冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其由机体、液压泵组件、负压输出组件及可调式限压阀构成，机体外安设有踏板；液压泵组件由活塞泵及油箱构成，活塞泵由踏板驱动；负压输出组件包括液压式负压筒，液压式负压筒输入端与活塞泵相连，并经阀Ⅰ与油箱相连，输入端与负压输出接头相连，并经阀Ⅲ与进气口相连，其由液压油驱动而输出负压；可调式限压阀的输入端与活塞泵相连，输出端与液压油输出接头相连，还经阀Ⅱ与油箱相连，其用于确保活塞泵优先为液压式负压筒提供液压油。其简化了正负压驱动装置的结构，降低了设备整体成及故障率；其主要依赖脚踏完成，提高了冷缩电缆封帽的安装效率，其结构紧凑，便于携带，使用灵活。
【专利说明】
冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置
技术领域
[0001]本发明涉及电缆安装领域，尤其涉及一种为冷缩电缆封帽安装工具提供正负压动力的驱动装置。【背景技术】
[0002]冷缩电缆封帽安装于电力、通讯及控制电缆的终端，为电缆末端提供经济有效的密封、防水、防氧化等防护作用，由于其具有良好的收缩弹性，材质更加柔软，与电缆末端接触更加服贴、严密，在一定程度上可缓冲温差引起的应力变化，使用寿命更加长久，势必将成为未来电缆末端封闭处理的主流产品。
[0003]现有的冷缩电缆封帽结构及安装方式也存在一定的不合理性，即冷缩电缆封帽内需在出厂前设置螺旋支撑物，使得冷缩电缆封帽在安装使用前始终处于高张力状态，其弹性很容易遭到永久性破坏而影响安装后的密封效果，如长时间存放则无法继续使用而报废，且由于每个冷缩电缆封帽内的螺旋支撑物都是单独预设的，安装时将螺旋支撑物抽出而丢弃，不能循环使用，增加了冷缩电缆封帽的整体制作成本，也造成了一定的材料浪费。 为此，申请号为2016105629470的发明专利公开了一种冷缩电缆封帽的安装工具，以克服上述不足，参看图1所示，本冷缩电缆封帽的安装工具由内扩撑件2、外吸附件3及正负压驱动装置1构成，内扩撑件2中的橡胶套充入高压液压油而膨胀，从而可对冷缩电缆封帽进行扩撑，驱使冷缩电缆封帽的外壁与外吸附件3中吸附筒的柱腔壁贴近，而外吸附件3可通过负压将冷缩电缆封帽外壁吸附固定，使内扩撑件2取出后冷缩电缆封帽依然保持扩撑状态，最后将电缆末端插入冷缩电缆封帽，将外吸附件3中的负压消除，使冷缩电缆封帽自然收缩而紧密套置在电缆末端而完成安装。由于借助该安装工具后，冷缩电缆封帽无需预设内置螺旋支撑物，降低了冷缩电缆封帽的制作成本;且仅在冷缩电缆封帽安装期间临时对冷缩电缆封帽进行适宜扩撑，并不会对冷缩电缆封帽的弹性造成永久性损坏，提高了冷缩电缆封帽安装后的稳定性，故该冷缩电缆封帽的安装工具的出现具有重要意义。[〇〇〇4]在上述的冷缩电缆封帽的安装工具工作时，内扩撑件2工作需要的高压液压油、夕卜吸附件3工作需要的负压均由正负压驱动装置1提供，可见正负压驱动装置1在该安装工具中肩负十分重要的任务。正负压驱动装置1在冷缩电缆封帽的安装工具工作流程中，应具备且能够依次实现下述的基本功能:①为内扩撑件2提供高压液压油，②为外吸附件3提供负压，③将内扩撑件2中的高压液压油卸除，④将外吸附件3中的负压卸除;采用现有的油栗及负压栗可实现上述基本功能，但是油栗和负压栗是两套独立的设备，需要分别进行操作，操作较为麻烦，使用不够便捷，影响了冷缩电缆封帽的安装效率，且增加了冷缩电缆封帽的安装工具的整体成本。
[0005]再而言之，由于安装冷缩电缆封帽时，大多是在不具备电源条件的环境下进行，故正负压驱动装置应优先采用人工驱动，由于在冷缩电缆封帽的安装工具工作中，内扩撑件与外吸附件需手持，故正负压驱动装置应优先采用脚踏方式驱动;此外，冷缩电缆封帽的安装工具应该具有良好的便携性，以便可根据电缆敷设的现场进行灵活转移；当采用目前的油栗和负压栗来作为正负压驱动装置显然不能兼顾上述要求。可见，研发一种功能齐全，操作便捷，结构紧凑，便于携带的正负压驱动装置是十分有必要的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种结构科学，小巧紧凑，可满足冷缩电缆封帽安装工具使用中所需功能，且操作方便，成本低廉，便于携带，有益于提高冷缩电缆封帽安装效率的正负压驱动装置。
[0007]为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]—种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其包括:
[0009]机体，机体外安设有可自动复位的踏板；
[0010]液压栗组件，其由活塞栗及与活塞栗输入端连通的油箱构成，活塞栗的活塞杆延伸至机体外且由踏板驱动，踏板踏下与复位过程中，活塞栗对应完成排油与吸油动作，油箱的油箱口由带有开关进气孔的油箱盖封堵；
[0011]负压输出组件，其包括一个液压式负压筒，液压式负压筒内部具有柱状的活塞腔， 活塞腔内设有一无杆活塞，无杆活塞的后侧设有高压推力弹簧;活塞腔的前端除与活塞栗的输出端相连外，还经阀I与油箱相连;活塞腔的后端除与负压输出接头相连外，还经阀m 与一进气口相连;无杆活塞前侧输入液压油后，高压推力弹簧被动压缩而逐渐达到蓄能状态；阀I开启后，无杆活塞前侧的油压消除，高压推力弹簧为无杆活塞提供前推力而使无杆活塞后侧产生负压;阀m开启后，无杆活塞后侧的负压消除；
[0012]可调式限压阀，其输入端与活塞栗的输出端相连，其输出端除与一液压油输出接头相连外，还经阀n与油箱相连;可调式限压阀经预设启闭压力阈值后，可保证活塞栗输出的液压油优先流向液压式负压筒，驱使高压推力弹簧压缩至蓄能状态，而后输出的液压油再经可调式限压阀流向液压油输出接头;阀n开启后，可调式限压阀的输出端的油压消除； [〇〇13] 活塞栗、油箱、液压式负压筒及可调式限压阀均安置于机体内部;而阀1、阀n、阀 m与可调式限压阀的操控部件以及油箱口、进气口、负压输出接头、液压油输出接头均暴露于机体外。
[0014]本正负压驱动装置的工作原理及操作流程为:
[0015]1)、冷缩电缆封帽安装前，先将本正负压驱动装置与冷缩电缆封帽的安装工具中的内扩撑件、外吸附件进行连接，即将内扩撑件的进出油口与本装置中的液压油输出接头经输油管路相连，将外吸附件中的进出气口与本正负压驱动装置中的负压输出接头经负压管路相连；
[0016]2)、往复的踩踏踏板，活塞栗工作而输出液压油，由于可调式限压阀的限压作用， 使活塞栗输出液压油首先流向液压式负压筒，无杆活塞受前侧高压液压油推动而向后移动，无杆活塞后侧的空气依次经负压输出接头、负压管路及外吸附件排至外界，高压推力弹簧逐渐压缩至蓄能状态，此时液压式负压筒为后期产生负压做好了充分的准备工作；
[0017]3)、继续踩踏踏板，随着活塞栗输出端的油压逐渐升高而使可调式限压阀开启，活塞栗输出的液压油依次经可调式限压阀、液压油输出接头、输油管路流入内扩撑件，进而使橡胶套对冷缩电缆封帽实施扩撑，当冷缩电缆封帽的外壁与吸附筒的柱腔内壁严密接触时，停止踩踏踏板，橡胶套由于内部液压油维持现有压力而保持现有形状；
[0018]4)、开启阀I，液压式负压筒的活塞腔前端与油箱连通，无杆活塞前侧的液压油压力消除，无杆活塞受高压推力弹簧的前推力而具有向前移动的趋势，进而使无杆活塞后侧产生负压，外吸附件将冷缩电缆封帽的外壁牢牢吸附；
[0019]5)、开启阀n，可调式限压阀的输出端与油箱连通，橡胶套靠自身弹性而收缩，内扩撑件中的液压油回流至油箱中，进而可将橡胶套从冷缩电缆封帽中抽出，此时阀I仍然保持开启状态，冷缩电缆封帽由于外壁仍被外吸附件吸附而保持扩撑状态，而后将电缆末端插入冷缩电缆封帽中；
[0020]6)、开启阀m，液压式负压筒的活塞腔后端与进气口连通，空气可经负压输出接头、负压管路进入外吸附件中，进而使外吸附件中的负压消除，冷缩电缆封帽靠自身弹性而收缩而套固在电缆末端，完成冷缩电缆封帽的安装，阀I仍保持开启状态，待液压式负压筒中的液压油回流至油箱中后再关闭阀I，确保高压推力弹簧恢复至伸展状态，以保证高压推力弹簧的弹性性能长时间维持。
[0021]进一步而言，所述的踏板的尾端经连杆机构固定于机体上侧，踏板中前部下侧则设有一铰座，该铰座与活塞栗的活塞杆上端铰接；由此一来，踏板既可发生旋转，还可在水平方向上进行偏移，从而可保证活塞杆在竖直方向往复移动;踏板与机体之间的内角区域中安设有一 V形圆角弹片，V形圆角弹片的两端分别与踏板、机体相连接，V形圆角弹片用于驱使踏板复位至抬起状态。
[0022]进一步而言，所述的阀I为手动开关阀，即其具有开启、关闭两种状态，两种状态的切换需依赖外力操作;所述的阀n、阀m为常闭开关阀，即阀n、阀m需靠外力维持开启状态，外力消失后阀n和阀m均可自动复位至关闭状态。[〇〇23] 进一步而言，所述的阀1、阀n与阀m采用集成式设计，即阀1、阀n与阀m共用一套阀套与阀芯而集成为一四档阀，阀套经支座固定于机体内，阀芯位于阀套的阀腔中，阀套与阀芯轴向相对固定，但可相对转动，阀芯前端设有与其同轴的阀杆，阀杆与暴露在机体外的操作机构相连；阀套的两侧各设有三个沿轴向分布的与阀腔相通的接头，六个接头以阀套的中心轴对称;每两相对的接头为一组，由前向后依次为:
[0024]I组接头，连接于液压式负压筒的活塞腔前端与油箱之间；
[0025]n组接头，连接于可调式限压阀输出端与油箱之间；
[0026]m组接头，连接于液压式负压筒的活塞腔后端与进气口之间；
[0027]阀芯沿轴向由前向后开有阀孔1、阀孔n与阀孔m;阀芯根据导通情况的不同而设有四个工位，阀芯每旋转45度切换一个工位，依次为:
[0028]0档，I组接头、n组接头与m组接头均处于截止状态，且I组接头仅在〇档时处于截止状态；[〇〇29] I档，I组接头经阀孔I连通，n组接头及m组接头处于截止状态；
[0030] n档，I组接头经阀孔I连通，n组接头经阀孔n连通，m组接头处于截止状态； [〇〇31] m档，I组接头经阀孔I连通，n组接头处于截止状态，m组接头经阀孔m连通；
[0032]阀芯每旋转180度，0档至m档经历一个循环后回归至初始工位。
[0033]进一步而言，操作机构为旋钮，机体上设有与旋钮配合的档位标识。
[0034]进一步而言，操作机构为脚踏式换挡装置，其包括一个换挡踏板，换挡踏板的尾端设有与其固定连接的踏板轴，踏板轴经机体上的轴座固定而与阀芯前端的阀杆保持平行；换挡踏板与机体之间的内角区域中安设有一用于驱使换挡踏板复位至抬起状态的V形圆角弹片；踏板轴的一端穿过轴座而延伸至机体内部且在尾端安设有与踏板轴同轴的单向齿轮，换挡踏板踏下时踏板轴驱动单向齿轮同步转动，换挡踏板复位时单向齿轮不旋转；阀杆的前端设有一被动齿轮，该被动齿轮与单向齿轮啮合;换挡踏板与机体之间设有限定换挡踏板旋转行程的角度限位机构，使换挡踏板每踏下一次，被动齿轮旋转45度，阀芯切换一个工位。
[0035]进一步而言，踏板轴延伸至机体内的一端固定有一同心轮，单向齿轮呈环形而套置在同心轮上，两者同轴，单向齿轮的内孔壁上设有一圈凹陷形成的齿槽，齿槽内开有棘齿，同心轮的周壁上安设有若干棘爪及驱使棘爪贴靠棘齿的弹片;踩下换挡踏板时，棘爪与棘齿抵持配合而使单向齿轮随同心轮同步转动;换挡踏板复位抬起时，棘爪与棘齿滑动配合，单向齿轮在阻力作用下而不随同心轮及踏板轴转动；同时，由于棘爪与齿槽配合，使得同心轮与单向齿轮轴向得以相对固定。
[0036]进一步而言，角度限位机构由一个限定换挡踏板抬起最大角度的限位顶块与一个限定换挡踏板下压最小角度的限位螺栓构成；限位顶块设置在换挡踏板的尾端，当其与机体顶部抵顶后，换挡踏板无法继续抬升;限位螺栓位于换挡踏板的下侧，其与机体顶部的一个螺孔螺纹配合，当换挡踏板下压至与限位螺栓抵顶时而无法继续向下转动;限位螺栓通过旋转可调节顶端的位置，以便保证换挡踏板被踩踏一次，被动齿轮旋转45度，阀芯切换一个工位。
[0037]进一步而言，阀杆上固定有一与其同轴的指示盘，指示盘的周壁标注有与阀芯工位对应的档位标识，而机体表部设有一视窗，阀芯每切换至一个工位时，对应的档位标识恰好位于视窗处而可辨识。
[0038]本发明与以往技术相比，其具有如下有益效果:本正负压驱动装置具有输出负压及输出液压油的双重功能，可满足冷缩电缆封帽安装工具对正负压驱动装置的功能所需； 本装置为一单独的整体性的设备，结构更加紧凑，便于携带，使用更加灵活;其输出负压和输出液压油均是通过液同一压栗组件实现，简化了正负压驱动装置的结构，降低了整体成本，更加便于操作使用，且有效降低了设备的故障率;其采用人工驱动时，主要依赖脚踏完成，使得冷缩电缆封帽安装工具使用时手脚并用，降低了操作难度，提高了冷缩电缆封帽的安装效率。总而言之，本冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置小巧紧凑，结构简单，功能完善，操作便捷，灵活便携，具有显著的实用性。【附图说明】
[0039]图1现有冷缩电缆封帽安装工具的结构示意图。
[0040]图2为正负压驱动装置的结构示意图。[0041 ]图3为正负压驱动装置中各部件的连接示意图。[〇〇42]图4为活塞栗的结构示意图。
[0043]图5为液压式负压筒的结构示意图。
[0044]图6为可调式限压阀的结构示意图。
[0045]图7为负压驱动装置与内扩撑件及外吸附件组合后的示意图。
[0046]图8为阀1、阀n与阀m采用一体式结构即四档阀的结构示意图。
[0047]图9为四档阀处于0档时的连通状态示意图。
[0048]图10为四档阀处于I档时的连通状态示意图。
[0049]图11为四档阀处于n档时的连通状态示意图。[〇〇5〇]图12为四档阀处于m档时的连通状态示意图。[〇〇51]图13为四档阀与正负压驱动装置中其他部件的连接示意图。[〇〇52]图14为四档阀的操作机构为旋钮时的结构示意图。[〇〇53]图15为四档阀的操作机构为旋钮时正负压驱动装置的结构示意图。[〇〇54]图16为操作机构为脚踏式换挡装置时的结构示意图之一。
[0055]图17为操作机构为脚踏式换挡装置时的结构示意图之二。
[0056]图18为踏板轴与单向齿轮的配合示意图。
[0057]图19为操作机构为脚踏式换挡装置时正负压驱动装置的结构示意图。[〇〇58]图20为四档阀的阀杆上增设指示盘后的结构示意图。[〇〇59]图21为四档阀增设指示盘后正负压驱动装置的结构示意图。[〇〇6〇]图中，1、正负压驱动装置，2、内扩撑件，3、外吸附件，4、机体，5、活塞杆，6、V形圆角弹片，7、连杆机构，8、踏板，9、可调式限压阀，10、油箱盖，11、开关进气孔，12、进气口，13、阀 I，14、阀II，15、阀m，16、活塞栗，17、油箱，18、油箱口，19、铰座，20、液压式负压筒，21、无杆活塞，22、高压推力弹簧，23、负压输出接头，24、液压油输出接头，25、吸油口，26、吸油单向阀，27、栗体，28、活塞，29、栗盖，30、排油单向阀，31、排油口，32、进液口，33、阀球，34、复位弹簧，35、阀体，36、调压螺栓，37、活动板，38、出液口，39、支座，40、阀芯，41、阀套，42、阀孔 m，43、m组接头，44、阀孔II，45、II组接头，46、阀孔I，47、I组接头，48、阀盖，49、阀杆，50、 旋钮，51、档位标识，52、被动齿轮，53、单向齿轮，54、踏板轴，55、换挡踏板，56、限位顶块， 57、齿槽，58、同心轮，59、弹片，60、棘齿，61、棘爪，62、轴座，63、限位螺栓，64、指示盘，65、视窗。【具体实施方式】[〇〇61]参看图2、3所示，本发明公开的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其主要由机体4、液压栗组件、负压输出组件及可调式限压阀9构成；
[0062]其中，参看图2所示，机体4外安设有可自动复位至抬起状态的踏板8,该踏板8优先安置于机体4的顶部，以便便于踩踏；
[0063] 其中，参看图2、3所示，液压栗组件由活塞栗16及与活塞栗16输入端连通的油箱17 构成，活塞栗16的活塞杆5延伸至机体4外且由踏板8驱动;踏板8踏下与复位过程中，活塞栗 16对应完成排油与吸油动作；油箱17的油箱口 18由带有开关进气孔11的油箱盖10封堵;油箱17用于存储液压油，活塞栗16则可将油箱17中的液压油向外输出；[〇〇64]其中，参看图3、5所示，负压输出组件包括一个液压式负压筒20,顾名思义，液压式负压筒20采用液压作为动力输入，而可输出负压;具体结构为，液压式负压筒20内部具有柱状的活塞腔，活塞腔内设有一无杆活塞21，无杆活塞21的后侧设有高压推力弹簧22;活塞腔的前端除与活塞栗16的输出端相连外，还经阀113与油箱17相连;活塞腔的后端除与负压输出接头23相连外，还经阀mi5与一进气口 12相连;活塞栗16向液压式负压筒20中输入液压油时，无杆活塞21受前侧的压油驱动而向后移动，高压推力弹簧22被动压缩而逐渐达到蓄能状态;阀113开启后，活塞腔的前端与油箱17连通，无杆活塞21前侧的油压消除，高压推力弹簧22为无杆活塞21提供前推力而使无杆活塞21后侧产生负压；阀mi5开启后，活塞腔的后端与进气口 12连通，无杆活塞21后侧的负压消除，即负压输出接头23处的负压消除；
[0065]其中，参看图2、3所示，可调式限压阀9的输入端与活塞栗16的输出端相连;可调式限压阀9的输出端除与一液压油输出接头24相连外，还经阀II14与油箱17相连;可调式限压阀9经预设启闭压力阈值后，可保证活塞栗16输出的液压油优先流向液压式负压筒20,驱使高压推力弹簧22压缩至蓄能状态，而后输出的液压油再经可调式限压阀9流向液压油输出接头24,继续向外输出；阀II14开启后，可调式限压阀9的输出端的油压消除，即液压油输出接头24处的油压消除；
[0066]参看图2所示，所述的阀113、阀II 14、阀mi5与可调式限压阀9四者的主体部分以及活塞栗16、油箱17、液压式负压筒20及均安置于机体4的内部；阀113、阀II14、阀m 15与可调式限压阀9的操控部件(阀柄)以及油箱口 18、进气口 12、负压输出接头23、液压油输出接头24均暴露于机体4夕卜，以便于操作。[〇〇67]参看图4所示，在本正负压驱动装置中，活塞栗16为现有装置，其包括一个具有活塞腔的栗体27,活塞腔中设有密封且轴向滑动配合的活塞28,活塞28上侧连接有带动其移动的活塞杆5,栗体27上端设有防止活塞28由活塞腔上端脱出的栗盖29,栗盖29上设有供活塞杆5延伸而出的中心孔，栗体27上设有与活塞腔相通的吸油口 25与排油口 31，吸油口 25上设有仅允许液压油向活塞腔中流动的吸油单向阀26，排油口 31上设有仅允许液压油由活塞腔向外流动的排油单向阀30;吸油口 25即活塞栗16的输入端，排油口 31即活塞栗16的输出端。
[0068]参看图6所示，在本正负压驱动装置中，可调式限压阀9为现有装置，其结构与现有压力阀一致，即可调式限压阀9包括一个阀体35,阀体35上设有与阀腔相通的一进液口32与一出液口 38,阀腔内依次设有阀球33、为球阀提供推力的复位弹簧34、为复位弹簧34另一端提供支撑的活动板37、调节活动板37位置的调压螺栓36,阀球33用于将进液口 32与出液口 38阻断，当进液口 32端介质对阀球33提供的推力大于复位弹簧34推力时，阀球33被推动，可调式限压阀9将开启，即进液口 32与出液口38经阀腔连通，反之，阀球33处于复位状态，可调式限压阀9保持截止状态;调压螺栓36与阀体35上的螺孔螺纹配合，通过旋转调压螺栓36即可调节活动板37的位置，进而起到起到可调式限压阀9开关阈值的目的；进液口32即为可调式限压阀9的输入端，出液口38即为可调式限压阀9的输出端。
[0069]参看图2所示，在本正负压驱动装置中，油箱17的油箱口 18由带有开关进气孔11的油箱盖10封堵;开关进气孔11，顾名思义，其可进行开关操作;在正负压驱动装置未使用时， 开关进气孔11处于关闭状态，以避免外界灰尘进入油箱17中而污染液压油，也避免了液压油通过开关进气孔11向外泄露;在正负压驱动装置使用时，开关进气孔11调节至开启状态， 以保证油箱17与外界连通而保持压力平衡。
[0070]参看图3、7所示，本冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置的工作原理及操作流程为:
[0071]1)、冷缩电缆封帽安装前，先将本正负压驱动装置与冷缩电缆封帽安装工具中的内扩撑件、外吸附件进行连接，即将内扩撑件2的进出油口与本正负压驱动装置中的液压油输出接头24经输油管路相连，将外吸附件3中的进出气口与本正负压驱动装置中的负压输出接头23经负压管路相连；
[0072]2)、往复的踩踏踏板8,活塞栗16工作而输出液压油，由于可调式限压阀9的限压作用，使活塞栗16输出液压油首先流向液压式负压筒20,无杆活塞21受前侧具有较高压力的液压油推动而向后移动，无杆活塞21后侧的空气依次经负压输出接头23、负压管路及外吸附件3排至外界，高压推力弹簧22逐渐压缩至蓄能状态，此时液压式负压筒20为后期产生负压做好了充分的准备工作；
[0073]3)、继续踩踏踏板8,随着活塞栗16输出端的油压逐渐升高而使可调式限压阀9开启，活塞栗16输出的液压油依次经可调式限压阀9、液压油输出接头24、输油管路流入内扩撑件2,进而使内扩撑件2中的橡胶套对冷缩电缆封帽实施扩撑，当冷缩电缆封帽的外壁与外吸附件3中吸附筒的内壁严密接触时，停止踩踏踏板8,橡胶套由于内部液压油维持现有压力而保持现有形状；[〇〇74]4)、开启阀113,液压式负压筒20的活塞腔前端与油箱17连通，无杆活塞21前侧液压油的压力消除，无杆活塞21受高压推力弹簧22的前推力而具有向前移动的趋势，进而使无杆活塞21后侧产生负压，液压式负压筒20产生的负压经负压输出接头23、负压管路输送至外吸附件3,使吸附筒将冷缩电缆封帽的外壁牢牢吸附；
[0075]5)、开启阀II 14,可调式限压阀9的输出端与油箱17连通，橡胶套靠自身弹性而收缩，内扩撑件2中液压油回流至油箱17中，进而可将橡胶套从冷缩电缆封帽中抽出，由于阀I 13仍然保持开启状态，冷缩电缆封帽由于外壁仍被外吸附件3牢牢吸附而保持扩撑状态，而后将电缆末端插入冷缩电缆封帽中；[〇〇76]6)、开启阀11115,液压式负压筒20的活塞腔后端与进气口 12连通，空气可经负压输出接头23、负压管路进入外吸附件3中，进而使外吸附件3中的负压消除，冷缩电缆封帽摆脱外吸附件的束缚而靠自身弹性而收缩，紧紧套固在电缆末端，即完成冷缩电缆封帽的安装， 此时阀113仍保持开启状态，待液压式负压筒20中的液压油回流至油箱17中后再关闭阀I 13,确保高压推力弹簧22恢复至伸展状态，以保证高压推力弹簧22的弹性性能长时间维持。
[0077]参看图2、3、7所示，上述的正负压驱动装置，其具有输出负压及输出液压油的双重功能，可满足冷缩电缆封帽安装工具对正负压驱动装置的功能所需;本正负压驱动装置为一单独的整体性的设备，结构更加紧凑，便于携带，使用更加灵活;其输出负压和输出液压油均是通过液同一压栗组件实现，简化了正负压驱动装置的结构，降低了整体成本，更加便于操作使用，且有效降低了设备的故障率;其采用人工驱动时，主要动力依赖脚踏输入，使得冷缩电缆封帽安装工具使用时手脚并用，降低了操作难度，提高了冷缩电缆封帽的安装效率。
[0078]在本正负压驱动装置具中，踏板8用于带动活塞杆5往复移动，且其具有自动复位至抬起状态的功能，踏板8与机体4及活塞杆5可采用如下方式进行连接:
[0079]参看图2、3、7所示，踏板8的尾端经连杆机构7固定于机体4上侧，踏板8中前部下侧则设有一铰座19,该铰座19与活塞栗16的活塞杆5上端经转轴连接；由此一来，踏板8既可发生旋转，还可在水平方向上进行偏移，从而可保证活塞杆5在竖直方向往复移动;踏板8与机体4之间的内角区域中安设有一 V形圆角弹片6，V形圆角弹片6的两端分别与踏板8、机体4相连接，V形圆角弹片6用于驱使踏板8复位至抬起状态。[0〇8〇] 参看图3、7所示，在本正负压驱动装置具中，阀113、阀n 14及阀III15分别只需要具有开关两种状态，即可满足正负压驱动装置的工作所需。但为了使本正负压驱动装置的操作更加便捷，阀113、阀n 14及阀m 15还具有如下要求:
[0081]考虑到阀113开启后，前期用于使液压式负压筒20后侧产生负压，以使外吸附件3 将冷缩电缆封帽的外壁牢牢吸附，后期液压式负压筒20中负压消除后，阀113仍需保持开启状态，以便液压式负压筒20内的液压油回流至油箱17中，直到冷缩电缆封帽安装完毕后才可将阀113关闭；由于阀113的开启时间长，且开启与关闭期间需进行其他操作，故阀113采用手动开关阀，即阀113具有开启、关闭两种状态，两种状态的切换需依赖外力操作；
[0082]考虑到阀II14的开启，目的在于使可调式限压阀9的输出端与油箱17连通，待内扩撑件2中液压油回流至油箱17后即可关闭；由于阀II14的开启时间短，且开启与关闭期间无其他操作，故阀n 14为常闭开关阀，即阀n 14需要外力维持开启状态，外力消失后阀n 14自动复位至关闭状态；由此一来简化阀n 14的开关操作；
[0083]考虑到阀mi5的开启，目的在于使液压式负压筒20的活塞腔后端与进气口 12连通，待外吸附件3中的负压消除后即可关闭；由于阀mi5的开启时间短，且开启与关闭期间无其他操作，故阀mi5为常闭开关阀，即阀mi5需要外力维持开启状态，外力消失后阀mi5 自动复位至关闭状态；由此一来简化阀m 15的开关操作。
[0084]参看图2、3所示，在前述实施例中，阀113、阀n 14与阀m 15采用常规的开关阀可满足冷缩电缆封帽安装工具对本正负压驱动装置的工作需求，而阀113采用手动开关阀，阀n 14与阀mi5采用常闭开关阀后，更是大大简化了阀113、阀n 14与阀mi5的操作流程;但之前描述中，阀113、阀n 14与阀mi5是采用了三个独立的阀装置，结构不够简洁，不利于降低本正负压驱动装置的整体体积及成本，且阀113、阀n 14与阀mis如有一个密封性遭到破坏都直接影响整个正负压驱动装置的工作，显然提高了本正负压驱动装置的故障率;加之，阀 113、阀n 14与阀mis都需要单独进行操作，且开启、关闭的顺序具有特定的要求，操作不够简便，很容易因为操作顺序失误而导致冷缩电缆封帽不能正确安装。为此，本发明还对阀I 13、阀n 14与阀m 15具有如下改进:
[0085]参看图8-13所示，阀113、阀n 14与阀m 15采用集成式设计，即阀113、阀n 14与阀 m 15共用一套阀套41与阀芯40而集成为一四档阀，阀套41经支座39固定于机体4内，阀芯40 位于阀套41的阀腔中，阀套41与阀芯40轴向相对固定，但可相对转动，阀芯40前端设有与其同轴的阀杆49，阀杆49与暴露在机体4外的操作机构相连；阀套41的两侧各设有三个沿轴向分布的与阀腔相通的接头，六个接头以阀套41的中心轴对称;每两相对的接头为一组，由前向后依次为:[〇〇86] I组接头47,连接于液压式负压筒20的活塞腔前端与油箱17之间；[〇〇87] II组接头45,连接于可调式限压阀9输出端与油箱17之间；[〇〇88] m组接头43,连接于液压式负压筒20的活塞腔后端与进气口 12之间；[〇〇89]阀芯40沿轴向由前向后开有分别与I组接头47、II组接头45及m组接头43——对应的阀孔146、阀孔n 44与阀孔m42;阀芯40根据导通情况的不同而设有四个工位，阀芯40 每旋转45度切换一个工位，依次为:
[0090]0档，I组接头47、n组接头45与m组接头43均处于截止状态，且I组接头47仅在0档时处于截止状态，参见图9所示；[〇〇91] I档，I组接头47经阀孔146连通，II组接头45及m组接头43处于截止状态，参见图10所示；
[0092]n档，I组接头47经阀孔146连通，n组接头45经阀孔n 44连通，m组接头43处于截止状态，参见图11所示；
[0093]m档，I组接头47经阀孔146连通，n组接头45处于截止状态，m组接头43经阀孔m 42连通，参见图12所示；
[0094]阀芯40每旋转180度，0档至m档历经一个循环后回归至初始工位，即复位至0档。
[0095]参看图8所示，在上述的四档阀结构中，因为六个接头对称分布于阀套41的两侧， 故每当阀芯40旋转180度后，阀芯40的导通状态与初始工位等同，可视为复位至初始工位， 即阀芯40旋转一周，可依次经历0档-1档-n档-m档-0档-1档-n档-m档-0档。[〇〇96]参看图3、7、13所示，在本正负压驱动装置工作中，四档阀由0档依次切换至m档， 再复位至0档后，可起到与阀113、阀n 14与阀mi5按特定顺序单独操作等同的功能，即:
[0097]1)本正负压驱动装置开始工作时，四档阀首先处于0档，等同于阀113、阀n 14与阀 mi5全部处于截止状态，活塞栗16输出液压油首先流向液压式负压筒20,待高压推力弹簧 22逐渐压缩至蓄能状态，液压式负压筒20为后期产生负压做好准备工作后，活塞栗16输出的液压油流入内扩撑件2,使橡胶套对冷缩电缆封帽实施扩撑；
[0098]2)待冷缩电缆封帽被扩撑至其外壁与外吸附件3的吸附筒内壁严密接触时，停止踩踏踏板8,将四档阀调至I档，等同于阀113处于开启状态，阀II14与阀mi5处于截止状态， 此时橡胶套仍保持膨胀状态，液压式负压筒20的活塞腔前端与油箱17连通，无杆活塞21前侧的液压油压力消除，无杆活塞21后侧产生负压，外吸附件3将冷缩电缆封帽的外壁牢牢吸附；
[0099]3)将四档阀调至n档，等同于阀113、阀n 14处于开启状态，阀mi5处于截止状态， 此时可调式限压阀9输出端与油箱17连通，橡胶套靠自身弹性而收缩，内扩撑件2的液压油回流至油箱17中，进而可将橡胶套从冷缩电缆封帽中抽出，由于冷缩电缆封帽的外壁仍牢牢被外吸附件3吸附而继续保持扩撑状态，将电缆末端插入冷缩电缆封帽中；
[0100]4)将四档阀调至m档，等同于阀113处于开启状态，阀n 14处于截止状态，阀m 15 处于开启状态，此时液压式负压筒20的活塞腔后端与进气口 12连通，外吸附件3中的负压消除，冷缩电缆封帽靠自身弹性而收缩，紧紧套固在电缆末端，即完成冷缩电缆封帽的安装， 待液压式负压筒20的活塞腔中的液压油回流至油箱17中后，将四档阀调至0档，以备下次使用；
[0101]由于I组接头47仅在0档时处于截止状态，故在0档之外的其他工位以及各工位切换过程中，I组接头47都处于连通状态，等同于阀113开启后至安装完成期间一直保持开启状态。
[0102]简而言之，正负压驱动装置工作时，初始状态为0档，然后根据操作依次切换至I 档、n档、m档即可完成操作，最后复位至〇档，以备下次使用，操作非常便捷；由于四档阀仅具有一套密封配合的阀套41与阀芯40,严密性容易保证，降低了正负压驱动装置的故障率， 同时由于四档阀为一独立的阀装置，结构相对较小，有益于确保正负压驱动装置结构更加紧凑。
[0103]在上述的四档阀中，阀芯40位于阀套41的阀腔中，阀套41与阀芯40轴向相对固定， 但可相对转动，该技术目的是很容易实现的，可采用如下结构:
[0104]参看图8所示，阀套41的阀腔一端开放，而另一端具有底部，阀芯40尾端与阀腔底部抵顶，阀套41上设有用于防止阀芯40轴向移动的阀盖48,阀盖48上设有过孔，阀杆49穿过阀盖48上的过孔而与操作机构相连；由此，阀芯40通过阀腔的底部与阀盖48限定而无法轴向移动，但可在阀腔内转动。
[0105]参看图14、15所示，在上述的四档阀中，操作机构用于人为进行操作，进而实现通过阀杆49来驱动阀芯40转动，起到调节档位的目的；故操作机构可为旋钮50,机体4上设有与旋钮50配合的档位标识51，通过旋钮50与档位标识51可确认四档阀处于某一档位。[〇1〇6]考虑到本正负压驱动装置应优先采用脚踏式操作，如四档阀采用旋钮50作为操作机构，一般需用手操作，使用仍不够便捷，故在本发明中，操作机构可采用如下设计:
[0107]参看图16、17、19、21所示，操作机构为脚踏式换挡装置，即其包括一个换挡踏板 55,换挡踏板55的尾端设有与其固定连接的踏板轴54,踏板轴54经机体4上的轴座62固定而与阀芯40前端的阀杆49保持平行；换挡踏板55与机体4之间的内角区域中安设有一用于驱使换挡踏板55复位至抬起状态的V形圆角弹片6;踏板轴54的一端穿过轴座62而延伸至机体 4内部且在尾端安设有与踏板轴54同轴的单向齿轮53,换挡踏板55踏下时，踏板轴54驱动单向齿轮53同步转动，换挡踏板55复位时，单向齿轮53不旋转；阀杆49的前端设有一被动齿轮 52,该被动齿轮52与单向齿轮53啮合;换挡踏板55与机体4之间设有限定换挡踏板55旋转行程的角度限位机构，使换挡踏板55每踏下一次，被动齿轮52旋转45度，阀芯40切换一个工位。
[0108]参看图19所示，由此一来，本正负压驱动装置工作时，通过踏板8可进行动力输入， 通过换挡踏板55可控制正负压的输出与卸除，故本正负压驱动装置可完全依赖操作者的脚部进行操作，而解放出了双手，以用于手持内扩撑件和外吸附件进行冷缩电缆封帽的安装操作，手脚并用，提高了安装效率。[〇1〇9]在上述脚踏式换挡装置中，踏板轴54的一端设有单向齿轮53,换挡踏板55踏下时踏板轴54驱动单向齿轮53同步转动，换挡踏板55复位时单向齿轮53不旋转，该技术效果是较为容易实现，比如可采用与自行车棘轮同理的结构，即:
[0110]参看图18所示，踏板轴54延伸至机体4内的一端固定有一同心轮58,单向齿轮53呈环形而套置在同心轮58上，两者同轴，单向齿轮53的内孔壁上设有一圈凹陷形成的齿槽57， 齿槽57内开有棘齿60,同心轮58的周壁上安设有若干棘爪61及驱使棘爪61贴靠棘齿60的弹片59;踩下换挡踏板55时，棘爪61与棘齿60抵持配合而使单向齿轮53随同心轮58同步转动； 换挡踏板55复位抬起时，棘爪61与棘齿60滑动配合，单向齿轮53在阻力作用下而不随同心轮58及踏板轴54转动；同时，由于棘爪61与齿槽57配合，使得同心轮58与单向齿轮53轴向得以相对固定。在上述在本脚踏式换挡装置中，角度限位机构的作用在于限定换挡踏板55的旋转角度，即旋转行程，以确保换挡踏板55每踏下一次，被动齿轮52旋转45度，阀芯40切换一个工位，基于此目的，角度限位机构可采用如下结构:
[0112]参看图18、19所示，角度限位机构由一个限定换挡踏板55抬起最大角度的限位顶块56与一个限定换挡踏板55下压最小角度的限位螺栓63构成;限位顶块56设置在换挡踏板 55的尾端，当限位顶块56与机体顶部4抵顶后，换挡踏板55无法继续抬升；限位螺栓63位于换挡踏板55的下侧，限位螺栓63与机体4顶部的一个螺孔螺纹配合，当换挡踏板55下压至与限位螺栓63抵顶时而无法继续向下转动;通过旋转限位螺栓63,可调节其顶端的位置，即可对换挡踏板55的旋转行程进行调控，以便保证换挡踏板55被踩踏一次，被动齿轮52旋转45 度，阀芯40切换一个工位。[〇113]参看图16、19所示，在上述在本脚踏式换挡装置中，换挡踏板55每踏下一次，被动齿轮52旋转45度，阀芯40切换一个工位，该技术目的是较为容易实现的，一方面通过对被动齿轮52、单向齿轮53的齿数比进行预控，另一方面通过对换挡踏板55的旋转行程进行调控， 由此即可轻易实现。
[0114]当操作机构采用脚踏式换挡装置时，由于阀杆49、单向齿轮53、被动齿轮52均位于机体4内，不便于确定四档阀所处的档位，故四档阀还具有如下改进:
[0115]参看图20、21所示，即阀杆49上固定有一与其同轴且随其同步旋转的指示盘64,指示盘64的周壁上标注有与阀芯40工位对应的档位标识51 (0、1、n、m)，而机体4表部设有一视窗65，阀芯40每切换至一个工位时，对应的档位标识51恰好位于视窗65处而可辨识；由此一来，通过观察视窗65处显示的档位标识51，即可确定四档阀处于哪一档位，使得操作更加准确便捷。
【主权项】
1.一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于，其包括:机体，机体外安设有可自动复位的踏板；液压栗组件，其由活塞栗及与活塞栗输入端连通的油箱构成，活塞栗的活塞杆延伸至 机体外且由踏板驱动，踏板踏下与复位过程中，活塞栗对应完成排油与吸油动作，油箱的油 箱口由带有开关进气孔的油箱盖封堵；负压输出组件，其包括一个液压式负压筒，液压式负压筒内部具有柱状的活塞腔，活塞 腔内设有一无杆活塞，无杆活塞的后侧设有高压推力弹簧;活塞腔的前端除与活塞栗的输 出端相连外，还经阀I与油箱相连;活塞腔的后端除与负压输出接头相连外，还经阀m与一 进气口相连;无杆活塞前侧输入液压油后，高压推力弹簧被动压缩而逐渐达到蓄能状态；阀 I开启后，无杆活塞前侧的油压消除，高压推力弹簧为无杆活塞提供前推力而使无杆活塞后 侧产生负压;阀m开启后，无杆活塞后侧的负压消除；可调式限压阀，其输入端与活塞栗的输出端相连，其输出端除与一液压油输出接头相 连外，还经阀n与油箱相连;可调式限压阀经预设启闭压力阈值后，可保证活塞栗输出的液 压油优先流向液压式负压筒，驱使高压推力弹簧压缩至蓄能状态，而后输出的液压油再经 可调式限压阀流向液压油输出接头;阀n开启后，可调式限压阀的输出端的油压消除； 活塞栗、油箱、液压式负压筒及可调式限压阀均安置于机体内部；而阀1、阀n、阀m与 可调式限压阀的操控部件以及油箱口、进气口、负压输出接头、液压油输出接头均暴露于机 体外。2.根据权利要求1所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 踏板的尾端经连杆机构固定于机体上侧，踏板中前部下侧则设有一铰座，该铰座与活塞栗 的活塞杆上端铰接;踏板与机体之间的内角区域中安设有一 v形圆角弹片，v形圆角弹片的 两端分别与踏板、机体相连接，v形圆角弹片用于驱使踏板复位至抬起状态。3.根据权利要求1所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 阀I为手动开关阀，即其具有开启、关闭两种状态，两种状态的切换需依赖外力操作；阀n、 阀m为常闭开关阀，即阀n、阀m需靠外力维持开启状态，外力消失后阀n和阀m均可自动 复位至关闭状态。4.根据权利要求1所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 阀1、阀n与阀m共用一套阀套与阀芯而集成为一四档阀，阀套经支座固定于机体内，阀芯 位于阀套的阀腔中，阀套与阀芯轴向相对固定，但可相对转动，阀芯前端设有与其同轴的阀 杆，阀杆与暴露在机体外的操作机构相连；阀套的两侧各设有三个沿轴向分布的与阀腔相 通的接头，六个接头以阀套的中心轴对称;每两相对的接头为一组，由前向后依次为:I组接头，连接于液压式负压筒的活塞腔前端与油箱之间； n组接头，连接于可调式限压阀输出端与油箱之间； m组接头，连接于液压式负压筒的活塞腔后端与进气口之间；阀芯沿轴向由前向后开有阀孔1、阀孔n与阀孔m;阀芯根据导通情况的不同而设有四 个工位，阀芯每旋转45度切换一个工位，依次为:〇档，I组接头、n组接头与m组接头均处于截止状态，且I组接头仅在〇档时处于截止状 态；I档，I组接头经阀孔I连通，n组接头及m组接头处于截止状态；n档，i组接头经阀孔i连通，n组接头经阀孔n连通，m组接头处于截止状态；m档，I组接头经阀孔I连通，n组接头处于截止状态，m组接头经阀孔m连通；阀芯每旋转iso度，〇档至m档经历一个循环后回归至初始工位。5.根据权利要求4所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 操作机构为旋钮，机体上设有与旋钮配合的档位标识。6.根据权利要求4所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 操作机构为脚踏式换挡装置，其包括一个换挡踏板，换挡踏板的尾端设有与其固定连接的 踏板轴，踏板轴经机体上的轴座固定而与阀芯前端的阀杆保持平行;换挡踏板与机体之间 的内角区域中安设有一用于驱使换挡踏板复位至抬起状态的v形圆角弹片；踏板轴的一端 穿过轴座而延伸至机体内部且在尾端安设有与踏板轴同轴的单向齿轮，换挡踏板踏下时踏 板轴驱动单向齿轮同步转动，换挡踏板复位时单向齿轮不旋转；阀杆的前端设有一被动齿 轮，该被动齿轮与单向齿轮啮合;换挡踏板与机体之间设有限定换挡踏板旋转行程的角度 限位机构，使换挡踏板每踏下一次，被动齿轮旋转45度，阀芯切换一个工位。7.根据权利要求4所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 踏板轴延伸至机体内的一端固定有一同心轮，单向齿轮呈环形而套置在同心轮上，两者同 轴，单向齿轮的内孔壁上设有一圈凹陷形成的齿槽，齿槽内开有棘齿，同心轮的周壁上安设 有若干棘爪及驱使棘爪贴靠棘齿的弹片;踩下换挡踏板时，棘爪与棘齿抵持配合而使单向 齿轮随同心轮同步转动;换挡踏板复位抬起时，棘爪与棘齿滑动配合，单向齿轮在阻力作用 下而不随同心轮及踏板轴转动；同时，由于棘爪与齿槽配合，使得同心轮与单向齿轮轴向得 以相对固定。8.根据权利要求4所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 角度限位机构由一个限定换挡踏板抬起最大角度的限位顶块与一个限定换挡踏板下压最 小角度的限位螺栓构成;限位顶块设置在换挡踏板的尾端，当其与机体顶部抵顶后，换挡踏 板无法继续抬升;限位螺栓位于换挡踏板的下侧，其与机体顶部的一个螺孔螺纹配合，当换 挡踏板下压至与限位螺栓抵顶时而无法继续向下转动。9.根据权利要求6所述的一种冷缩电缆封帽安装工具的正负压驱动装置，其特征在于: 阀杆上固定有一与其同轴的指示盘，指示盘的周壁标注有与阀芯工位对应的档位标识，而 机体表部设有一视窗，阀芯每切换至一个工位时，对应的档位标识恰好位于视窗处而可辨 识。
【文档编号】F15B13/02GK106015148SQ201610634285
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】王才丰
【申请人】王才丰