，实现无极变速。正向转动轴间距调整座4-13使主动圆锥台4-2与从动圆锥台4-3间隙增大，皮带4-6收紧，主、从锥台同向转动，实现自动收缆；反向转动轴间距调整座4-13，使主、从锥台靠近挤压传动轮4-7，主、从圆台反向转动，实现受控放缆。
59.调速分为精确调速、应急调速和手动微调三种方式。
60.精确调速原理：在一个定长时间内，主动圆锥台4-2与横向导缆轮5-6联动旋转，每转一周其上小磁铁分别控制主动轮感应开关4-14、收放缆测速感应开关5-15向控制电路 8输出一个脉冲信号，计算机根据车轮2-1和横向导缆轮5-6直径及转速，分别计算并比较车轮行进速度与收放缆速度，若两者速度相同，则保持调速装置4的传动比不变；若收缆速度快，控制电路控制调速电机4-10正向转动，改变传动及调速装置4的传动比，让缆盘3-4转速相对减慢；若收缆速度慢，则反向控制，让缆盘3-4转速相对加快。
61.应急调速原理：当缆盘收缆速度大于车轮前进速度时，野战光缆收紧，压迫舞蹈轮组 5-9向右靠近放缆导向轮5-11，行程超过二分之一时，压迫减速感应开关5-12向控制电路8发送调速信号，控制调速电机4-10正向转动，改变传动及调速装置4的传动比，让缆盘3-4转速相对减慢；当舞蹈轮组5-9行程四分之三时，压迫自动离合控制器动作，使传动离合内齿轮3-2与传动离合内外齿轮3-6分离，让缆盘3-4自由，防止野战光缆绷断受损；当光缆余缆较多，光缆向下和向后压迫余缆探装置7-1动作，余缆探装感应开关7-5 向控制电路8发送加速信号，控制调速电机4-10反向转动，让缆盘3-4转速相对加快，多收余缆。
62.手动微调原理：调节手动调速钮1-5，控制电机前进或后退，在收缆时多收余缆，在放缆时多放一部分余缆。
63.排缆装置5的工作原理：从动圆锥台4-3与缆盘3-4同频联动旋转，从动圆锥台4-3 每转一周，其上小磁铁控制从动轮感应开关4-15输出一个脉冲，控制电路8控制排线电机5-2带动丝杆5-3转动一定角度，使滑动架5-5连同其上的横向导向轮5-6和竖向导向轮5-7前进一个光缆直径距离，完成紧密平滑排缆，排缆到缆盘边缘时，左限位开关5-16 或右限位开关5-17向控制电路输出信号，控制排线电机反转，反向排列光缆。控制电路8 上设置选择开关，用于改变排线电机5-2每次转动角度，精细收放多种直径野战光缆。
64.在收放缆时，可握紧刹车手柄1-4，制动左右车轮2-1和缆盘3-4，握紧离合手柄，使缆盘3-4与车轮2-1脱离联动。
65.人力拉行收缆时，可将背带7-3跨在肩上，左手扶左前侧折叠把1-2，右手从前面抽拉地面上的光缆辅助收缆，也可将背带7-3跨在牛、马、毛驴的身上，由畜力拉行收缆，还可通过挂车架7-4把该装置挂在机动车后，慢速行进自动收缆；在难行地段时，可将车轮机构2与主车架1-1分离，展开后侧折叠把1-3，由2人或4人抬行收放缆。
66.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。